2019年4月10日世界首張黑洞照片由事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope, EHT)合作組織協調召開全世界六地聯合發布,引起巨大的反響。

往事不得再提,人們往往會聯想到著名的物理學家霍金,霍金除了在身殘志堅的情況下還堅持科學研究,著書立說而受到眾人敬仰;還在研究黑洞領域功成卓著。

很多人都會說,既然黑洞都被我們拍到了,那它也躲也躲不了啦,諾貝爾獎委員會是不是要頒發給霍金諾貝爾獎呢?

首先,雖然諾貝爾獎是有發給已故科學家的先例,但是,自從1974年開始,諾貝爾基金會規定了不能授予已故的人,假如霍金沒死的話,諾貝爾獎也不會頒發給霍金。

其次,霍金作為愛因斯坦的忠實粉絲,物理學家們從愛因斯坦的廣義相對論引力場方程推算出黑洞的存在,不僅僅如此,利用廣義相對論還可以算出黑洞暗影的形狀、尺寸等特徵,霍金並不是預言和發現黑洞的科學家。雖然他也發表了很多關於黑洞的理論,例如:黑洞表面積定律,黑洞輻射公式等等,但是目前並沒有真正觀測到,也就是說並沒有證實過。參照愛因斯坦強如相對論的成果都未能獲得諾貝爾獎,在沒有實際證實的情況下,諾貝爾獎是不可能頒發給霍金的。

最後,此次觀測,對黑洞陰影的成像將能提供黑洞存在的直接「視覺」證據。人們直觀的認知了黑洞的強大吞噬力,就連光也逃不了黑洞的引力場,也就是驗證了廣義相對論引力場方程計算結果的正確性,從照片的分析來看,愛因斯坦廣義相對論是正確的,從而實際證實了廣義相對論的正確性。

一張黑洞的照片,依然是在證實愛因斯坦的偉大,假如諾貝爾獎考慮逝者的話,與其說把諾貝爾獎頒發給霍金,還不如把諾貝爾獎第二次頒發給愛因斯坦呢。

科學上的進步都是無數科學家嘔心瀝血,孜孜不倦的結果,霍金先生雖然半生研究,半生科普,且身患重病,卻依然對科學作出了巨大的貢獻!


前天晚上全世界六個國家一同公佈了人類歷史上第一張黑洞的照片,這對於人類來說是具有重大歷史意義的事件,而黑洞這個名詞,我們也已經不陌生了,一提到黑洞,或許很多人不自覺地就會將其和霍金聯繫起來。

霍金是著名的宇宙學家,雖然他已經去世一週年了,但是人們還是會時不時想起他,令人感到可惜的是,霍金生前沒有能夠一睹黑洞的真容。雖然在霍金的腦海中,或許早就已經有了黑洞的標準模型,但是如果能夠親眼所見的話,霍金也應該一生無憾了吧,畢竟霍金也是黑洞標準模型的積極建造者,科幻大片《星際穿越》中的黑洞假想模型,就是由霍金及其好友也就是諾貝爾物理學獎得主基普·索恩作為科學顧問參與製作完成的。

但是其實第一張黑洞照片公佈,好像並沒有證明霍金輻射吧,所以說,霍金是不會因此獲得諾貝爾物理學獎的。說到黑洞這個概念,它並不是由霍金首次提出的,在廣義相對論還沒有提出之前,也就是在18世紀末期,經典力學時代,就有科學家提出了類似黑洞的概念,在當時,有兩位科學家有類似的想法,一位是拉普拉斯,一位是米歇爾,他們設想宇宙有可能存在一種天體,這種天體的質量很大,於是引力也很強大,強大到光也無法從其表面脫離,只是當時人們認為光是由粒子組成的,後來才明白不是這樣的。

而黑洞的概念真正意義上被提出那要等到愛因斯坦的廣義相對論發表之後了,在愛因斯坦發表了其廣義相對論之後沒多久,一個叫史瓦西的德國科學家利用引力場公式計算出了黑洞的一些參數,他發現當一個天體的密度大到了一定程度之後,就會在宇宙中形成一個無底洞,這個無底洞就是黑洞了,所以如果真的要說黑洞的發現者的話,那麼就非史瓦西莫屬了。而霍金是利用量子力學將黑洞理論進一步完善罷了,更重要的是霍金是一個科普作家,所以人們對於他的瞭解更多。

但是這次發現的黑洞,並沒有證明霍金輻射,霍金輻射其實是在一種比較特殊的黑洞纔能夠比較明顯地觀測到的,這次發現的黑洞,距離地球5500萬光年,它是利用了全球六個地方的8個望遠鏡同時拍攝到的,M87黑洞的質量是太陽質量的65億倍,算是質量非常大的黑洞了。而霍金輻射是根據量子力學的不確定性原理推導出來的,量子力學中,如果黑洞臨界視界周圍出現了一對虛粒子對,那麼其中一個粒子會掉進黑洞,而另外一個會逃離黑洞,並且會帶走黑洞的一部分質量。

這樣一來,就相當於是黑洞的能量被輻射走了,只是霍金輻射太過於微弱了,跟黑洞周圍的吸積盤輻射出的x射線和γ射線比起來,不是一個量級的,就連是檢測黑洞的存在都不容易,更別提檢測到霍金輻射了。實際上霍金輻射只是在一種名為太初黑洞身上才很明顯,太初黑洞就是在宇宙誕生的時候出現的黑洞,這種黑洞質量不大,但是霍金輻射的速度卻不慢,甚至超過了自身吸收物質的速度,所以最終這種黑洞都會滅亡,宇宙誕生至今137億年了,這種黑洞早就應該全死亡了,所以說,霍金輻射還只是存在於理論之中的。

霍金研究了一輩子的黑洞,卻從來沒有見過黑洞的真實模樣,不得不說是一種悲哀。而剛剛天文學家們歷時兩年的辛苦,終於得到了首張黑洞照片並公佈了出來。按照科學家們的說法,這次黑洞照片的公佈,再次確證了愛因斯坦相對論的正確性。而於此同時,有關愛因斯坦和霍金,這兩位和黑洞有關的人物也再次火了起來。

不過,這次黑洞照片並沒有證明霍金輻射。霍金輻射指的是黑洞視界周圍也會發射微弱的輻射,該理論認為黑洞視界周圍會產生正反虛粒子對,黑洞由於引力作用,會吸收反粒子。這樣,正粒子就會逃離黑洞,表現為黑洞發射了一個粒子。霍金輻射的強弱和黑洞大小有關,越小的黑洞,溫度越高輻射越強,所以微型黑洞會瞬間爆炸式輻射(黑洞蒸發)。而我們這次觀測的黑洞,是M87星系中央的超大質量黑洞,質量足以有太陽的61億倍。所以,該黑洞的霍金輻射基本可以忽略。

另外,黑洞外圍還有熾熱的各種氣體分子 以及黑洞吸積盤產生的大量高能射線。所以,即便有霍金輻射,也會被其覆蓋,根本無法觀測到。故而,霍金輻射還是沒有被證明。不過,即便證明瞭,霍金也得不了諾貝爾獎,因為該獎不頒給去世的人。


第一張黑洞照片的公佈,證實了黑洞輻射,霍金是否可以得諾貝爾獎?

這次黑洞照片的公佈再一次證明瞭愛因斯坦確實是個超級大神,但霍金是不是還是一個未知數,因為霍金儘管是非常著名的研究黑洞的科學家,但他關於黑洞的「霍金輻射」理論並不能在這張「黑洞寫真」的照片中體現!

這張M87星系中央超大黑洞的發布圖上的文字會告訴我們那些信息呢?

一、直播的投影的這臺電腦是盜版的WINDOWS系統,目測是WIN10,相信大家都看到了哈!

下面我們正式開始簡單解讀下上圖中的含義!

二、觀測特徵與帶自旋的黑洞產生的陰影一致

黑洞圖片的下方(南)明亮、上方(北)暗淡的效果是黑洞自旋的多普勒效應所致,而且在南方位置,自旋的前進反向是朝著地球的,因此輻射波段被加速,波段藍移,因此我們將看到更多的觀測波段輻射,而在北方,自旋的前進方向是背離地球的,因此將有更多的波段進入紅移,原本可觀測的輻射波段將不可見,因此變得暗淡!

此與理論模型一致!

三、南北的不對稱由黑洞的自旋決定,可以確定自旋方向!

根據不對稱明亮與暗淡確定黑洞的自旋方向,分析後黑洞的自轉方向是就像是一個輪子,但旋轉方向是滾離地球!

四、噴流與視線夾角17度,黑洞的子喜歡方向遠離地球,順時針旋轉.....

存在理論上的相對論噴流,這個噴流是黑洞的吸積盤表面的磁場沿著黑洞的自轉軸方向扭曲並朝自轉軸的兩側發射!而一般情況下兩側都會有,甚至長達數千光年!

五、M87星系中央的黑洞質量是太陽的65億倍

這個可以根據吸積盤的X射線波段能量來做個大致計算,不同質量的吸積盤大小以及物質跌落時發射的X射線能級是不一樣的,當然這不是本文的關鍵!

上述這些理論,愛因斯坦在廣義相對論發表的1916年前就已經完成了,要知道當年啥都麼有,只有紙和筆管夠!而他預言的引力彎曲光線則在1919年日食觀測被證明,但後續關於引力波部分一直到將近100年的LIGO檢測到引力波被證明!此次事件視界望遠鏡則證明瞭愛因斯坦的黑洞理論!誇張一點的說這100年來似乎全世界啥都沒幹,就忙著證明愛老頭的廣義相對論了(當然這是玩笑話)!

所以,將愛因斯坦成為超級大神各位應該沒啥意見吧,哈哈!

接下來說說霍金的諾貝爾獎項,根據傳統諾貝爾獎項不會頒給已經去世的科學家,即使他的成就再高!所以活得久非常關鍵哈,當然此次黑洞照片也沒有證明黑洞的霍金輻射理論!其實跟霍大爺關係並不是特別大,只不過他科普做的非常到位,讓很多朋友認為連黑洞都是霍金的了!

準確的說這個霍金輻射是很難被驗證的,所以霍大爺的輻射理論未來被驗證的機會極其渺茫的,也許未來技術進步了像愛因斯坦的黑洞理論被一一驗證一樣,但也許要比愛因斯坦的理論被驗證要長得多!


先說結果霍金先生是不會獲得諾貝爾獎的。


今晚的21:00被大家心心念唸的首張黑洞照片準時出現在大屏幕上,此次的照片主角是M87星系中心的超大質量黑洞,距離我們大約是5500萬光年,質量是太陽的61億倍。

這次黑洞照片是由全球六個地方八個亞毫米射電望遠鏡同時拍攝,這次的觀測矩陣相當於一個地球直徑大小口徑的單一望遠鏡的效果,在2017年4月5日-14日10天內完成了對M87中心黑洞和銀河系中心黑洞的拍攝。但是後期的數據處理花費掉了將近兩年的時間。

霍金輻射

根據量子力學的不確定性原理,在空間中會不斷的瞬時產生一對正反粒子然後瞬時消失,這個過程不違反能量守恆定律。霍金設想如果在黑洞事件視界外產生一對粒子,其中一個被黑洞吸收另外一個逃離。

那麼這種情況下看起來就像是黑洞在釋放例子,而這個逃逸的粒子也攜帶者能量,因為要保證能量守恆,那麼這逃逸的粒子能量只能算是黑洞輻射的能量。這就是霍金輻射或者叫黑洞輻射。第一張照片證實了霍金輻射?

結果很遺憾並沒有,霍金輻射理論上來說是十分微弱的,尤其是當大質量黑洞吞噬天體時的噴流會完全掩蓋霍金輻射,質疑這次拍攝的黑洞質量已經達到了太陽的幾十億倍。要想在這種超大質量黑洞身上觀測到霍金輻射無異於癡人說夢。

圖:刻在霍金墓碑上的霍金輻射

證實霍金輻射最理想的黑洞是一種假說中的原初黑洞,它們質量很小如果有霍金輻射會很明顯,但是很可惜直到目前為止也沒有觀測到原初黑洞的存在。

霍金輻射在霍金生前如果被證實霍金是有可能會獲得諾貝爾獎的,但是霍金的去世意味著再也沒有機會獲獎。諾獎常規上不會給去世的人追授,除非生前已經被提名在評審期間去世

如果諾獎可以追授已經過世的人,我想愛因斯坦再多拿幾個諾獎也不為過,然而事實上愛因斯坦生前僅獲得一個諾貝爾獎因為光電效應。二十世紀物理學的兩大支柱之一相對論卻沒有獲獎。

圖:誕生天才的年代,一張照片中有17位諾獎得主
文/科學黑洞,圖片來源網路侵刪,未授權禁止轉載違者必究

第一張真實的黑洞照片已經公佈出來,但這並不能證實黑洞輻射,與霍金的研究沒有關係,真正有關係的是愛因斯坦。而且霍金已經去世,無論以後如何證明霍金輻射的正確性,他也無法獲得諾貝爾物理學獎,因為這個獎項只頒給還在世的人。

這張黑洞照片顯示的是被光環結構包圍的黑洞,由引力透鏡效應引起,中間的陰影是黑洞。氣體雲在落入黑洞的過程中會經歷強烈的摩擦,從而導致溫度升高,並發出電磁輻射。通過分佈全球的射電望遠鏡來接收這些電磁輻射,天文學家得以獲得真實的黑洞照片。

而霍金輻射與這張照片沒有任何關係。霍金根據量子力學提出,如果從真空漲落中出現的虛粒子對出現在黑洞的事件視界周圍,那麼,其中一個粒子會掉入黑洞中,而另一個粒子則會帶走黑洞的一部分質量逃離到遠方,這就是霍金輻射。

不過,霍金輻射極端微弱,目前人類的觀測技術根本無法探測到。現如今,射電望遠鏡能夠分辨出黑洞視界周圍的景象已經極端困難,更不用說探測到霍金輻射。如果科技發展到霍金輻射也能夠被探測到,那麼,我們將會窺探到極其壯觀的黑洞景象,而不是像現在這樣解析度仍然很低的黑洞照片。

首張黑洞照片無法證實霍金的理論,但可以證實愛因斯坦在一百多年前提出的廣義相對論。天文學家早就從廣義相對論中推導出黑洞的存在,但一直沒有直接的觀測證據來證實。很長一段時間以來,只有一些間接的證據可以表明宇宙中有黑洞,而這次終於有直接的證據了。理論觀測到的黑洞參數與廣義相對論的預言完全一致,因此,廣義相對論再一次被證明是正確的。

不過,愛因斯坦早已不在人世,他不可能再獲得諾貝爾獎。但為了這張真實黑洞照片做出過突出貢獻的科學家有望在未來獲得諾貝爾獎,就像前幾年的引力波(也是證明廣義相對論)發現者那樣。


首先,第一張黑洞的公佈,與黑洞輻射沒有任何關係,當然也不會證實霍金輻射!其次,即使真的證實了霍金輻射,霍金也不會得到諾貝爾獎,因為諾貝爾獎只頒給在世的人!

說白了,5000萬光年在黑洞照片的公佈不是證實了霍金輻射,而是證實了愛因斯坦的廣義相對論。

一百多年前,愛因斯坦通過廣義相對論預測了黑洞這種天體的存在,當然當時並沒有「黑洞」這種明確的概念,後來美國才命名的黑洞!

廣義相對論表明,時空是可以彎曲的,受到質量的影響,愛因斯坦預測會有一種質量和引力非常大的天體存在,可以把時空拉伸到極致,連光都無法逃脫!

而之後,廣義相對論的預言不斷被驗證,比如說引力透鏡效應,引力波發現以及如今首張黑洞照片的合成,都有力地證實了廣義相對論!

而霍金輻射更多的與量子力學相關,黑洞的存在也不能證實霍金輻射的存在!


有史以來人類第一張黑洞實拍照片在今年4月10日公佈,又一次有力證明瞭愛因斯坦相對論,對霍金輻射卻沒有發現。即使發現了,已故霍金與諾貝爾獎也無緣的。

這個問題第一個問的是第一張黑洞照片證實了霍金輻射,這是錯誤的。

霍金輻射是霍金根據海森堡不確定性原理,猜測到在黑洞視界外如果有虛粒子對,當一個被黑洞吸收時,另一個就會吸收到黑洞微弱能量輻射逃逸出去,外部觀察者看似黑洞在向外釋放出來的粒子。

但4月10日的黑洞照片只顯示了一個甜甜圈樣的紅亮光圈,裡面是團黑暗的陰影,這張劃時代的照片大家可能都看過,從頭至尾都沒有霍金輻射的一絲蹤跡。拍下第一張黑洞照片就已用了全球8個望遠鏡陳列組成的虛擬望遠鏡網路EHT用時10多年觀測,加上200多名科學家共同奮鬥才製成了這張壯觀的略糊黑洞照片,已屬不易,要觀測到並拍下微妙的霍金輻射恐怕還有很長的路要走。

問題的第二個問題就是如果霍金輻射得到證實,霍金先生是否會獲得諾貝爾獎?

據資料顯示,諾爾獎在1931年和1961年曾頒發過去世的獲得和平獎的人,在1974年以後,規定了不得為去世的人頒獎。候選人的名單還設定了50年的保密期,除非公佈已獲獎者名單。因此,即使發現了霍金輻射,去年就去世的霍金也無法獲得諾貝爾獎了,何況霍金輻射還沒有得到證實呢。


諾貝爾獎是人類科學領域最著名的獎項,其科學類獎項獲得者無一不是推動人類文明進步的偉大人物,然而諾貝爾獎從來不頒發給你逝世之人,因此霍金永遠都無緣諾獎了。

霍金作為一名卓越的物理學家和科普作家,其身殘志堅的經歷讓他成為了繼愛因斯坦之後最為人熟知的物理學家,但霍金的學術成就卻是比不上愛因斯坦的。關於黑洞蒸發理論的「霍金輻射」可能是霍金唯一一個有機會獲得諾貝爾獎的成就,但霍金輻射還沒有被證明,霍金本人就先走了。

根據海森堡不確定性原理,我們的宇宙中時時刻刻都在發生著正反虛粒子的湮滅,而黑洞周圍的虛粒子對會出現一個被吸入黑洞而另一個逃逸的現象,這種輻射就是「霍金輻射」。它打破了以往人們認為的黑洞不變論,從此人類知道了黑洞也會因為這種霍金輻射而慢慢蒸發,最終消散在宇宙中。

遺憾的是霍金輻射的強度非常非常微弱,本次事件視界望遠鏡拍攝到的M87星系中心黑洞並沒有顯示出霍金輻射的跡象,周圍那圈紅光不過是黑洞的吸積盤。

如果諾貝爾獎可以追授給已故的物理學家,那麼前些年的引力波和這次的黑洞照片加起來應該追授給愛因斯坦兩個諾貝爾物理學獎。


黑洞是打破極限的東西,它的大小不會變但是質量會不斷增加!不斷的吞噬,他還是那麼大[得意]有光速就會有超光速!有光速十倍就有光速一億倍,大到無限大!小到無限小!快到無限快,慢到無限慢,所有的一切都沒那麼簡單!沒生命就如此,何況是咱們有生命的!你永遠不會知道真相!因為隨著科學,玄學……等等學的增加就會推翻以前的理論!知道越多感覺自己就越傻[尷尬]因為只要有一個點你不管向三百六十度那個方向畫一條直線會發現你永遠畫不到盡頭[奮鬥]即使給你無限時間你也不可能畫到盡頭[奮鬥]一個點都那麼複查,你說說人是有多少個最小的點構成呢?[呲牙]無數個,你永遠數不清!當一開始以為人就是一個整體!那是前幾百年的事!但隨著科學的發展發現了分子從一個變成了一億萬個,但一億萬個是現在發現的,再過幾百年,顯微鏡會越好又會發現另一種比分子小億億億萬倍的點[尷尬],以前的就又會被推翻,那時會說以前弄錯了人體是由億億億萬個點組成的[得意]可是再過一萬年了,就又會發現更小的[尷尬],氣的人們會罵他媽的以前又錯了??人體就是個數不完的點構成的,你說好不好玩[悠閑]!即使研究到時間的盡頭也沒弄明白到底人是由多少點組成的[流汗]真憋屈啊??這就是大到無限大!小到無限小的意思其他的同理!至於一切生物的意識那就更研究不通了[悠閑]因為那根本沒給你們研究的機會??,看不見摸不著,你說氣人不氣人[陰險]!本來還想泄露點可是大大不讓了,不讓就不說了有什麼大不了的[閉嘴],大大想和我幹架了,不和你們聊了[悠閑]


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