黑洞图片1000000张_张碧晨她说现场版_韩愈 早春呈水部张十八员外

2019年4月10日中部标准时间15:00（北京时间4月10日21点整），全球六地（比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿）将以英语、西班牙语、汉语和日语四种语言，通过协调召开全球新闻发布会，事件视界望远镜（EHT）将宣布一项与超大质量黑洞照片有关的重大成果，人类首张黑洞照片即将在全球六地同步发布，一直“活在传说中”的黑洞终于要露真容了。

在此之前，笔者研究黑洞将近20年，我常常被人问到“黑洞是什么样的”。

说实话，我并不确定。

除了在论文课件中自制的效果图，第一次“亲眼”看到黑洞形象是2015年在电影院里，荧幕上是《星际穿越》中的黑洞“卡冈图雅”——深不见底的黑色中心与明亮立体的气体圆环——相对论物理学家基普·索恩为影片设计的黑洞形象(见图一)，和想象中的相差无几。

图一：电影星际穿越当中的黑洞，周围的亮环是由气体构成的吸积盘（图片来源：电影《星际穿越》）

霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型，在统一20世纪物理学的两大基础理论&mdash。通过天文望远镜观测宇宙中的电磁波，科学家可以推断黑洞的存在。霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型，在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。

去年事件视界望远镜观测计划开启

2017年的4月5日到14日之间，来自全球30多个研究所的科学家们开展了一项雄心勃勃的庞大观测计划，利用分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网络，人类第一次看到黑洞的视界面。这个虚拟的望远镜网络被称为“事件视界望远镜”（Event Horizon Telescope， EHT），其有效口径尺寸将达到地球直径大小。人类在2015年第一次听到了两个黑洞相互绕转合并所产生的引力波之声，从那以后，科学家们又在为亲眼目睹黑洞真容而努力了。

无论我们最终得到的黑洞图像是什么样子——是像电影画面一般壮观恢弘黑洞图片1000000张，或者只有几个模糊的像素点——事件视界望远镜都意义非凡，这是我们在黑洞观测史上迈出的重要一步。观测结果不仅仅是一张照片那么简单，它一方面呼应着爱因斯坦的广义相对论，一方面也将帮助我们回答星系中的壮观喷流是如何产生并影响星系演化的。我们将成为有史以来第一批“看见”黑洞的人类，真是好运气。

无图无真相，科学家怎么知道黑洞在那里？

尽管“黑洞”（black hole）一词在1968年才由美国天体物理学家约翰·惠勒提出来，但早在1783年，英国地理学家约翰·米歇尔（John Michell）便已经意识到：一个致密天体的密度可以大到连光都无法逃逸。这也是普通人在今天对于黑洞的最基本认识：吸入所有一切，连光都逃不出来。

既然想一睹黑洞“芳容”，我们对这个遥远天体的认识就得再多些。黑洞的几乎所有质量都集中在最中心的“奇点”处，“奇点”在其周围形成一个强大的引力场，在一定范围之内，连光线都无法逃脱。光线不能逃脱的临界半径被称为“视界面”——顾名思义就是视线所能到达的界面。你大概感到好奇：登山家们勇攀高峰的原因是“山就在那里”，可是，既然天文学家们根本看不到黑洞，他们是怎么确定“黑洞就在那里”的呢？

在此区域内的万有引力非常强大，任何物质都不可能从此区域内逃逸出去，甚至光线都被它强大的引力拉回，因此黑洞不会发光，不能用天文望远镜看到，但天文学家可借观察黑洞周围物质被吸引时的情况，找出黑洞位置。以这两个判据衡量，爱丁顿的日食观测对光线被引力弯曲的所谓证实，微波本底辐射测量对宇宙大爆炸理论的所谓证实，射电类星体喷射流对所谓旋转黑洞的证实，暗物质探测，上帝粒子的“探测”，以及最近宣称的观察到了宇 宙暴涨产生的引力波的证据之类，都不够资格成为“科学证据”或“实验证实”。从本质上说，暗物质本身不可见，但暗物质湮灭或者衰变时会产生看得见的粒子，通过探测卫星探测这些粒子，可以间接探测看不见的暗物质粒子，这就使所谓的间接探测法。

质量相当于太阳的8至25倍的恒星以超新星爆发方式结束“生命”，而恒星外侧气体包则高速抛离，所显现的绝对光度可超过太阳光度100亿倍。20、伽马射线暴：通常被认为出现在超大质量旋转恒星崩溃形成黑洞的过程中，期间释放出接近光速的气体喷射流。先分出一个总体我这样和你说，5是具有一个太阳质量的红巨星有一个碳核.8是具有10个太阳质量的恒星的引力坍缩形成一个中子星,3b是10个至30个太阳的质量，这是质量从10个直到超过30个太阳质量的大质量恒星，碳核被一个燃烧氢的壳和气体外层所包裹。

当吸积气体过多，一部分气体在掉入黑洞视界面之前，在磁场的作用下被沿转动方向抛射出去，形成喷流。

吸积盘中气体高速旋转，越靠近黑洞转速越快，高速气体之间的摩擦会产生大量的热，使吸积盘中心部分气体温度达到惊人的高度并发出强烈的电磁辐射。人类探测不到的东西有宇宙的黑洞.光是一种粒子,广义相对论认为光速是物体运动速度的极限.由于光的粒子特性,所以光会受到引力的影响.黑洞实质上是指密度及其之大的天体,大到能将光吸引到星球上是光打不到地球,从而人类的探测器只能观察到黑色的一片.。为了理解黑洞是如何形成的,我们首先需要理解一个恒星的生命周期.起初,大量的气体（大部分为氢）受自身的引力吸引,而开始向自身坍缩而形成恒星.当它收缩时,气体原子相互越来越频繁地以越来越大的速度碰撞——气体的温度上升.最后,气体变得如此之热,以至于当氢原子碰撞时,它们不再弹开而是聚合形成氦.如同一个受控氢弹爆炸,反应中释放出来的热使得恒星发光.这增添的热又使气体的压力升高,直到它足以平衡引力的吸引,这时气体停止收缩.这有一点像气球——内部气压试图使气球膨胀,橡皮的张力试图使气球缩小,它们之间存在一个平衡.从核反应发出的热和引力吸引的平衡,使恒星在很长时间内维持这种平衡.然而,最终恒星会耗尽了它的氢和其他核燃料.貌似大谬,其实不然的是,恒星初始的燃料越多,它则燃尽得越快.这是因为恒星的质量越大,它就必须越热才足以抵抗引力.而它越热,它的燃料就被用得越快.我们的太阳大概足够再燃烧50多亿年,但是质量更大的恒星可以在1亿年这么短的时间内用尽其燃料,这个时间尺度比宇宙的年龄短得多了.当恒星耗尽了燃料,它开始变冷并开始收缩.随后发生的情况只有等到本世纪20年代末才初次被人们理解.。

图二：恒星级黑洞系统示意图（图片来源：）

加拿大圆周理论物理研究所三位研究人员提出了新的理论——宇宙是四维恒星死亡塌缩形成的四维黑洞喷射出来的“外膜空间”。我们认为大多数实际存在的黑洞是有大质量的恒星死亡后产生的，所以我们认为那些黑洞和那些大质量的恒星一样重。在恒星对流理论以及与之有关的恒星结构、演化和脉动稳定性问题的研究中，摒弃了传统的混合型的对流理论，发展了一种独立的非定常恒星对流的统计理论和一种非局部对流的统计理论，并成功地将它们用于变星脉动和大质量恒星演化的理论计算，解释了变星脉动不稳定区红端边界，克服了传统理论在大质量恒星演化计算中著名的所谓半对流区的理论困难。

报道称，迄今为止发现的最大的超级大黑洞，即那些质量约为太阳质量100亿倍的大黑洞，都位于超大星系的核心，这些超大星系又与其他大星系并存于某区域。再比如，天文学家认为，银河系中心应该存在一个超大质量黑洞（其实每个星系中心几乎都有黑洞存在），质量大约是太阳的400万倍。黑洞依据质量可分为几类，微型黑洞由于尺度小和稳定性差等原因难以观测，在星际空间中更多的稳定黑洞则可以分为恒星级黑洞（stellar black hole）和超大质量黑洞（supermassive black hole）。

望向银河中心黑洞的视界面

犹如在地球上看月球上的橙子

发现黑洞已如此不易，给它拍照岂不是更难？

黑洞依据质量可分为几类，微型黑洞由于尺度小和稳定性差等原因难以观测，在星际空间中更多的稳定黑洞则可以分为恒星级黑洞（stellar black hole）和超大质量黑洞（supermassive black hole）。自主研发大型空间可展开射电望远镜，同时与地面vlbi 阵联网，建成世界上首个具有超高分辨率的空间长毫米波vlbi阵列，开展黑洞等致密天体的超高精细结构成像观测等研究，揭示黑洞附近发生的天体物理过程，探究黑洞的物理本质，揭示大质量恒星的诞生和死亡之谜，增进人类对时空的认知（图7）。以国际上探测面积最大的聚焦成像望远镜阵列和高能量分辨率、高时间分辨率探测器，并结合高灵敏度偏振探测能力，研究“一奇” （黑洞，测量上百个黑洞的自转参数）、“二星” （中子星和夸克星，研究极高密度下的物质状态方程）、“三极端” （极端引力、极端密度、极端磁场下的物理过程）， 实现对黑洞和中子星系统的大样本、高精度x射线能谱和时变观测，开拓高灵敏度x射线偏振探测新窗口，测量黑洞和中子星的基本物理参数，揭示极端条件下的基本物理规律。

图三：望远镜在全球分布示意图，红点代表望远镜所在地（图片来源：）

这八兄弟北至西班牙，南至南极，它们将向选定的目标撒出一条大网，捞回海量数据，为我们勾勒出黑洞的模样。

这些望远镜分别是：南极望远镜（South Pole Telescope）；位于智利的阿塔卡马大型毫米波阵(Atacama Large Millimeter Array，ALMA）；位于智利的阿塔卡马探路者实验望远镜（Atacama Pathfinder Experiment）；墨西哥的大型毫米波望远镜（Large Millimeter Telescope）；位于美国亚利桑那州的（Submillimeter Telescope）；位于夏威夷的麦克斯韦望远镜（James Clerk Maxwell Telescope，JCMT）；位于夏威夷的亚毫米波望远镜（Submillimeter Array）；位于西班牙的毫米波射电天文所的30米毫米波望远镜。

它们多数都是单一望远镜，比如夏威夷的JCMT和南极望远镜；也有望远镜阵列，比如ALMA望远镜是由70多个小望远镜构成。视界面望远镜此次观测目标主要有两个，一是银河系中心黑洞Sgr A*，二是位于星系M87中的黑洞。

宇宙中有无数的黑洞,不止质量不一样,连大小也不一样,而宇宙中最大的黑洞被称为超级黑洞,它的直径与地球相当,质量却至少是太阳的数十亿倍。在抛出点两时 刻的瞬时速度大小相等，但方向相反，选项 d 错误． 答案 a一、对质点、参考系的理解 1．据科学研究表明，在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星．这颗可 能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星，它的质量是木星质量的 4 倍， 它的轨道与太阳的距离是地球与太阳的距离的几千倍．根据以上信息，下列说 法正确的是( )．a．幸神星质量太大，不能看做质点 b．研究幸神星绕太阳运动黑洞图片1000000张，可以将其看做质点c．比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系，可以选择太阳为参考系 d．幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大 解析 本题考查质点、位移和参考系的概念．物体能否看做质点与物体的质量无关，a 错．幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素， 因此可以看做质点，b 对．比较两个物体运动的快慢，要选择同一参考系，c 对．幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零，d 错． 答案 bc图 1－1－4 2． 如图 1－1－4 所示， 飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙) 观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动情况的争论，下列说法正 确的是( )．a．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的 b．他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的 c．研究物体运动时不一定要选择参考系 d．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体 解析 甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的，a 错，b 对。黑洞依据质量可分为几类，微型黑洞由于尺度小和稳定性差等原因难以观测，在星际空间中更多的稳定黑洞则可以分为恒星级黑洞（stellar black hole）和超大质量黑洞（supermassive black hole）。