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黑洞照片问世到底啥意义?为啥闹得沸沸扬扬?
黑洞,照片,宇宙黑洞照片问世到底啥意义?为啥闹得沸沸扬扬?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
黑洞照片问世到底什么意义?
我们成为史上首批看到黑洞照片的人类,人类自此踏上探索宇宙的新起点。
图注:人类捕获的第一张黑洞照片,来自M87星系
EHT 为了增强拍摄照片的空间分辨率,通过“甚长基线干涉技术”( very long baseline interferometry, VLBI)联合全球多个射电天文台的协作,构建起了一个口径等同于地球直径的虚拟望远镜,用于黑洞探测。最终我们看到的黑洞照片,是在全球范围内 8 台分布于南极洲、欧洲、美洲及夏威夷的射电望远镜于 2017 年 4 月里 用 5 天的观测数据整合,花了两年时间洗出来的。
图注:事件视界望远镜的分布
遥想在100多年前,爱因斯坦第一次发表广义相对论学说,当时黑洞只是一个存在于理论物理学中的概念。
1919 年,爱丁顿远征西非观测日全食,才验证了爱因斯坦的预言:质量确实可以令时空弯曲。
1968 年,美国天体物理学家约翰·惠勒才提出了“黑洞”(black hole)一词,它才拥有了属于自己真正的称呼。
但尽管在科学家不断努力下,已经无限接近理解黑洞看起来应该是什么样,却从未真正拍摄到过它。
直到2019年4月10日晚,我们终于亲眼目睹了有史以来“黑洞”的第一张照片!科学家们发现:这次观测到的黑洞阴影和相对论所预言的几乎完全一致,我们不禁再次感叹爱因斯坦的伟大,他的思想绝对穿越了时空。
为什么说这张“黑洞”照片有划时代的意义?
科学家经过几十年的研究和努力,到目前为止也只确认了二十多个黑洞的存在,此外还有四五十个黑洞候选体。EHT 拍摄到的黑洞是位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍!很多人可能没有概念,那看看下面这些图片,应该就能理解这个距离。
距离地面1000公里时,照片是这样,基本是人造卫星的视野范围。
如果把距离拉到1光年(10万亿公里)那么远,距离地面1光年的照片,太阳几乎就是一个点。而再把距离拉到1000光年,照片上太阳系所在的银河和银河系都会变成一个点。
而且,当我们看到5500万光年以外的星星时,映入我们眼帘的那束星光已经在茫茫宇宙间飞奔了5500万光年。
图注:黑洞概念图
换句话说,我们现在拍摄到的仅仅是它5500万光年之前的样子!现在的它究竟如何我们只有再等待5500万光年才能看到。
1000年前,人类不知道有电、电磁波、磁场,认为天圆地方,太阳围绕地球转。现在再看,我们当时的想法是多么荒谬可笑。可是,谁又能肯定的说:现在的科学体系已经能破解所有宇宙和生命的奥秘?我们现在所有的物理学理论,都以光速不可超越为基础。而据测定,量子纠缠的传导速度,至少4倍于光速。
1935年,当爱因斯坦(Einstein)和波多尔斯基(Podolsky)以及罗森(Rosen)一起,提出了量子纠缠。量子纠缠的意思是说,两个纠缠的量子不管相距多远,它们都不是独立事件。当你对一个量子进行测量的时候,另外一个相距很远的量子居然也可以被人知道它的状态,可以被关联地测量,很不可思议。
但这样一个简单的现象存在于客观世界,也可能存在人体内。
我们人类只不过是由一个细胞走过来的,所有受精卵在35亿年以前,都来自于同一个细胞,同一团物质,一个处于复杂的量子纠缠的体系,就这么简单。
物理学未来如何发展?
目前人类看宇宙依旧像盲人摸象,看到的世界是有形的,就认为它是客观的世界。其实人类看到的越多,才发现知道的越少。科学家对于宇宙形态的认知是星球与星球之间通过万有引力相互吸引,星球们忙乱而有序。然而,经过数位科学家的观测和推算发现,星球与星球之间的这点引力,远远不够维持一个个完整的星系。最后,有科学家提出一个大胆假设:宇宙之所以能维持现有秩序,因为还有其他物质。而这种物质,目前为止人类都没有能够证明其存在,所以,称之为暗物质。
虽然人类还没有真正的测到暗物质,但至少在一些观测中能够发现光线在经过某处时发生偏转,而该区域没有我们能看到的物质,也没有黑洞。况且,黑洞仍然是常规物质,而不是暗物质。科学家经过大量观测和计算还推演出一种假设:现在的宇宙不仅在不断膨胀,而且在加速膨胀。加速膨胀就需要有新的能量加入,科学家至今也搞不清是什么能量,所以称之为暗能量。科学家通过质能转换方程E=mc^2计算,发现要维持当前宇宙的这种膨胀速度,暗能量应该是现有物质和暗物质总和的一倍还要多。
目前已知物质的质量在宇宙中只占4%,其余96%的物质的存在形式是我们根本不知道的,他们就是科学家假设的:暗物质和暗能量。宇宙已存在了近140亿年,而人类出现在地球上的历史才不到一万年,如此漫长的时间内,很有可能存在不止一个文明。几年前,量子物理学家休·埃弗雷特假设:我们生活在一个多重宇宙中,时间不断分支并创造独特的、相联系的宇宙们。每一个维度的生命,都是由上一个高维生命创造出来的,高维是低维的造物主。
越来越智能的机器人,不就是人类创造的下一个维度的物种吗?科学发展到今天,科学认知世界也只处在初级阶段,比起一千年前那个阶段只不过进步了一点点而已。
最后引用科幻小说《三体》里面的一句话来结尾“弱小和无知不是生存的障碍,傲慢才是”
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回答于 2019-09-11 08:43:50
有关黑洞照片的问世,其实是毫无意义的。因为黑洞极强的引力,足以使所有的光线(可见光,红外线,紫外线,X射线,伽马射线)弯曲,尚且不提是不是被黑洞吸收(无法考证),单就这一点,就无法造成光线反射,所以任何光学仪器都无法捕获到它。因此这个问世的照片,根本就不是黑洞的真实面貌,充其量只不过是黑洞周围的景象,连黑洞的视界事件都不是,视界事件外观是园型的,确切的说,视界事件是个球面。
从另一个角度来说,黑洞的实体非常的小,我们的银河系中心的黑洞质量约为400万倍太阳质量。它的实体的大小,在我们地球上看,相距2.5万光年,比尘埃还小许多,也就一个PM2.5的大小,怎么可能拍照到它呢?我们世界上现在目前分辨率最高的太空照相机在100公里高空仅能发现地球上1厘米的物体。和2.5万光年比,相差250万亿倍,也就是说,用目前最先进的照相机,仅能发现银河系中心直径25亿公里的天体。而实际上银河系中心的黑洞直径不足1公里。
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