——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
黑洞,一個(gè)無(wú)人不知卻知之甚少的生僻熱詞,今天迎來(lái)歷史性一刻——北京時(shí)間10日,一個(gè)“超巨型”質(zhì)量黑洞在上海等全球多地向人類首次示現(xiàn)真容,以一張高清“寫真”,用“眼見(jiàn)為實(shí)”的方式,定格了自己的真實(shí)存在,也引發(fā)了人們更多好奇。
黑洞預(yù)言流傳百年來(lái),我們是第一批“看見(jiàn)”黑洞的人類!
為先睹為快,新華社記者第一時(shí)間獨(dú)家專訪了發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)多位科學(xué)家,用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言解密此次里程碑式發(fā)現(xiàn)背后的“十萬(wàn)個(gè)為什么”。
——來(lái)啦,黑洞,請(qǐng)先來(lái)個(gè)自我介紹。
黑洞答:好,我在全球新聞發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)為你介紹。我活了100多億年,人類終于給我拍了張照片。今天,我的“寫真”以特刊形式發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通信》上,為我拍照的設(shè)備是一個(gè)口徑如地球大小的“虛擬”望遠(yuǎn)鏡,200多位科研人員通過(guò)將地球上不同地點(diǎn)的8個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡組合成觀測(cè)陣列,終于拍下了我的“盛世側(cè)顏”。
——黑洞,原來(lái)過(guò)去這些年你只是“傳說(shuō)”?
黑洞答:沒(méi)錯(cuò)!
解說(shuō):盡管在《星際穿越》等科幻電影中,我們?cè)淮未巍罢媲小钡仡I(lǐng)略黑洞的瑰麗,但那些畫面都只是導(dǎo)演們“一廂情愿”的想象,黑洞到底長(zhǎng)啥樣沒(méi)人真正見(jiàn)過(guò)。
約100年前,以愛(ài)因斯坦為代表的偉大科學(xué)家預(yù)言,大質(zhì)量恒星在燃料耗盡、生命終結(jié)之后會(huì)向內(nèi)部中心區(qū)域崩塌、集聚,最終形成黑洞。
早期,黑洞只存在于牛頓萬(wàn)有引力定律和愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的公式和方程中,因?yàn)樘^(guò)“超出人類理解”,就連最早預(yù)言的人都懷疑黑洞的真實(shí)存在。“直至2015年,人類首次探測(cè)到兩個(gè)黑洞合并所產(chǎn)生的引力波,才強(qiáng)有力地證明了黑洞的存在,但那仍只是間接證明?!眳⑴c此次國(guó)際合作的中科院上海天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)沈志強(qiáng)說(shuō)。
所以,無(wú)圖無(wú)真相,在沒(méi)有眼見(jiàn)為實(shí)“看到”黑洞之前,它一直是“傳說(shuō)”。
——這位“隱士”,你到底“躲”到哪里去了?
黑洞答:如果非要給“你我”之間加上個(gè)距離,那就是5500萬(wàn)光年。
解說(shuō):此前,黑洞確鑿地存在于科學(xué)家們無(wú)數(shù)的推測(cè)數(shù)據(jù)中,但我們始終未曾與其謀面。如今,人類終于為黑洞拍下了第一張照片。
沈志強(qiáng)指著這張照片說(shuō):“人類拍到的這個(gè)黑洞,位于室女座星系團(tuán)中一個(gè)超大質(zhì)量星系——M87的中心,距離地球5500萬(wàn)光年。我們所在的銀河系也是‘室女座’星系團(tuán)的一員?!?/p>
——聽(tīng)說(shuō)你長(zhǎng)得“大到?jīng)]邊”,那究竟是多大?
黑洞答:不準(zhǔn)確!我只是很重,但我的體積很小。
解說(shuō):在多數(shù)人的想象中,黑洞之“大”超出人類對(duì)于大尺寸數(shù)量級(jí)的直觀認(rèn)知。但準(zhǔn)確說(shuō),“黑洞只是質(zhì)量和密度超乎想象的大,比如這次拍到的黑洞質(zhì)量是太陽(yáng)的65億倍,屬于超大質(zhì)量黑洞,但體積卻比較小,小到在其內(nèi)部幾乎沒(méi)有空隙。”參與此次國(guó)際合作的中科院上海天文臺(tái)研究員路如森說(shuō)。
舉個(gè)例子,“如果我們要將太陽(yáng)變成黑洞,必須將太陽(yáng)壓縮到一個(gè)半徑非常小的空間內(nèi)?!鄙蛑緩?qiáng)說(shuō),而一旦太陽(yáng)被壓縮到這么小的空間內(nèi),就可以改名叫“黑洞”了,它擁有超強(qiáng)引力“先天基因”,可“吞噬”周圍的氣體、塵埃,乃至臨近的恒星系和較小的黑洞。超強(qiáng)引力幫助黑洞以極其暴力的方式“跑馬圈地”,宣誓自己的“勢(shì)力范圍”。
——首張黑洞“寫真”拍的是你哪個(gè)“部位”?
黑洞答:我的側(cè)顏“輪廓”。
解說(shuō):參與此次國(guó)際合作的、論文發(fā)表工作組五成員之一、中科院上海天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)袁峰說(shuō):“照片中,黑色圓影的中央‘隱藏’著黑洞的真身。圓影外側(cè)新月形的光環(huán)是黑洞周圍氣體發(fā)出的光,所以,準(zhǔn)確地說(shuō),首張黑洞‘寫真’拍到的是黑洞的‘輪廓’?!?/p>
——黑洞,你到底黑不黑?
黑洞答:外面黑,里面也許不黑。
黑洞像個(gè)“至暗無(wú)底洞”,即便大名鼎鼎的“最牛飛毛腿”——光也難逃“魔洞”。但已故科學(xué)家斯蒂芬·霍金推斷,黑洞并不像想象的那么黑,事物可以從黑洞逃脫。
哪個(gè)是真?哪個(gè)是假?
“從照片上看,黑洞的勢(shì)力范圍之內(nèi)的確漆黑一片,但是勢(shì)力范圍里面,那個(gè)質(zhì)量超大、體積超小的天體到底什么顏色,照片上還看不清楚?!鄙蛑緩?qiáng)說(shuō)。
而對(duì)于被黑洞吞噬的一切事物有沒(méi)有科幻電影中暢想的“逃離通道”,路如森說(shuō):“仍不清楚,照片中沒(méi)法看到,可能沒(méi)有?!?/p>
——聽(tīng)說(shuō)物理教科書中某些理論失效了?
黑洞答:高興得有點(diǎn)兒早。
2016年,有科學(xué)家在對(duì)2015年人類第一次觀測(cè)到的引力波數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后表示,在黑洞周邊,愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論可能會(huì)失效。真的嗎?
黑洞首張“寫真”揭曉了謎底。袁峰說(shuō),在沒(méi)有拍到黑洞照片之前,科學(xué)家根據(jù)愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論精準(zhǔn)計(jì)算出了黑洞真身外黑色區(qū)域和新月形光環(huán)的結(jié)構(gòu)?!芭牡胶诙凑掌?,我們發(fā)現(xiàn),真實(shí)情況跟我們計(jì)算的結(jié)果一模一樣,可見(jiàn),觀測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論?!?/p>
但是,沈志強(qiáng)說(shuō),由于目前我們還無(wú)法“看清”黑洞的最里面,那里的運(yùn)行規(guī)律是否與人類已知物理定律相悖還不得而知。
物理教科書目前再次經(jīng)受住了考驗(yàn),你興奮嗎?
——人類“千年等一照”,然后呢?
黑洞答:難道就不想再看看我到底是不是宇宙中最厲害的存在?
作為宇宙中第一批親眼看見(jiàn)黑洞的“碳基生物”,生活在今日地球上的人類已然可以“無(wú)悔”,但好奇心不止的人類依然在努力。
“首次拍到黑洞真容只是邁出了人類認(rèn)知黑洞的歷史性一步,接下來(lái)我們將進(jìn)一步增加觀測(cè)望遠(yuǎn)鏡的數(shù)量、分辨率,甚至不排除在外太空‘組建’更高清晰度望遠(yuǎn)鏡的可能性?!痹逭f(shuō)。
“我們希望用更短的時(shí)間拍出細(xì)節(jié)更豐富、角度更多樣的黑洞照片,也希望有朝一日能在宇宙中開(kāi)展系統(tǒng)的‘黑洞普查’。”沈志強(qiáng)說(shuō),這將有助于進(jìn)一步驗(yàn)證愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論等人類基礎(chǔ)科學(xué)理論,也有助于人類弄懂黑洞到底是怎樣的存在,星系中心壯觀的噴流是如何產(chǎn)生的,宇宙究竟有多大、如何形成又如何演化。
“我是誰(shuí)、我從哪里來(lái)、要到哪里去”,黑洞,人類“終極三問(wèn)”的答案都在你那嗎?
我們好期待!
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