[论文解读] The black hole fifty years after: Genesis of the name

Carlos Herdeiro, José P. S. Lemos|arXiv (Cornell University)|Nov 15, 2018

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 15被引用 24

一句话总结

本文重新評估了天體物理學中「黑洞」一詞的起源，主張儘管約翰·惠勒於1968年使其廣為人知，但該詞的概念基礎與實際創立者其實是物理學家羅伯特·迪克於約1960年所提出，他將引力坍縮比擬為著名的「加爾各答黑洞」。作者們總結認為，該詞的確立誕生是迪克與惠勒合作的成果，其中迪克在演講中即時提出的建議在該詞的採用過程中具有決定性作用。

ABSTRACT

Black holes are extreme spacetime deformations where even light is imprisoned. There is an extensive astrophysical evidence for the real and abundant existence of these prisons of matter and light in the Universe. Mathematically, black holes are described by solutions of the field equations of the theory of general relativity, the first of which was published in 1916 by Karl Schwarzschild. Another highly relevant solution, representing a rotating black hole, was found by Roy Kerr in 1963. It was only much after the publication of the Schwarzschild solution, however, that the term black hole was employed to describe these objects. Who invented it? Conventional wisdom attributes the origin of the term to the prominent North American physicist John Wheeler who first adopted it in a general audience article published in 1968. This, however, is just one side of a story that begins two hundred years before in an Indian prison colloquially known as the Black Hole of Calcutta. Robert Dicke, also a distinguished physicist and colleague of Wheeler at Princeton University, aware of the prison's tragedy began, around 1960, to compare gravitationally completely collapsed stars to the black hole of Calcutta. The whole account thus suggests reconsidering who indeed coined the name black hole and commends acknowledging its definitive birth to a partnership between Wheeler and Dicke.

研究动机与目标

• 調查現代天體物理學中「黑洞」一詞的真正起源，挑戰普遍認為約翰·惠勒是該詞創作者的觀點。
• 檢視歷史證據與個人回憶，重建該詞在科學論述中出現的敘事脈絡。
• 主張該詞的確立誕生是羅伯特·迪克與約翰·惠勒合作的過程，而非惠勒單獨發明。
• 透過強調迪克在創立該詞中的角色與惠勒在推廣該詞中的角色，糾正歷史上的誤解。
• 強調該詞起源的文化與科學意義，連結至一樁悲劇性歷史事件——加爾各答黑洞。

提出的方法

• 分析檔案資料，包括訪談與未出版的通信，特別是與何塞·阿薩西奧·德·巴羅斯及帕特里克·蘇普斯的資料。
• 檢視約翰·惠勒於1968年發表的文章，該文首次在科學語境中使用「黑洞」一詞。
• 追溯從「加爾各答黑洞」——1756年的一起監禁悲劇——到迪克在理論物理學中以隱喻方式運用該詞的脈絡。
• 運用口述歷史與個人證詞，包括惠勒於1996年的回憶，重建該詞被創立的瞬間。
• 比較1968年之前與之後科學文獻中該詞的使用情況，以評估其迅速普及與文化影響。
• 整合歷史、語言學與社會學分析，將該詞的出現置於20世紀中期理論物理學的脈絡中。

实验结果

研究问题

• RQ1 在廣義相對論與黑洞物理的語境下，誰是「黑洞」一詞的最初創作者？
• RQ2 為何約翰·惠勒長期被歷史歸功於創立該詞，儘管有證據顯示情況並非如此？
• RQ3 羅伯特·迪克在「黑洞」一詞的概念與語言發展中扮演了何種角色？
• RQ4 「加爾各答黑洞」的隱喻如何影響了引力坍縮天體的命名？
• RQ5 哪些歷史與社會學因素促成了「黑洞」一詞的廣泛採用及其持久影響？

主要发现

• 「黑洞」一詞並非如普遍所信是由約翰·惠勒創立，而是最早由羅伯特·迪克約於1960年以隱喻方式在科學語境中使用，用以描述引力坍縮。
• 迪克借用加爾各答黑洞的歷史悲劇作為概念類比，用以說明事件視界不可逃脫的本質。
• 約翰·惠勒於1968年採用該詞，但僅在迪克早已在討論中提出並使用該詞（包括在一次演講中，據稱迪克對問題即時大聲喊出該詞）之後。
• 1996年錄製的口述證詞（由何塞·阿薩西奧·德·巴羅斯與帕特里克·蘇普斯記錄）確認迪克是該詞的創始者，且惠勒是在獲得迪克同意的情況下使用該詞。
• 「黑洞」一詞在惠勒1968年的文章發表後立即獲得廣泛流行，但其概念與語言根源實際來自迪克更早且未被歸功的使用。
• 本文結論認為，該詞的確立誕生是一次迪克與惠勒的合作行動，其中迪克提供構想，惠勒則確保其科學正當性與傳播。