人类首次公布黑洞真实照片,那么快来学习黑洞知识吧!

有种乎 2019-4-10 其他 781 0 喜欢 (2)

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号外号外!人类第一次拍摄到黑洞的真实照片了!北京时间2019年4月10日晚上9点多,全球多地天文学家同步公布了黑洞的真实照片。中国的天文学家也参与其中!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。它就像一个甜甜圈一样,没错看起来有点模糊,平平无奇,甚至觉得很一般。但它确实是黑洞的真实照片!

参考消息网4月10日报道外媒称,由全球200名科学家组成的研究团队,过去逾两年时间通过各地天文望远镜组成的望远镜网络,记录制作黑洞图像的数据。今天4月10日全球多个城市同步直播全球新闻发布会,公开人类天文史上首张黑洞图片。

据新加坡《联合早报》4月9日报道,这个项目名为“事件视界望远镜”(Event Horizon Telescope,EHT),研究员通过西班牙、智利、墨西哥、美国等地的多组天文望远镜,合作组成超长基线干涉,建成一个直径与地球一样大的超大望远镜,观察黑洞某个方位,再利用所得数据拼砌出黑洞轮廓的图像。

关于黑洞的知识我们早已知道不少。大体认为它是一个质量很大、引力很大,黑乎乎的,能吞噬一切物质的球体。但是其实我们对黑洞存在很多误解,甚至是对黑洞的一知半解。今天小编就分享一些关于黑洞的有趣知识吧。

黑洞理论的诞生早已存在

早在约1790年代,英国的约翰·米歇尔和法国的皮埃尔-西蒙·拉普拉斯就各自提出了“暗星”的存在。他们计算了逃逸速度超过光速所需的质量和体积。但由于他们采用的是牛顿定律,因此计算结果并不对。

1915年,爱因斯坦发表了广义相对论,而卡尔·史瓦西则用这些方程式证明了黑洞的存在。之后,他又推算出了施瓦茨席尔德半径,即物体坍缩成黑洞的阈限值。理论上,只要条件符合,任何物体都可以变成黑洞。地球若想成为黑洞,需压缩为半径8.9毫米的球体;而太阳的施瓦茨席尔德半径为3千米。

1967年,普林斯顿物理学家约翰·惠勒发明了“黑洞”这个术语。但早在此之前,就已有科学家描述过大质量物体压缩在小体积内的现象,并对此进行了推论。

黑洞大小差异极大

各类星系、恒星、行星等天体的质量大小都各不相同,差异很大。同样,黑洞也是这样,它们之间的差异可能超乎你的想象。

最小的黑洞:可能仅为普朗克长度——1.6×10^-35米,物理学的最小距离单位。但若要证明这点,我们得先证明引力量子论的存在。

恒星级黑洞:燃料耗尽时,恒星可能会坍缩成黑洞。所有黑洞刚开始都很小,然后随着吞噬周围物质而不断增大。

中介质量黑洞:质量超过恒星级黑洞,但小于超大质量黑洞,首次发现于2014年。质量是太阳的几百倍至几十万倍。

超大质量黑洞:质量为太阳的几十万至几十亿倍。

原生黑洞:这是一种假说中的黑洞,形成于宇宙大爆炸时。整个宇宙都是从黑洞中诞生。也就是说黑洞的质量就是全宇宙的质量。

黑洞并不主动吞噬物质

人们通常有一个误解,认为黑洞像一个巨大的真空吸尘器。确实,黑洞能够以极快的速率拉扯物体,但这完全是由于引力的作用。理论上,如果你将太阳替换成一个同等质量的黑洞,那么太阳系内的所有东西都将照常运行。

 

黑洞之内没有时间存在

假设你能够安然无恙地身处黑洞并观察周围物体,那么你将发现物体在通过事件视界时会减缓速度、凝固在时间里,仿佛它们从未通过事件视界。这是由于时空扭曲,光到达你眼睛所需的时间变得无限长。随着时间的推移,光波变得越来越长,光变得越来越暗淡,最终变成红外辐射、无线电波,消失在视野里。

落入黑洞之中,接受降维打击

黑洞中心是引力奇点,这是一个一维的点,巨大质量被压缩在无限小的空间里。密度和引力变得无穷大,时空也变得无限弯曲。在这里,物理学定律不再适用。接近奇点时,物体会变成条状伸展开来。如果你落入黑洞,那么由于光线弯曲,你将看到扭曲的画面。最终,物体将完全失去维度,消失在奇点。

 

黑洞也难逃一死

物理学家认为,黑洞实际上辐射少量物质,主要是光子等粒子,因此会减少质量,缩小然后最终会随着时间消失。在斯蒂芬霍金教授于 1974 年理论化其存在之后,这种未经证实的蒸发过程被称为「霍金辐射」。然而,这是一个非常缓慢的过程,只有最小的黑洞才有时间在140亿年内完全蒸发。然而宇宙存在也不过140亿年。

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