见证人类第一张黑洞照片:宇宙“巨兽”露真容( 二 )

我们是多么幸运,成为了见证首张黑洞照片诞生的第一批人类!

什么是黑洞?

引力波和黑洞都是爱因斯坦广义相对论的理论预言,早在1915年,爱因斯坦发表了划时代的理论:广义相对论,并于次年用这个理论预言了引力波。此后,他花了近二十年的研究才相信引力波是真实的,而人类更是在近百年之后才首次探测到引力波。而引力波与黑洞的相关理论工作都是在同一年(即1916年)发表的。在那一年,德国物理学家卡尔·史瓦西解出了广义相对论的第一个精确解:史瓦西解,也就是我们现在所知道的静态、球对称的史瓦西黑洞。

见证人类第一张黑洞照片:宇宙“巨兽”露真容

在这之后的几十年中,黑洞的研究进展缓慢,没有人知道在广袤宇宙中是否真实存在着史瓦西解对应的天体,大多数学者都只是对这个解的理论或数学结构感兴趣。1939年,奥本海默和斯奈德发现球对称的大质量恒星在其核能耗尽后会在引力作用下直接塌缩向中心。1958年,芬克尔斯坦作出了突破性贡献,发现在史瓦西半径(黑洞的一个特征半径,也叫引力半径或事件视界)之内,任何粒子和光都无法逃离黑洞。因此,从大约1963年开始,史瓦西解对应的天体开始被称为黑洞,尤其是在1967年被普林斯顿大学著名物理学家约翰·惠勒采用后,“黑洞”这个词变得广为流行。

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