【黑洞首张照片】从一张照片学会四件重要事情 人类的里程碑

撰文: 欧敬洛
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人类首张黑洞相片周三(10日)晚上揭晓,为人类揭示了黑洞在宇宙的真实形态。虽然照片中显示的仅是一片黑暗中的一个红色的圆形,但这个发现告诉了我们四个重要的事,同时是一个里程牌。

这次制作黑洞相片的“事件视界望远镜”计划,集合全球约200位研究人员,当中一位29岁女博士更是关键人物,想了解更多,请观看片段:

第一:有图有真相

科学家很早就描述着黑洞可能存在,但因黑洞只能间接观察而无法直接“看见”,黑洞严格来说仍只是一种推论的“假设”。因此黑洞的模型过去只能藉算式模拟出来,并透过天文观察中指出它们可能存在的位置。

因此这张照片的意义重大,它直接告诉大家“黑洞真实存在”,并推翻了所有黑洞怀疑论,为建构基础黑洞学奠下里程牌。

人类首张黑洞的照片,呈现的虽然只是黑色背景的一个橙红色圆形,但透露的讯息非常重大。(路透社)

第二:爱因斯坦的理论正确

今天的黑洞理论(或黑洞本身)来自爱因斯坦的广义相对论。根据广义相对论,当宇宙一个质量相当大的恒星在燃烧殆尽后,会发生重力塌缩形成黑洞。在广义相对论中黑洞周边会出现独特光芒,在三维视角下会呈圆形的形状。

美国亚利桑那大学一队研究小组1月曾提交一份研究报告,提供1.2万个黑洞形状“若与爱因斯坦的广义相对论不同时”的各种可能。但这次的照片拍摄出来的黑洞形状,正是广义相对论下才会出现的形态。这次照片如同宣告爱因斯坦的理论正确。

人类至今对黑洞的描绘是基于理论构想出来的幻想图,这次公布的照片终于令人类成功看见黑洞的真实姿态,意外地与过去人类的猜想未有太大出入。(路透社)

▼广义相对论下黑洞的模样

第三:黑洞力量可以非常强大

此次发现的黑洞位于距离太阳系5000万光年的M87星系,据估算黑洞的质量是太阳的65亿倍,“事件视界”伸延的长度比整个太阳系要大。

荷兰阿姆斯特丹大学物理学教授马尔科夫(Sera Markoff)表示,这黑洞把邻近星体化成能量的效率比恒星自身核融合的要高出100倍:“这黑洞以超质量黑洞的标准来说还是太大了,根本是一个庞然怪物。”“这是人类目前发现,最强大的‘宇宙引擎’。”

黑洞首张照片:“事件视界望远镜”项目集合了各地望远镜,组成一个望远镜网络,以观察黑洞。(EHT网站)

第四:全球可合作探索太空

这次的观察由设置在欧美以至南极8具“事件视界望远镜”完成,根据国家科学基金会,整个研究项目由20个国家地区,包括香港、台湾及中国的科研团队,是全球性的合作项目。

同时因每个望远镜得出的资讯异常庞大,资料只能亲自携带前往数据中心而无法网传,“冲晒”时间亦因而非常久。据悉要拍摄出这样的照片,需要所有望远镜所在地处于良好天气的状态下才能进行,观察期在2017年4月期间。

也就是说,这次的观察成果不是特定某国的功劳,而是全球的合作成果,这次科学研究正好体现了人类为求真合作的精神。