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三年前，科學(xué)家捕捉到黑洞合并，產(chǎn)生的引力波。 那是人類第一次“聽”到黑洞。 前天晚上九點，人類首次拍攝到的黑洞照片亮相。 結(jié)果……全網(wǎng)懵逼： △ 圖片來源：EHT Collaboration 想象中的震撼圖片沒出現(xiàn)。 黑洞的造型和顏色，倒是激發(fā)了網(wǎng)友的想象力。 Sir覺得，這種全球熱點，跟著惡搞沒意思。 逼格高的人，會怎么做？ 首先，不能傻嗨。 要看懂這張照片背后的意義和原理。 懂了還不夠。 還要能用三言兩語，在朋友圈中寫下沉穩(wěn)的文案。 黑洞很深奧嗎？ 不一定。 Sir今天選了一部紀錄片，它的干貨，正好能滿足日常裝X需求。 《夜晚觀星：霍金與黑洞》 The Sky at Night:Stephen Hawking on Black Holes 選這部片，因為它足夠新。 言談之間不經(jīng)意說出來，絕不會被“哦我N年前也看過”之類的招數(shù)暗傷。（當然更建議低調(diào)行事，畢竟Sir的粉絲不少。 不過最重要的，還是黑洞研究的時效性。 越研究它，它就越神秘。 進展越大，之前的研究成果被推翻的也越多。 科學(xué)的進步，反映在電影中，就是科幻片的想象力不斷突破。 黑洞長啥樣？ 無數(shù)電影曾把它具象化。 1979年，迪士尼拍的科幻電影《黑洞》。 像個赤紅的火山口，“邀請”著盤旋的飛船。 2009年，《星際迷航》。 整個瓦肯星被紅物質(zhì)吞噬這個鏡頭，第一次讓觀眾感受到黑洞的威力。 到了2014年，《星際穿越》。 “卡岡圖雅”黑洞深不見底的黑色中心和明亮立體的金色光圈。 它又讓我們期待，危險中的絢麗。 2016年2月11日，引力波首次被發(fā)現(xiàn)。 正式開啟了人類探索太空的新紀元。 這部BBC出品的紀錄片，正是在發(fā)現(xiàn)引力波后，通過采訪霍金，講述黑洞研究的最新進展。 深入淺出，解釋了幾個常被提起的問題—— 什么是黑洞？ 黑洞，意味著未知、恐懼與混沌。 對它稍有了解的人，能說出大概原理—— 因巨大的引力，它可以吞噬靠近的一切物質(zhì)，甚至整個星系。 可到底什么是黑洞？ 打一個最簡單的比方。 把黑洞比作一個有重量的鐵球，宇宙空間是一塊平整繃緊的床單。 當你把球放在床單上，會發(fā)生什么？ △ 字幕來源：紀錄片之家字幕組 如你所見，床單會扭曲，微微下沉。 下沉，會讓之后的球也向鐵球滾去。 這，便是重力。 其它球會以鐵球為中心，沿一定的軌跡運動。 正如行星和飛船，繞大質(zhì)量物體運行的軌跡。 可能你要問，有沒有球能幸免于難？ 要想從這軌道逃逸，最佳方案就是飛得夠快。 快到足夠飛到半徑的邊緣。 《流浪地球》中的計劃，就是這個原理。
以上，是正常情況。 還有特殊情況。 比如，當這個球足夠重時，事情就有意思了。 它會在自身重力作用下坍縮。
最后形成的無底洞，便被稱為—— 奇點。 此時，曲面變成了懸崖峭壁，想要逃脫，難上加難了。 必須得以超光速運動。 但。 光速是300000千米/秒。 目前還沒有物體能運動得這么快。 這就解釋了，為什么沒有物體能從黑洞中逃脫，甚至是光。
以上，就是黑洞的原理。 在2019年4月10號之前，它僅存在于科學(xué)家的預(yù)言，與人類的想象中。 但這一天之后，想象與現(xiàn)實接軌。 改變現(xiàn)實的，又是他。 關(guān)愛因斯坦啥事？ 提到這張“黑洞”照片，一個反復(fù)被提到的理論是，愛因斯坦的廣義相對論。 而要想知道，相對論是怎么預(yù)測黑洞原理的。 最好先了解愛因斯坦的核心理論—— 時空理論。 他堅信，時間和三維空間并非彼此割裂，它們交織在一起成為“四維時空”。 《星際穿越》中主角進入黑洞后，發(fā)現(xiàn)自己來到了女兒房間的書架背后，便是一個四維空間，能夠看到時間。
廣義相對論指出，時間和空間是相對的，運動物體的時間會變慢； 在引力場作用下，時空會發(fā)生彎曲，時間也會變慢。 因此，黑洞的存在，被認為直接印證了愛因斯坦的廣義相對論。 這個理論通俗點來講，借用愛因斯坦本人慣用的公關(guān)稿，再合適不過：
《星際穿越》中，當庫珀穿越了時空回到墨菲臨終的病榻前。 正是因為相對論效應(yīng)，父親依然年輕，而女兒則已然衰老。
可能你又要問了，人能從黑洞中逃脫嗎？ 回答這個問題，又將引出一個你熟悉的名字—— 霍金。 關(guān)霍金啥事？ 黑洞，顧名思義，純黑的洞。 曾經(jīng)，它被認為是漆黑一團的混沌。 直到霍金發(fā)現(xiàn)，黑洞和熱力學(xué)之間的聯(lián)系。 霍金認為，它也能像高溫物體一樣發(fā)熱，并且溫度越高，黑洞就越小。
那么問題來了。 連光都逃不掉的黑洞，熱量怎么逃出去？ 霍金提出，粒子在進入黑洞時分道揚鑣。 有的落入黑洞，有的則隨之掉落，也可能逃逸。 這一過程，看起來就像黑洞在發(fā)出輻射。 這種新型輻射便是霍金輻射。
霍金還相信，黑洞能儲存信息。 掉進黑洞，可以把信息儲存在黑洞表面。 但千萬別因此樂觀。 此處劃重點：你能留下的是“信息”，卻絕不可能完好地出來。 比“白刀子進紅刀子出”更可怕的是…… 有刀子進，沒刀子出。 霍金認為，黑洞的質(zhì)量在以極慢的速度減少，最后會縮小到完全消失。 如果掉進一個恒星質(zhì)量黑洞，會被拉成拉面。 如果掉進的是超大質(zhì)量黑洞，恭喜你，中頭獎了。 就算能夠穿過入口，也會在奇點處，被壓到蹤影全無。
將一張紙塞入碎紙機中。 即便紙張被粉碎，它還是可以被復(fù)原。
但黑洞的恐怖之處在于—— 墜入黑洞的物質(zhì)，無法復(fù)原，甚至，不曾存在。 這不僅意味著毀滅，更是無限趨近于“0”。 這也是為什么，黑洞總代表著“虛無”。 愛因斯坦提出相對論，卻始終不相信黑洞的存在。 霍金相信黑洞的存在，并與黑洞一較量，就是40年。 怎么給黑洞拍照？ 愛因斯坦絕對想不到。 有一天，人類竟然真的“看到”黑洞了。 這次科學(xué)家的拍攝對象M87，是一個位于室女座的橢圓星系，距離我們大約5400萬光年。 5400萬光年什么概念？ 舉個例子。 在地球上拍M87，相當于拍月球上的一個橘子。 要用一架地球那么大口徑的望遠鏡，才能分辨。 如何實現(xiàn)？ 借助“事件視界望遠鏡”。 說它是個望遠鏡，不如說它是多架望遠鏡組成的網(wǎng)絡(luò)，在全球范圍的6個國家，用8個觀測點尋找黑洞的“至暗信號”。
給黑洞拍照的艱難，用三個字來概括就是—— 小、暗、擾。 細節(jié)太小，光線太暗，干擾太多。 是個苦差，可為什么總有人愿意做？ 劉慈欣的短篇小說《朝聞道》，講的是地球一批最頂尖的科學(xué)家在更高級文明到來之際，為了獲得宇宙至真之學(xué)而赴死的故事。 這群人說白了，不為國為民，只為滿足自己無法抑制的好奇心。 “朝聞道，夕死可矣”。 好奇，是科學(xué)種下的一顆最神奇的種子。 說不好會在哪里發(fā)芽，在哪里長成參天大樹。
電影《超時空接觸》中，旁人都說女主原地沒動，可她知道，在那短暫的幾秒，她穿越了浩瀚的時空。
2009版《星際迷航》海報，被網(wǎng)友戲稱為“一個拿著卷筒紙沖向廁所的人”。 而在上映后，這個系列重啟后企業(yè)號的第一次炸裂亮相，立馬堵住所有吐槽的嘴。
我們無法用人類常識來解釋宇宙，更無法用像素來定義黑洞。 第一張黑洞照片，無論是電影般恢弘的圖景，還是一個模糊的像素點，在目前階段，并不是最關(guān)鍵的。 最關(guān)鍵的是，人類一直在努力。 好奇和想象力從未停止生長。 那張照片是證據(jù)。 看完這篇文章的你，更是。
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