黑洞是什么?什么是黑洞?黑洞是干什么的?

北京时间10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”。该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。

人类第一张黑洞照片面世,你知道是怎么拍出来的吗?

北京时间10日晚9时许,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”。该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。

因为在此之前,黑洞的模样一直都只停留在人们的猜想和推测中,虽然科学家们曾经描绘过许多关于黑洞的想象图,但没人见过真正的黑洞长什么样。

今年2月,法国梅东的巴黎天文台的 Jean-Pierre Lumine,发布了一份黑洞成像历史,为人们展示了各种黑洞的模拟图[1]。

什么是黑洞?黑洞到底是什么?

长久以来,无论是从想象还是科学的角度,人们从未停止对黑洞的探索。

事实上,黑洞是一种被极度压缩的宇宙天体,在一个很小的区域内包含着令人难以置信的质量。比如当一颗星的质量足够大时,它自身的引力能够引起塌缩,塌缩后其密度更大。塌缩可以是分阶段的。当最后其密度超过某个临界值时,周围的时空结构不允许光的逃逸,这里将成为黑洞。黑洞会吞噬临近区域的任何物质。

人们对黑洞形象的猜想大多与种模拟图及科幻片中的一致:它是一个能够吞噬其他物质和光芒的,黑暗而深邃的“无底洞”。

如今,拍摄到黑洞照片意味着人类终于能直接确认黑洞的存在虽然在此之前,我们通过各种各样的方法对黑洞的猜想有了证明,但这一次终于实锤证实了黑洞确实存在。

同时,爱因斯坦百年之前提出的广义相对论得到了首次试验验证。

1915年,爱因斯坦发表了广义相对论,其中就提出一个观点:一个星球的引力实际上决定了它周围时空的结构。比方说,有个质量非常大的星球,它周围的时空是扭曲了的。

这里还要引出重要的概念,就是什么叫直?物理上最短就是直,光在时空中始终走最短的路径。因此,爱因斯坦就提出了一个大胆想法,如果当某个星球的吸引力特别特别强,光从它旁边过的时候是弯曲的,光线经过太阳旁边可能就是弯曲的,当然这在我们看来是弯的。对于光来说,它走的路径就是直的。

所以,黑洞照片不出科学家们所料,只能说,爱因斯坦又一次对了。

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