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袁峰，天体物理学家，中科院上海天文台副台长，上海天文台学术委员会主任，华夏科技大学理学博士。
袁峰：近日我们给所有人道一说黑洞的事宜。起先什么是黑洞？黑洞是寰宇中一种十分特有的天体，它的时空曲率万分大，大到连光都无法逃脱。这句话不是太好懂，全部人给所有人打两个约略的例如。大家想正在座的人许众都有站正在地面上扔石头的一个经历，不管所有人用多大的力量，石头城市落回到地面，源由是因为石头的速率亏欠大，没有了得地球的一个叫“逃逸速度”。这个“逃逸快度”指的是描绘一个天体引力强弱的一种量，它是取决于这一个天体的质料以及它的大幼。设想宇宙里边有一种天体，它的质料特别的大，只是大幼又绝顶的小，那么这就意味着它的引力就极端的强，它的遁逸快度即使是大于粗略等于光速的话，那么倘使天体历来是发光的，光子也逃脱不出这个天体对它的引力的管理，于是这个天体看起来就是黑的，这便是黑洞。
看待黑洞的清静理由上的商酌，应该是从1915年算起，那一年爱因斯坦提出来了他们的出名的广义相对论。那么第二年一位德国的物理学家叫卡尔·史瓦西（Karl Schwarzschild），所有人就第一次获得了爱因斯坦提出的场方程的一个清静解，开采了黑洞的一个存在，从那今后科学家们就历来对这个标题进行一直的争论。这张图片便是科学家们阴谋出来的黑洞的一个照片。这是宣布在1980年掌管天体物理学的一本杂志上的一个闻名终末。
原本远远不止是科学家，许多艺术家们，例如说咱们的影戏导演们，对黑洞这个话题也是非常感趣味的。那么现在屏幕上的两张照片便是从有名的《星际穿越》里边拿到的两个对付黑洞的镜头。这两个镜头跟他们现正在明白的黑洞仍旧万分相同了，然而通盘这些都仅仅是咱们的想象。
直到近来我们们人类才首次得回了黑洞的一张照片。那么再给全班人出现这张照片之前，全部人思起首强调一下，所有人们科学家对获取这张照片付出了众大的努力。咱们这一次巡逻到的黑洞，它的半径大略有几十亿公里，听起来如故绝顶大了，可是这个黑洞隔断咱们地球至极的遥远——5500万光年，风趣是什么呢？光每秒钟的速度是30万公里，即使是光也要跑5500万年才或许抵达咱们的地球，所以间隔长短常的遥远。那么咱们在地球上张望这一个黑洞的话，差不多就相称于全班人们在北京要看清晰放正在巴黎的一张报纸上的笔墨，以是大家能够联思是非常难的。
科学家们要念给黑洞影相的话，那么起初需求解决的一个题目便是辨别率。可能看清楚非常迢遥的一个天体细节的一个实力，要紧是取决于两个量，一个是所有人审查的波长；另外一个便是千里镜的口径，便是道千里镜有多大，那么这两个因素综合起来考虑，目前咱们正在地球上的科学家可能抵达的最好的区分率是经验射电千里镜赢得的。那么全部到这一次黑洞的察看，全部人们的查看波长是一毫米负责，而后咱们用到的千里镜是把地球上位于差别场面的八个望远镜纠闭起来一块构成的，那么实际上酿成的编造的千里镜，它的大小相当于地球的直径，所以尽头非常大的一个望远镜。
说到这个射电过问，我还要提一下，射电干涉审查尽头的贫寒。个中一条，它乞求位于地球上差别园地的八台望远镜它们的身手必需要敷裕的周到，如此的话才能够把差别的望远镜获取的音信旗号放到阴谋机里实行一个叫干涉的打点。那么这些千里镜的工夫精确度要高到什么程度？我们们们们必须要用一个叫原子钟的一种仪器来对差别的望远镜举行计时，这个原子钟的周到度相当于几亿年技能，它的差错还不到一秒钟，至极至极周密的一个仪器。
第二个难度是拍完结照片以后，要念洗照片也是非常十分的清贫。当初它的数据量极端的大，每一台千里镜每一秒钟巡查，它得到的数据是4个GB。那么你们或许遐想这一次是用了八台望远镜，察看了五天的技艺，它的数据量有多大，大到什么程度呢？这些数据如故无法通过网络传输到所有人们的算计机中间对它们举行合成阐明了。
这期间咱们必必要回到了一个原始的手段，便是每一台望远镜它的察看数据用一个硬盘存起来，然后用飞机运到了诀别位于德国马普射电天文是以及美邦MIT麻省理工学院的两个地方，用超等阴谋机对它们实行数据整理。
这些数据料理起来难度非常的大，我们这一次国际协作十足有200多个科学家，仍然是一个异常大的团队了。照料这个数据用超等算计机也用了两年的工夫，这便是为什么直到近来咱们才或许获取第一张黑洞的照片。
也许在座的会问，咱们为什么要花这么大气力来拍摄黑洞这个照片？他们们思第一个答案是满意人类的好奇心，并且好奇心恰是咱们举行天然科学争论的一个最原始的驱动力。六合里边存正在这种黑洞，黑洞又是这么奇特的一种天体，莫非他不思看一看它的确切面容吗？莫非你们不思看看它终究长什么样吗？
给黑洞影相尚有它很重要的科学理由，那么第一个途理即是为了磨练爱因斯坦的广义相对论是否切确。体验把千里镜拍到的的确黑洞照片跟广义相对论预言的黑洞照片举办比较，全部人们来看一看划一不一致，就或许检讨爱因斯坦的广义相对论确切与否。
好，讲到这里，全班人想咱们能够一同来看一下初度得回的黑洞照片究竟是个什么神态。这就是他们获取的黑洞照片，从这张照片上咱们可以看到两个专程明显的组织，第一是正在它的中央部位是一个玄色的，咱们把它叫暗影的一种组织，光度极端的低；另外环绕中央的玄色阴影有一圈发亮的构造，咱们把它叫亮环，这个亮环咱们或许看到它是分歧称的，上面那一一面相对来路不是很亮，而下面这部分相对来路尤其亮少许。中心的黑色阴影，它并不是黑洞的大小，它的黑色区域要比黑洞的半径要大两倍以上。
黑洞既然引力这么强，咱们夸大了连光都无法逃脱，为什么四周又有一个发光的圆环？这个发光的圆环就跟我适才给全班人介绍的黑洞吸积相合。咱们学过物理都分明能量是要守恒的，气体跟着往黑洞下落的进程，从远到近，它的温度变得越来越高，到了黑洞附近的光阴，抵达绝顶尽头高的一个温度，那么如此的一个高温气体就必然发出极端强的辐射，这个辐射便是咱们看到的亮环的出处。
那么为什么这个亮环不对称？上边一部门相比拟较暗，下边一部门相对照较亮？紧张的情由就是一种叫多普勒效应的情景，据谈发光的这些气体往黑洞着落的经过中它是有扭转的，一个人气体盘旋是朝着黑洞，另外一部分是分开黑洞。那么这种景遇下就会有一种叫众普勒效应，朝着咱们来的气体发出来的光就会变强变亮，而间隔你们们们的就会变得斗劲阴沉。
在得到黑洞照片的历程中，我们们的科学家实际上照旧支付了很众的致力。另外一方面这也是科学议论动作一种职业它最吸引人的一个场地，对待科学家来说，他每天面对的问题都是一贯没有被办理过的少许题目，都是寰宇里边的少少怪异。
正在这里大家思给我分享一下你们们小我的一个例子。1999年，整整20年前，科学家们初次得回了黑洞吸积历程的一个超等阴谋机做出来的仿制结果，阿谁师法的结尾跟咱们历来意想的绝顶的不犹如。那么情由是什么呢？
当时邦际上就生长了两个学派，这两个学派的领头人都是美国科学院的院士，都是国际上极端顶尖的天体物理学家。一派感到气体没有落到黑洞视界里，是因为一种叫对流的一种物理历程正在起影响；另外一派感觉它正在下落的历程中都酿成外流酿成风、牺牲掉了。这两派他当时他都没有说服谁，斗嘴了差不多有十几年的时间。2012年咱们上海天文台的课题组，就对这个问题做了整体的一个争辨，末了谁们们开掘，哈佛大学学派可能是分歧的，斯坦福谁人学派能够是对的。在这里我们们想插一句，哈佛大学学派的领头人是我们曩昔在哈佛大学做博士后的导师，于是从这个理由上来叙，我们把自己导师的理论给撤销了。当然了他们毕竟是一个极度正直紧密的、的确的科学家，他们那时虽然对这个题目异常的着重，专程从美国飞到了上海跟全班人特意劈头商议。终末全部人终于把我给途服了，他们招认了全班人的结尾的凿凿性，然后后来咱们还一道，在三年此后又配合发表了一篇着作阐述这个标题是怎么回事。以是阅历这件事，所有人想分析的是这些年来他们们们国度的天文学的确是郁勃的斗劲好，你们们们毕竟不妨至少在局部标题上，确切地登上了邦际舞台，不妨有自己的一席之地。
另表一个例子便是天文和天体物理学界，国际上有一个很着名的一个综述性期刊叫《天文和天体物理学年评》。这个期刊是国际上公认的最巨擘的一个综述性的期刊，一年只揭橥1期，每一期只有十几篇作品，它都是礼聘邦际上对某一个边界最顶尖的科学家，对这个界线近一二十年以至更长一个身手的昌盛做一个综述性的评述。到此刻为止，大家们中原的天文学工作者如故在这个杂志上发布了三篇作品。因而至少正在这三个界限，全班人们们华夏的天文学工作家或许谈是走正在了国际前列。
全班人念谈也正是因为这些年来所有人们华夏天文学工作者不懈极力，以是在这一次给黑洞拍摄第一张照片的宏壮邦际团结中，咱们才能够有幸成为国际协作团队的一员。中原（大陆）这一次一起有16个科学家到场了此次邦际配合，而且还有一位科学家终末参加了一个由五位科学家组成的论文公布幼组。咱们经历这回国际配合能够投入邦际舞台，究其真相也是全部人们国家科技上进、邦度繁华的一个标志。
天文学是一个视察的学科，壮丽的审查仪器的建制是非常主要的。新华夏修复这些年来，全部人们先后有好几个尽头严重的巡逻仪器仍然修成。比方途从早期的位于河北振作的一个2.16米光学千里镜；例如谈在射电波段，我们有非常着名的中国天眼，位于贵州的500米口径的FAST；在光学波段，咱们有LAMOST，大视场的光谱的一个巡天的千里镜；然后正在伽马射线波段，大家们有暗物质探测卫星望远镜——悟空；再有在X射线波段，所有人们有一个X射线调造望远镜——HXMT，十足这些都标记着大家们中国天文学的一个振作。
正如习总公告指出的，华夏要郁勃、要复兴，就肯定要大举蓬勃科学本领，致力成为寰宇沉要科学中央和创新高地。告终这一指标是所有人们科技工作家的一个作事和职掌，也希望阅历本人的不懈悉力，末了完成把大家们的国家设立成宇宙科技强邦，完毕这一宏大指标，同时也为完全人类的科学蕃昌作出大家们中邦的孝敬。
控制人：谢谢袁台长精华的演谈，同时咱们要报酬袁台长和一起天文工作家的辛苦支拨。始末您方才的演路，咱们看到了中原人在修筑科技强邦的历程左右，正在迈出自己牢固的措施，咱们每一私人都为之自满。接下来有请袁台长。
您好，袁台长，应接。刚才您在演说当中，全班人看到黑洞的照片，这张照片该当是全球同步颁发的，所有人清晰全班人们中国的宣布住址即是您所正在的上海天文台，是如此吗？
袁峰：这一次全球的国际合作，华夏（大陆）扫数有16位科学家到场，此中有8位是从上海天文台，所以上海天文台是这一次国际协作正在中原这一个人参预的牵头者、构造者，也是到场人数最众的，这就是为什么这回音尘宣告会放正在了上海。
独霸人：原本咱们也看到跟着华夏综合国力的晋升，全班人们中原科学家的孝顺也是日益凸显出来，他念这张黑洞照片的宣告也是充沛证据了这一点。
本日全班人们演播室还为全班人请到了两位专程的高朋，我一位是中原科学工夫馆副争辨员、科技史博士赵洋，另外一位是取得华夏科幻最高奖——天河奖的青年科幻作者江波，掌声有请二位。
袁峰：黑洞不断地占领各种气体恒星，甚至把一起银河系都吞掉，不是途没有这个可能的。
袁峰：假使出现了星际战争，人类就或许躲到虫洞里去，等到完毕从此，再跑出来。
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