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怎樣教一個九歲的孩子認識黑洞,讓他熱愛科學?

昨夜,大家看到黑洞原來這樣的!追尋百年,首張黑洞照片在六大城市同步公開。你能為孩子講解什麼是黑洞嗎?假如他還不滿十歲,你如何利用這話題提高他的科學興趣?

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首張黑洞照片曝光。(AP圖片)

「科學來自好奇和想像,我九歲的時候跟爸爸看了一部電影《黑洞》(The Black Hole)之後,回到家中我第一次思考生命的意義,我為什麼在這兒?究竟平行宇宙是否真實存在?一切令我好奇又興奮,更令我從此熱愛科學。」

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迪士尼出品的《黑洞》是經典科幻片,影響了一個世代的人。

說故事的是歐盟研究科學創新執委會委員莫耶達斯(Carlos Moedas),他在布魯塞爾為歐盟委員會(European Commission)主持黑洞照片曝光的記者會,他表示︰「像我這一代人,想像空間都來科學和科幻小說。」

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歐盟委員莫耶達斯表示,歐洲將承傳過去科學的優良傳統,繼續投資基礎科學研究。(網上截圖)

愛因斯坦沒有看科幻或電影,但以他驚人的想像力,推斷出一個「不可思議的天體」存在。這是百年之前的事,愛因斯坦乘搭升降機時,感覺下降時有一種來自上方的拉力(失重狀態),令他靈感閃現,找出牛頓力學的破綻,1915年提出了「廣義相對論」,重新闡明引力作用的理論。
後來歐美天文學家依據愛因斯坦的引導,確認出黑洞這個「不可思議的天體」。到了今天,在多國合作之下,全球布置八部天文望遠鏡追蹤拍攝,再經超級電腦的分析、合併,經過兩年時間才「曬」出人類首次成功捕影到的黑洞照片。

莫耶達斯引用霍金的話︰「現實有時比小說更離奇,用這句話來形容黑洞是再貼切不過了。真正的黑洞比任何科幻小說家想像的都更怪異。」對於一個九歲孩子,你把黑洞的科學定義弄得再精簡,還不如讓他看一本科幻小說、看一部科幻電影。四十年前公映的《黑洞》敘述一艘航行宇宙的太空船Palomino號,經過十八個月太空巡航,準備回航地球時,發現失蹤多年的Cygnus號在一個大黑洞旁邊盤旋,隊員登上這艘太空船查看,發現船長漢斯博士仍在,還有他的機器人夥伴,但是沒多久,連串驚險的太空事故發生了……。

黑洞衍生出的科幻題材是非常豐富的,這包括追溯宇宙起源的大爆炸論、廣意相對論提出的時空扭曲、黑洞的量子力學原理等等,重新塑造我們的宇宙觀,令到時光倒流、回到過去和未來;多個維度上存在多個宇宙的想法,都變得很有可能。當我們想像出更多不可思議現象的同時,科學家就像剝洋葱那樣,把宇宙的真相層層揭開,人類文明就在過程中得以進步。

或許有人質疑愛因斯坦想出了一個要用百年時間才得到證明的理論有用嗎?沒有科學我們不是如常生活,難道科學的價值在於滿足我們的想像力嗎?這個答案早於八十年前就有人提出。美國教育家弗萊克斯納(Abraham Flexner)經典科學論文《無用知識的有用性》(The Usefulness of Useless Knowledge)指出,「最重要的知識和技術突破最初看來是『無用』、與生活沒太大關係的研究。但我們要支持這些沒有帶來即時回報、『無用』的努力,若非如此,創新根將無以為繼。」

1965年諾貝爾物理學獎得主、日本量子物理學家朝永振一郎寫給青少年的話,很有詩意︰

「認為某種現象不可思議,這是科學之芽。
仔細觀察確認後不斷思考,這是科學之莖。
堅持到最後並解開謎題,這是科學之花。」

百年黑洞終於從芽生成莖到今天開花,無用之用成為最強大的知識,現在我們需要再接再勵,鼓勵下一代熱愛科學,創造下一次成就。

深藍

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