作者：田·黛麗赫本
轉(zhuǎn)自：北京新東方優(yōu)能中學(xué)教育
終于！人類歷史上第一張黑洞照片公布了?。?！
祝賀你——
作為人類首批看到“黑洞”照片的幸運(yùn)兒，一不小心見證了歷史~
這就是2017年4月5日， EHT啟動拍攝兩個超大質(zhì)量黑洞：銀河系中心黑洞Sgr A*，和星系M87中心的超大質(zhì)量黑洞。
給“黑洞”拍照，一拍就是2年，終于解開了宇宙奧秘黑洞的神秘面紗。
網(wǎng)友驚呼：這個黑洞很眼熟嘛：
吃貨眼里的黑洞是一個原味甜甜圈
看這是不是你從小凝望的黑洞？
觀看黑洞，戴上眼鏡更清晰
網(wǎng)友的腦洞簡直和黑洞一樣，令小編佩服的五體投地~
可是，你知道嗎？
這張被玩壞的“黑洞”照片，是可能拿諾貝爾獎的嗎？
“第一張黑洞照片與引力波的發(fā)現(xiàn)同等重要，都是對廣義相對論的驗(yàn)證，可能會拿諾貝爾獎?！敝锌圃荷虾Ｌ煳呐_副臺長袁峰說。
黑洞的照片為何如此重要？
因?yàn)樗粌H提供了黑洞存在的直接“視覺”證據(jù)，也驗(yàn)證了百年前愛因斯坦的廣義相對論是正確的！“黑洞”說：哥不只是個傳說
圖源：NSF by Nicolle R Fuller
黑洞，原來過去這些年你只是“傳說”？
沒錯！
盡管在《星際穿越》等科幻電影中，我們曾一次次“真切”地領(lǐng)略黑洞的瑰麗，但那些畫面都只是導(dǎo)演們“一廂情愿”的想象，黑洞到底長啥樣沒人真正見過。
約100年前，以愛因斯坦為代表的偉大科學(xué)家預(yù)言，大質(zhì)量恒星在燃料耗盡、生命終結(jié)之后會向內(nèi)部中心區(qū)域崩塌、集聚，最終形成黑洞。
早期，黑洞只存在于牛頓萬有引力定律和愛因斯坦廣義相對論的公式和方程中，因?yàn)樘^“超出人類理解”，就連最早預(yù)言的人都懷疑黑洞的真實(shí)存在。“
直至2015年，人類首次探測到兩個黑洞合并所產(chǎn)生的引力波，才強(qiáng)有力地證明了黑洞的存在，但那仍只是間接證明?！眳⑴c此次國際合作的中科院上海天文臺臺長沈志強(qiáng)說。
所以，無圖無真相，在沒有眼見為實(shí)“看到”黑洞之前，它一直是個“傳說”。
而今天，黑洞終于被證實(shí)真實(shí)存在啦！我想，霍金先生在天之靈可以安息了。
黑洞面前，物理學(xué)失效了？
圖源：NSF by Nicolle R Fuller
聽說物理教科書中某些理論在你面前失效了？
高興得有點(diǎn)兒早。
2016年，有科學(xué)家在對2015年人類第一次觀測到的引力波數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后表示：在黑洞周邊，愛因斯坦的廣義相對論可能會失效。
是真的嗎？
黑洞首張“寫真”揭曉了謎底。袁峰說，在沒有拍到黑洞照片之前，科學(xué)家根據(jù)愛因斯坦廣義相對論精準(zhǔn)計(jì)算出了黑洞真身外黑色區(qū)域和新月形光環(huán)的結(jié)構(gòu)?！芭牡胶诙凑掌螅覀儼l(fā)現(xiàn)，真實(shí)情況跟我們計(jì)算的結(jié)果一模一樣，可見，觀測結(jié)果驗(yàn)證了愛因斯坦的廣義相對論?！?/p>
兩個神仙打架，
愛因斯坦贏了！
1915年11月，阿爾伯特·愛因斯坦向普魯士科學(xué)院提交了廣義相對論的最終版本，那時，牛頓力學(xué)統(tǒng)治物理學(xué)界已經(jīng)200多年。
在宇宙中，星星到底會怎么轉(zhuǎn)，牛頓早就指出了一條路，但愛因斯坦的理論畫出了另一條路。
事實(shí)證明：
“愛因斯坦是對的，他在一百多年前提出的廣義相對論經(jīng)受住了考驗(yàn)?！?/strong>
圖源：NSF by Nicolle R Fuller
人類歷史首張黑洞照片驚艷亮相后，參與這一工作的中科院上海天文臺臺長沈志強(qiáng)感慨道：“盡管黑洞很多年前從數(shù)學(xué)上就可以得到解，但直到上世紀(jì)60年代，科學(xué)家才真正覺得可以去找尋黑洞，并一步步逼近真相?！?/p>
“廣義相對論需要在極端環(huán)境下檢驗(yàn)，而最極端的環(huán)境就是黑洞周圍。”
但是，沈志強(qiáng)說：“由于目前我們還無法“看清”黑洞的最里面，那里的運(yùn)行規(guī)律是否與人類已知物理定律相悖還不得而知?！?/p>
愛因斯坦給你劃重點(diǎn)
你以為，物理 教科書取得暫(巨)時(大)的勝利，會善罷甘休嗎？
今年的物理題，愛因斯坦給你劃重點(diǎn)：
1
請記住一個方程
這次黑洞力挺的就是愛因斯坦的廣義相對論，作為孿生兄弟的狹義相對論重要推論——質(zhì)能等價(jià)理論E=mC^2，更有可能出現(xiàn)在考卷上！
式中為E能量，m為質(zhì)量，C為光速；也就是說，一切物質(zhì)都潛藏著質(zhì)量乘于光速平方的能量。
由此可以解釋為什么物體的運(yùn)動速度不可能超過光速。
2
史瓦西半徑
史瓦西半徑這詞常常在談?wù)摵诙吹臅r候提到, 但什麼是史瓦西半徑呢?
我們知道, 黑洞具有強(qiáng)大的重力場, 如果物體太接近黑洞, 就會由於黑洞的強(qiáng)大重力而逃不出來。
而史瓦西半徑的意義就是說, 在史瓦西半徑之內(nèi)的物體, 即使加速到接近光速, 也沒有辦法逃離黑洞。
史瓦西半徑的公式:
即：一個球的自身半徑小于它的史瓦西半徑時，它就會變成一個黑洞。
根據(jù)這個公式，我們可以發(fā)現(xiàn)：太陽的史瓦西半徑是3km。 也就是說, 質(zhì)量跟太陽一樣的黑洞, 如果物體接近到3km以內(nèi), 就逃不出來了。而地球的史瓦西半徑為0.9cm——地球如有有一天自己把自己壓縮成黑洞，那誰都逃不出來了
不過，擔(dān)心地球變黑洞的你，還是先關(guān)心你的考試吧
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