科学在身边：宇宙专题｜粤语

各位听众好，不经不觉已相处四个月了。为了提升我们节目的素质，使您们有一个更好的聆听体验，我们准备了一份只有五条问题的简单问卷，希望邀请尊贵的您，给我们宝贵的意见。连结在此：

https://wj.qq.com/s/2817419/44c6/。

（请复制网址在浏览器打开。）

【专辑简介】

《知道．粤语频道》是首个云集香港博士级学者的粤语频道，旨在为全球粤语听众打造一系列「生活品味」内容！第一季将会包括七大内容：生活、科普、经济与财经、教育、历史与文学、心理学与辅导、育儿。

【主播简介】

张浩然，香港科技大学理论物理学学士及物理学哲学硕士，英国布里斯托大学(University of Bristol)教育博士。

知乎主页：

https://www.zhihu.com/people/DrHaoranZhang

【节目介绍】

上一集，张老师教过你制造黑洞的方法，不知道你试过没有？如果试过的话，应该也是失败收场。没关系，这一集张老师会教你制造比黑洞更好玩的时光机，让你穿越过去未来。这两种方向的时间旅行有难易之分：去未来比较容易，回到过去则比较困难，但是理论上还是有可能的。

制造去未来的时光机的材料很简单，只需要黑洞一个、宇宙飞船一艘。制造回到过去的时光机则比较麻烦，你需要黑洞的升级版－－时空虫洞，与及次光速飞船一艘。想知道具体做法，请留意今集的节目。

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【节目介绍】

今天继续讲黑洞的话题。黑洞是一处质量高度集中的区域，理论上只要有足够高的能量，就能把质量迫在一起形成黑洞。目前人类最有希望制造黑洞的方法，就是利用LHC巨型强子对撞机，让两束质子进行高能量碰撞。这个对撞机在2008年投入使用，十年间已经做过很多次粒子碰撞的实验，不过仍有很多人担心对撞机终有一天会造出黑洞吞噬地球。这个方法真能制造黑洞吗？这个黑洞会导致世界末日吗？想知道的话请收听今集节目。

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【节目介绍】

宇宙之大，可供游览的地方很多，但是黑洞是只能远观而不能亵玩，因为掉进黑洞的旅程将是一条不归路。当然，人各有志，你要是真想进黑洞游览也是有可能的，只要首先找到一个黑洞，然后让自己掉进去就可以了。

那么，掉进黑洞将会是一种怎样的体验呢？在这一集里，张老师会用广义相对论，为你预演这趟奇妙的旅程。你会发现，由于广义相对论效应，外面的人看你掉进黑洞的遭遇，跟你自己的感觉是完全不同的。打算进黑洞终老的朋友，千万不要错过了。

【图】广义相对论中描述的时空扭空示意图（来源：NASA）

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今集张老师会带你冲出太阳系，看看宇宙其中一道最壮观的风景：黑洞。黑洞有不同的大小。一般科幻故事里的黑洞属于中型黑洞，是大质量恒星死亡之后的状态，例如距离我们6,070光年的天鹅座X1黑洞，质量是我们太阳的18倍。但是宇宙中还存在一些超大质量的黑洞，例如位于银河系中心、距离地球25,640光年的人马座A*黑洞，质量有太阳的431万倍。此外霍金在上世纪70年代还提出一种肉眼看不见的微型黑洞，这种黑洞可以在地球上产生。究竟这些形形式式的黑洞的构造是怎样的？既然黑洞是黑的，我们又怎样知道它们的存在呢？请听张老师的讲解。

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上次讲过太阳熄灭的假想情况。实际上，太阳真的会有熄灭的一天，但这并不会突然间发生，而是一个渐变的过程。我们的太阳目前46亿岁，大约是主序星阶段的一半。再过55亿年左右，太阳便会膨胀成红巨星，届时水星和金星会被太阳吞噬，甚至地球亦可能难以幸免。红巨星之后，太阳还会经历氦闪与及几次收缩和膨胀的循环，最后成为白矮星，步向死亡。但并非所有恒星都会变成白矮星。一些质量比太阳大得多的恒星会发生超新星爆炸，最后形成中子星甚至黑洞。究竟上述这些过程是怎样发生的呢？中子星和黑洞又是什么呢？想知道的话，请留意今集的《科学在身边》节目。

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2018年的诺贝尔物理学奖已经公布了，今年有三位科学家获奖，分属两项不同的研究。

第一项研究是光钳，由美国人Askin在1980年代发表。光有粒子的特性，其动量可以推动细小的物件。但是Askin发现，激光还可以像钳子一样精准地锁定物件位置，所以称为光钳。现时的光钳已经发展到能够移动小如细菌及DNA等生物分子，同时又不会破坏细胞，对于生物学研究有很大帮助。

无独有偶，第二项研究亦跟激光有关，由法国人Mourou及加拿大人Strickland在1980年代发表。他们发明了一种为名CPA的技术，可以增强超短脉冲激光的强度。这个发明有助于高精度激光切割技术的发展，今时今日很普遍的激光矫视手术，亦是全靠他们的研究成果才能实现。

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太阳是一座有46亿年历史的核聚变反应堆。但是宇宙中有生便有死，像太阳这样的一颗恒星，无论曾经发出多大的光芒，终归也会有熄灭的一天。在这一集里，张浩然博士再一次带你思考一个想象性的问题：如果有一天太阳忽然间熄灭了会怎样？我们地球的生物会立即冻死吗？有生物可以幸免于难吗？这些问题，张博士会为你一一解答。

【张老师按：节目里说太阳距离熄灭还有四十多亿年，正确的数据应是太阳距离变成红巨星还有五十多亿年，距离变成白矮星（熄灭）还有七十多亿年，特此更正。】

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太阳系旅游指南来到第二集。上一集，张老师带你从地球一直飞到两光年外的奥尔特云尽头，介绍了太阳系的全貌。但是旅游不能走马看花，所以今集张老师再带你来到太阳系中几个有趣的景点细细游览。我们首先会登陆移民热门胜地火星，看看该处的居住环境。之后，我们会避过小行星带的碎石到达木星轨道，近距离观看那个肆虐了最少300年、能够吞下三个地球的大红斑超级风暴。离开木星后，我们再到土星旁边的泰坦卫星参观。你会看到，泰坦只是土星的一颗小卫星，却是人类寻找生命之源的地方。而在旅程的最后一站，我们会到达惨被科学家除名的冥王星，看看这颗小小的星体如何失去行星的地位。

〔图〕太阳系构造图（不按比例）（来源：维基百科）

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【节目介绍】

太阳系是个广阔的空间。地球是太阳系第三颗行星，地球跟太阳的平均距离定义为1个天文单位，而地球的第六颗行星土星便已经距离太阳有10个天文单位之遥。向太阳系的外围飞去，越过冥王星轨道之后，我们会来到位于40-50个天文单位的柯伊伯带，太阳系大部份的天体都在这个距离以内。人类在上世纪曾经多次向太阳系的边缘发射探测器，其中带着给外星人的讯息的先锋10号和11号，飞了20年才到达柯伊伯带。

但是，要到达太阳系的真正边界，我们还得继续向外飞，直到飞出了10万个天文单位远的奥尔特云尽头,才算是离开了太阳的引力影响范围。这里是太阳系最偏远的地方,阳光来到这里要花时两年之久。

在太阳系旅游指南的第一集，张老师会带你跨越两光年的距离，从地球出发一直飞到奥尔特云的尽头，让你一窥太阳系的全貌，并告诉你上世纪科学家尝试跟外星人打招呼的故事。

〔图〕太阳系构造图（不按比例）（来源：维基百科）

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为你重现太阳系诞生的过程

今集张老师会带你冲出地球，看看太阳系的前世今生。

太阳系里除了有太阳，亦有包括地球在内的八大行星，还有围绕行星公转的卫星，与及小行星带中大大小小的碎石。然而这个看似复杂的系统，竟然可以用简单的物理定律解释。

在这一集里，张老师会以万有引力理论，为你重现整个太阳系的形成过程，诉说它的前世今生。你会发现，组成太阳系的物质，包括组成我们身体的物质，竟然都曾经是另一个古老的太阳的一部份。全因这个太阳到达生命的尽头并把自己的物质释放出来，才能在另一个时空形成新的太阳系，甚至形成生命。从这个意义上讲，宇宙中的生死都是循环不息的。这个过程究竟是怎样发生的呢？想知道的话，切勿错过今集节目。

〔图〕太阳系的组成