1915年，爱因斯坦发表广义相对论，最先预言了黑洞的存在；

1969年，美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）提出“黑洞”名称；

2017年，“事件视界望远镜”项目启动；

2019年，北京时间4月10日21点整，比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京、美国华盛顿等全球六地同步召开全球新闻发布会，事件视界望远镜公开黑洞照片。

上海新闻发布会现场

此次黑洞照片的公布并不仅仅是一场发布会或成果汇报，更是一次人类与宇宙跨越百年的“牵手”，它承载太多科研工作者、物理、天文爱好者，甚至全人类的浪漫与期许。

所以当这一刻来临，连我们“校长”童哲，都难掩激动，在公司群里激情开麦：

“考虑到宇宙的无垠性，考虑到跨越星系物质分布的稀疏性，这么“史上最牛的三点一线”足以看哭所有人。就像在古今中外几十万年来累计活过的智人中精确遇见最爱的那一人一样。”

看完校长这段真情实感又干货满满的话，估计许多人已经疯狂点头，表示：懂懂懂。

但为了让更多人轻松、易懂地了解黑洞，明白为什么这么一张看起来颜值不高的照片会轰动全球，让数万人激动哽咽，小ONE还是和大家再具体聊聊。

人类史上最最最难的一次拍摄与冲洗

众所周知，黑洞是一种引力非常强、连光都会被吸进去的天体，所以根本不可能被看见，更别提拍照了。

黑洞照片

这次拍摄的黑洞位于M87星云，中心距离地球 5500 万光年，约等于 64 亿太阳质量。按科学家的说法，给黑洞拍照的难度就差不多等于“站在地球给月球表面的一个苹果拍照”。

所以拍摄黑洞和我们一般印象中按一下快门，“咔嚓”一声成像的“拍摄”不太一样。

而是要依靠位于南极、智利、墨西哥、美国亚利桑那州、美国夏威夷、西班牙的8个亚毫米射电望远镜从地球同时对黑洞开展观测。这8个射电望远镜有单镜、也有望远镜阵列，联合起来能够“拼成”一个与地球直径一样大的虚拟望远镜。

顺次为：智利ALMA，智利APEX，西班牙IRAM，夏威夷Maxwell，墨西哥LMT，夏威夷SMA，美国ARO，南极SPT。图源：毕导公众号

这个虚拟的望远镜网络就是“事件视界望远镜”（Event Horizon Telescope， EHT），其有效口径尺寸将达到地球直径大小。最高空间分辨率相当于在地球上能分辨月球上篮球大小的物体（虽然比苹果大，但非常厉害了）。

黑洞周围引力巨大的区域，被称为“事件视界”，只要跨过这个边界，一切物理定律在此都会失效，“事件视界望远镜”拍摄的就是两个黑洞的这一部分。

事件视界望远镜的全球观测网络. 图片来自： Nature

不仅拍摄这么复杂又很“兴师动众”，“冲洗”照片更加不容易。

要将事件视界望远镜的所有观测数据集合、整理。跨越南北半球的庞大的天文台资料，不能通过网络传输，需要极大储存容量的硬盘收集并邮寄到研究中心。

不仅如此，需要存储的数据量也非常非常庞大：每天观测产生的数据是2PB=2000TB=2000000GB！虽然只观测了大约5天，但处理这些数据用了整整2年，直到2019年4月终于从这些数据中还原出了这个黑洞的照片。

至于为什么照片里的黑洞看起来在发光？

是因为黑洞在“吃掉”身边恒星时，气体撕扯会产生旋转的吸积盘，加上部分吸积气体也会沿转动方向被抛出去形成喷流，这些气体摩擦都产生了明亮的光线，再加上其他频段的辐射，因此能捕捉到这些黑洞的发光现象。

电影《星际穿越》中的吸积盘

它真的掀开了人类探索宇宙的新篇章

中国科学院国家天文台研究员苟利军说：

黑洞周围会有很多分流，分流对于整个星系，以及星系演化，都起着非常重要的作用。但我们不是特别清楚它是如何产生的，我们看到黑洞周围的状况，能帮我们解决最基础的科学问题。

简单来说，就是之前全部是靠推导、理论验证等方式“间接”窥探黑洞，没有直面观测，后续探索也就无从谈起。但我们现在看到它了，它帮我们验证了爱因斯坦广义相对论和黑洞的物理性质，包括黑洞真实质量、直径、自转速度......

这张照片，宣誓着人类进入了一个展示时间、空间、光和物质深刻本质的更加深邃的新视野——人类终于开始可以新的冒险与探索啦！

人类的探索欲是人类发展至今的原动力。对于宇宙的探索永远都不会有终点，黑洞被“拍”到了，下一步白洞、虫洞也许就可以很快提上日程。

《星际穿越》中展现的“穿越虫洞”

1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。

当虫洞再被证实的那一刻，也许之前的“科学幻想”都终将成为现实。

百年前人类从未敢想广袤黑暗的宇宙中隐藏着如此巨大又神秘的天体，更未能想在2019年，它将会拍摄，展现在全人类面前。

对于科学家来说，从来不存在天方夜谭，只有证实与未证实。

这也许就是科学的魅力。

最后，小ONE想放一位学物理的朋友昨天的激情发言，用来表达此刻的心情：

截图已取得本人同意

参考文献：

万门·探索未知的世界.赵峥

EHT官网

NSF官网

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