amber,一个严厉考虑:假如被吸入黑洞真的会穿越吗?,娇宠令

欧洲联赛 · 2019-04-13

2019年北京时刻 4月女明星胸10日21点整,全球六地(比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、我国上海和台北、日本东京和美国华盛顿)同步举行全球新闻发布会。“工作视界望远镜”(Event Horizon Telescope, EHT) 发布了坐落巨椭圆星系M87中心的黑洞相片。

这也是有史以来首张黑洞相片,一向“活在传说中”的黑洞总算露出了真容,艾蒿茶网友们纷繁标明神似甜甜圈。

第一张黑洞相片,5500万光年外的梅西耶87(M87)图片来历:Event Horizon Telescope(一只求生欲很强的阿信)

眸倾传奇

也有网友标明不服,所以咱们对着黑洞相片纷繁开了脑洞......

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早在几个世纪曾经,人们就发觉到了黑洞的存在。

直到今日,人类才初次拍照到黑洞的相片,据介绍,此次发布的黑洞图画提醒了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞,其间隔地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。

该图画的许多特征与爱因斯坦广义相对amber,一个严峻考虑:假设被吸入黑洞真的会穿越吗?,娇宠令论的预言彻底相一致,在强引力极点环境下进一步验证了广义相对论。经过研讨这个图画,人类将提醒出黑洞这类天体更多实质。

黑洞的探究之路

关于黑洞的探究南园遗爱,人类从未中止尽力。

1796年,法国科学家拉普拉斯曾在他的《世界体系论》中做出一个猜想:在世界中有一种天体,amber,一个严峻考虑:假设被吸入黑洞真的会穿越吗?,娇宠令它的引力十分强,以至于光线都无法逃脱,他把这类天体称为“关闭星体”。

这是科学家对黑洞最原蔡乙嘉的女朋友始的主意。

一个多世纪曾经爱因斯坦的广义相对论预言了这样一刘玉珍教师最新因果种最奇幻的天体,长期以来一向引起科学家和大众的猜想和梦想。尽管爱因斯坦理解黑洞是他的方程恶警式的数学解,但他并未接受过它们对应的物理实际。

在广义相对论提出几个月后,德国物理学家卡尔施瓦西 推导出了广义相对论球对称引力场的严峻解,还提出了物体的史瓦西半径的概念,当一颗恒星收缩到这一半径巨细时,就会变成黑洞。

这一切都在20世纪60年代和70年代发生了改动,1962年,新西兰物理学家罗伊 克尔处理了旋转黑洞(即克尔黑洞)的引力场和时空问题。

1967年12月,约翰惠勒在一场题过速绯闻为“咱们的世界:已知与不知道”的演讲上叙述了崩塌的恒星,他用《爱丽丝梦游仙境》的故事打了个比方:

“(崩塌的恒星)像柴郡猫相同消失了。猫只留下了它的笑。而恒星只留下了它的引力。有引力,amber,一个严峻考虑:假设被吸入黑洞真的会穿越吗?,娇宠令但没有光。不管是光仍是其他粒子,都不再出现。而且,射入黑洞的光或粒子只会使其质量添加、引力增强。”

他在故事中悄悄用一个新术语替换了崩塌的恒星,那是这种古怪的天体第一次被命名为“黑洞”。

电影《爱丽丝梦游仙境》中的柴郡猫

1971年:天体物理学家们勘探到了天鹅座X-1,这个二元体系的特征标明它是由一个黑洞和一颗巨大恒星组成的。从那以后,黑洞一向是理论物理学家亲近重视和研讨的主题。

Cygnus X-1 黑洞(图片来历:NASA JPL)

什么是黑洞

黑洞的诱人之处在于它或许是世界中最极点和最背叛的天体一个黑洞就具有解构万物、回归根源的才能。

那么黑洞究竟是什么呢?

咱们都听说过万有引力,引力其实是一种很弱的力,即便地球的质量高达 61024千克,你也可以跳起来,或许乘飞机飞到天空中去。可是你的这种自在仅仅暂时的,物体一般在离地之后总会再落下来,除非你的速度超越必定数值。

假设你能以每秒 11 千米的速度从地面上跳起,你就可以逃脱地球的引力。科学家至少要以这样的逃逸速度发射火箭才能将飞行器送入太空。

一个天体体型越大,物质摆放赤色欧米伽越严密,其逃逸速度就越高。从木星、太阳到白矮星、中子星,它们的逃逸速度是顺次递加的。可是,最大的那些恒星的中心坍缩之后会构成一个密度极高的物体,其逃逸速度乃至比光速还要高。

由于没有什么能比光传播得更快,所以也没有什么东西能从这些“黑洞”中逃脱。这便是它们姓名的来历——一切的光线都被它们吞了进去,所以它们看起来是黑色的。

但工作的古怪之处就在于黑洞并不黑。凭借量子力学,史蒂芬霍金证明了黑洞有必定的温度, 这跟它们外表的引力相关。

假设你太接近黑洞,就会被它的引力永久地困住,不论多大的推动力都不能让你脱节它的魔爪,而这个无法逃离的鸿沟被称为“工作视界”。

跌入黑洞会怎样

当跨过这条鸿沟的时分,你或许都没觉得有什么不对劲儿的当地,可是这无疑会改动你的命运。

假设你的脚先跨过工作鸿沟,那么黑洞对你的脚的引力比对你的头的更大,而且二者之间的差异终究会超越原子键amber,一个严峻考虑:假设被吸入黑洞真的会穿越吗?,娇宠令的强度,这时你——会——被——拉——长,物理学家称其为“意大利面条化”。

那么,当黑洞把你扯成一根长长的意大利面的时分,你会落入何处呢?这是现代物理学中最扎手的问题之一。

依据爱因斯坦的广义相对论,严峻地说,恒星的中心终究会坍缩成一个体积无限小、密度无限大的点,咱们称之为“操猪奇点”空间和时刻都在此处结束。

咱们一般以为,落入黑洞的物体都被吸入了奇点。

质量最大的那些恒星在逝世时会构成一个将时空歪曲到极限的黑洞,任何东西都无法从中逃脱。

让咱们来看一下最寻常的黑洞,即所谓的“施瓦西黑洞”, 它是以其发现者卡尔施瓦西的姓名命名的。古语说:“世事有起终有落。”但在施瓦西黑洞的内部,有一个更切当的现实:没有“起”,只要“落”。

可是, 咱们不太确认这样的“落”终究会抵达哪里。

从施瓦西黑洞背面的数学原理动身得出的最开门见山的假说是,黑洞中心有一个可无限紧缩的物质核,落入这个核是万物的完结,也是时刻的结尾。这个假说十分难以查验,由于进入黑洞的观测者不或许回来通知咱们他看到了什么。

黑洞是怎样找到的

尽管咱们很难看到黑洞自身,但黑洞周边咱们清朝下堂妻是可以看到的,假设周边有其他物质,便会被黑洞招引,在它周边堆积成盘,高速旋转,彼此冲突,然后变得炙热无比。

在周边物质宣布的一片亮光中,黑洞会吸收一切离它太近的光线,留下一个明晰的黑色剪影。但实际上,这个剪影简直不或许被看到。原因很简略,黑洞太小了!想要看清这个黑洞留下的这个剪影,咱们有必要具有超强的视力,比方,在地球上看清楚月球外表的一个橙子。

假设人类有一台超大的望远镜,口径跟地球的直径适当,那么理论上来说,这台望远镜就具有满足的分辨率,可以让咱们含糊看清银河系中心超大黑洞留下的剪影。只可惜,咱们不或许把整个地球改形成一台望远镜。

所以,地理学家就想出了其他办法,他们将涣散在欧洲、北美、南美、太平洋和南极的8台射电望远镜联合在一起,组合成了一台足有地球巨细的“班宇浩微博工作视界望远镜”,分别在2017年4月和2018年4月,对银河系中心的那个超大黑洞,还有5000万光年以外M87星系中心的另一我和我妈妈个超大黑洞,进行了联合观测。

后者尽管间隔更远,但它的质量足有太阳的大约60亿倍,所以看起来应该跟银河系中心的超大黑洞差不多巨细。而昨日发布的相片,便是“工作视界望远镜”拍到的黑洞的印象。

工作视界望远镜

这张相片,第一次直接的协助咱们确认了黑洞的存在。在此之前,尽管人类经过各种办法直接确实认了黑洞的存在,但都不是最直接的方法。

这张相片,则妥妥的证明了:黑洞确确实实是存在的。

在人类首张黑洞相片拍照方案之初,我国科学院国家地理台研讨员苟利军和其他研讨者协作写过一篇文章。

文中曾说到:

不管咱们终究得到的黑洞图画是什么姿态——像电影画面一般壮丽恢宏,或许只要几个含糊的像素点——视界面望远镜都含义特殊,这是咱们在黑洞观测史上迈出的重要一步。

观测成果不仅仅是一张相片那么简略,它一方面呼应着爱因斯坦的广义相对论,一方面也将协助咱们答复星系中的壮丽喷流是怎么发生并影响星系演化的。

咱们将成为有史以来第一批“看见”黑洞的人类,真是好运气!

现在相片就在咱们眼前,尽管咱们只将黑洞的奥妙面纱掀开一角,在全世界姚楚豪科学家们的共同尽力下,人类对黑洞的认知、对世界的探究将会愈加深邃。

鄙人一个50年,人类必定又将幻想推进到史无前例、想所未想的地步吧零纪阁。谁会第一个打破咱们的视界呢?

假设你想要了解黑洞,特别是现在人们知道的黑洞(要知道在这几年里人们对黑洞的研讨又热情洋溢地迈进了一大步),以下几本书会用最浅显的言语让你看到新世纪研讨者视界中的黑洞。

关于黑洞

这些经典读物不行错失

《黑洞之书》

[美] 史蒂文古布泽amber,一个严峻考虑:假设被吸入黑洞真的会穿越吗?,娇宠令、弗兰斯比勒陀利乌斯 著

苟利军 郑雪莹 赵雪杉 译 | 2018年11月

中信出书集团

国家地理台“青年千人”研讨员、恒星级黑洞迸发现象研讨立异amber,一个严峻考虑:假设被吸入黑洞真的会穿越吗?,娇宠令团组负责人苟利军教授参加翻译的“7堂极简黑洞课”。

《极简地理学》

[英] 科林斯图尔特 著 柏江竹 译 | 2019年04

中信出书集团

人类探究星空和世界奥妙的“浓缩版”认知进程。

《时空的隐秘》

[荷] 霍弗特.席林 著 胡奂晨 译 | 2018年10月

中信出书集团

一部世界探究的大前史,黑洞、大爆炸、时空曲折……那些你不明觉厉的名词在这本书里都变得简单理解了。

《引力波》

[美] 珍娜莱文 著 胡小锐 万慧 译 | 2017年10月

中信出书集团

作者再现美丑辨别法了50多年来,LIGO科学协作安排的科研人员在发现引力波的过程中面对的困难、经amber,一个严峻考虑:假设被吸入黑洞真的会穿越吗?,娇宠令受的检测和支付的艰苦,她将这个精彩程度不亚于《星际穿越》的故事娓娓道来,以引人入胜的笔触为咱们描绘了其间的惊讶、绝望、成果、危险和人道。

《走运的世界》

[澳] 杰兰特刘易斯 [澳] 卢克巴恩斯 著

任烨 译 | 2018年6月

中信出书集团

这是一段长达138亿年的世界探究之旅。在旅途中,咱们会乘坐郑芯妤着“时空穿梭机”去观赏不同的世界,去发现大爆炸、暴胀、粒子、恒星抚顺市新抚区邮编、行星、星系、气体云、黑洞、生命发生的奥妙,去探寻爱因斯坦朝思暮想的天然终极规则。

《太阳系简史》

[英] 约翰钱伯斯 [英] 杰奎琳米顿 著

杨洁玲 译 | 2018年9月

中信出书集团

一本文科生也能读懂的地理科普,两位作者会带你踏上太阳系发现之旅。一切关于太阳系的“小白”问题,你都将在这里找到答案。

《DK大前史:从世界大爆炸到咱们人类的未来,138亿年的特殊旅程》

[美] 大卫克里斯蒂安 著

徐彬 谭滢 王小琛 用力撸译 | 2019年4月

中信出书集团

比尔盖茨“大前史项目”交卷之作,大前史创始人大卫克里斯蒂安与DK携手打造!千幅思想导图、CGI、宝贵相片打造的视觉盛宴,一本书“看见”138亿年的万物史。你书桌上的小世界,撤除学科壁垒,出现包容万物的常识瑰宝。

最终,转发这篇黑洞啊盆友们!

来历:2019年4月12日 中信出书集团

科学 意大利 前史
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