黑洞

黑洞是一種質(zhì)量和引力都很大的天體，理論上的黑洞的引力可以吸收一切，連光也無法逃脫，所以被稱作“黑洞”。2019年4月10日，人類首張黑洞照片面世，這是位于室女座一個(gè)巨橢圓星系M87的中心，距離地球5500萬光年，質(zhì)量約為太陽的65億倍的超大質(zhì)量黑洞。

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M87超大質(zhì)量黑洞

黑洞的提出要追溯到1915年，愛因斯坦提出了廣義相對論，其中有這樣一個(gè)預(yù)言：大質(zhì)量天體會(huì)讓周圍的時(shí)空扭曲，當(dāng)光通過此處時(shí)，就會(huì)因?yàn)闀r(shí)空的彎曲而被偏折。1916年，德國天文學(xué)家卡爾·史瓦西通過計(jì)算得到了愛因斯坦場方程的一個(gè)精確解，根據(jù)這個(gè)解，對于任何物體，都有一個(gè)與其質(zhì)量相對應(yīng)的半徑，如果將物體的全部質(zhì)量壓縮到這個(gè)半徑內(nèi)，這些物質(zhì)就將無止盡的向中心掉落，形成一個(gè)時(shí)空極端彎曲的奇點(diǎn)，這個(gè)半徑就叫做“史瓦西半徑”，連速度最快的光一旦進(jìn)入了這個(gè)范圍都無法逃逸，這種“不可思議的天體”被美國物理學(xué)家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為“黑洞”。

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2022年拍攝的人馬座 A*（Sgr A*）超大質(zhì)量黑洞

但這個(gè)結(jié)論太過于不可思議，提出后天文學(xué)家不相信自然界可以符合史瓦西描述的天體。但隨著理論研究的深入，物理學(xué)界逐漸建立了對各種極限條件下天體演化（例如致密的中子星）的認(rèn)識(shí)，再加上一系列天文觀測數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，“黑洞”的存在漸漸變得可信了起來。直到2019年4月10日，科學(xué)家連接了位于全球各地的亞毫米望遠(yuǎn)鏡，最后組成了一臺(tái)分辨率相當(dāng)于地球大小的虛擬望遠(yuǎn)鏡，也就是“事件視界望遠(yuǎn)鏡”，拍攝到了人類首張黑洞照片，證明了宇宙中“黑洞”的存在。

“白洞”這個(gè)概念也是愛因斯坦方程中預(yù)言的一個(gè)特殊天體：白洞和黑洞的基本性質(zhì)幾乎完全一樣，也存在一個(gè)“半徑”，但是與黑洞只進(jìn)不出的特性相反，在白洞這個(gè)“半徑”中的物體只能往外移動(dòng)，而白洞外面的物體無法進(jìn)入其中。目前，白洞只存在于理論中，人類還無法觀測到白洞的存在，可能未來的某一天，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們也會(huì)像黑洞一樣，拍攝到白洞的照片。

參考文獻(xiàn)：[科普中國]-從廣義相對論到黑洞信息悖論 黑洞依舊神秘

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=1&ar_id=265714

首張黑洞全景照片出爐！黑洞陰影與噴流同時(shí)出鏡

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=1&ar_id=418359

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