#环球见闻#【太阳对空间天气有何影响 NASA将开展深入调查】太阳会喷发出大量高能粒子——太阳风，它可以在太空中形成一个动态辐射系统——空间天气。
据美国国家航空航天局(NASA)官网近日公布的消息，NASA确定了两项观测太阳活动和空间天气的新任务，以促进我们对太阳及其如何影响地球附近空间天气的理解。https://t.cn/AipHhrn3
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#Lovozero极光基地# 极光是一种绚丽多彩的发光现象，其发生是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空，一般呈带状、弧状、幕状、放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化。极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。
2019年4月10日，由多国天文学家合作的事件视界望远镜项目组(EHT)，公布的一张黑洞照片，风靡全球。它被称为人类拍到的第一张证明黑洞真实存在的照片，并被认为再次证实了爱因斯坦引力理论。
我们不否认该项目研究人员付出的努力和取得的成就，能得到这样的照片是一个很不容易的事情。但这其中也存在很多疑问，我们在此提出三个问题，希望参与实验的天文学家能够解释，并借此机会让公众了解事情的真相。
一.照片中的黑洞是真黑的吗?
这张黑洞照片(见图1)是用全球不同地点上八台射电天文望远镜，对室女座的M87星系(又称梅耶87星系)中心同时进行观测，将收集到的数据进行进行两年的分析和综合处理，在计算机上合成得到的。因此它不是真正的黑洞照片，当然这并不重要，重要的是图中的黑色区域代表什么意义。
图1. 第一张黑洞照片(中间黑暗区是M87星系的中心)
在一般人的印象中，天文望远镜是观测天上星光的仪器，接收的是可见光。射电天文望远镜与光学望远镜有所不同，是收集宇宙天体发射的无线电波的望远镜。在天文学的早期，没有人想到宇宙天体也会发射无线电波。直到1930年，美国贝尔电话公司的工程师卡尔·央斯基，发现来自银河系人马座方向的无线电噪音后，才引起人们的注意，并逐渐发展到现在的具有举足轻重的作用射电天文学。上世纪六十年代的四大天文发现：类星体、脉冲星、星际分子和微波背景辐射，都是利用射电天文望远镜获得的。
我们知道，人的肉眼能看得到的是可见光，波长为0.4 ~ 0.78微米(1微米为百万分之一米)。波长比可见光短的是紫外线，X射线和伽马射线。波长比可见光长的是红外线，远红外线，微波，高频无线电波，中频无线电波和低频无线电波。广播、电视、手机等发射和接收的，是中低频无线电波，波长在几百上千米的量级。射电天文望远镜用的高频无线电波，波长在厘米和毫米级。在天体的光谱发射中，射电波只占其中非常小的一部分。只是由于这种无线电波穿透地球大气的能力比可见光强，用来观测天体有它的优势。
EHT实验组的射电天文望远镜采用的是亚毫米波段，严格地说是1.3毫米无线电波。因此这次公布的黑洞照片，只针对波长为1.3毫米无线电波而言，图1中心区域的的无线电波发射能力很弱，我们只能在这种意义上说它是黑的。至于其他范围更广的波段上是否存在辐射，图片中心区域对其他波段的辐射是否也黑的，EHT实验组并没有给出说明。因此我们有什么理由认为，图1是一张真正的黑洞照片呢?
图2. M87星系的光学照片
事实上，用哈勃天文望远镜拍的M87星系的光学相片是图2，在其中心区是非常明亮的，根本看不到黑影。要证明它的中心存在类似与图1黑洞，就必须证明在这个区域中没有任何波长的光发射。因此所谓的第一张黑洞照片存在误导大众的嫌疑，它只是对于1.3毫米的波段，这个区域是黑洞，并没有证明这个中心区域对其他的波段的辐射也是黑的。如果采用红外光波段，可见光波段，紫外线波段，甚至X射线波段拍摄，这个区域也是黑的吗?这显然是不太可能的，至少EHT实验组目前没有证明这一点。
因此图1不是一张真正的黑洞照片，要证明它是一张真正的黑洞照片，需要更多的证据。EHT实验组为什么就不能实话实说呢?这样浅显的道理，为什么就不懂呢?
二.黑洞照片中为什么没有喷流的射电辐射?
图1 的黑洞照片还有一个明显的漏洞。从图2右上方看出，M87星系中心有一条巨大喷流向外喷出。这在图3中看得更清楚，它是哈勃天文望远镜拍摄的M87照片。图中有一条蓝色喷流，其长度比M87 星系的直径还要长，并且是直接从星系中心喷出，场景非常壮观，显示存在异常剧烈的天体物理学过程。
图3. 哈勃望远镜拍摄的M87星系喷流照片
按照目前的天体物理学理论，射电天体发射无线电波的机理如图4所示。在星系中心前方有大片的气体星云，星云内有磁场。喷流中的带电粒子在磁场作用下被迫做旋进运动，根据麦克斯韦经典电磁场理论，就会发射电磁波。由于喷流中带电粒子的运动速度接近光速，就会发射出很强的无线电波，其强度可以超过带电粒子产生的可见光的强度。事实上，在目前的天体物理学中，天文学家主要依靠观测喷流过程产生的射电波来发现射电天体。
图4. 射电天体发射无线电波的物理机制示意图
比如最早的射电天体天鹅座A，就是通过这种喷流的射电辐射发现的。它是宇宙中离地球最近、最壮观、最强大的射电星系(见图5)。两个巨大的红色的瓣状结构，代表射电辐射。射电波通过狭长的喷流与中心椭圆星系相连，从一个瓣到另一个瓣的空间距离超过30 万光年。虽然喷流与星系中心的连接线没有图3那样明显，但它的存在使毋庸置疑的。图中心的白色区域隐约可见一条红色细线，从星系中心射出，直接与右边的红色区相连。无线电波辐射的强度是非常可观的，而且显然是从星系中心发出的。蓝色区域则为X射线辐射，具有椭球状分布。可见光频段的辐射却很少，几乎观测不到。
图5. 天鹅座A的射电辐射。红色为无线电波辐射，蓝色为X射线辐射。
在图4的黑洞吸积盘上，绕星系核运动的物质主要发射红外光，可见光和X射线等。虽然它们也会发射无线电波，但与喷流过程相比，发射无线电波的强度要小很多。在图1中，围绕黑洞中心区域的红色光圈实际上也是代表无线电波。它们原本都是看不见的，为了显示它们的存在，EHT实验组将它们涂上红色，看上去给人的错觉是，黑洞周围的物质发出可见光。
然而奇怪的是，在图1的黑洞照片中，我们根本看不到M87发射无线电波的痕迹。图3中那条蓝线对应的射电波信号哪里去了?按道理，在图1 中应当有一条色彩强烈的红黄带，从黑洞中心斜穿到右上角，但却完全看不到，一点痕迹都没有。
因此图1的黑洞图像是不真实的，至少是不完全的，EHT实验组一定隐瞒了什么东西。尤其是从图2和图3看出，这条喷流包含强烈的可见光，不能排除存在红外光和紫外光等其他频率的辐射。不论望远镜采用什么工作频率进行观测，都一定会在照片中留下痕迹。由此推断，图1中原来应当有一条从黑洞中心向外辐射的射线，但图像却被删除，以免黑洞只进不出的饕餮形象被颠覆。
因此EHT实验组存在嫌疑，故意删掉从黑洞中心向外辐射的无线电波图像。这样做的动机是可以理解的，否则从黑洞中心向外吐出一条巨大的金黄色洪流，这张相片怎么可以称为第一张黑洞照片呢?
这里就涉及到所谓的黑洞到底是一种什么东西?以及第一张黑洞照片是否证实爱因斯坦理论的广义相对论的问题。以下我们来讨论。
二.黑洞照片证实爱因斯坦广义相对论了吗?
首先要指出的是，所谓的黑洞不是爱因斯坦引力理论独有的，牛顿引力理论中也有黑洞。牛顿力学的黑洞如图6的左图所示，它是两百多年前由拉普拉斯提出来的，指的是如果一个天体的质量足够大，其中光是无法透射出来的。牛顿黑洞与爱因斯坦黑洞半径的计算公式完全一样，但二者的物理图像完全不一样。奇怪的是，现在的相对论专家总是告诉大家，黑洞了是爱因斯坦提出来的，根本不提牛顿黑洞。
图6. 牛顿经典黑洞和爱因斯坦奇异性黑洞
爱因斯坦黑洞则如图6的右图所示，它具有奇异性。黑洞的中心是一个体积无穷小的奇点，物质被压缩到一个点，密度无穷大。黑洞边界即所谓的施瓦西半径，施瓦西半径内部是真空。爱因斯坦黑洞是一个非常扭曲怪诞的东西，除了物质密度无穷大，最不可理喻的一点是，在黑洞内时间和空间要互换。通俗地说，就是说时间变成空间，空间变成时间。这种事情违背人类最基本的常识，与人类最基本的经验事实背道而驰，完全不可理喻。一个还点思维判断能力，理智尚存的人，怎么可能相信宇宙中存在这种东西?
如果第一张黑洞照片证实了爱因斯坦理论，就请相关研究人员解释一下，在照片中哪里看出，黑洞内的物质被压缩到一点，视界内的其他点上是真空?同时请他们解释一下，从哪里看出黑洞内部时间变成空间，空间变成时间?如果他们给不出解释，凭什么认为，这张黑洞照片证实了爱因斯坦黑洞理论呢?
相反，如果照片中是牛顿黑洞，则一切都是正常的。根据EHT实验组提供的数据计算，M87星系中心黑洞的质量是65亿个太阳质量，半径为10的13次方米，质量平均密度则为每立方米0.8千克。注意到地球表面大气密度为每立方米1千克，M87中心黑洞的密度比地球表面大气密度还低，远远不如太阳表层的物质密度。因此它一点也不吓人，与一般人想象的黑洞情况根本不一样。
为什么会这样呢?因为根据黑洞半径公式计算，大黑洞的物质密度可以很低，小黑洞的物质密度才会很高。事实上，可以把我们目前观测到的宇宙看成一个牛顿黑洞。在宇宙外部看，光线也无法逃脱。但在宇宙内部一切正常，太阳照常发光，地球照样绕着太阳转，人类照常生活。这就是牛顿黑洞与爱因斯坦黑洞的本质差别，大家还会相信爱因斯坦黑洞存在呢?
事实上，由于爱因斯坦引力场的非线性特征，用它来的计算物质绕黑洞运动是非常困难的，可以说几乎不可能的。因此目前天体物理学计算黑洞外吸积盘上物质的运动时，采用的实际上是牛顿引力的方法，最多加上一点洛伦兹变换。在这种情况下，洛伦兹变换具有绝对性，与爱因斯坦相对论无关。对于这种现状，相对论学者嘴上不说，实际上是心知肚明的。牛顿引力理论与爱因斯坦引力理论不是近似关系，而是完全不相容的两个体系。一个用力来描述引力，另外一个用时空弯曲来描述引力，它们是根本无法捏在一起的。爱因斯坦引力理论漏洞百出，在实际应用上是根本无法与牛顿理论抗衡 https://t.cn/R2LRpfr
我们不否认该项目研究人员付出的努力和取得的成就，能得到这样的照片是一个很不容易的事情。但这其中也存在很多疑问，我们在此提出三个问题，希望参与实验的天文学家能够解释，并借此机会让公众了解事情的真相。
一.照片中的黑洞是真黑的吗?
这张黑洞照片(见图1)是用全球不同地点上八台射电天文望远镜，对室女座的M87星系(又称梅耶87星系)中心同时进行观测，将收集到的数据进行进行两年的分析和综合处理，在计算机上合成得到的。因此它不是真正的黑洞照片，当然这并不重要，重要的是图中的黑色区域代表什么意义。
图1. 第一张黑洞照片(中间黑暗区是M87星系的中心)
在一般人的印象中，天文望远镜是观测天上星光的仪器，接收的是可见光。射电天文望远镜与光学望远镜有所不同，是收集宇宙天体发射的无线电波的望远镜。在天文学的早期，没有人想到宇宙天体也会发射无线电波。直到1930年，美国贝尔电话公司的工程师卡尔·央斯基，发现来自银河系人马座方向的无线电噪音后，才引起人们的注意，并逐渐发展到现在的具有举足轻重的作用射电天文学。上世纪六十年代的四大天文发现：类星体、脉冲星、星际分子和微波背景辐射，都是利用射电天文望远镜获得的。
我们知道，人的肉眼能看得到的是可见光，波长为0.4 ~ 0.78微米(1微米为百万分之一米)。波长比可见光短的是紫外线，X射线和伽马射线。波长比可见光长的是红外线，远红外线，微波，高频无线电波，中频无线电波和低频无线电波。广播、电视、手机等发射和接收的，是中低频无线电波，波长在几百上千米的量级。射电天文望远镜用的高频无线电波，波长在厘米和毫米级。在天体的光谱发射中，射电波只占其中非常小的一部分。只是由于这种无线电波穿透地球大气的能力比可见光强，用来观测天体有它的优势。
EHT实验组的射电天文望远镜采用的是亚毫米波段，严格地说是1.3毫米无线电波。因此这次公布的黑洞照片，只针对波长为1.3毫米无线电波而言，图1中心区域的的无线电波发射能力很弱，我们只能在这种意义上说它是黑的。至于其他范围更广的波段上是否存在辐射，图片中心区域对其他波段的辐射是否也黑的，EHT实验组并没有给出说明。因此我们有什么理由认为，图1是一张真正的黑洞照片呢?
图2. M87星系的光学照片
事实上，用哈勃天文望远镜拍的M87星系的光学相片是图2，在其中心区是非常明亮的，根本看不到黑影。要证明它的中心存在类似与图1黑洞，就必须证明在这个区域中没有任何波长的光发射。因此所谓的第一张黑洞照片存在误导大众的嫌疑，它只是对于1.3毫米的波段，这个区域是黑洞，并没有证明这个中心区域对其他的波段的辐射也是黑的。如果采用红外光波段，可见光波段，紫外线波段，甚至X射线波段拍摄，这个区域也是黑的吗?这显然是不太可能的，至少EHT实验组目前没有证明这一点。
因此图1不是一张真正的黑洞照片，要证明它是一张真正的黑洞照片，需要更多的证据。EHT实验组为什么就不能实话实说呢?这样浅显的道理，为什么就不懂呢?
二.黑洞照片中为什么没有喷流的射电辐射?
图1 的黑洞照片还有一个明显的漏洞。从图2右上方看出，M87星系中心有一条巨大喷流向外喷出。这在图3中看得更清楚，它是哈勃天文望远镜拍摄的M87照片。图中有一条蓝色喷流，其长度比M87 星系的直径还要长，并且是直接从星系中心喷出，场景非常壮观，显示存在异常剧烈的天体物理学过程。
图3. 哈勃望远镜拍摄的M87星系喷流照片
按照目前的天体物理学理论，射电天体发射无线电波的机理如图4所示。在星系中心前方有大片的气体星云，星云内有磁场。喷流中的带电粒子在磁场作用下被迫做旋进运动，根据麦克斯韦经典电磁场理论，就会发射电磁波。由于喷流中带电粒子的运动速度接近光速，就会发射出很强的无线电波，其强度可以超过带电粒子产生的可见光的强度。事实上，在目前的天体物理学中，天文学家主要依靠观测喷流过程产生的射电波来发现射电天体。
图4. 射电天体发射无线电波的物理机制示意图
比如最早的射电天体天鹅座A，就是通过这种喷流的射电辐射发现的。它是宇宙中离地球最近、最壮观、最强大的射电星系(见图5)。两个巨大的红色的瓣状结构，代表射电辐射。射电波通过狭长的喷流与中心椭圆星系相连，从一个瓣到另一个瓣的空间距离超过30 万光年。虽然喷流与星系中心的连接线没有图3那样明显，但它的存在使毋庸置疑的。图中心的白色区域隐约可见一条红色细线，从星系中心射出，直接与右边的红色区相连。无线电波辐射的强度是非常可观的，而且显然是从星系中心发出的。蓝色区域则为X射线辐射，具有椭球状分布。可见光频段的辐射却很少，几乎观测不到。
图5. 天鹅座A的射电辐射。红色为无线电波辐射，蓝色为X射线辐射。
在图4的黑洞吸积盘上，绕星系核运动的物质主要发射红外光，可见光和X射线等。虽然它们也会发射无线电波，但与喷流过程相比，发射无线电波的强度要小很多。在图1中，围绕黑洞中心区域的红色光圈实际上也是代表无线电波。它们原本都是看不见的，为了显示它们的存在，EHT实验组将它们涂上红色，看上去给人的错觉是，黑洞周围的物质发出可见光。
然而奇怪的是，在图1的黑洞照片中，我们根本看不到M87发射无线电波的痕迹。图3中那条蓝线对应的射电波信号哪里去了?按道理，在图1 中应当有一条色彩强烈的红黄带，从黑洞中心斜穿到右上角，但却完全看不到，一点痕迹都没有。
因此图1的黑洞图像是不真实的，至少是不完全的，EHT实验组一定隐瞒了什么东西。尤其是从图2和图3看出，这条喷流包含强烈的可见光，不能排除存在红外光和紫外光等其他频率的辐射。不论望远镜采用什么工作频率进行观测，都一定会在照片中留下痕迹。由此推断，图1中原来应当有一条从黑洞中心向外辐射的射线，但图像却被删除，以免黑洞只进不出的饕餮形象被颠覆。
因此EHT实验组存在嫌疑，故意删掉从黑洞中心向外辐射的无线电波图像。这样做的动机是可以理解的，否则从黑洞中心向外吐出一条巨大的金黄色洪流，这张相片怎么可以称为第一张黑洞照片呢?
这里就涉及到所谓的黑洞到底是一种什么东西?以及第一张黑洞照片是否证实爱因斯坦理论的广义相对论的问题。以下我们来讨论。
二.黑洞照片证实爱因斯坦广义相对论了吗?
首先要指出的是，所谓的黑洞不是爱因斯坦引力理论独有的，牛顿引力理论中也有黑洞。牛顿力学的黑洞如图6的左图所示，它是两百多年前由拉普拉斯提出来的，指的是如果一个天体的质量足够大，其中光是无法透射出来的。牛顿黑洞与爱因斯坦黑洞半径的计算公式完全一样，但二者的物理图像完全不一样。奇怪的是，现在的相对论专家总是告诉大家，黑洞了是爱因斯坦提出来的，根本不提牛顿黑洞。
图6. 牛顿经典黑洞和爱因斯坦奇异性黑洞
爱因斯坦黑洞则如图6的右图所示，它具有奇异性。黑洞的中心是一个体积无穷小的奇点，物质被压缩到一个点，密度无穷大。黑洞边界即所谓的施瓦西半径，施瓦西半径内部是真空。爱因斯坦黑洞是一个非常扭曲怪诞的东西，除了物质密度无穷大，最不可理喻的一点是，在黑洞内时间和空间要互换。通俗地说，就是说时间变成空间，空间变成时间。这种事情违背人类最基本的常识，与人类最基本的经验事实背道而驰，完全不可理喻。一个还点思维判断能力，理智尚存的人，怎么可能相信宇宙中存在这种东西?
如果第一张黑洞照片证实了爱因斯坦理论，就请相关研究人员解释一下，在照片中哪里看出，黑洞内的物质被压缩到一点，视界内的其他点上是真空?同时请他们解释一下，从哪里看出黑洞内部时间变成空间，空间变成时间?如果他们给不出解释，凭什么认为，这张黑洞照片证实了爱因斯坦黑洞理论呢?
相反，如果照片中是牛顿黑洞，则一切都是正常的。根据EHT实验组提供的数据计算，M87星系中心黑洞的质量是65亿个太阳质量，半径为10的13次方米，质量平均密度则为每立方米0.8千克。注意到地球表面大气密度为每立方米1千克，M87中心黑洞的密度比地球表面大气密度还低，远远不如太阳表层的物质密度。因此它一点也不吓人，与一般人想象的黑洞情况根本不一样。
为什么会这样呢?因为根据黑洞半径公式计算，大黑洞的物质密度可以很低，小黑洞的物质密度才会很高。事实上，可以把我们目前观测到的宇宙看成一个牛顿黑洞。在宇宙外部看，光线也无法逃脱。但在宇宙内部一切正常，太阳照常发光，地球照样绕着太阳转，人类照常生活。这就是牛顿黑洞与爱因斯坦黑洞的本质差别，大家还会相信爱因斯坦黑洞存在呢?
事实上，由于爱因斯坦引力场的非线性特征，用它来的计算物质绕黑洞运动是非常困难的，可以说几乎不可能的。因此目前天体物理学计算黑洞外吸积盘上物质的运动时，采用的实际上是牛顿引力的方法，最多加上一点洛伦兹变换。在这种情况下，洛伦兹变换具有绝对性，与爱因斯坦相对论无关。对于这种现状，相对论学者嘴上不说，实际上是心知肚明的。牛顿引力理论与爱因斯坦引力理论不是近似关系，而是完全不相容的两个体系。一个用力来描述引力，另外一个用时空弯曲来描述引力，它们是根本无法捏在一起的。爱因斯坦引力理论漏洞百出，在实际应用上是根本无法与牛顿理论抗衡 https://t.cn/R2LRpfr
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