有人说黑洞是上帝的“甜甜圈”，但人类仰望天空几千年，却从未见过这个“甜甜圈”。

但今天，“甜甜圈”现了真身——如果要说2019年最有价值并且最震撼的照片，小编相信非这一张莫属了。

这就是人类拍摄到的首张黑洞照片。

而这张照片，单单是冲洗就用了整整两年时间，但人类对它的期待，早已超越了百年。

在科幻作品里，我们常常能够看到“黑洞”。

菌菌记得在诺兰的电影《星际穿越》中，就提到过“黑洞”这个概念。

大家可能要说，《星际穿越》里提到的是“虫洞”这个概念吧？

其实，也有黑洞哦。

就算没看过这个电影，也一定记得电影里有一个神奇的星球，在这个星球上，一小时相当于地球的七年。

为什么这个星球的时间流逝如此缓慢呢？

答案就是，因为它离黑洞很近啊。

难道黑洞不会把这颗星球吸进去吗？

呃，并不会那么可怕......

其实我们自己的星系中央就有一个黑洞呢......

这个黑洞是室女座星系团中超大质量星系 Messier 87中心的黑洞。

距离我们5500万光年，质量为太阳的65亿倍。

所以，问题来了，什么是黑洞呢？

菌菌也是一个文科生，只是因为喜欢科幻作品，才稍稍涉猎过这方面的知识，所以以下内容只是非常简单地概括哦（有错误请指出）。

要回答黑洞这个问题，我们得先回到初中物理。

在牛顿的物理学概念中，我们知道，运动是相对的，速度也是相对的。

菌菌在奔跑，是相对于那些矗立在菌菌身旁、巍然不动的建筑物而言的。

菌菌坐的那趟火车开了，是相对于菌菌左手边没有开的列车而言的。

那么，光速呢？

光速到底是相对于哪个物体而言的呢？

到底该用什么方法，才能统一这“速度是相对的”和“光速不变”这两个理论呢？

由此，20世纪末，太多科学家前仆后继，全都失败了。

在这个时候，有一个叛逆且想象力没有极限的天才横空出世，对，这就是我们的爱因斯坦。

1905年，爱因斯坦25岁，他给《物理学年鉴》投了三篇论文，每一篇都足以震动世界。

其中，第二篇就是我们现在所称的“狭义相对论”。

在狭义相对论中，爱因斯坦提出了两个理论：

第一，光速不变定律。（光速是299 792 458 m / s）

第二，狭义相对论理论。

在牛顿的时空概念里，时间并非一个维度，而是三维世界里的自变量。

这也是普通人的观念。

比如，菌菌坐在办公室，刚刚喝了一口水，然后现在正在办公室电脑前打字，之后菌菌会去吃午饭。

这就是一个简单的“过去、现在、未来。”

菌菌会认为，我的过去，是整个宇宙的过去，我的现在，是整个宇宙的现在，我的未来，是整个宇宙的未来。

这同我正在哪里是无关的。我的时间和宇宙万物的时间是相一致的。

爱因斯坦说，你错了，你下台吧，时间不是这样的。

狭义相对论认为，你，对，就是此时此刻正在阅读这句话的你的过去与未来之间，存在一个“中间区域”，一个既不属于过去，也不属于未来的区域。

而这个中间区域的时间，取决于你在哪里，以及，相对于你发生的那件事的位置。

比如，你正躺在床上看手机，而你的学霸朋友正在另一块地方复习。

如果你的学霸朋友和你在同一个城市，那么这个中间区域的时间就很短，短到你完全无法察觉。

但如果你的学霸朋友是宇航员，正在月球上看书，那么你们之间的中间区域的时间就会达到几秒钟。

这个几秒钟，对于正在刷手机的你而言，既不属于过去，也不属于未来。

爱因斯坦就是在说：“绝对的同时性”并不存在。

在这个宇宙里，不存在“现在”这个概念。你的现在，并不是他人的现在。

但是狭义相对论有一个漏洞，那就是它和牛顿物理学中的万有引力定律并不相容。

牛顿的引力是瞬时超距的，能在整个空间中起作用。这违反了狭义相对论的真空中光速不可超越的推论。

为了解答这个问题，爱因斯坦花了整整十年时间。

直到1915年，“广义相对论”才诞生。

牛顿的物理学，有两个未解之谜。

第一，他提出了“引力”这个概念。但到底是空间里的什么东西能够吸引遥远的两个物体呢？

200年后的法拉第找到了答案。那就是场。

对，就是那个拿出我们右手，做右手定则的法拉第。

（感受到被我支配恐惧了吗？）

能够吸引太阳与地球的引力，或者我们能够牢牢站在地球上的引力，都源于一种场，引力场。

第二，牛顿认为，我们的空间是一个巨大空心的容器，像是一个巨大且坚固、能容下宇宙的脚手架，物体都在上面做直线运动，直到外力迫使它改变。但这个空间到底是什么？

牛顿后来走上了宗教之路，认为空间是“上帝的感官”......

呃......这显然很不科学。

这个时候爱因斯坦发话了。他一直都是一个很有想象力，也非常敢想的人。

他说，引力场或许就是那个空间呢？

但引力场并不是静止的，这个大家可以回想一下高中物理，电磁场是不是平直不动的呢？显然不是。

它不仅运动，而且还不停折磨着一代代青少年。

爱因斯坦是这样比喻空间的：

我们并非被容纳在一个无形固定的脚手架里，我们是在一个巨大的、活动的软体动物内部。

想象一下，我们的空间其实是一个无形的渔网，重的东西，比如星体落在上面，它就会凹陷下去，越重的物体凹陷越深。

在科普书籍《现实不似你所见》里，作者是这样说的：

“太阳使其周围的空间弯曲，地球并不是由于神秘超距作用的吸引才围绕太阳运动，而是在倾斜的空间里沿直线运动。就像在漏斗转动的珠子；不存在什么漏洞中心产生的神秘的力，是漏斗壁弯曲的特点使珠子旋转。行星环绕太阳运动、物体下落，都是因为它们周围的空间是弯曲的。”

爱因斯坦的理论还说，巨大质量附近的空间会弯曲，而且时间也会。

也就是说，弯曲的不仅仅是空间，而是时空。

比如说，地球上海拔更高的地方，时间流逝更快。前面也说过，时间并非是三维世界里的自变量。

它不是静止的，它会因为距离相对的物体的远近而收缩。

好的，说到这里，我们终于可以请出我们等待已久的“黑洞”同学了。它也是爱因斯坦预言的产物之一。

黑洞也是星体的一种，而且它曾经还一个可以看见的巨大恒星（虽然也有人提出宇宙蒙初，便有天然的黑洞存在）。

“星体只要有需要足够的氢作为燃料，就可以燃烧，然后渐渐停息。

“当热产生的压力无法支撑剩余的物质时，它就会因自身重量而坍缩。”

“当一个足够大的星体发生这种现象时，由于重量太大，物质会被压缩到极致，空间极度弯曲成一个洞，黑洞由此产生。”

前提条件是，这个恒星真的很大，否则它会坍缩成其他星体。

位于我们星系中心的黑洞，质量是太阳的一百万倍。

太阳的质量是地球的三十多万倍。

好，菌菌知道，大家还是没概念。没关系，菌菌也没有（。

反正它就是非常大。所有的东西离它太近，就会被瞬间吞没。

黑洞不发光，而且有去无回，如果我们忽略量子理论的话......

如果我们想要近距离观察黑洞，开一艘火箭停在刚刚不会被黑洞吞没的地方，这就叫做“视界”。

我们极力靠近“视界”，还要不被吞没，所以要做的就是不停地让火箭燃烧，以抵掉黑洞巨大的引力。

而且，等我们离开后，可能就会发现，地球已经过去了几个世纪了......

因为前面说过，时空是弯曲的，如同一个渔网，越重的东西弯曲的越厉害，黑洞就是属于非常重的东西。

它狠狠地弯曲了自己周围的时空，以致周围的时间变得非常缓慢。

说到这里，你们发现一个问题了吗？

《星际穿越》里那颗“这里一小时，地球过七年”的星球也是这么一回事呢！

好神奇有没有（没有）！

在黑洞中心，还有一个被称为“奇点”的存在，它体积无限小，密度无限大，引力无限大，时空曲率无限大，任何已知的物理定律都无法适用。

比如说，你穿过视界，越来越靠近奇点，你就会被拉长，拉成面条，最后消失于奇点。

但如果有一个人，站在安全的位置看你，这件事却并不是这样的。

根据相对论，那个人只能看到你的速度越来越慢，最后无限靠近于黑洞，但却没有真正掉进黑洞。

等一等，菌菌，你等一等，那为什么我们看到的照片里，黑洞在发光呢？

ummm，我们看到的发光的东西其实都是视界外的物质，并非黑洞本身，但黑洞会在上面留下自己的“阴影”

至于为什么世界上能有奇点的存在呢......这就不是几句话能解释的了......而菌菌已经写到晕厥......

来源：新欧洲

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