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北京时间10月6日，年诺贝尔物理学奖揭晓！今年由三位科学家分享这一奖项。一半授予英国数学物理学家罗杰彭罗斯，原因是发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测；另一半授予德国天文物理学家莱因哈特·根策尔和美国天文学家安德烈娅·盖兹，原因是发现银河系中心的超大质量致密天体。图片来源nobelprize这两个获奖领域涉及到一个我们熟知的内容：黑洞。黑洞对于我们来说已经不是一个陌生的概念，它在很多小说和影视剧中以及科普文章中都经常出现。年4月10日，人类首张黑洞照片公布。长久以来只能在电脑模拟上看到的黑洞形象，终于真实地呈现在我们眼前。图片来源sohu黑洞是根据广义相对论所推论、在宇宙空间中存在的一种质量相当大、引力相当强的天体。当质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽之后，就会发生引力坍缩而形成一个黑洞。由于黑洞的引力场极强，以至于物质和辐射都无法逃逸，就连传播速度极快的光子也逃逸不出来。在黑洞的周围，是一个无法侦测的事件视界，标志着无法返回的临界点。其实黑洞在宇宙当中是最为简单的一类天体，多年来，科学家们为黑洞的研究做出了诸多贡献。年，法国的数学家拉普拉斯根据牛顿的万有引力定律计算指出：宇宙中应该存在一种连光都无法逃逸的天体。只不过由于当时的人们对于光速的认知并不深入，因而在那之后很长的时间里，人们都只把它当成一个概念，并且为这种星体起了一个和“黑洞”很相近的名字——“暗星”。年，爱因斯坦提出了一个对引力全新的认识——广义相对论。在广义相对论里，爱因斯坦认为引力不是由质量直接导致的，而是由质量所引起的时空变形所反映出来的一种引力的效应。在爱因斯坦年提出广义相对论几个月之后，身在俄国战场的德国物理学家史瓦西很快就根据爱因斯坦场方程得出了第一个解——“史瓦西解”。史瓦西，图片来源sohu史瓦西解中描述了一个非常重要的物理量——史瓦西半径，这个半径描述了黑洞的大小。在史瓦西之后，奥本海默跟他的学生于年年末进一步回答了“多大质量的天体可以演变成一个黑洞”这个问题。而此次获得诺贝尔物理学奖的罗杰·彭罗斯通过数学计算，巧妙地证明了阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论能够推演出黑洞的存在。年，霍金出席了罗杰·彭罗斯（RogerPenrose）的一个讲座，那时彭罗斯刚证明了“时空奇点”理论。这使霍金一下子就投入到黑洞和奇点的研究之中。之后，他和彭罗斯合作，共同提出了“奇点定理”。这一理论证明了在遥远的过去，宇宙必定始于一个无限小的奇点，这跟当时的观测符合。但是在奇点上，所有已知的物理定律都将崩塌。年，天文学家发现了脉冲星，并很快确认它是快速旋转的中子星。这使天文学家备受鼓舞，希望能够在夜空中找到黑洞存在的证据。图片来源sohu同年底，在纽约的一场演讲中，理论物理学家约翰·惠勒（JohnWheeler）提到“黑洞”一词。由此，“黑洞”这一概念进入了大众的视野。事实上，在过去的几十年，天文学家收集了很多星系中心存在超大质量黑洞的证据。尽管做了许多的努力，但是一直没有能力直接对黑洞进行成像。直到事件视界望远镜的出现，让这些努力成为了现实。图片来源百度百科年4月，科学家把横跨全球的八个射电天文台（有些是单个射电望远镜、有些则是阵列射电望远镜）连接起来，形成一个分辨率相当于地球大小的望远镜，称为事件视界望远镜（EHT）。年4月10日，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”。它的核心区域存在一个阴影，周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。康德曾经说过：“我们对黑洞的思考越是深沉和持久，它们的神奇就会充溢我们的心灵。”在宇宙的浩瀚剧场中，地球只是一个极小的舞台。人类对浩瀚宇宙的探索，是比麦哲伦的环球旅行更伟大的实践。我们比历史上的任何阶段都更接近世界的真相。这也是物理学家们所做研究的意义所在。End蝌蚪五线谱编创图文/转载注明来源责编/Akua向左滑动，查看北京市科学技术协会新媒体传播体系

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