黑洞來(lái)了

4月10日21時(shí)，人類歷史上首張黑洞照片在中國(guó)上海和臺(tái)北、比利時(shí)布魯塞爾、智利圣地亞哥、日本東京和美國(guó)華盛頓全球六地同時(shí)對(duì)外發(fā)布，這是人類首次通過(guò)圖像直觀地看到黑洞。

這張來(lái)之不易的黑洞照片，揭示了室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系M87中心的黑洞。這一黑洞距離地球5500萬(wàn)光年，質(zhì)量為太陽(yáng)的65億倍。這一圖像的捕獲意味著百年之前的愛因斯坦廣義相對(duì)論得到了首次試驗(yàn)驗(yàn)證。

黑洞是一種被極度壓縮的宇宙天體，在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)包含著令人難以置信的質(zhì)量。它具有超強(qiáng)引力，即便光也無(wú)法逃脫它的勢(shì)力范圍——這種天體的存在以極端的方式影響著周圍的環(huán)境，讓時(shí)空彎曲，并將周圍的氣體吸進(jìn)來(lái)。在此過(guò)程中，氣體的引力能轉(zhuǎn)化成熱能，氣體的溫度變得很高，會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的輻射。

在天文學(xué)家捕獲的首張黑洞照片中，黑洞仿佛沉浸在一片類似發(fā)光氣體的明亮區(qū)域中。“我們預(yù)期黑洞會(huì)形成一個(gè)類似陰影的黑暗區(qū)域。這正是愛因斯坦廣義相對(duì)論所預(yù)言的，可我們以前從未見過(guò)。”EHT科學(xué)委員會(huì)主席、荷蘭奈梅亨大學(xué)教授海諾·法爾克解釋，“這個(gè)暗影的形成，源于光線的引力彎曲和黑洞視界對(duì)光子的捕獲。暗影揭示了黑洞這類迷人天體的很多本質(zhì)，也使得我們能夠測(cè)量M87中心黑洞的巨大質(zhì)量。”

多維解讀

角度一：黑洞照片凝結(jié)合作力量

從美國(guó)夏威夷到智利，從伊比利亞半島到南極……全球30多個(gè)研究所，200多名科學(xué)家，傾數(shù)年心血，攜手并肩，共同記錄黑洞周圍吸積盤和噴流等發(fā)出的耀眼光芒，從而讓超大質(zhì)量黑洞無(wú)處遁形，顯現(xiàn)“真容”。正是全球同步的努力，讓人類拍攝到有史以來(lái)首張黑洞照片。觀測(cè)黑洞項(xiàng)目，讓地球上幾乎所有這一領(lǐng)域的研究人員不同程度地以不同方式參與其中。科學(xué)探索，正讓整個(gè)世界以不同尋常的方式更緊密地連接在一起，不僅讓地球，也讓人類成為一個(gè)共同體。毫無(wú)疑問(wèn)，首張黑洞照片凝結(jié)著全球科學(xué)界合作的力量。

角度二：黑洞照片見證科技發(fā)展

近年來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為黑洞的成像帶來(lái)了可能。“事件視界望遠(yuǎn)鏡”撈回海量數(shù)據(jù)，勾勒出黑洞的模樣。基于甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量技術(shù)，它把分布在全球各個(gè)地方的望遠(yuǎn)鏡組合起來(lái)，形成等效于地球萬(wàn)公里長(zhǎng)的望遠(yuǎn)鏡，使它具備了觀測(cè)遙遠(yuǎn)天體非常高的分辨本領(lǐng)。最近十年，全球科學(xué)家在技術(shù)上的進(jìn)步，方法上的創(chuàng)新，使得我們終于有機(jī)會(huì)在今年宣布得到了它的圖像。正因?yàn)橛辛丝茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，才給黑洞成像帶來(lái)了可能，才讓我們揭開了黑洞的面紗。

角度三：科學(xué)探索永遠(yuǎn)無(wú)止境

回顧人類最近三百多年的歷史，全球科學(xué)家們對(duì)黑洞的探索從未停止。英國(guó)物理學(xué)家約翰·米歇爾就從理論上預(yù)言過(guò)這種神秘天體，愛因斯坦廣義相對(duì)論的提出使得黑洞研究迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)，其后美國(guó)物理學(xué)家約翰·阿奇博爾德·惠勒將這種“不可思議的天體”命名為“黑洞”。而英國(guó)物理學(xué)家霍金等人關(guān)于黑洞的研究，啟發(fā)了人們思考黑洞的內(nèi)部。探索未知，是人類拓展自身疆界的重要過(guò)程。無(wú)論仰望星空，還是審視自己，當(dāng)?shù)厍蛏系娜藗內(nèi)w凝視同一方向，如同黑洞這樣曾經(jīng)深藏不露的未知，終將一個(gè)接一個(gè)“顯露光芒”。

角度四：科學(xué)探索需要想象和創(chuàng)新

為了探索黑洞，人類把想象力發(fā)揮到了極限。由8只“眼睛”組成的虛擬事件視界望遠(yuǎn)鏡，北至西班牙、南至南極，口徑達(dá)到了地球直徑。這一“巨眼”，帶領(lǐng)人類穿越星空，從海量的數(shù)據(jù)中勾勒黑洞容顏。探秘宇宙還需要?jiǎng)?chuàng)新，科學(xué)家們正是懷揣著揭開未知的夢(mèng)想，秉承科學(xué)探索的精神，在探秘宇宙的征途上不斷創(chuàng)新的。當(dāng)然，研究黑洞并不是“無(wú)用”的，它凝結(jié)了人類文明最珍貴的結(jié)晶，也飽含著人類的想象力和創(chuàng)新力。