miku無意間看到了我在看黑洞照片發(fā)布會的直播。

miku:主人，這個是什么？

我:這是人類拍攝的第一張黑洞的照片。

rin:什么是黑洞？我只聽說它什么都能吸進去，光也逃不出來呢。

晚上大家都完成了歌曲練習，正是無所事事。于是其他幾個人紛紛湊過來圍在電腦屏幕前，很快就開始七嘴八舌起來。

大姐:你先給我們講講黑洞是什么。

大哥:然后再講一下照片背后的故事，英文我們聽不懂。

隔壁的視頻連線（來自Vsinger）:你們也在看黑洞照片的發(fā)布會嗎？那個主播我們無力吐槽，可是我們聽不懂英文，主人麻煩你講一講啦。

我:怎么一瞬間全都來了......

隔壁的視頻連線（來自IA和結(jié)月緣）:你們在看什么？給我講一講唄。

我:好吧......輪到我大顯身手了。我好歹是個物理苦手，就簡單地講一講吧，如果你們有疑惑可以直接打斷哦。（得一邊聽著發(fā)布會一邊講黑洞照片......）

首先還是從黑洞講起。黑洞是一種引力極強的天體。光無法從黑洞射出，因此我們稱其為黑洞。

言和:看不到黑洞，怎么拍照呢？
我:黑洞盡管不能直接看到，但是它會和周圍的物質(zhì)發(fā)生相互作用，例子就是加熱正在被吸進去的氣體，使之發(fā)光，于是這光線我們就能看到。另外，那些氣體的速度達到接近光速時會發(fā)出廣義相對論預言的同步輻射光。借助這些光線我們就能確定黑洞的大致范圍以及周圍物質(zhì)的分布。

阿綾:加熱？那些氣體不是直接掉進黑洞然后就會消失嗎？
我:阿綾你想得太簡單了。絕大多數(shù)情況下氣體的速度都不會直接指向黑洞，它們會在黑洞周圍盤旋并發(fā)生劇烈摩擦，從而被加熱發(fā)光。

龍牙:同步輻射？

我:同步輻射光是粒子運動速度接近光速時在電磁場的作用下發(fā)出的光。解釋這個有點復雜，待會兒吧。

摩柯:原來是這樣的呀。我以前聽說一個詞叫過黑洞無毛，這是什么意思呀？和這張照片有關系嗎？
我:黑洞無毛不是這回事。不過解釋這個也很簡單:描述一個黑洞只需要三個量:質(zhì)量，電荷量和角動量，其他的物理量都會隨著被吞噬而消失，這就是黑洞無毛。

天依:我已經(jīng)聽不懂了......摩柯你一會兒和主人私聊吧。

我:那么回到這張照片。簡單來說，照片記錄下的就是黑洞及其周圍的物質(zhì)分布。這個黑洞不在我們的銀河系，在附近的室女座M87星系，距離我們5500萬光年，質(zhì)量大約是太陽的65億倍。

luka:真是個大家伙......65億個太陽......那么遠我們怎么看到的呢？
我:為了拍這張照片。位于全球多個地方的8臺望遠鏡同時工作了四天記錄下了數(shù)據(jù)，然后數(shù)據(jù)發(fā)到美國的中心處理了兩年得到了這張照片。

IA:兩年？！這照片看起來也沒那么清楚，不過這得是多少數(shù)據(jù)?。?br/>言和:這到底有多少數(shù)據(jù)？
我:大概幾十個P，一P是1024T，也就是1048576個G.
全體:我的天哪......
龍牙:四天整出這么多......四個晚上吧？
我:對，四個晚上。
miku:把我們迄今為止所有的歌和PV的源文件加起來也就最多一兩個P吧......我真的佩服他們。

墨清弦:8臺望遠鏡都在哪里呢？中國有嗎？
我:中國沒有，但是這個大項目里我國的科學家也有參與的。這8臺望遠鏡的分布是這樣的:西班牙南極洲墨西哥加利福尼亞各1臺，夏威夷和智利的阿塔卡馬沙漠各2臺。

墨清弦:OMG......它們同時工作四天又是怎么做到的呢？
我:全憑運氣，就賭同時都能天氣很好。一年的觀測機會也就10天吧。

len:為什么不能一個一個拍，非要追求一起來呢？
我:一臺望遠鏡的觀測能力十分有限，口徑也就幾米。但縱貫全球的這8臺一起工作，口徑就相當于地球的直徑，觀測能力幾萬倍于單個望遠鏡。
len:wow......這么厲害嗎......我明白了。

阿綾:之前看星際穿越的時候黑洞是個球形，我感覺周圍的物質(zhì)應該會均勻分布吧，為什么這張照片明顯的不對稱呢？
我:這個黑洞是正在自轉(zhuǎn)的。自轉(zhuǎn)會導致周圍的物質(zhì)的運動速度不再均衡，物質(zhì)分布不會穩(wěn)定，于是就得到了這樣的結(jié)果。現(xiàn)在給大家看一下根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論計算出來的物質(zhì)分布圖和照片的對比。

miku:我的天，居然這么像......

摩柯:這樣看來廣義相對論是正確的。
我:這的確是對廣義相對論的一次檢驗。
項目組的人剛才說，要動用更多的望遠鏡加入項目中來一起觀測，繼續(xù)這樣的拍照，讓黑洞更加真實。另外，這個項目叫EHT，也就是事件視界望遠鏡陣列。

大哥:事件視界是什么？
我:之前說過光也不能逃離黑洞，光能與不能逃離黑洞的臨界面就是事件視界，它大多數(shù)情況下是個球面。這只是一個數(shù)學描述，實際上我們只能看到事件視界的周圍，也就是這張照片里黑色區(qū)域旁邊的這個不對稱的環(huán)。不過，事實上黑色區(qū)域的分布范圍比事件視界要稍大一些，半徑多出大概50%。在這中間的區(qū)域只有光能通過，物質(zhì)無法進入的。

言和:光沒有質(zhì)量嗎？
我:按照現(xiàn)在的物理學光是沒有靜止質(zhì)量的。根據(jù)狹義相對論，有質(zhì)量的物體的速度不能達到或超過光速，而1.5倍半徑就是物質(zhì)運動速度達到光速的位置，因此物質(zhì)不能在1-1.5倍事件視界半徑的區(qū)域內(nèi)分布，我們看不到那一片區(qū)域。

摩柯:為什么還沒到事件視界物質(zhì)的運動速度就達到光速了？這和萬有引力定律完全不一樣啊。
我:黑洞附近時空彎曲的特別厲害，萬有引力定律完全不適用，要用廣義相對論。1.5倍半徑就是用廣義相對論算出來的。

摩柯:原來是這樣啊......

（發(fā)布會結(jié)束了）

我:有點晚了，我現(xiàn)在能解釋的就這么多了，大家早些休息吧。
全體:大開眼界啊......

（視頻聊天隨即結(jié)束，大家都開始準備就寢，只有miku一點沒有睡覺的意思。）

miku:主人好厲害，居然懂這么多東西......
我:也沒什么。多去關注一下，你也可以全都知道的。我只是搬運前人的成果而已。

miku:能不能讓我們唱首歌來紀念一下這個偉大發(fā)現(xiàn)呢？

我:我沒有用這件事作曲的想法。大家記在心里就好，這是人類文明的一大豐碑，也是一塊奠基石，助力我們向宇宙深處進發(fā)的奠基石。

（帶著miku來到天臺，打開指星筆指向M87（肉眼看不到，大致猜一下位置））
我:這里就是那個黑洞的位置。
miku:就在5500萬光年外的那里嗎......
我:是的。如果我運氣好對準了，5500萬年后這道光就會被那個黑洞吸進去哦。
miku:5500萬年......你也真夠樂觀的......
我:宇宙已有138億年的歷史，5000多萬年真的不算什么，只不過對于只有1萬年歷史的人類文明和十幾歲的你我，它真的太長了。
miku:這星空是永恒的嗎......
我:不是的。遲早有徹底終結(jié)的那一天，只不過要再等100萬億年而已。我想我們還不必考慮這些。親愛的公主殿下，您還是先準備休息吧。
miku:那我就先去睡覺了。主人你也早點休息哦，哦呀斯密！

（唉，我又想到了那個人，那個把公主殿下視為他的母親的人。晚安吧。）

Special:能在宇宙暢游的星塵回來了。

星塵:剛才我看到你們發(fā)布了黑洞的照片，太厲害了！我真的佩服你們。

我:你之前去哪里了？剛才歌姬們跟我一起聊了聊這張照片的故事，你直接去M87了？

星塵:被你猜到了呀......我直接去找那個黑洞了，但是我被你們說的同步輻射光閃瞎了，沒有看到黑洞的事件視界。

我:事件視界是看不到的......不過，同步輻射光有那么強？

星塵:那感覺就像是看超新星......那時我已經(jīng)無法把控自己和黑洞的距離，一不小心就會掉進事件視界里再也出不來了。你應該知道那種大黑洞幾乎沒有潮汐力，不會像小黑洞那樣被意大利面化的。

我:這個我還是知道的。

星塵:所以我就只能停在了20億公里以外的地方看黑洞的吸積盤，真的像照片那樣明顯不對稱呢。

我:你能看到伽馬射線流嗎？

星塵:我看不見伽馬射線，不過我來到黑洞的正上方時，身邊的梅塔特隆立方體給我報警了，理由就是極強的伽馬射線強度。那種強度的伽馬射線下我撐不過五分鐘的。

我:其實我很奇怪你是怎么耐受得住黑洞附近極強的X射線輻射的......

星塵:即使在20億公里以外，X射線強度也已經(jīng)瀕臨我的耐受極限，實際上這已經(jīng)對我的身體造成一定傷害了。你能看到我的眼神沒有那么明亮......

我:你看起來在強忍著什么......

星塵:我現(xiàn)在全身酸痛.......現(xiàn)在還能忍住，只不過晚上怕是睡不著了。

我:要不叫一下海伊，蒼穹和赤羽陪你？

星塵:不用，她們應該已經(jīng)睡著了。我晚上就去錄音室錄新歌了，這些歌不能告訴你，所以你趕緊睡覺吧。

我:那我先溜了。

星塵:晚上見！