用中学生能懂的语言讲黑洞背后的科学( 二 )

这张图展示的是室女座星系团中的大质量星系M87中心的黑洞。来自全球的超过200位科学家参与其中,耗时十六年,终于还原了黑洞的真实面目。

什么是黑洞?黑洞是怎么拍摄的?我们特别邀请了加州州立大学旧金山分校物理与天文系终身教授满威宁给大家带来今天的“众妙之门”。

什么是黑洞?

首先黑洞并不是一个洞,而是当一个天体的万有引力强大到连附近的光都没有办法逃出去,它就成为了黑洞。

我们都熟悉牛顿和苹果的故事:牛顿在思考苹果为什么会掉落时发现了万有引力,也就是任何两个物体之间都存在互相吸引的万有引力。月亮一直绕着地球转,而地球一直绕着太阳转,都是因为万有引力。

用中学生能懂的语言讲黑洞背后的科学

我们生活中的经验是,扔出去的东西总会掉下来,那也是因为地球对这些东西都有很强的吸引力。那么能不能让扔出去的东西不掉下来呢?倒真的可以,如果速度足够快的话——我们的高铁大概是100米每秒,也就是说比高铁大概快八十倍,如果发射东西的速度达到每秒钟接近8000米,就可以让它像卫星那样围绕着地球旋转不掉下来。如果速度更快,达到11000多米每秒,就可以彻底逃脱地球的引力。再快的话,从地球出发,发射速度达到1.67万米每秒,也就是说16.7公里每秒,就可以逃离太阳系了。

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