黑洞照片震撼亮相，或将解决未来世界能源问题

黑洞照片震撼亮相，或将解决未来世界能源问题 原创 国家电网报 2019-04-10 21:23:25

黑洞，总让人感到神秘。提起黑洞的样子，头条君脑中最先想到的是这样的一个球。

（一个黑黑的球）

头条君再一想，黑洞会把周边所有物质都吞噬，就连光线都不放过。所以，我们看到的黑洞可能是这样：

（黑洞：我是谁？我在哪？）

当然啦，这都是头条君天（hu）马（si）行（luan）空（xiang）的想象。其实，日本国立天文台和美国国家航天局也发布过关于黑洞的想象图，是这个样子：

（搅动气体云的中等质量黑洞想象图，图片由日本国立天文台提供）

（美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台探测到的银河系中心的超大质量黑洞）

4月10日，黑洞的真容终于在全球发布了！这张来自事件视界望远镜的人类首张黑洞照片新晋网红。

看，这黑洞，多黑！

黑洞到底是什么？

脸都看过了，这黑洞到底是啥？

1915年，爱因斯坦发表广义相对论，最先预言了黑洞的存在。理论上，黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体。它具有的超强引力使得光也无法逃脱它的势力范围，该势力范围称作黑洞的半径或称作事件视界。黑洞(Black hole)这个名词，是1968年由美国天文学家惠勒在一个报告里面提出的。

都说黑洞看不见摸不着，科学家此次是如何看见黑洞的？

人类根本看不到黑洞，那又是怎么知道黑洞是真实存在的呢？

黑洞本身不发光，但是黑洞周围通常都会有一个吸积盘，吸积盘有比较强的辐射或者说是发光的，所以在明亮吸积盘的衬托之下，黑洞就会产生一个所谓的黑洞阴影。科学家观测就是通过观测黑洞本身及其临近区域，看到黑洞的阴影。1978年，发过天文学家卢米涅给出了黑洞事件视界的第一幅图像。但这不是一张真正的照片，而是他利用自己的数学知识和相关技术以及60年代的一台IBM 7040穿孔卡片计算机对黑洞景象进行的电脑模拟。

利用电脑模拟产生的数据，卢米涅用钢笔和印度墨水在底片上描绘黑洞，整个过程就像是一台人体打印机。这幅模糊的图像展示了观察者靠得足够近时看到的一个扁平盘内物质坠入黑洞的景象。

给黑洞拍照有多难？“冲洗”照片就用了约两年

2017年4月，事件视界望远镜（Event Horizon Telescope，简称EHT）项目启动。EHT通过“甚长基线干涉技术”(VLBI) 和全球多个射电天文台的协作，构建一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜——事件视界望远镜。

此前，该项目宣布，用这一虚拟望远镜“拍照”的重点对象是两个黑洞，一个是位于银河系中心的“人马座A*”，另一个位于代号为M87的超巨椭圆星系中心。

众人关注的目标名为人马座A*。这个黑洞位于人马座方位（它由此得名），距地球约 2.6 万光年，相当于 24.6亿亿千米。是的，就是这么远！因为人马座 A* 处于银河系的中心，而地球位于银河系的“郊区”（确切地说位于猎户旋臂上），所以肯定隔着一大段距离。这个遥远的距离是一大难题。因为尽管要拍摄的这个黑洞体积颇为庞大——直径约为太阳的 20 倍，但隔了那么远，它就会显得非常小。观测的难度相当于人在地球，却要在月球表面寻找一枚硬币。但距离还不是该项目遇到的唯一障碍。拍摄对象本身就带来了难题。

顾名思义，黑洞是黑的。而太空背景也是黑的。换句话说，我们要在黑色的背景中找出黑色的圆点。这对比度太有挑战性了，不是吗？据介绍，黑洞照片的“冲洗”用了约两年时间。

黑洞可以发电，足以解决未来世界能源问题

查尔斯.米斯勒（Charles Misner）、吉波.索恩（KipThorne）和约翰.惠勒在合著的《引力》一书（旧金山弗里曼公司1973年出版P178~179页）中就曾提到利用黑洞的能层来解决未来世界的能源问题。

具体设想是围绕黑洞建造一个巨大的刚性骨架，但让离黑洞足够远，以避免过大的潮汐力作用。然后再这个骨架上建设一座工业城市，每天有数万吨垃圾被收集起来，装上小车，倾入黑洞。黑洞由于补货垃圾而稍稍减小了转动速度，与此同时，空车被一个巨大的轮子回收，释放出大量的转动能，这个转子是接在发电机上的，于是就可以为城市提供电力。

由于每辆小车回收所净得的能量等于抛出垃圾的质量能量再加上黑洞本身质量能量的一部分，城市居民不仅把他们的垃圾的全部质量转变成了电能，而且还提取了黑洞的一部分能量。

（图为人马座 A*，也就是位于银河系中心的黑洞，这实际上是事件视界望远镜项目团队用计算机模拟生成的图像。）

无独有偶，2016年斯蒂芬·霍金教授也曾表示，人类或许能够利用“迷你”黑洞为地球的电力供应提供能量。在这位著名的理论物理学家提出的一系列关于黑洞的开创性理论中，他提出质量与一座山相当的微型黑洞将以1000万兆瓦的速率释放大量X射线和γ射线，这将足以供应全世界的用电需求。

（2006年6月23日下午，英国著名物理学家霍金游览北京颐和园。高志星 摄）

霍金在BBC举办的里斯讲座(Reith Lectures)时讲到：“当然，利用迷你黑洞并不像想象中的那么简单。你不可能把一个黑洞放到发电站里，因为它会穿过地面掉入地球的中心。”

虽然利用黑洞来发电，去解决未来世界能源问题，现在可能还为时尚早，但科学家们也在不断的努力！

（资料来源：新华网、科普频道、新发现、《引力》、天下大不同、新浪网、英国《每日快报》）

来源： 电网头条 杨哈

我知道答案 本帖寻求最佳答案回答被采纳后将获得系统奖励10 天空金币 , 目前已有0人回答