新浪科技讯 北京时间4月10日消息,这就是天文学家捕获的首张黑洞照片!此次发布的黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系 M87中心的黑洞,其距离地球 5500万光年,质量为太阳的 65 亿倍。该图像的许多特征与爱因斯坦广义相对论的预言完全相一致,在强引力极端环境下进一步验证了广义相对论。

黑洞是什么?

自上世纪中期开始,人们对黑洞的探秘就从未停止过。

200多年前,英国的米歇尔和法国的拉普拉斯就曾提出: 一个质量足够大但体积足够小的恒星会产生强大的引力,以致连光线都不能从其表面逃走,因此这颗星是完全“黑”的,但这一推论随后被人遗忘。

1915年爱因斯坦发表广义相对论不久,德国数学家史瓦西得到了静态球对称情况下爱因斯坦场方程的一个解,解在一个特殊半径(后称史瓦西半径)处存在奇异性。

1939年美国物理学家奥本海默等也证明确实存在一个时间-空间区域,光也不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者。这一区域的边界称为视界,在静态球对称情况下,视界半径就是史瓦西半径。如果某天体的半径小于史瓦西半径,那么该天体就应该是“黑”的,无法被我们看到。

科学家们把这些引力极强而又“看不到”的特殊天体称为“黑洞”。因此,黑洞也是爱因斯坦广义相对论预言的一种产物。

黑洞如何形成:都是引力惹的祸

中国科学院国家天文台研究员陆由俊说:“目前比较明确的是恒星级质量的黑洞是恒星塌缩的遗骸;而大质量黑洞则有可能由其它机制产生的中等质量黑洞吸积物质长大而成。”

所有的恒星都是核聚变反应炉,在其中,轻元素(主要是氢)聚合成重元素。核聚变过程提供了恒星一生的大部分能量。不过,最终,核燃料耗尽,由中心产生的能量再也无力对抗外壳巨大的重量,引力开始起主宰作用。

根据相对论,没有东西能行进得比光还快。如果光都逃逸不出来,其他东西更不可能:所有东西都会被引力场拉回去。这样,就出现了一个事件的集合或时空区域,光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者——我们将这一区域称谓黑洞,将其边界称作事件视界。

如何确认黑洞的存在

科学家们可以通过黑洞对周围天体的影响来间接地感受到它的存在,尤其是它巨大的引力造成的时空扭曲,就像可以通过月亮的绕行轨道和速度来间接推测地球的质量。

其次,上文提到过吸积盘和喷流会产生发光现象,伴随其他频段的辐射。

最后,黑洞与其他天体或另一个黑洞的相互作用会产生大量引力波,也是可探测的线索。

为什么要给黑洞拍照

没有什么比照片更适合证明黑洞的存在。

科学家们给黑洞拍照的过程长达两年之久,为什么科学家们要这么执着给黑洞拍照呢?科学界给黑洞拍照的念头,至少存在了30年了。爱因斯坦在相对论中就曾经预言过黑洞的存在,尽管科学界已经普遍达成共识,但对于公众来说,还是有着质疑的声音。怎样更好的证明黑洞的确曾在?拍张照“有图有真相”肯定最有说服力。

然而,这张照片的拍摄难度可不是一般的大。黑洞离我们实在太远了,哪怕是“够档次”的天文望远镜,分辨率依然不够。科学家们估计,至少得地球那么大的天文望远镜,才能达到给黑洞拍照的条件。

现有的单个望远镜肯定是不够了,咋办?这一次给黑洞拍照,科学家们就想出了“化整为零”的方法,麻省理工学院的科学家们联合了其它研究机构的科研人员,开展了“事件视界望远镜”项目,在全球多地布下了8个亚毫米射电望远镜,同时对黑洞展开观测。今天晚上大家看到的黑洞“真容”,就是望远镜“8兄弟”齐心协力的结果。

什么样的黑洞适合拍照

黑洞阴影和周围环绕的新月般光环是非常小的,在拍照设备能力有限的情况下,要想拍摄到黑洞的照片,毫无疑问,我们希望找到一个看起来直径足够大的黑洞作为对象。

由于黑洞事件时界的大小与其质量成正比,这也就意味着质量越大,其事件视界越大,因此近邻的超大质量黑洞是完美的黑洞成像候选体,位于人马座方向的银河系中心黑洞Sgr A*和近邻射电星系M87*星系中心是两个目前已知最优的候选体。

黑洞的照片是怎么拍出来的?

虽然科学家们看不到黑洞的本体,但可以一直追溯到光子消失的“视界”,这是我们能“看到”的极限。

黑洞周围的确会存在一些发光的现象,比如黑洞在吃掉周围的恒星时,会将恒星的气体撕扯到身边,形成一个旋转的吸积盘。黑洞有时候也会“打嗝”,一部分吸积气体会沿转动方向被抛射出去,形成喷流。

吸积盘和喷流都会因气体摩擦而产生明亮的光线,以及其他频段的辐射。

什么样的望远镜可以对黑洞成像?

要对黑洞成像,必须保证望远镜足够灵敏,能分辨的细节足够小,从而能保证看得到和看得清。满足这些条件,最好的工具莫过于1967年出现的甚长基线干涉测量技术(值得一提的是,该VLBI技术也成功应用于我国嫦娥探月工程的探测器的测定位)。假定在1毫米波长探测,一个长度为1万千米的基线能获得约21微角秒的分辨本领。

这次拍到了哪个黑洞的照片?

两个超大质量黑洞。一个是银河系中心黑洞Sgr A*,一个位于室女座的M87星系中心。之所以选择这两个目标,而不是银河系中更近的恒星级黑洞,是因为它们的视界从地球上看足够大。

长久以来,科学家们就发现几千亿颗恒星围绕着银河系中心转动,推测出那里存在一个超大质量的天体。根据计算,Sgr A*的质量大约相当于400万个太阳,视界半径约2400万公里。听起来足够大,不过,鉴于银河系中心黑洞远在2.5万光年(约24亿亿公里)之外,实际效果相当于在地球上观察一颗放在月球上的橙子,或者在北京看清上海一颗高尔夫球上的小坑。

M87中心的超大质量黑洞则达到了66亿倍太阳质量,视界范围大约是冥王星轨道的三倍。当然,因为距离更远的缘故,M87中心黑洞在地球上看的实际效果与Sgr A*可能相差不大。

怎么拍出分辨率这么高的照片?

全球望远镜组成阵列,联合观测,形成一个有效口径等于地球直径的大望远镜。这个虚拟的大望远镜叫做“事件视界望远镜”(EHT),由8台望远镜组成。分别是:南极望远镜(South Pole Telescope);位于智利的阿塔卡马大型毫米波阵(Atacama Large Millimeter Array,ALMA);位于智利的阿塔卡马探路者实验望远镜(Atacama Pathfinder Experiment);墨西哥的大型毫米波望远镜(Large Millimeter Telescope);位于美国亚利桑那州的(Submillimeter Telescope);位于夏威夷的麦克斯韦望远镜(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT);位于夏威夷的亚毫米波望远镜(Submillimeter Array);位于西班牙的毫米波射电天文所的30米毫米波望远镜。它们在2017年4月对两个黑洞目标进行了联合观测。

从2018年起,又有格陵兰岛望远镜、位于法国的IRAM NOEMA天文台和位于美国的基特峰国立天文台加入后续的研究和校准工作。

全球一共60多个研究机构参与了研究,其中包括中国科学院下属的上海天文台、云南天文台等机构,以及华中科技大学、南京大学、中山大学、北京大学、中国科学院大学、台湾大学等高校。这也是中国上海和台北两地联合举办新闻发布会的原因。

只可远观:会把人变成意大利面

尽管人们对黑洞的热情高涨,但其只可远观而不可接近,否则,后果很严重。简单来说,如果你和黑洞靠得太近,你就会就像意大利面一样被拉长。这一现象有个极富创意的名字“意大利面条效应”。之所以会产生这种效应,是因为人体各处受到的引力大小不同。

如果你两脚朝下飞向黑洞,由于你的脚离黑洞更近,它受到的引力将比头部受到的引力要大。更糟糕的是,由于胳膊并非位于身体中心,它们被拉长的方向会与头部的朝向稍有不同,你身体的边缘部位会被拉进身体里。最后的结果是,你的身体不仅被拉长了,而且还变细了。因此,还没等你(或其他物体)抵达黑洞中心,你就早早地变成了一根意大利面条。



#财经趣闻# 中国公布对美作战计划 美国一批“美奸”跪了

这是针对美方威胁加征中方2000亿美元输美产品25%关税的坚决回击。

中方发布反制措施后,多家美国媒体及多位美国国会议员就中美贸易争端表态,担忧中美贸易争端将使美国受损。

此轮征税清单一旦实施,将如何影响美国市场、企业和消费者?

在中方宣布将对自美国进口的600亿美元产品按照四档不同税率加征关税后,美国彭博社分析称,中国的反制措施显示出其无意在这场“贸易战”中后撤。

按照中美各自的统计口径,双方其实都是对对方40%的进口商品加征关税。600亿美元和2000亿美元从贸易的比例上看是相当的。

中国2017年从美国进口商品的总额大概是1500亿美元,600亿美元相当于40%。中国对美出口按美国统计大概是5000亿美元,2000亿美元也基本相当于40%。

另外从税率看,美国初步确定为10%,也有可能提升到25%,存在不确定性。中国目前有四档税率力度,力度是相当的。不一样的是,中国在四档产品里,进行了更细分的产品种类选择,更具精准性。

根据清单,此次对美600亿美元商品征税分为四个档位,分别为25%、20%、10%和5%。

记者发现,每个档位中各类商品均有涉及,但比重不同。5%主要集中在化工、仪器、原材料等;10%和20%少量涉及食品类,含化工类、农产品等;在最高25%的征税档位中,食品、农产品等占比较大。业内人士向记者透露,征税清单的原则,一是对国内生产生活影响最小;二是对美影响大,以实现精准打击。

东艳具体分析说,从产品清单看,四档不同税率的目的不完全一样,前两类是重点打击。25%这一档里包含了比较多的农产品、生活用品。关于农产品出口,美国对中国市场的依赖性非常强。20%这一档里,一些化工产品也是美国对中国市场需求比较大的。

美中贸易全国委员会中国区副主席雅各布·帕克说,当前美中两国的态度都十分强硬。在这场冲突中,美国的消费者、农民及相关产业将受到损失。

商务部研究院研究员梅新育说,征税更大的影响还在于对通货膨胀的压力,而这种压力已经显现。现在,包括美国在内,整个20国集团的通货膨胀压力都已明显上升。按照经济合作与发展组织8月2日公布的数据,6月份全球通胀水平已经上升到了四年来的最高位,20国集团的CPI比上年同期上升3.1%,而5月份是同比上涨2.9%,6月份的上涨幅度是2014年6月以来最快的同比增幅。在这种情况下,美国如对来自中国的2000亿美元商品加征25%的关税,加征的关税最终都将转嫁到消费者身上,这对美国通货膨胀压力的影响可想而知。

打赢贸易战不是目的,把美霸送进坟墓才算赢!

中美贸易战以来,美国财政部给农产区补贴120亿美元,因为中国买美国大豆的大单黄了。不安慰下“受伤”的农民,川普共和党的中期选举怕是要被动了。

与此同时,美国商务部最新数据显示,6月份美国贸易逆差,达到了463亿美元,比上个月剧增了7.3%,4个月以来首次扩大;而且,这个逆差数据,也是19个月来最大的数据。

也就是说,现在的美国贸易逆差,比特朗普上台时还要高,而且达到了最高。

川普口口声声的要用加征关税来平衡美国与其他国家的贸易逆差恐怕又被打脸了。

美国与中国的贸易逆差,增长了0.9%;

美国与墨西哥贸易逆差,增长了10.5%;

美国与加拿大贸易逆差,更是暴增了39.7%。

而且在增加关税的当下,美国的出口在下降,进口反而在上升。也就是说美国人多花了很多钱在进口必需的产品。估计时间久了,美国物价上涨是难免的,老百姓估计集体抗议的时间不会远了。

6月份美国总出口,下降了0.7%,为2138亿美元。

6月份美国总进口,增长了0.6%,为2602亿美元。

美国的产业结构决定了美国经济发展的规律。川普逆市场而为的“拍脑袋”做法是不符合市场规律的,只会“搬起石头砸自己的脚”。

近日,网上一段马云反驳川普政府无端指责的视频被网民广泛传播。

有媒体发文题为“不听马云言,川普吃亏在眼前”进行了很形象的评述了。

这段视频来自于马云2017年在达沃斯论坛上接受美国媒体采访的一个片段,其中美国记者问他怎么看特朗普对中国的指责,比如“偷走美国人的就业机会”。

马云则通过详细的分析给出了一个有力回应:“不是其他国家偷了你们的就业机会,这是你们自己的战略——是你们没有合理思考、分配资金”。

目前,这段视频已经在微博上重新引起不少网友的关注。有人表示马云的回答有逻辑和数据支撑,很令人信服。

另外,在今年年初,马云也曾就当时特朗普想对中国发动贸易战的事情做出过一番评价。他的原话是:“贸易战很好发动,却很难停下”。

遗憾的是,特朗普并没有听进去马云的话。近期中美之间通过相关渠道进行了接触,但至今没有进展和相关可靠的消息来源,平等与妥协其实是谈判的基础,与中国强调“美国优先”恐怕是找错了对象,拿错了剧本。

中日韩印近日在组建“石油进口国俱乐部”,当然中国有得天独厚的优势,中国上海石油期货已经运营,组建石油进口国俱乐部,强调买方市场,助推人民币国际化将是水到渠成的事。

上海迎来今冬首场降雪,上万辆废弃的共享单车被白雪覆盖,中国上海。受冷空气和西南暖湿气流共同影响,上海自1月24日晚间开始降雪,24小时累计雪量6至15毫米,与2011年1月降雪量持平。至1月27日上午,中心城区已无积雪,青浦、闵行、崇明、金山等地区仍有2至6厘米积雪。上海气象局表示,本轮降雪预计持续至1月28日,下周天气晴好,最高温度将回升至5℃。摄影师:Yu Hang


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