黑洞是怎么形成的?掉進(jìn)黑洞會(huì)發(fā)生什么?很多人都猜錯(cuò)了（落入黑洞會(huì)發(fā)生什么）
新華社客戶(hù)端上海5月13日電（記者 張建松）北京時(shí)間12日晚，包括中國(guó)在內(nèi)的全球多地天文學(xué)家，同步公布了銀河系中心超大質(zhì)量黑洞—人馬座 A*的照片。這是人類(lèi)“看見(jiàn)”的第二個(gè)黑洞。
銀河系中心黑洞的首張照片 （EHT合作組織提供）
什么是黑洞？黑洞是如何誕生的？黑洞里有什么？如0果掉進(jìn)了黑洞會(huì)發(fā)生什么？黑洞會(huì)消失嗎？我們能制造出黑洞嗎？……這些關(guān)于黑洞的“腦洞大開(kāi)”問(wèn)題，請(qǐng)看來(lái)自發(fā)布黑洞照片的“事件視界望遠(yuǎn)鏡”（EHT）合作組織專(zhuān)家的科學(xué)解答。
問(wèn)：什么是黑洞？
答：黑洞是引力極強(qiáng)的時(shí)空區(qū)域，任何東西，甚至光（電磁波）都無(wú)法逃逸。因?yàn)楣鉄o(wú)法逃逸，我們稱(chēng)之為“黑”；因?yàn)槲镔|(zhì)無(wú)法逃逸，我們稱(chēng)之為“洞”。“事件視界”是區(qū)分黑洞內(nèi)部和外部的邊界面，它標(biāo)識(shí)出“無(wú)返回區(qū)”，即一切穿過(guò)事件視界的東西，永遠(yuǎn)不可能逃逸。
問(wèn)：黑洞是如何誕生的？
答：黑洞形成最簡(jiǎn)單的方式，是在年老的大質(zhì)量恒星塌縮過(guò)程中形成的，期間伴隨超新星爆發(fā)。如果恒星的質(zhì)量足夠大（至少有幾十倍太陽(yáng)質(zhì)量），恒星的殘余部分就會(huì)坍縮成一個(gè)黑洞。恒星級(jí)黑洞形成的其它理論還包括：在宇宙大爆炸后不久由物質(zhì)直接塌縮形成。黑洞通過(guò)吸積、“暴飲暴食”或與其它黑洞合并，還可以不斷增長(zhǎng)，成為更大質(zhì)量的黑洞。
問(wèn)：宇宙中有多少黑洞？
答：據(jù)估計(jì)，宇宙中任何星系中都會(huì)存在許多質(zhì)量與恒星差不多的黑洞。大多數(shù)星系中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，有多至上千萬(wàn)個(gè)小黑洞。根據(jù)黑洞質(zhì)量的大小，天文學(xué)家們將宇宙中的黑洞分為三類(lèi)：恒星級(jí)質(zhì)量黑洞、中等質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量黑洞。恒星級(jí)質(zhì)量黑洞，質(zhì)量在幾倍至幾百倍太陽(yáng)質(zhì)量之間；超大質(zhì)量黑洞，質(zhì)量在幾百萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量至上；中等質(zhì)量黑洞，質(zhì)量位于兩者之間。
問(wèn)：距離地球最近的黑洞在哪里？
答：目前所知，距離地球最近的超大質(zhì)量黑洞，就是銀河系中心超大質(zhì)量黑洞–人馬座 A*，距離地球2.7萬(wàn)光年，它的質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量的400萬(wàn)倍；距離地球最近的恒星級(jí)質(zhì)量黑洞，是麒麟座 V616，距離地球3000 光年，它的質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的11倍。
問(wèn)：銀河系中心超大質(zhì)量黑洞會(huì)影響地球嗎？
答：不會(huì)。銀河系中心距離地球非常遙遠(yuǎn)，其引力影響，只是我們和銀心之間所有恒星所造成的引力影響的一小部分。不過(guò)，它可以讓我們深入了解空間和時(shí)間的本質(zhì)。
問(wèn)：黑洞里有什么？
答：這還未知。因?yàn)槲覀冞€無(wú)法接觸那里的東西，目前還無(wú)法知道物質(zhì)是否被壓縮了、或者全部到達(dá)中心的“奇點(diǎn)”。
問(wèn)：如果掉進(jìn)了黑洞會(huì)發(fā)生什么？
答：如果掉進(jìn)了一個(gè)小黑洞，你會(huì)遭受所謂的“意大利面化”（這是一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ)）。因?yàn)榘涯憷颉捌纥c(diǎn)”的力，比如說(shuō)，它作用在你腳上比作用在你頭部更高，所以你會(huì)被拉伸，變得像意大利面。如果掉進(jìn)了一個(gè)巨型黑洞，你不會(huì)受到這種潮汐力的影響。因?yàn)榕c較小的黑洞相比，一旦你越過(guò)黑洞視界，潮汐力需要更長(zhǎng)的時(shí)間才變得足夠強(qiáng)大。
問(wèn)：黑洞會(huì)“消失”嗎？
答：根據(jù)“霍金輻射”原理，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后所有物質(zhì)都會(huì)蒸發(fā)。對(duì)于迷你黑洞來(lái)說(shuō)，這可能只需幾秒鐘。對(duì)于一個(gè)質(zhì)量相當(dāng)于一座山的黑洞來(lái)說(shuō)，它需要 20 億年。對(duì)于像太陽(yáng)這樣大質(zhì)量的黑洞來(lái)說(shuō)，需要 10 的 67 次方年！（蒸發(fā)時(shí)間與體積成正比，即與質(zhì)量的立方成正比）。
問(wèn)：我們能制造黑洞嗎？
答：一些人聲稱(chēng)，讓粒子在大型加速器中碰撞是可能制造出黑洞的，但這些黑洞蒸發(fā)得非常快，可能是毫秒或秒。以目前的技術(shù)，我們無(wú)法仿真恒星的碰撞，因此我們無(wú)法在地球上的任何實(shí)驗(yàn)室中，制造出真正的黑洞。
問(wèn)：我們能利用黑洞進(jìn)行引力助推嗎？
答：理論上是可行的。人類(lèi)可以利用黑洞質(zhì)量非常大的事實(shí)，但人類(lèi)也可以利用行星或恒星來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。不過(guò)，恒星和黑洞都距離地球太遠(yuǎn)了，現(xiàn)在都還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
問(wèn)：我們真的能給黑洞拍照片嗎？
答：我們能拍攝到黑洞的“陰影”，卻不能直接拍攝到黑洞本身。與生活中使用照相機(jī)的拍照不同，我們拍攝黑洞圖像，需要用到去卷積化等先進(jìn)的處理技術(shù)。對(duì)黑洞事件視界尺度直接成像，是事件視界望遠(yuǎn)鏡（Event Horizon Telescope，EHT）合作組織的主要目標(biāo)。EHT 的科研目標(biāo)不僅在于證明黑洞的存在，更要了解更多黑洞相關(guān)的物理性質(zhì)、以及氣體被吞噬的過(guò)程。
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