【加拿大乐活网lahoo.ca 赵青撰写】当大家还在争论黑洞是否存在的时候，科学家向球人揭开了它的面纱，人类首张“黑洞”（black hole）照片问世。

黑洞第一张真身照片（图片来自CBC）

5500万光年黑洞就在眼前

今天一大早，全球多国天文学家联合公布了一个名为“事件视界望远镜（event horizon telescope，简称EHT）的研究成果，这是两百多个科研人员历时时几年、从四大洲八个亚毫米射电望远镜同时对黑洞展开观测，终于捕获到室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞，它距离地球5500万光年，质量为太阳的65亿倍。人类第一次得以凝视曾经只存在于理论中的天体。

安省滑铁卢大学的天体物理学家布洛德瑞克（Avery Broderick）也参与这个项目，为黑洞现身做出了贡献。他说：“我们的前辈对黑洞预测取得了重大成果，我们这一代则看到了从未见的黑洞实体。黑洞不再是理论家黑板上的涂鸦说明了，它们很真实地出现在那里。”

谈到“黑洞”，你我心中会浮现出一个画面。然而，我们印象中的“黑洞”画面，都是电影或艺术家所虚拟，真正的黑洞模样，从来没人能拍到。

图：箭头为疑似黑洞

黑洞本身是“黑”的，实际上看不到；但因为大黑洞在中间，光线会转弯，造成左侧比右侧更亮，中间黑色部分是黑洞的“阴影”，形成黑洞的边界，此一阴影称为“事件视界（event horizon）”。透过拍摄事件视界，可以间接证明黑洞的存在，EHT的名称因此而来。

但要找到一个可以拍摄黑洞影像的天文望远镜，实际是不可能的，因为它必须要拥有如一个地球大的口径，才能捕捉黑洞影像。

要制造“口径如一个地球大的望远镜”根本是在做白日梦。但“山不转路转，路不转人转”，EHT研究团队就想出一个办法，他们集合散布世界各地的顶尖望远镜，这些望远镜运用超长基线干涉技术，同时观测黑洞的某个方位，再将观测到的数据拼凑起来，其效果等同一个“口径如一个地球大的望远镜”，就完成了我们看到的这张黑洞照片。

EHT计画全球共有8个观测站、包括滑铁卢大学的天体物理学家布洛德瑞克在内的200多名研究人员参与，观测离地球较近的两个黑洞：银河系中央黑洞与M87黑洞。今天公布第一波黑洞影像成果。这些影像数据早在两年前便拍到，却必须经过两年的“洗照片”，才能完成令人屏息的黑洞影像。

说它在人类想像中存在了两百多年，并非胡诌。

两百多年前黑洞就被假设

图：约翰·米歇尔

一般人一听“黑洞”，脑海中总会先浮出爱因斯坦的形象，事实上，早在1783年，英国地理学家约翰·米歇尔（John Michell），就已提出了关于黑洞雏形的假设。他认为，如果一个天体的密度大到一定程度，它将变成一个可怕的深渊巨口，吸入一切物体，连光都难以逃脱……

图：爱因斯坦

1916年，爱因斯坦发表了相对论，在广义相对论中，他将引力解释为空间的弯曲，并在这个模型下预言了黑洞的存在，在他看来，黑洞是一种引力极大的天体，大到光线都难以逃脱，因为爱因斯坦的名气，才让“黑洞”钻进了人类的脑海。

而也就是在同一年，德国天文学家卡尔·史瓦西（Karl Schwarzschild）通过计算爱因斯坦的引力方程，发现了一个解，表明了如果大量物质密集集中在一点，会形成一个“可怕”的天体，这个天体宛如一个深渊巨口，拥有无比强大的引力，在引力的中心，连光都逃不掉。这个界面，被称为事件视界。于是，一个无比强大天体，第一次出现在了数学方程中…

到了1968年，美国物理学家约翰·惠勒（John Wheeler）第一次将这种科学预言中的天体命名为“黑洞”，但为什么不叫白洞（white hole）、黄洞（yellow hole），非要叫“黑洞”不可。

因为，就如同它的名字：黑色，无法看到。它是存在于宇宙空间内的一种超高质量天体，就像是一个血盆大口，所有靠近黑洞的物质，包括星体、云雾、光线等都会被拉入一个黑色深渊的漩涡。

黑洞的形成有着非常不同的方式方法。例如，当一颗巨大的恒星死亡时，它会发生爆炸，研究人员称之为超新星。这颗恒星燃烧殆尽后，不断发生坍缩，变成一个体积很小的黑洞，即便是光线也无法逃脱。

的确，就是因为它能吞噬一切，连光线都难以逃脱，进去后，一片漆“黑”，什么都看不见，故称之为“黑”洞。

天文学家还曾拍到过距离我们1300万光年外的半人马座A （Centaurus A）星系，中心黑洞喷发出的巨大喷射流，喷射流的长度甚至比这个星系本身的直径还要长……

天文学家还曾拍到过距离我们1300万光年外的半人马座A （Centaurus A）星系，中心黑洞喷发出的巨大喷射流，喷射流的长度甚至比这个星系本身的直径还要长……

下面的这张，是哈勃望远镜拍下的M87星系的核心…核心向外面射出了一条长达5000光年的喷射流。

科学家认为，这核心中就包含一个超大质量的黑洞。

2015《星际穿越》影史上第一次演绎黑洞视界

虽然无数物理学家都预言并肯定了“黑洞”的存在，但两百多年来（从约翰·米歇尔算起），无数个“黑洞”始终像藏在宇宙角落里的幽灵，悄无声息地吞噬着星体，星系，光线…

地球上的人类，始终无法看到它们的真正面貌…就像本文开头所讲，大多时候，它只存在人类的想像中，因此，便宜了许多影视作品中为“黑洞”这玩意儿搞出很多奇思妙想，例如2015年的着名科幻片《星际穿越》（Interstellar），就将黑洞的形象搬到了银屏上，片中表现的巨型黑洞“卡冈图亚”，是一个光子笼罩的球体，带着一圈环状的吸积盘的样子……

《星际穿越》大概是电影史上第一次花较长篇幅演绎“黑洞”（还有“虫洞”）的影视巨作。

《星际穿越》中根据科学公式用计算机制作出的黑洞

《星际穿越》的黑洞特效，由著名的天体物理学家基普·索恩担纲顾问。基普·索恩是加州理工学院费曼理论物理学教授，是黑洞和广义相对论领域最杰出的科学家之一。

2013年初，索恩给《星际穿越》导演诺兰上了几个月的课，向他解释黑洞如何弯曲光线和时空。因此，整部影片是架构在索恩的理论知识基础上的。

为了制作逼真的特效，诺兰把特效总监保罗·富兰克林也带到了索恩的办公室。索恩甚至把自己的笔记本给了富兰克林，上面全是他多年以来记录的研究成果。富兰克林如获至宝，他知道只要在特效制作中遵循这些公式，就可以创造出符合物理定律的图像。顶尖天体物理学家加上一流的特效公司，最终第一次在电影中打造出一个影史上最炫目的黑洞。

从目前科学界公布的黑洞实际图片看，《星际穿越》的黑洞是符合科学现实的。