這幾天，地球人頂禮膜拜的超級巨星
M87，是的，就是她！
密度極大、體積極小、光都無法逃逸。
她幾乎滿足了科學家對她的所有想象，
與百年前的預言相差無幾！
而預言者就是天才科學家——愛因斯坦
你可以理解為，百年前，一位坐在書房裡，左手抱著小兒子，同時回答大兒子問題，右手寫著數學推算公式的瑞士專利局職員
直接預測了百年後5500萬光年之外，一個65億太陽質量的超級黑洞。而他所確定的廣義相對論成為此後百年直到今天天體物理學的思考框架。
模糊的M87，已經讓世界興奮！
但我們還要乾一件大事！
穿越黑洞！
並將邀請史上宇宙最強導遊團
第一位，當然是宇宙最強預言者
愛因斯坦
不好意思，這張照片我的關注點在他的鞋子上，好時尚！
當然還有，動輒喜歡“打賭”的“好朋友”基普·索恩和霍金
還有咱們中國科學院國家天文台研究員、恆星級黑洞研究小組首席科學家、中國科學院大學天文學教授——苟利軍
當然，按照國際慣例，還有一句：
科幻操作，請勿模仿。
好啦，介紹完最強導遊團，我們還得在登上飛船之前，介紹此次旅行的風險！
黑洞究竟有多可怕，究竟是如何把它身邊的一切吞噬掉的？
如果你學過引力的基本定律，你就能很好地理解黑洞，就像丟向空中的石頭總是會落回地面一樣，大質量恆星死亡後，也會坍塌收縮，收縮到極致，於是形成了黑洞。
經過幾十億年，恆星耗盡它的核燃料，失去與自身引力對抗的熱壓力，這時恆星就會收縮。
圖/《黑洞不是黑的》湖南科技出版社
你可以把它想象成高壓鍋，熊熊燃燒的恆星產生巨大的熱壓力，足以對抗自身的引力。然而，一旦大質量的恆星燃燒殆盡，恆星對抗自身引力的熱壓力減弱甚至消失，於是恆星就會收縮。
可是，小恆星的引力還不足以收縮成一個黑洞，可能會變成一顆“白矮星”，但大質量恆星的命運就截然不同，它可能被壓縮成無限密度的一點，這就是“奇點”。
究竟有多小？對比一下地球，“當然地球不可能變成黑洞，因為它不是恆星，但如果它變成黑洞，大約只有1分錢硬幣大小，也就是直徑1.8厘米，你可以握在手裡，當然前提是你力氣足夠大。”苟利軍說。
“奇點”是一個不知疲倦的貪婪巨獸，任何從它身邊經過的物質、氣體都會被吞噬，連光也不會放過。
所以，當你用望遠鏡看一個黑洞的時候，你會發現它有絕對分明的邊緣，即黑洞的表面。當你在邊緣以內，表面以下時，是“光”都逃不掉的地方，所以無法反射到你眼睛裡，你什麽也看不見，那裡一片漆黑。當在表面之上時，如果有足夠的力量和速度，你還有逃命的可能。這就是大家所說的“視界面”。
圖/《黑洞不是黑的》湖南科技出版社
所以，登船之前的第一條告誡：不要試圖穿越視界面！
了解了基本常識，在登上飛船之前，請確認身體健康，而其中很重要的一項是“柔韌性”。
如果你可以像意大利面條一樣，可以拉得很長很長，那麽你將是“黑洞”旅行團裡，能最接近“黑洞之心”的人。
不要笑，這是真的。你還記得潮汐麽？
每天清晨和傍晚，大海潮漲潮落。學過初中地理知識的人肯定知道，這是海洋受到月亮引力的結果。離月亮近的一端，引力最強，另一端引力最弱。
圖/《黑洞與時間彎曲》 湖南科技出版社
靠近黑洞的時候，你也會受到黑洞引力的影響。你飄在太空艙裡，腳朝黑洞，頭朝星空，你會感到有一股微弱的力量在把你的腳向下拉，而把你的頭向上拉，就像在拉麵，因為腳更靠近黑洞，所以腳的拉力更強，這跟海洋所經受的力量是一樣的，所以叫作潮汐力。
其實，我們在地球上也有同樣的力，只不過地球上頭腳引力差很小，所以根本察覺不出來。
潮汐力大的黑洞，在你靠近的那一瞬間，就可以把你輕鬆撕裂，所以我們得找一個潮汐力小一點的黑洞，這就得向愛因斯坦請教了。
廣義相對論預言，黑洞質量越大，視界上和視界外的潮汐引力越弱，因為“質量增加時，視界周長也正比例增加，視界附近的潮汐力實際上減小了”。基普·索恩說。
一個100萬太陽質量的黑洞，潮汐力就弱多了，一點痛苦都不會有。《星際穿越》裡的“卡岡都亞”黑洞有大約2億太陽質量，男主角穿過視界面時，身體幾乎沒有太大的感覺。
而此次我們拍下的M87更是重達65億太陽質量，“它的潮汐力說不定比地球還小，當我們接近時，應該不會把我們拉碎，就像一個表面溫和的龐然大物。”苟利軍說，“但我們還是需要一個好的飛船。”
需要一個多快的飛船？“至少接近光速”，苟利軍說。
還記得M87的“側顏照”麽？黑色中心周圍的那一圈橘色光亮環，可以說那是宇宙氣體和塵埃在墜入黑洞前的最後“掙扎”。
“宇宙氣體和塵埃在掉入黑洞的過程中，不是像運動員跳水一樣一頭扎進去的，而是以螺旋式的方式環繞，逐漸靠近黑洞。你可以將它想象成廚房裡的水槽，當你積滿一水槽的水，然後拔掉塞子，水會漸漸變成漩渦，以螺旋下降的方式進入。而且越靠近黑洞速度越快，遠離黑洞的地方速度比較慢，當轉速產生差別，於是氣體發生摩擦，就會發光發熱，就變成了我們今天看到的黑色中心外那一圈橘紅色光暈。”苟利軍說，“它的學名叫作‘吸積盤’。”
我們靠近的方式也是螺旋下降，通過畫圈，以離心力對抗黑洞引力。我們一圈圈縮小軌道半徑，慢慢向黑洞靠近，但必須得小心翼翼，因為越靠近黑洞，引力越強。
“所以，我們需要足夠的飛船動力，一旦發現難以對抗引力時，有足夠的逃逸速度，而在視界面從黑洞周圍逃脫的話，逃逸速度必須接近光速。”苟利軍說。
飛船一點點靠近，“最引人注目的變化是，飛船下面的黑洞圓盤長大了，慢慢地越來越大。
你想，它會像巨大的黑色地板鋪滿你的腳下，然後停下來，頭上還是像地球上明朗的天空。但黑盤子仍然在長大，從飛船周圍升起，遮蓋了一切，隻留下頭上一道明亮的圓形光路，你能從它看到外面的宇宙。
你仿佛走進了一個洞穴，越陷越深，只看見光亮的洞口在遠處越來越小。”基普·索恩說。
飛船在黑洞視界上方，光通過那些軌道從遙遠星系來到視界。黑洞引力使光線向下偏轉（“引力透鏡效應”），飛船上的人看見所有的光都匯聚成頭上的一個圓形亮點。
圖/《黑洞與時間彎曲》 湖南科技出版社
天啊，我們是不是已經陷入了黑洞？據說，跨越死亡視界面的過程，人是察覺不到的？
“別擔心，我們沒有危險，還在視界外面。黑暗籠罩整個天空，不過是黑洞引力的強烈透鏡作用。”
可是，萬一，我們真的穿越了視界面，掉進了黑洞呢？
圖/《黑洞不是黑的》湖南科技出版社
“這就有點像乘獨木舟順瀑布而下，在瀑布上遊的時候，如果槳劃得足夠快，還可以逃脫掉下去的命運，然而一旦到達瀑布邊緣，再怎麽劃槳都無濟於事。”霍金說。
因為光不能從黑洞逃逸出來，所以從遠處觀察你的任何人都不能看到你越過視界的過程，沒有人能夠聽見你的尖叫，也沒人能看到你的失蹤。
當你進入越過視界，進入黑洞，最壞的情況是，“在奔向奇點的時候，就已經被撕裂了”。人類連同其他宇宙天體的所有信息，都消失在黑暗最深處，從這個世界徹底消失。黑洞永遠只剩下質量、角動量和電荷三個參數，如此簡單而純粹。
但霍金給了我們另一種可能性，“物體有可能落入某個黑洞，從另一個宇宙出來。但是這個黑洞必須很大，並且如果它在旋轉的話，那麽它也許具有一個通往另一個宇宙的通道。但是你一旦進去了，就再也不能回到現在所處的宇宙當中了。”
BBC科學編輯大衛·舒克曼解釋說：“因為，如果一個黑洞在旋轉，那麽它的核心有可能不是由一個無限密度的奇點構成，而是可能存在一個環形的奇性，而正是這導致了不僅落入黑洞而且穿越它的可能性的猜想。”
所以，別擔心，萬一落入了黑洞，就聽霍金的：“永遠不要放棄，總有方法能逃出來！”
“黑洞”好書推薦
書名：黑洞不是黑的-霍金BBC裡斯講演
作者：史蒂芬·霍金（Stephen Hawking)
出版社：湖南科技出版社
書名：《黑洞與時間彎曲》
作者：基普·S·索恩(Kip S.Thorne)
出版社：湖南科技出版社
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