黑洞照片,人類首張


見證個歷史,閒著也是閒著


就在剛才,全球六地(上海、臺北、布魯塞爾、聖地亞哥、東京和華盛頓)共同發佈人類歷史上首張黑洞照片。

我們都是歷史的見證者,以後跟孩子吹 NB 的臺詞已替大家想好:那一年,我見證了第一張黑洞照片的誕生,併為此貢獻了強大而有限度的注視和期待的力量。。。


黑洞照片,人類首張

首張黑洞照片


黑洞連光都可以吸入,所以它本身不可見,但我們可以看到黑洞周圍的發光物質,其亮度可以超過其宿主星系中所有恆星的總和。

上面這張圖片就是真實的 M87 星系中心黑洞,距離地球 5500 萬光年,質量約為太陽的 65 億倍,由事件視界望遠鏡( EHT )“捕獲”。事件視界在全球有 10 座望遠鏡,彼此連接成了相當於地球般大小的虛擬望遠鏡來收集數據,最終成像。


黑洞照片,人類首張

此前模擬的 M87 星系中心的超大質量黑洞圖像


一張照片,看似簡單,卻經過了 30 年的醞釀和 2 年多的“追捕”,甚至在 200 多年前,我們對黑洞的想象確實是在漆黑的洞裡,伸手不見五指。

1783 年,英國的地質和天文學家約翰·米歇爾( John Michell )在研究牛頓引力方面的工作時發現:當一顆天體的密度足夠大時,它的引力將會強大無比,靠近它的一切物質將被吸引進去。

到 1915 年,最“風騷”的物理學家愛因斯坦同學發表廣義相對論,在理論上證實了米歇爾的設想,他提出物質能夠引起時間和空間彎曲,空間和時間可以引起物質運動——如同保齡球放在彈簧墊上時,彈簧墊表面會向下凹陷一樣。

1 年後,德國天文學家卡爾·史瓦西( Karl Schwarzschild )進一步證實恆星會在自身引力下坍縮,並在時空結構中製造出一個深坑,包括光在內的任何物質只要靠近這個深坑將無法逃離,而這個有去無回的界線被稱作事件視界。

可惜的是,卡爾在幾個月後逝世,而“黑洞”這個叫法,還沒有產生。誰先使用了黑洞這個詞已無法證實,不過大致可以追溯到上世紀六十年代。

1967 年,物理學家約翰·惠勒( John Wheeler )在一次講座中使用“黑洞”一詞後,這個詞逐漸流行開來,作家、藝術家和導演的想象更是起了推波助瀾作用。


黑洞照片,人類首張

X 射線下的人馬座 A*


1974 年,天文學家布魯斯·布里克( Bruce Balick )與羅伯特·布朗( Robert Brown )在人馬座中發現了一個明亮的射電源,但當時的他們並不知道那就是一個黑洞。


黑洞照片,人類首張

第一張黑洞效果圖


1979 年,學者讓-皮埃爾·盧米涅( Jean-Pierre Luminet )通過計算機計算,徒手畫出了第一張黑洞效果圖。

從此,人類對黑洞的想象進入視覺階段。


黑洞照片,人類首張

各角度的黑洞


1989 年,讓·阿蘭·馬爾克( Jean-Alain Marck )用電腦模擬出了各個角度的黑洞,它們像是飛碟,又像是俯視的燈籠。


黑洞照片,人類首張

模擬經過黑洞


2000 年之後,隨著科學技術的進步,科學家模擬出了星系經過黑洞的扭曲畫面。2014 年,導演諾蘭甚至在科幻電影《星際穿越》中給出了最為“真實”的黑洞畫面。


黑洞照片,人類首張

電影《星際穿越》中的黑洞


2015 年,人類首次探測到引力波,為黑洞的存在提供了第一個具體證據。科學家形容,那是人類第一次“聽”到了黑洞。


黑洞照片,人類首張

天鵝座 X-1 黑洞效果圖


實際上,在同一年,霍金曾對自己的黑洞理論進行修改,他稱黑洞實際上是“灰色的”,當物質和能量被黑洞困住一段時間後,會被重新釋放到宇宙中。霍金還指出,黑洞並非“永恆的牢籠”,某些信息會以不同的形式釋放出來。

1 年之後,霍金再度就黑洞問題發聲:“黑洞不是人們一度以為的那種永久的監獄。如果你覺得陷入了黑洞,不要放棄。有路可逃。”

好吧,不要放棄...

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