什么是视界面望远镜?

2017年,一架地球大小的望远镜将有史以来第一次尝试给一个黑洞拍照,它所获得的图像将会造就或者打破我们已知的物理学定律。

在南极广袤的冰原上有一面射电天线在转动,在智利海拔近5千米的沙漠中另一面天线则在扫描天空。与此同时,位于美国加利福尼亚州、亚利桑那州和夏威夷以及墨西哥和西班牙的天线也在接收来自宇宙的信号。尽管它们彼此间隔遥远,但这些射电天线却一同构成了一个大胆的计划——一架大小与地球本身相当的望远镜。这是事件视界望远镜。到2017年年中,我们就能用它来一睹黑洞的心脏。

普通的黑洞是大质量恒星死亡的遗迹,它们的质量从数倍到数十倍于太阳不等。但黑洞的质量绝不限于此,在星系的核心处潜藏着数百万到数十亿倍于太阳的超大质量黑洞。虽然质量巨大,但黑洞却是宇宙中最致密的天体。这一极端的致密程度使得黑洞具有了令人难以置信的超强引力,能够扭曲其周围的时空结构。在某一个确定的点——事件视界(简称视界)上,黑洞的引力会强大到连光也无法从那里逃逸。因为那里的时空曲率会达到极端的数值,所有逃逸路线最终都会直接“折返”回到黑洞。它们兴许是宇宙中最“恐怖”的天体。

对于黑洞视界周围最好的认识来自于爱因斯坦的广义相对论。提出于100多年前,广义相对论的方程组描述了物质是如何扭曲其周围时空结构的。然而,许多物理学家怀疑,在最强的引力场中广义相对论有可能会失效。黑洞的视界也许是宇宙中广义相对论不再灵验的地方。对于寻求将广义相对论和量子理论统一到一起的物理学家来说,发现广义相对论的破绽无疑将会是一条激动人心的好消息。如果广义相对论被证明确有缺陷,这就有可能为一个更深层且更基本的宇宙理论提供线索。

到目前为止,广义相对论以优异的成绩通过了各式各样的检验,其中也包括最近发现的来自黑洞碰撞的引力波。但迄今这些检验还都局限在相对较弱的引力场中。银河系中心黑洞的潮汐力比2015年9月所探测到的黑洞碰撞强1亿倍。这使得超大质量黑洞成为了检验爱因斯坦广义相对论的天然实验室。

事件视界指的是什么?

众所周知,黑洞是连光也无法逃出的,事件视界以内就是任何物体(包括光)都无法逃出的区域,也就是史瓦西半径以内的区域,在这个区域之外,黑洞的引力是无法束缚住光的

坍缩是指星体在自身的引力下收缩、紧致的过程

黑洞内部就是奇点,就是高密度的点,在奇点处很多物理定律会失效

这是我自己的回答,说的不一定严密,可以参考一下百度百科的内容

黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说,但黑洞还是有它的边界,既“事件视界”。据猜测,黑洞是死亡恒星的剩余物,是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。另外,黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的,质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的。

黑洞其实也是个星球,只不过它的密度非常非常大,靠近它的物体都被它的引力所约束,不管用多大的速度都无法脱离。对于地球来说,以第二宇宙速度,11.2km/s,来飞行就可以逃离地球,但是对于黑洞来说,它的第二宇宙速度之大,竟然超越了光速,所以连光都跑不出来,于是射进去的光没有反射回来,我们的眼睛就看不到任何东西,只是黑色一片。

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    冷卉 2025年10月27日

    我是华瑞号的签约作者“冷卉”

  • 冷卉
    冷卉 2025年10月27日

    本文概览:2017年,一架地球大小的望远镜将有史以来第一次尝试给一个黑洞拍照,它所获得的图像将会造就或者打破我们已知的物理学定律。在南极广袤的冰原上有一面射电天线在转动,在智利海拔近5千...

  • 冷卉
    用户102709 2025年10月27日

    文章不错《什么是视界面望远镜?》内容很有帮助

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