黑洞——时空曲折的超级旋涡
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,今日正式登场啦!
习近平总书记指出,科学技术从来没有像今日这样深刻影响着国家出路命运,从来没有像今日这样深刻影响着人民生活福祉。
《科技向未来》栏目,就专门聚集咱们最关怀的前沿科技,在把巨大上的科技论题给咱们讲清楚、讲理解的一起,也带咱们去看看新我国成立70年来我国科技取得了怎样的成果,看一代代科技作业者的辛勤与汗水,看新时代纪检监察作业怎么插上“科技的翅膀”。
今日这一期节目,咱们就要和咱们来聊聊“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相片终于问世,神秘的“黑洞”才真实被咱们“看见”。
让人欢喜的是,这次全球天文“嘉年华”,我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,我国天文学家与全球多地天文学家同步首发了M87星系黑洞的相片,这也再度引发人们对世界太空探究的热度。
那么,黑洞到底是什么,为何如此神秘?给黑洞拍一张相片到底有多难?
中央纪委国家监委网站《科技向未来》第一期节目《黑洞--时空曲折的超级旋涡》,为您叙述黑洞背后的科学奥妙。
黑洞是连光都无法“逃逸”的天体
咱们好,我是我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,我国科技大学理学博士。
袁峰:今日我给咱们讲一讲黑洞的工作。首要什么是黑洞?黑洞是世界中一种十分特别的天体,它的时空曲率十分大,大到连光都无法逃脱。这句话不是太好懂,我给咱们打两个简单的比如。我想在座的人许多都有站在地上上扔石头的一个阅历,不管你用多大的力气,石头都会落回到地上,原因是因为石头的速度不够大,没有超越地球的一个叫“逃逸速度”。这个“逃逸速度”指的是描绘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巨细。幻想世界里面有一种天体,它的质量十分的大,可是巨细又十分的小,那么这就意味着它的引力就十分的强,它的逃逸速度如果是大于或许等于光速的话,那么即便天体本来是发光的,光子也逃脱不出这个天体对它的引力的捆绑,所以这个天体看起来便是黑的,这便是黑洞。
1980年科学家初次“核算”出黑洞图画
袁峰:对于黑洞的严厉意义上的研讨,应该是从1915年算起,那一年爱因斯坦提出来了他的闻名的广义相对论。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厉解,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讨。这张图片便是科学家们核算出来的黑洞的一个相片。这是发表在1980年左右天体物理学的一本杂志上的一个闻名结果。
其实远远不止是科学家,许多艺术家们,比如说咱们的电影导演们,对黑洞这个论题也是十分感兴趣的。那么现在屏幕上的两张相片便是从闻名的《星际穿越》里面拿到的两个关于黑洞的镜头。这两个镜头跟咱们现在理解的黑洞现已十分相像了,可是所有这些都仅仅是咱们的幻想。
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:直到最近咱们人类才初次得到了黑洞的一张相片。那么再给咱们展示这张相片之前,我想首要强调一下,咱们科学家对得到这张相片付出了多大的努力。咱们这一次观测到的黑洞,它的半径大概有几十亿公里,听起来现已十分大了,可是这个黑洞间隔咱们地球十分的悠远--5500万光年,意思是什么呢?光每秒钟的速度是30万公里,即便是光也要跑5500万年才能够到达咱们的地球,所以间隔是十分的悠远。那么咱们在地球上观测这一个黑洞的话,差不多就相当于咱们在北京要看清楚放在巴黎的一张报纸上的文字,所以你能够幻想是十分难的。
已然给黑洞拍照如此之难,那么,科学家们又是怎么给黑洞拍照的呢?为什么给黑洞拍张相片,就验证了广义相对论这么深邃的理论?
欲知后事怎么,请看明日继续更新的《科技向未来》!
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