黑洞本身不發光。這就是為什麼它被稱為黑洞。然而，靠近黑洞的物質可以根據黑洞的引力發出光。
黑洞本身不發光。這就是為什麼它被稱為黑洞。然而，靠近黑洞的物質可以根據黑洞的引力發出光。
黑洞的藝術再現黑洞及其發光的吸積盤。
公共域圖像，來源:Christopher S. Baird。
黑洞是一個引力很強的空間區域，任何東西在此都無法逃脫，甚至是光。有意思的地方在於，光雖沒有質量，重力也能影響它。如果引力遵循牛頓萬有引力定律，那麼萬有引力對光確實沒有影響。然而，引力遵循一套更為現代的定律，即愛因斯坦廣義相對論。根據廣義相對論，引力實際上是由空間和時間的彎曲引起的。由於光在直線上穿過直線時空，時空的彎曲使光沿曲線運動。
黑洞本身不發光。這就是為什麼它被稱為黑洞。然而，靠近黑洞的物質可以根據黑洞的引力發出光。
黑洞的藝術再現黑洞及其發光的吸積盤。
公共域圖像，來源:Christopher S. Baird。
黑洞是一個引力很強的空間區域，任何東西在此都無法逃脫，甚至是光。有意思的地方在於，光雖沒有質量，重力也能影響它。如果引力遵循牛頓萬有引力定律，那麼萬有引力對光確實沒有影響。然而，引力遵循一套更為現代的定律，即愛因斯坦廣義相對論。根據廣義相對論，引力實際上是由空間和時間的彎曲引起的。由於光在直線上穿過直線時空，時空的彎曲使光沿曲線運動。
光路的引力曲率是太過微弱，以至於我們在地球上無法注意到它。然而，當重力非常強時，光的路徑彎曲則變得非常明顯。黑洞是一個時空如此彎曲的區域，以至於光最終能走的每一條可能的路徑都會彎曲並回到黑洞內部。因此，一旦一束光進入黑洞，它就永遠無法離開。因此，黑洞是真正的黑色，它從不發光。
黑洞本身不發光。這就是為什麼它被稱為黑洞。然而，靠近黑洞的物質可以根據黑洞的引力發出光。
黑洞的藝術再現黑洞及其發光的吸積盤。
公共域圖像，來源:Christopher S. Baird。
黑洞是一個引力很強的空間區域，任何東西在此都無法逃脫，甚至是光。有意思的地方在於，光雖沒有質量，重力也能影響它。如果引力遵循牛頓萬有引力定律，那麼萬有引力對光確實沒有影響。然而，引力遵循一套更為現代的定律，即愛因斯坦廣義相對論。根據廣義相對論，引力實際上是由空間和時間的彎曲引起的。由於光在直線上穿過直線時空，時空的彎曲使光沿曲線運動。
光路的引力曲率是太過微弱，以至於我們在地球上無法注意到它。然而，當重力非常強時，光的路徑彎曲則變得非常明顯。黑洞是一個時空如此彎曲的區域，以至於光最終能走的每一條可能的路徑都會彎曲並回到黑洞內部。因此，一旦一束光進入黑洞，它就永遠無法離開。因此，黑洞是真正的黑色，它從不發光。
然而，這種限制只適用於黑洞內的點。在黑洞附近（不在黑洞內部）的光，肯定可以逃逸到宇宙的其他地方。事實上，正是這種效應使我們能夠間接地“看到”黑洞。例如，在我們星系的中心有一個超大質量的黑洞。但如果你把一個高倍望遠鏡對準我們星系的中心並放大，你什麼也看不到。黑洞本身就是黑的。黑洞的引力是如此之強，以致於它附近的幾顆恆星都繞著黑洞轉。
黑洞本身不發光。這就是為什麼它被稱為黑洞。然而，靠近黑洞的物質可以根據黑洞的引力發出光。
黑洞的藝術再現黑洞及其發光的吸積盤。
公共域圖像，來源:Christopher S. Baird。
黑洞是一個引力很強的空間區域，任何東西在此都無法逃脫，甚至是光。有意思的地方在於，光雖沒有質量，重力也能影響它。如果引力遵循牛頓萬有引力定律，那麼萬有引力對光確實沒有影響。然而，引力遵循一套更為現代的定律，即愛因斯坦廣義相對論。根據廣義相對論，引力實際上是由空間和時間的彎曲引起的。由於光在直線上穿過直線時空，時空的彎曲使光沿曲線運動。
光路的引力曲率是太過微弱，以至於我們在地球上無法注意到它。然而，當重力非常強時，光的路徑彎曲則變得非常明顯。黑洞是一個時空如此彎曲的區域，以至於光最終能走的每一條可能的路徑都會彎曲並回到黑洞內部。因此，一旦一束光進入黑洞，它就永遠無法離開。因此，黑洞是真正的黑色，它從不發光。
然而，這種限制只適用於黑洞內的點。在黑洞附近（不在黑洞內部）的光，肯定可以逃逸到宇宙的其他地方。事實上，正是這種效應使我們能夠間接地“看到”黑洞。例如，在我們星系的中心有一個超大質量的黑洞。但如果你把一個高倍望遠鏡對準我們星系的中心並放大，你什麼也看不到。黑洞本身就是黑的。黑洞的引力是如此之強，以致於它附近的幾顆恆星都繞著黑洞轉。
由於這些恆星實際上位於黑洞之外，所以這些恆星發出的光可以很好地到達地球。當科學家們用高倍望遠鏡在銀河系中心觀測了好幾年之後，他們看到的是幾顆明亮的恆星圍繞著同一個空白點旋轉。這一結果表明，該地點是一個超大質量黑洞的位置。
黑洞本身不發光。這就是為什麼它被稱為黑洞。然而，靠近黑洞的物質可以根據黑洞的引力發出光。
黑洞的藝術再現黑洞及其發光的吸積盤。
公共域圖像，來源:Christopher S. Baird。
黑洞是一個引力很強的空間區域，任何東西在此都無法逃脫，甚至是光。有意思的地方在於，光雖沒有質量，重力也能影響它。如果引力遵循牛頓萬有引力定律，那麼萬有引力對光確實沒有影響。然而，引力遵循一套更為現代的定律，即愛因斯坦廣義相對論。根據廣義相對論，引力實際上是由空間和時間的彎曲引起的。由於光在直線上穿過直線時空，時空的彎曲使光沿曲線運動。
光路的引力曲率是太過微弱，以至於我們在地球上無法注意到它。然而，當重力非常強時，光的路徑彎曲則變得非常明顯。黑洞是一個時空如此彎曲的區域，以至於光最終能走的每一條可能的路徑都會彎曲並回到黑洞內部。因此，一旦一束光進入黑洞，它就永遠無法離開。因此，黑洞是真正的黑色，它從不發光。
然而，這種限制只適用於黑洞內的點。在黑洞附近（不在黑洞內部）的光，肯定可以逃逸到宇宙的其他地方。事實上，正是這種效應使我們能夠間接地“看到”黑洞。例如，在我們星系的中心有一個超大質量的黑洞。但如果你把一個高倍望遠鏡對準我們星系的中心並放大，你什麼也看不到。黑洞本身就是黑的。黑洞的引力是如此之強，以致於它附近的幾顆恆星都繞著黑洞轉。
由於這些恆星實際上位於黑洞之外，所以這些恆星發出的光可以很好地到達地球。當科學家們用高倍望遠鏡在銀河系中心觀測了好幾年之後，他們看到的是幾顆明亮的恆星圍繞著同一個空白點旋轉。這一結果表明，該地點是一個超大質量黑洞的位置。
另一個例子是，一個巨大的由氣體和塵埃組成的雲團可以落向黑洞。在沒有摩擦的情況下，黑洞的重力只會導致氣體粒子繞黑洞旋轉而不是掉進去，就像恆星繞黑洞旋轉一樣(即黑洞不吸入)。然而，這些氣體粒子不斷地相互碰撞，從而將它們的動能轉化為熱能。隨著動能的損失，氣體粒子會更靠近黑洞。通過這種方式，摩擦導致巨大的氣體雲向黑洞旋轉，並在途中升溫。
最終，氣體雲落入黑洞併成為黑洞的一部分。然而，在氣體真正進入黑洞之前，它已被加熱到足以開始發光，就像烤麵包機在加熱時會發光一樣。發出的光主要由x射線組成，也可以包括可見光。由於這種光是在氣體進入黑洞之前由氣體發出的，所以光可以逃逸到宇宙的其他地方。這樣，即使黑洞本身不發光，光也能從黑洞外發光的氣體雲中發出。因此，我們可以通過觀察黑洞周圍發光的氣體雲間接地“看到”黑洞。這種氣體雲被稱為吸積盤。當氣體的原子變得足夠熱時，原子的電子就會被剝離，導致原子變成離子。大部分電離的氣體雲稱為等離子體。
情況變得更加有趣。隨著等離子云越來越靠近黑洞，等離子體運動得越來越快。與此同時，所有這些等離子體的空間越來越小。由於這種高速和擁擠效應，一些等離子體反彈到遠離黑洞的地方。這樣就形成了兩個巨大的發光等離子體噴流，它們被稱為天體物理噴流。噴流將等離子體射向遠離黑洞的地方，再也不會回來，這同樣也可能是因為噴流中的等離子體從未真正進入黑洞。當這些噴射流由超大質量黑洞產生時，它們可以延伸到幾十萬光年。例如，下圖顯示了哈勃太空望遠鏡拍攝到的M87星系的照片。圖片左上方亮黃色的點是星系的中心區域，而紫色的線是星系中心特大質量黑洞產生的發光天體物理射流。總而言之，黑洞本身不能發光，但它的強引力可以在黑洞外形成吸積盤和天體物理噴流來發光。
黑洞本身不發光。這就是為什麼它被稱為黑洞。然而，靠近黑洞的物質可以根據黑洞的引力發出光。
黑洞的藝術再現黑洞及其發光的吸積盤。
公共域圖像，來源:Christopher S. Baird。
黑洞是一個引力很強的空間區域，任何東西在此都無法逃脫，甚至是光。有意思的地方在於，光雖沒有質量，重力也能影響它。如果引力遵循牛頓萬有引力定律，那麼萬有引力對光確實沒有影響。然而，引力遵循一套更為現代的定律，即愛因斯坦廣義相對論。根據廣義相對論，引力實際上是由空間和時間的彎曲引起的。由於光在直線上穿過直線時空，時空的彎曲使光沿曲線運動。
光路的引力曲率是太過微弱，以至於我們在地球上無法注意到它。然而，當重力非常強時，光的路徑彎曲則變得非常明顯。黑洞是一個時空如此彎曲的區域，以至於光最終能走的每一條可能的路徑都會彎曲並回到黑洞內部。因此，一旦一束光進入黑洞，它就永遠無法離開。因此，黑洞是真正的黑色，它從不發光。
然而，這種限制只適用於黑洞內的點。在黑洞附近（不在黑洞內部）的光，肯定可以逃逸到宇宙的其他地方。事實上，正是這種效應使我們能夠間接地“看到”黑洞。例如，在我們星系的中心有一個超大質量的黑洞。但如果你把一個高倍望遠鏡對準我們星系的中心並放大，你什麼也看不到。黑洞本身就是黑的。黑洞的引力是如此之強，以致於它附近的幾顆恆星都繞著黑洞轉。
由於這些恆星實際上位於黑洞之外，所以這些恆星發出的光可以很好地到達地球。當科學家們用高倍望遠鏡在銀河系中心觀測了好幾年之後，他們看到的是幾顆明亮的恆星圍繞著同一個空白點旋轉。這一結果表明，該地點是一個超大質量黑洞的位置。
另一個例子是，一個巨大的由氣體和塵埃組成的雲團可以落向黑洞。在沒有摩擦的情況下，黑洞的重力只會導致氣體粒子繞黑洞旋轉而不是掉進去，就像恆星繞黑洞旋轉一樣(即黑洞不吸入)。然而，這些氣體粒子不斷地相互碰撞，從而將它們的動能轉化為熱能。隨著動能的損失，氣體粒子會更靠近黑洞。通過這種方式，摩擦導致巨大的氣體雲向黑洞旋轉，並在途中升溫。
最終，氣體雲落入黑洞併成為黑洞的一部分。然而，在氣體真正進入黑洞之前，它已被加熱到足以開始發光，就像烤麵包機在加熱時會發光一樣。發出的光主要由x射線組成，也可以包括可見光。由於這種光是在氣體進入黑洞之前由氣體發出的，所以光可以逃逸到宇宙的其他地方。這樣，即使黑洞本身不發光，光也能從黑洞外發光的氣體雲中發出。因此，我們可以通過觀察黑洞周圍發光的氣體雲間接地“看到”黑洞。這種氣體雲被稱為吸積盤。當氣體的原子變得足夠熱時，原子的電子就會被剝離，導致原子變成離子。大部分電離的氣體雲稱為等離子體。
情況變得更加有趣。隨著等離子云越來越靠近黑洞，等離子體運動得越來越快。與此同時，所有這些等離子體的空間越來越小。由於這種高速和擁擠效應，一些等離子體反彈到遠離黑洞的地方。這樣就形成了兩個巨大的發光等離子體噴流，它們被稱為天體物理噴流。噴流將等離子體射向遠離黑洞的地方，再也不會回來，這同樣也可能是因為噴流中的等離子體從未真正進入黑洞。當這些噴射流由超大質量黑洞產生時，它們可以延伸到幾十萬光年。例如，下圖顯示了哈勃太空望遠鏡拍攝到的M87星系的照片。圖片左上方亮黃色的點是星系的中心區域，而紫色的線是星系中心特大質量黑洞產生的發光天體物理射流。總而言之，黑洞本身不能發光，但它的強引力可以在黑洞外形成吸積盤和天體物理噴流來發光。
圖解：黑洞噴射-哈勃太空望遠鏡拍攝的黑洞噴射照片。紫色線是由位於M87星系中心的一個超大質量黑洞產生的巨型等離子體射流發出的光。公共域圖像，來源:NASA。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. wtamu
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