解讀2020年諾貝爾物理學獎：黑洞是什麼？怎麼識別？
1樓：戶如樂
新華社北京10月9日新**專電 10月6日，英國人羅傑·彭羅斯、德國人賴因哈德·根策爾和美國人安德烈婭·蓋茲因在黑洞研究中做出的貢獻而被授予2020年諾貝爾物理學獎。黑洞是什麼？怎麼識別？
什麼是黑洞？
理論認為，黑洞是恆星演化的最後階段，是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃逸的天體。但並非所有恆星都會變成黑洞，黑洞僅由非常巨大的恆星演變而成。當這些恆星的生命耗盡時，將以災難性且不可阻擋的方式坍塌，同時形成一口「引力井」。
報道稱，愛因斯坦1915年提出的廣義相對論可以解釋黑洞的原理。這些宇宙「怪獸」的引力大到什麼都無法逃脫，無論是物質還是光，無論是什麼波長。作為宇宙中的最快速度，如果光都無法從黑洞逃脫，那麼其他東西更做不到。
如何識別？天文學家試圖通過圍繞其周邊的物質形成的明亮背景來觀察這種「怪獸」。專家指出，通過觀察周圍環境可以看到發生了什麼。經過推斷可以發現，有某種東西「吞噬了」一切。
另一方面，在巨大的引力作用下，最靠近這些「怪獸」的恆星被拉伸後變成扁平結構，其氣體被加熱到極限溫度。
報道稱，事實上，超大質量黑洞是天體物理學的乙個謎，尤其是黑洞變大的方式以及它們的形成是許多研究的焦點。科學家認為，黑洞以空前的速度吞噬了其周圍非常密集的星系發出的所有氣體。由於黑洞是不可見的，因此只能通過對比觀察，看看在它們周圍發生了什麼現象。
史上首張革命性的黑洞影象於2019年4月向全世界公佈。
宇宙中有多少種黑洞？
科學家認為，根據不同大小可以分為恆星級黑洞、星系中心超質量黑洞和原始黑洞。大質量恆星在引力坍塌後形成的黑洞就是恆星級黑洞，其質量是太陽的幾十倍甚至上百倍；而那些質量是太陽數百萬甚至數十億倍的是星系中心的超質量黑洞；此外，宇宙中還存在很多小型黑洞，它們被認為是在大**時形成的質量很小的原始黑洞。
報道指出，目前的理論普遍認為，在大多數星系的中心都存在乙個超大質量的黑洞，還有成千上萬的恆星級黑洞。已知距地球最近的黑洞在大約1000光年以外。
2020諾獎 | 黑洞和銀河系中心的秘密
2樓：新科技
編譯/lulu
三位獲獎者因發現了宇宙中最奇特的現象之一——黑洞——而分享了2020年的諾貝爾物理學獎。其中，羅傑·彭羅斯(roger penrose)因通過廣義相對論證明了黑洞的形成，獲得一半獎金。萊因哈德·根策爾（reinhard genzel）和安德里亞·蓋茲（andrea ghez）則因為發現銀河系中心的超高質量高密度物質共享另一半獎金。
而對於這個超高質量高密度物質，超大質量黑洞是目前已知的唯一解釋。
獲獎者之一的羅傑·彭羅斯(roger penrose)用巧妙的數學方法證明了黑洞是愛因斯坦廣義相對論的直接結果。雖然愛因斯坦本人並不相信黑洞真的存在，世上怎麼會有這麼奇怪的東西？不僅質量超大，還能捕獲一切進入其中的物質。
任何東西，包括光在內，都無法從黑洞中逃逸。
1965年1月，在愛因斯坦去世10年之後，羅傑·彭羅斯證明了黑洞確實存在，並詳細描述了黑洞的特徵：黑洞中隱藏乙個「奇點」，在那裡，所有已知的自然規律都不復存在。直到今天，彭羅斯的研究仍被認為是除愛因斯坦之外對廣義相對論最重要的貢獻。
而另外兩位獲獎者萊因哈德·根策爾（reinhard genzel）和安德里亞·蓋茲（andrea ghez）則分別帶領著各自的天文團隊，從20世紀90年代開始，一直專注於觀測研究銀河系中心的人馬座a*區域。隨著距離銀河系中心最近的恆星的軌道被越來越精確地測繪出來，兩個小組得出了一致的結論，有乙個質量極大且看不見的物體，吸引著這些恆星，導致它們以令人眼花繚亂的速度飛快地跑來跑去。而這個物體的密度也不是一般的大，相當於在乙個不大於太陽系的區域內，擠滿了400萬顆太陽。
根據現有的引力理論，這個位於銀河系中心的奇怪物體只有可能是乙個超大質量的黑洞。
利用世界上最大的望遠鏡，根策爾和蓋茲開發出一種可以透過星際氣體和塵埃觀測銀河系中心的方法。他們突破了技術的限制，改進了觀測方法，抵消了地球大氣層造成的干擾。他們的開創性工作為我們提供了銀河系中心有乙個超大質量黑洞的最令人信服的證據。
恆星的軌道是迄今為止最令人信服的證據，證明超大質量黑洞就藏在人馬座a*區域。
宇宙起源也是奇點，黑洞中有個奇點，黑洞是宇宙的起源嗎
集錦科學 現代量子力學認為，宇宙起源於虛無中的量子漲落，起源於真空中爆發的奇點。奇點是什麼，就是一個體積無限小，曲率無限高，溫度無限高，密度無限大的存在。宇宙奇點和黑洞奇點都是這樣表述的，看起來差不多，但產生的原因和根源卻有很大區別。黑洞是大質量天體死亡後的屍骸，這個屍骸有一個史瓦西半徑，中心是一個...
如果撞上黑洞的奇點會出現什麼現象
首先，我們知道黑洞有一個視界，就是光剛好能逃逸出的地方。在黑洞的視界範圍裡 任何物體都是無法逃離的 視界內的所有東西 發生的所有事件 都是與視界外面毫無關係的 我們不可能在瞭解到視界內情況的後 還能對視界外面的人敘述我們看到了什麼。不過 根據科學的研究 我們還是可以想象一下會發生什麼樣的奇異事件。在...
平行世界和黑洞時空旅行真的存在嗎？該如何進一步研究？
無法解釋的很多東西，我們的世界究竟是不是真實的，很多無法解釋了。地球在宇宙中，還不如一粒沙子在地球上吧。所以不要庸人自擾，自己開心快樂就好。每乙個平行世界，我們都看不見，反正我是沒看見，遠在那邊是什麼，也許我們同仰一片天空，可以肯定的是天空是藍的，雲彩是白的。正中心的還是不是我，我也不知道我是不是我...