|
爱因斯坦之所以被誉为20世纪最伟大的科学家，是因为他的每一个理论发现都可以载入史册，1915年爱因斯坦在进行广义相对论演讲的时候，提出了著名的“爱因斯坦场方程”，描述了物质与能量导致的时空扭曲现象，也就是说在宇宙中存在一种可以导致时空扭曲的神秘天体，不过爱因斯坦起初认为这个方程式只有一个近似解，因此认为宇宙没有这种神秘天体，谁知道德国科学家卡尔-史瓦西却计算出精确解，从而证实这种神秘的天体在宇宙是真实存在，后来美国物理学家惠勒这种神秘天体命名为“黑洞”。 爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家，他预言黑洞存在 自从惠勒把宇宙的这种神秘天体命名为黑洞之后，黑洞理论就此建立，经过几十年的发展与完整，如今人们对黑洞的认识已经越来越深，科学家发现黑洞是一种具有超强引力的天体，它可以吞噬宇宙中一切物质，即使是光都无法逃脱它的实力范围，不过黑洞本身不发光，所以自爱因斯坦在1915年预言这种天体存在的100年间，人类始终无法拍摄到黑洞的有关照片，不过人类还是使用其他方法证实黑洞存在，比如黑洞产生的时空扭曲导致附近的星体轨道产生变异、黑洞碰撞发出的声音（引力波）被人类“听到”等等，这些证据都表面黑洞是真实存在的天体，人类就差一张黑洞真实照片。 科学家公布的人类拍摄到的首张黑洞照片 在人类苦苦研究、探索、观测黑洞100多年后，终于取得了重大突破。2019年4月10日，人类历史上首次拍摄到的黑洞照片同时在中国上海和台北、比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、日本东京和美国华盛顿全球六地同时对外发布，这是人类首次通过图像方式很直观的看到黑洞真容。这次黑洞照片一经公布并引起轰动，这是继人类采用计算方法、引力波测算方法之后，人类第三次确认了黑洞真实存在，而且这次证实采用最直观的照片，也许会有人感到很疑惑，黑洞不是不发光的吗，人类为什么能够拍摄到黑洞真容呢？下面就来解读扫光你心中所有困惑。 人类拍摄到的首张黑洞照片清晰化处理后形象 1、黑洞如何拍摄？ 黑洞不发光，当然无法直接拍摄，但是人类可以利用黑洞特性拍到它的存在。我们知道在宇宙中每个天体都有引力，而天体引力延伸的范围就是这个天体的引力范围，同样的道理黑洞作为一种具有强引力的天体，它的引力范围被称为黑洞半径或者事件视界，在黑洞事件视界范围内，由于强引力的存在，进入事件视界内的物质会黑洞强引力撕裂，从而产生极高温和光亮，然后科学家就利用事件视界望远镜捕捉黑洞事件视界范围内发出的亮光，从而拍摄到黑洞真实照片，由于黑洞位于事件视界范围的中心，因此可以肯定中心黑色区域就是黑洞。 为了拍摄人类首张黑洞照片，各地望远镜组成一个地球直径大小的望远镜 2、人类拍摄到的黑洞究竟有多大？ 当国家天文台把人类拍摄的第一张照片公布的之后，很多媒体第一时间公布了有关这个黑洞的相关信息，这个黑洞是距离地球550万光年远一个名叫M87星系的中心黑洞，它的质量为太阳质量的65亿倍，不过并没有给出这个黑洞的具体大小是多少，不过在发布会，研究人员说出了一个重要信息，那就是黑洞黑色部分区域直径的直径是黑洞真正事件视界直径的2.5倍，根据这个公式，在利用根据史瓦希黑洞史瓦希半径计算公式（史瓦希黑洞的史瓦希半径和事件视界的重合的）可以知道黑洞的质量与事件视界的半径成正比。 人类拍摄到的这个黑洞直径为959亿公里，吸积盘直径为3836亿公里 因此可以计算出这个65倍太阳质量的M87黑洞视界半径为191亿公里，然后可以计算出M87黑洞直径为959亿公里（D=191×2.5×2=959亿公里），之后通过图片对比可以看得出M87黑洞吸积盘大小是黑洞直径的4倍，因此M87黑洞吸积盘的直径为959亿公里X4=3836亿公里，也许很多人对这个数值没有概念，70年代人类发射的旅行者1号历经40年才飞了200亿公里，这个黑洞吸积盘的直径是旅行者1号飞了40年走过距离的19倍还多，几乎相当于90光时（光速在90个小时飞过的距离），由此可见这个黑洞有多庞大。 3、为什么不拍摄银河系中心存在黑洞？ 当人们得知人类拍摄的第一张黑洞照片是距离地球5500万光年之外的M87星系的时候感到很疑惑，我们所在的银河系内部不是也有一个黑洞吗？科学家为什么会舍近求远拍摄5000万光年的M87星系黑洞，其实科学家在银河系发现20多个恒星质量黑洞，最近离地球仅有3400光年，之所以科学家要舍近求远拍摄5500万光年，是因为这些黑洞质量足够大，发出的光更容易被望远镜捕获，而距离地球3400光年的黑洞质量很小，拍摄这些小黑洞很困难，其实人类也拍摄距离地球2.6万光年的银河系黑洞，只不过图片还在处理当中，相信不久人们也可以一睹银河系中心黑洞真容。 距离地球2.6万光年的银河系中心也存在一个超大质量黑洞 4、人类第一张黑洞照片有什么意义？ 人类拍摄到史上第一张黑洞照片，再次印证了爱因斯坦相对论的正确性，同时它对促进人类黑洞边缘的吸积盘和喷流行为，完善黑洞理论有很大作用，这次黑洞照片的曝光，预示着人类进入研究黑洞新时代，如今人类已经不再怀疑黑洞存不存在，而是重点研究黑洞是什么样子、黑洞活动规律、黑洞特征等深一层次的科学。以此为起点，相信不久的未来，人类能够拍摄到数量更多、质量更好的黑洞，直到完全解开黑洞之谜为止。
|
|
|
