从科学的角度黑洞是什么（黑洞到底是什么）

来源：中央纪委国家监委网站

黑洞——时空弯曲的超级旋涡

壮丽七十年，科技向未来！

中央纪委国家监委网站《科技向未来》栏目，今天正式登场啦！

指出，科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运，从来没有像今天这样深刻影响着人民生活福祉。

《科技向未来》栏目，就专门聚焦大家最关心的前沿科技，在把高大上的科技话题给大家讲清楚、讲明白的同时，也带大家去看看新中国成立70年来中国科技取得了怎样的成绩，看一代代科技工作者的辛勤与汗水，看新时代纪检监察工作如何插上“科技的翅膀”。

今天这一期节目，我们就要和大家来聊聊“黑洞”。

2019年4月10日，由“事件视界望远镜” 历时两年多处理分析的首张黑洞照片终于问世，神秘的“黑洞”才真正被我们“看见”。

让人欣喜的是，这次全球天文“嘉年华”，中国天文学家没有缺席并发挥了重要作用。就在4月10日当天，中国天文学家与全球多地天文学家同步首发了M87星系黑洞的照片，这也再度引发人们对宇宙太空探索的热度。

那么，黑洞到底是什么，为何如此神秘？给黑洞拍一张照片到底有多难？

中央纪委国家监委网站《科技向未来》第一期节目《黑洞--时空弯曲的超级旋涡》，为您讲述黑洞背后的科学奥秘。

黑洞是连光都无法“逃逸”的天体

袁峰：大家好，我是中国科学院上海天文台的袁峰。

解说：袁峰，天体物理学家，中科院上海天文台副台长，上海天文台学术委员会主任，中国科技大学理学博士。

袁峰：今天我给大家讲一讲黑洞的事情。首先什么是黑洞？黑洞是宇宙中一种非常特殊的天体，它的时空曲率非常大，大到连光都无法逃脱。这句话不是太好懂，我给大家打两个简单的比方。我想在座的人很多都有站在地面上扔石头的一个经历，无论你用多大的力气，石头都会落回到地面，原因是因为石头的速度不够大，没有超过地球的一个叫“逃逸速度”。这个“逃逸速度”指的是描述一个天体引力强弱的一种量，它是取决于这一个天体的质量以及它的大小。设想宇宙里边有一种天体，它的质量非常的大，但是大小又非常的小，那么这就意味着它的引力就非常的强，它的逃逸速度如果是大于或者等于光速的话，那么即使天体本来是发光的，光子也逃脱不出这个天体对它的引力的束缚，所以这个天体看起来就是黑的，这就是黑洞。

1980年科学家首次“计算”出黑洞图像

袁峰：对于黑洞的严格意义上的研究，应该是从1915年算起，那一年爱因斯坦提出来了他的著名的广义相对论。那么第二年一位德国的物理学家叫卡尔·史瓦西（Karl Schwarzschild），他就第一次得到了爱因斯坦提出的场方程的一个严格解，发现了黑洞的一个存在，从那以后科学家们就一直对这个问题进行不断的研究。这张图片就是科学家们计算出来的黑洞的一个照片。这是发表在1980年左右天体物理学的一本杂志上的一个著名结果。

其实远远不止是科学家，很多艺术家们，比方说我们的电影导演们，对黑洞这个话题也是非常感兴趣的。那么现在屏幕上的两张照片就是从著名的《星际穿越》里边拿到的两个关于黑洞的镜头。这两个镜头跟我们现在理解的黑洞已经非常相像了，但是所有这些都仅仅是我们的想象。

观测5500万光年以外的黑洞，相当于在北京看清巴黎一张报纸上的文字

袁峰：直到最近我们人类才首次得到了黑洞的一张照片。那么再给大家展示这张照片之前，我想首先强调一下，我们科学家对得到这张照片付出了多大的努力。我们这一次观测到的黑洞，它的半径大概有几十亿公里，听起来已经非常大了，但是这个黑洞距离我们地球非常的遥远--5500万光年，意思是什么呢？光每秒钟的速度是30万公里，即使是光也要跑5500万年才能够到达我们的地球，所以距离是非常的遥远。那么我们在地球上观测这一个黑洞的话，差不多就相当于我们在北京要看清楚放在巴黎的一张报纸上的文字，所以你可以想象是非常难的。