数字先生67

4月10日晚事件视界望远镜团队公布了黑洞的首张照片，这是人类第一次真正意义上观测到黑洞，再一次极限的证明了爱因斯坦的广义相对论。

因为我们的射电望远镜分辨率不够，只能应用特殊的技术（VLBI）组成观测矩阵，让八台射电望远镜等效应一台直径是地球大小的单独望远镜。黑洞的本体我们是看不见的，但是由于它的引力作用在事件视界外围聚集着很多气体，同时吸收物质时也会形成吸积盘发光。
图：星际穿越中的黑洞模型

而实际上正问题所说这种黑洞照片展示的是它5500万年前的样子，那个时候人类尚未开始进化之路，恐龙也刚刚灭绝不久。因为无论是可见光还是不可见光都是电磁波，它们的速度都是三十万公里每秒。这意味着射电望远镜“听到的”信号来自于5500年前的超大质量黑洞，现在的它们是什么样子只能等到5500万年以后我们才能知道。

这个道理也很简单就像是我们每时每刻沐浴的阳光都是来自于八分半钟之前的太阳，我们看见的太阳也是它八分半钟之前的样子。

科学黑洞

人类历史上的第一张黑洞照片已经于2019年4月10日晚上9点公布了，人类第一次目睹了黑洞的真容，而这个黑洞，距离地球足足有5500万光年。

我们都知道，光的传播是有速度的，那么也就意味着，距离地球5500万光年的黑洞，我们拍到的它的照片，实际上是它5500万年前的样子，只不过光线经过了5500万年才传播到了地球而已。这个黑洞，距离地球很远，当然质量也是异常惊人，达到了太阳质量的65亿倍，如果把它放在太阳系，那么太阳系很快就会被其吞噬得一干二净。

黑洞是广义相对论预言的产物，当黑洞的照片被公布的时候，人们又一次惊呼，爱因斯坦又对了，的确，爱因斯坦作为一个天才的理论物理学家，他的一生中提出的很多个理论，很多尚没有被完全证实。还记得几年前引力波被发现的时候，人们就意识到广义相对论是正确的，因为引力波正是广义相对论的一个非常重要的预言。这一次，由爱因斯坦广义相对论推导出来存在的黑洞，又一次使科学界沸腾。

其实早在18世纪末期，就有两位科学家，一位是拉普拉斯，一位是米歇尔，他们就已经根据经典力学预测出了宇宙中存在一种奇怪的天体，这种天体质量足够大，以至于引力场很强大，强大到连光线都无法从其表面逃逸。后来爱因斯坦提出了广义相对论，德国有一个名为史瓦西的科学家根据广义相对论计算出了一种天体，这种天体可是吞噬一切在其临界视界之内的物体，就连是光也一样，这种天体就是我们所说的黑洞了。

黑洞被认为是无法被直接观测到的，因为前面已经说过了，黑洞连光线都不放过，但是我们却可以通过黑洞对周围物质的影响判断黑洞的存在。比如这次所公布的黑洞的照片，我们可以看到，照片的中心是黑色的，这个就是黑洞的临界视界，在三维空间中它是一个球体，但是我们也可以看到，在黑洞之外是一个红色的圈，这个就是黑洞的吸积盘了，简单来说，黑洞在吞噬恒星的时候，会将其气体物质一点点吸过去，在吸的过程中，气体物质的运动速度越来越快，同时气分子之间的碰撞摩擦越来越多，导致吸积盘上的高能粒子，会发出x射线和γ射线，也就可以被望远镜观测到了。

但是这个黑洞的确距离地球太远了点，足足5500万光年的距离，哪怕是光线也需要走5500万年的时间才能传播到地球。为了拍到这个黑洞的照片，科学家可是利用了位于全世界各地的八个太空望远镜联合起来，以制造一个虚拟口径差不多为地球直径这样的一个巨型天文望远镜才达到这一目的的。有人说为什么不拍摄银河系内的黑洞呢？毕竟它们距离我们更近，但是问题在于我们本身处于银河系中，如果拍银河系中的黑洞的话，可能会受到一些周围天体的干扰。其实照片两年前就已经被拍出来了，只不过科学家利用了两年的时间反复核实，才最终发出准确无误的黑洞照片。

镜像宇宙

是这样的

M87星系中的黑洞距离我们大概有5500多万光年，从地球上发出一束光，需要5500多万年才可以到达M87黑洞，如果考虑到空间膨胀效应，那么时间会更久。

看到这个问题，我感觉回答光年的含义比回答题目更有科普意义。

什么是光年？

顾名思义，光指光速，年指时间，速度乘以时间就是长度。所以光年是长度单位。

在光年定义中，光速是指光子在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方传播的速度，取值每秒299,792,458米。光年中的时间因素年是指儒略年，儒略年是西方社会早期使用儒略历中年的平均长度，定义的数值为365.25天，等于31,557,600秒。

光年有多长

我们知道了光速是每秒299,792,458米，儒略年是31,557,600秒，所以简单相乘就是一光年的长度，等于9,460,730,472,580,800米。回到题目中，我们也就可以把M87黑洞和地球的距离换上成米了，等于520340175991940000000000米。虽然这个数字很壮观，但是既浪费笔墨又浪费纸张，还容易出错，所以直接用5500万光年描述这个距离省时省力。

为什么有光年而没有声年？

主要有两点。

1、光年作为一个单位，那么它必然包含了一个常量，这个常量就是光速，爱因斯坦的相对论告诉我们光速是宇宙中的固定值，不会因为参考系的改变而产生变化，而声速却是不尽相同的，声音的传播速度受介质影响，固体中声速>液体中声速>气体中声速。

2、相较于光速，声速实在是太慢了。钢铁中声速约为5000米每秒，我们可以计算一下M87与地球大约多少声年，520340175991940000000000÷5000÷31557600= 3297 717037999.97声年，约三万多亿声年，显然没有用光年方便。

在天文学上，对于描述恒星与系内行星的距离用光年又不太合适，所以又有了“天文单位”、光分等长度单位，科学家把地球到太阳的平均距离定义为"1天文单位"，把光在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方，传播一分钟的长度定义为光分。1天文单位（以A.U.表示）=149597870千米，一光年约等于63240天文单位，1光分 = 17987547.5km。

显而易见，光年是长度单位，所以回到题目中，M87星系黑洞事件视界外的光线传播到地球需要耗时5500万年左右，我们看到这些光线传播而来的信息也是5500万年前的信息，这还不考虑宇宙时空的膨胀效应，由于宇宙中光速为速度的极限，所以信息的极限速度也是光速，光锥之内就是命运，想看的现在M87星系黑洞是什么样子，那就等5500万年后在地球上重新架起事件视界望远镜吧。

感谢您的浏览，我是漫步的小豆子，期待您的关注。

黑洞图片来源于欧洲南方天文台，不是视觉中国，谢谢。其他图片来源于网络，侵删。

漫步的小豆子

我个人猜测黑洞其实就是另外一种形式的能量转换的过程，也就是说宇宙的整体能量物质是不变的，但是宇宙中却存在着各种能量释放或者转换的过程，恒星燃烧释放是一种能量转换的过程，而黑洞的吸收其实也是一种能量的转换过程，黑洞其实就是现有常见的物质和能量转换成为另外一种我们目前还没办法完全了解的物质的过程。

比如说我们宇宙中存在着许多能量我们还没有真正的完全发现，就好比为什么星球明明有重力，但是为什么能悬浮着，到底是什么样的力量导致星球支撑星球悬浮和运动，这种能量是什么样产生的，这种能量会消耗掉吗，这种能量来自哪里，这些我们都没办法解释就好比我们科学猜测暗物质的存在一样，暗物质的形成会不会跟黑洞有什么关系，是什么样的能量在维持整个宇宙正常运转。

而宇宙里面的天体形成的原因是什么，是什么样的能量导致天体的形成和毁灭，天体的运转当然也需要能量，这些能量是怎么样形成的，会不会跟黑洞有关，其实我个人猜测黑洞并不是所谓的时间和空间的隧道，反而更像一个有着固定运行方式的一个能量转换机器或者说工厂也可以说是天体。

黑洞代表着毁灭和死亡，但是也代表着能量的新生，也就是说通过死亡毁灭的方式获得新的能量生成的希望，就好比人身体里面的细胞死亡和新生的过程类似，我个人认为黑洞属于维持宇宙能量平衡的天体，而光在宇宙里面也只是一种能量而已，所以也逃不了被黑洞转换的命运。

当然现在的科学认为黑洞是一些巨大的恒星毁灭后萎缩坍塌形成的，但是没办法说明天体坍塌后击穿了空间形成黑洞，但是是什么维持黑洞的巨大能量运转，黑洞后面肯定是链接着一个储存或者运行释放的空间就好比水中漩涡一样，而而很有可能黑洞后面的空间其实就是能量被转换过后的的释放空间。

至于这次首次发现拍摄出来黑洞的存在，也证明了爱因斯坦的相对论和霍金的黑洞理论，这个黑洞是大约5000万光年外的一个黑洞，对于现在这个黑洞的样子很多人都认为是5000万年前的样子，毕竟距离太过遥远，光要跑5000万年才能达到地球，而我们观测天体基本上都是靠光线来认定的，所以说这个黑洞旁边的光线是五千万年前的其实也没错。

但是要知道这些都只是人类的推论和计算，并不是真实的有绝对证据证明的，所以有可能会产生一些不确定性和偏差，但是宇宙中应该存在着一些东西速度比光线更快的，也有可能存在着一些物质能让光线跨越飞行速度远超本身速度的物质也不一定，只是目前没有办法发现也不一定，所以是不是真的看到的是5000万年前的景象其实真的不好说，以上都是个人猜测胡编，欢迎指正文明讨论，喷子和没有素质教养的人不要打扰。

无法超越的足迹

可以这么说，根据我们现在的认知，这样理解并没有什么问题。

昨天晚上九点公布的黑洞图片，是来自室女座星系团的m87星系中心，距离我们有5500万光年，质量达到太阳的65亿倍，确实是个大家伙。

m87星系是一个比银河系还要大的多的星系，直径为银河系的5倍之多，有50多万光年，中心的黑洞如此庞大也不足为奇。

在宇宙中，宇宙的尺度大到我们需要用新的长度单位来衡量，千米，米这种单位因此失去了意义，光年才是更加合适的单位。

光年是距离单位，1光年是光一年里走过的距离，约为10万亿千米，距离我们5500万光年的m87，也就距离我们有55000万亿千米左右，这远超本星系群的范围。

光行进这么长的距离，按照我们的理解光确实需要花费5500万年才来到我们地球，也就是我们看到的图像确实是5500万年前的，而那时候的地球，恐龙才灭绝1000万年，所有哺乳动物的祖先才开始进化分化之旅。

上图是从地球到可观测宇宙的一个大致结构图

挡不住的熵增

天文学家们探测宇宙主要是通过光学望远镜和射电望远镜来进行的，太空中的哈勃望远镜最远看到过134亿光年外的星系，但哈勃主要的观测波段是可见光，而我们的宇宙中除了可见光外还有大量的不可见光，比如X光和其他各种辐射，这时候就要用到地面上的射电望远镜了。

1865年物理学家麦克斯韦通过数学手段证明了电磁波的传播速度就是光速，而光也是电磁波的一种。探测中子星和黑洞这样会发出强电磁波的天体自然就成了射电望远镜的“拿手好戏”，因此黑洞照片才由分布在8个地区的射电望远镜共同拍摄。

我们看到的太阳是8分20秒前的太阳，这是因为光速只有30万公里/秒而地日达到了1.5亿公里。前面说到光的本质也是电磁波，所以也会和哈勃望远镜一样“看得越远就越古老”

计算机是根据射电望远镜收集到的黑洞电磁波数据来生成图像的，而黑洞的这些电磁波已经在宇宙中飞行了5500万年了，碰巧才被射电望远镜接收到，所以说我们看到的黑洞也是5500万年前的黑洞。

宇宙探索未解之迷

黑洞是一个引力非常大的球！同时它的引力很不均匀。因为它的引力非常大，所以拉扯它周围的物质向它飞速的拉扯过去，由于速度快，物质向黑洞飞去的过程与周围磨擦产生了红光或者白光，速度快的是白光，慢的是红光，当物质到达黑洞时，已经成为了粉末。所以，整个黑洞是一个引力非常大的由各种物质的粉末组成的一个球！

这次照片的主角是位于室女座的椭圆星系M87中心超大质量黑洞，这里就是传说中奥特曼的故乡。这个超大质量黑洞距离我们大约5500万光年，质量是太阳的65亿倍。占据的一块区域大约是650万倍太阳体积大小，但这对于地球上的我们来说还远远不够大。

因为我们的射电望远镜分辨率不够，只能应用特殊的技术（VLBI）组成观测矩阵，让八台射电望远镜等效应一台直径是地球大小的单独望远镜。黑洞的本体我们是看不见的，但是由于它的引力作用在事件视界外围聚集着很多气体，同时吸收物质时也会形成吸积盘发光。

当然，也正是因为这个足够远的距离，我们才足以幸免没有被吸进去。也就是说，这个黑洞现在早已经不是这个样子了。这里可以举一个形象一点的例子，比如说，我们看一部最新的电影，电影里的演员在真实情况下已经不再是现在这个样子了，我们看到的就是他几个月前的样子。

新时代科技旅游

确实如此。此次观测到的M87星系中心超大质量黑洞位于5350万光年之外，我们看到的是5350万年前的景象。虽然光年用于表示距离，但这个单位也能反映出时间的信息，因为一光年表示光在一年之中所行进的距离。既然距离是5350万光年，这就意味着光行进了5350万年。

在天文学上，除了最为常用的秒差距之外，光年是另一个常用的长度单位，而且这个单位最通俗易懂。因为光在真空中的传播速度始终保持恒定，而且光速又非常快，所以把光速与一年的时间相乘，就能得到用于表示遥远距离的光年单位。通过计算可知，光在一年里所行进的距离将近10万亿公里。

此前，天文学家早已经测出M87星系距离银河系大约5350万光年。而这个超大质量黑洞位于M87中心，并且M87星系的尺寸远小于它与我们的距离，所以该黑洞与我们的距离也差不多是5350万光年。

虽然黑洞会把光吞噬掉，我们无法通过天文望远镜观测到这种极端天体。然而，黑洞的强大引力在吞噬周围物质时，会把物质加热到极高的温度，从而使其周围发出亮光。这些亮光可以映衬出黑洞的阴影，从而就能知道黑洞的存在。

由于M87星系距离我们5350万光年，这意味着中心超大质量黑洞的周围物质所发出的光需要5350万年的时间才能走完5350万光年的距离，最终到达地球被射电望远镜接收到。因此，我们所看到的其实是这个黑洞在5350万年前的景象。如今该黑洞什么情况不得而知，只有再过5350万年之后，当黑洞周围的物质在现在发出的光最终到达地球之后才会知道。

另外，如果考虑宇宙空间膨胀，M87星系所发出的光来到地球上需要超过5350万年的时间。因为这个星系随着空间膨胀正在远离银河系，但由于距离较近，它的退行速度不快，所以可以忽略空间膨胀效应。

火星一号

答：人类的首张黑洞照片，是该黑洞5500万年前的样子。

北京时间2019年4月10日晚21时，南方天文台公布了人类首张黑洞照片，并于全球同步发布，该黑洞位于M87星系中心，距离地球5500万光年。

由于光在宇宙中以光速传播，所以我们看到的黑洞照片，其实是该黑洞5500万年前的样子，那时候恐龙已经灭绝，人类的祖先还是古猿。

M87星系也叫做室女座A星系，是一个典型的椭圆星系，此次拍摄的黑洞就位于M87星系的中心；由于黑洞强大的引力，使得周围物质高速运动形成吸积盘，吸积盘产生强烈的宇宙射线被地球望远镜观测到，黑洞每天会从吸积盘中吞噬掉大约90个地球质量的物质。

为了捕捉M87星系的黑洞图像，科学家动用了全球八个地方的射电望远镜，主要分布于全球六个区域（美国、墨西哥、智利、法国、格陵兰岛和南极），组成了等效直径为地球大小的射电望远镜网络。

由于各天文台产生的数据量太大，每台望远镜每天产生约350TB（1TB=1024GB），相当于每秒产生4GB的数据，然后持续数月的观测，海量的数据无法用光纤传输，只能本地储存后再把硬盘送往同一地方进行处理，数据处理耗费了两年的时间，就为了这一张照片。

科学家对此乐于不疲的精神，以及超凡的智慧，才把黑洞的首张照片展现到我们眼前。

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艾伯史密斯

其实我心里一直有一个疑问：我们看到的真的是5000万光年前的光吗？我认为不！是！的！我认为假如我们坐着一束光从黑洞以光速飞往地球，经过地球上的5000万光年的距离所许掉时间应该很短甚至只需要一瞬间！

我记得国外有做过一个实验：在速度很快的飞机上放一个计时器，经过十几个小时的飞行后对比地球上和飞机上的时间，结果飞机上的时间慢了50纳秒，时间，是建立在速度的基础上的一个相对的概念。

还有另外一个假设就是父亲以光速飞离地球，30年后父亲依然年轻，儿子却老了，这时候儿子还该认他爸做爸爸吗？有人提出悖论：既然爸爸以光速飞离地球，那也可以理解为地球以光速飞离爸爸，那为什么不是儿子保持年轻呢？科学家后来的结论是：如果儿子在地球上以光速登陆他爸的飞船，那就是儿子年轻。

在宋代的太平广记里也有记载穿越的事，讲一个晋朝的农民有天上山砍柴在山上一间房子里看见两个童子在下棋，看的入了神，过了一会儿童子问他：怎么还不回去？他醒悟过来走了出去，结果发现手上的斧柄已经腐烂了，到山下后才知道人间已经过了一百多年。

中国宗教里也经常说到天上一天，地上一年的事，“天上”所在的空间的运行速度，应该要远大于地上，爱因斯坦也说如果速度超光速的话，就可以回到过去，以此来推如果速度达到光速的话，时间就会静止。

所以我们看到的5000万年前的光，只是相对人类来说的，假若我们乘着这束光来到地球，那我们从黑洞到地球所需的时间要远远短于5000万年，

不知道大家怎么看？

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