你们都在看「你们都小看了这次热搜」

三年前，科学家捕捉到黑洞合并，产生的引力波。

那是人类第一次“听”到黑洞。

前天晚上九点，人类首次拍摄到的黑洞照片亮相。

结果……全网懵逼：

想象中的震撼图片没出现。

黑洞的造型和颜色，倒是激发了网友的想象力。

Sir觉得，这种全球热点，跟着恶搞没意思。

逼格高的人，会怎么做？

首先，不能傻嗨。

要看懂这张照片背后的意义和原理。

懂了还不够。

还要能用三言两语，在朋友圈中写下沉稳的文案。

黑洞很深奥吗？

不一定。

Sir今天选了一部纪录片，它的干货，正好能满足日常装X需求。

《夜晚观星：霍金与黑洞》

The Sky at Night:Stephen Hawking on Black Holes

选这部片，因为它足够新。

言谈之间不经意说出来，绝不会被“哦我N年前也看过”之类的招数暗伤。（当然更建议低调行事，毕竟Sir的粉丝不少。）

不过最重要的，还是黑洞研究的时效性。

越研究它，它就越神秘。

进展越大，之前的研究成果被推翻的也越多。

科学的进步，反映在电影中，就是科幻片的想象力不断突破。

黑洞长啥样？

无数电影曾把它具象化。

1979年，迪士尼拍的科幻电影《黑洞》。

像个赤红的火山口，“邀请”着盘旋的飞船。

2009年，《星际迷航》。

整个瓦肯星被红物质吞噬这个镜头，第一次让观众感受到黑洞的威力。

到了2014年，《星际穿越》。

“卡冈图雅”黑洞深不见底的黑色中心和明亮立体的金色光圈。

它又让我们期待，危险中的绚丽。

2016年2月11日，引力波首次被发现。

正式开启了人类探索太空的新纪元。

这部BBC出品的纪录片，正是在发现引力波后，通过采访霍金，讲述黑洞研究的最新进展。

深入浅出，解释了几个常被提起的问题——

什么是黑洞？

黑洞，意味着未知、恐惧与混沌。

对它稍有了解的人，能说出大概原理——

因巨大的引力，它可以吞噬靠近的一切物质，甚至整个星系。

可到底什么是黑洞？

打一个最简单的比方。

把黑洞比作一个有重量的铁球，宇宙空间是一块平整绷紧的床单。

当你把球放在床单上，会发生什么？

如你所见，床单会扭曲，微微下沉。

下沉，会让之后的球也向铁球滚去。

这，便是重力。

其它球会以铁球为中心，沿一定的轨迹运动。

正如行星和飞船，绕大质量物体运行的轨迹。

可能你要问，有没有球能幸免于难？

要想从这轨道逃逸，最佳方案就是飞得够快。

快到足够飞到半径的边缘。

《流浪地球》中的计划，就是这个原理。

以上，是正常情况。

还有特殊情况。

比如，当这个球足够重时，事情就有意思了。

它会在自身重力作用下坍缩。

最后形成的无底洞，便被称为——

奇点。

此时，曲面变成了悬崖峭壁，想要逃脱，难上加难了。

必须得以超光速运动。

但。

光速是300000千米/秒。

目前还没有物体能运动得这么快。

这就解释了，为什么没有物体能从黑洞中逃脱，甚至是光。

以上，就是黑洞的原理。

在2019年4月10号之前，它仅存在于科学家的预言，与人类的想象中。

但这一天之后，想象与现实接轨。

改变现实的，又是他。

关爱因斯坦啥事？

提到这张“黑洞”照片，一个反复被提到的理论是，爱因斯坦的广义相对论。

而要想知道，相对论是怎么预测黑洞原理的。

最好先了解爱因斯坦的核心理论——

时空理论。

他坚信，时间和三维空间并非彼此割裂，它们交织在一起成为“四维时空”。

《星际穿越》中主角进入黑洞后，发现自己来到了女儿房间的书架背后，便是一个四维空间，能够看到时间。

广义相对论指出，时间和空间是相对的，运动物体的时间会变慢；

在引力场作用下，时空会发生弯曲，时间也会变慢。

因此，黑洞的存在，被认为直接印证了爱因斯坦的广义相对论。

这个理论通俗点来讲，借用爱因斯坦本人惯用的公关稿，再合适不过：

当一个男人坐在一个美女身边时，一小时就感觉像一分钟；而当他坐在火炉边上时，一分钟就感觉像一小时。

《星际穿越》中，当库珀穿越了时空回到墨菲临终的病榻前。

正是因为相对论效应，父亲依然年轻，而女儿则已然衰老。

可能你又要问了，人能从黑洞中逃脱吗？

回答这个问题，又将引出一个你熟悉的名字——

霍金。

关霍金啥事？

黑洞，顾名思义，纯黑的洞。

曾经，它被认为是漆黑一团的混沌。

直到霍金发现，黑洞和热力学之间的联系。

霍金认为，它也能像高温物体一样发热，并且温度越高，黑洞就越小。

那么问题来了。

连光都逃不掉的黑洞，热量怎么逃出去？

霍金提出，粒子在进入黑洞时分道扬镳。

有的落入黑洞，有的则随之掉落，也可能逃逸。

这一过程，看起来就像黑洞在发出辐射。

这种新型辐射便是霍金辐射。

霍金还相信，黑洞能储存信息。

掉进黑洞，可以把信息储存在黑洞表面。

但千万别因此乐观。

此处划重点：你能留下的是“信息”，却绝不可能完好地出来。

比“白刀子进红刀子出”更可怕的是……

有刀子进，没刀子出。

霍金认为，黑洞的质量在以极慢的速度减少，最后会缩小到完全消失。

如果掉进一个恒星质量黑洞，会被拉成拉面。

如果掉进的是超大质量黑洞，恭喜你，中头奖了。

就算能够穿过入口，也会在奇点处，被压到踪影全无。

将一张纸塞入碎纸机中。

即便纸张被粉碎，它还是可以被复原。

但黑洞的恐怖之处在于——

坠入黑洞的物质，无法复原，甚至，不曾存在。

这不仅意味着毁灭，更是无限趋近于“0”。

这也是为什么，黑洞总代表着“虚无”。

爱因斯坦提出相对论，却始终不相信黑洞的存在。

霍金相信黑洞的存在，并与黑洞一较量，就是40年。

怎么给黑洞拍照？

爱因斯坦绝对想不到。

有一天，人类竟然真的“看到”黑洞了。

这次科学家的拍摄对象M87，是一个位于室女座的椭圆星系，距离我们大约5400万光年。

5400万光年什么概念？

举个例子。

在地球上拍M87，相当于拍月球上的一个橘子。

要用一架地球那么大口径的望远镜，才能分辨。

如何实现？

借助“事件视界望远镜”。

说它是个望远镜，不如说它是多架望远镜组成的网络，在全球范围的6个国家，用8个观测点寻找黑洞的“至暗信号”。

给黑洞拍照的艰难，用三个字来概括就是——

小、暗、扰。

细节太小，光线太暗，干扰太多。

是个苦差，可为什么总有人愿意做？

刘慈欣的短篇小说《朝闻道》，讲的是地球一批最顶尖的科学家在更高级文明到来之际，为了获得宇宙至真之学而赴死的故事。

这群人说白了，不为国为民，只为满足自己无法抑制的好奇心。

“朝闻道，夕死可矣”。

好奇，是科学种下的一颗最神奇的种子。

说不好会在哪里发芽，在哪里长成参天大树。

电影《超时空接触》中，旁人都说女主原地没动，可她知道，在那短暂的几秒，她穿越了浩瀚的时空。

2009版《星际迷航》海报，被网友戏称为“一个拿着卷筒纸冲向厕所的人”。

而在上映后，这个系列重启后企业号的第一次炸裂亮相，立马堵住所有吐槽的嘴。

我们无法用人类常识来解释宇宙，更无法用像素来定义黑洞。

第一张黑洞照片，无论是电影般恢弘的图景，还是一个模糊的像素点，在目前阶段，并不是最关键的。

最关键的是，人类一直在努力。

好奇和想象力从未停止生长。

那张照片是证据。

看完这篇文章的你，更是。