北京時間4月10日晚9時許，人類終於目睹了黑洞的“真容”。
這個黑洞位於室女座一個巨橢圓星系M87的中心，距離地球5500萬光年，質量約為太陽的65億倍。
這張珍貴的照片經歷了30年的醞釀和2年多的“沖洗”，但相比人類發現與探索黑洞的歷史相比，這仍只是彈指一瞬。
1783年，被譽為“有史以來最偉大的無名科學家之一”的英國地質和天文學家約翰·米歇爾（John Michell）根據牛頓在引力方面的研究推測：宇宙中可能存在質量足夠大的物體，其逃逸速度大於光速。
他將這種概念中的星體稱作“暗星”（dark star），也就是我們今天所說的黑洞。
1796年，法國科學家皮埃爾·西蒙·拉普拉斯也在著作《世界系統》中表達了類似的觀點，提出存在光都無法逃逸的天體，不過在他此後的著作中卻再未出現過這一想法。
直到1915年，愛因斯坦在狹義相對論和四維時空幾何基礎上，提出真正“預見”黑洞的廣義相對論，預測了時空曲率。
1916年，一位名叫卡爾·史瓦西（Karl Schwarzschild）的德國炮兵中尉在炮火連天的一戰戰壕中推導出廣義相對論球對稱引力場的嚴格解，他首先提出，在離緻密天體或大質量天體的中心某一距離處，逃逸速度等於光速，即在此距離以內的任何物質和輻射都不能溢出。這一距離被稱為“史瓦西半徑”。當物體的實際半徑小於其史瓦西半徑時，它就成為了黑洞。
太陽的史瓦西半徑約為3千米，而地球的史瓦西半徑只有約9毫米。
1935年，印度裔美國籍物理學家和天體物理學家蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡（Subrahmanyan Chandrasekhar）計算出了白矮星的最高質量，即錢德拉塞卡極限。
所謂“錢德拉塞卡極限”是指一顆白矮星能擁有的最大質量，任何超過這一質量的恆星將以中子星或黑洞的形式結束它們的命運。
1939年9月1日，就在第二次世界大戰爆發同一天，美國物理學家羅伯特·奧本海默（Julius Robert Oppenheimer）發表了第一篇關於黑洞的學術論文，文中提出的“持續引力收縮”成為探索黑洞歷史上的又一關鍵點。
奧本海默在論文中預測，恆星在其自身引力場的影響下會持續收縮，從而形成一個具有強烈吸引力的物體，甚至連光都不會從中逃脫，這是現代黑洞概念的第一個版本。
奧本海默推斷，黑洞必定作為實體存在於我們周圍的星空。
此時，“黑洞”這個詞尚未出現，直到1967年，美國物理學家約翰·惠勒(John Archibald Wheeler)在一次會議上首次使用“黑洞”一詞。
1970年，斯蒂芬·霍金定義了現代黑洞理論，並且描述了黑洞的最終命運。
就在同一年，美國的“自由”號人造衛星發現了與其他射線源不同的天鵝座X-1，位於天鵝座X-1上的是一個比太陽重30多倍的巨大藍色星球，該星球被一個重約10個太陽的看不見的物體牽引著。天文學家一致認為這個物體就是黑洞，它就是人類發現的第一個黑洞。
1994年，哈勃空間望遠鏡提供了迄今為止隱藏在一些星系中心的超大質量黑洞的最佳證據。天文學家們利用哈勃望遠鏡在距離我們50萬年遠的巨橢圓星系M87中發現了星系中心超大質量黑洞存在的確切證據。
太空望遠鏡成像光譜儀（STIS）揭示了圍繞這些星系核心的巨大軌道速度，表明在一個非常小的區域內有一個巨大的質量。
對黑洞嚴謹的科學研究更多的是公式與數字的推導，而人類對黑洞這種神秘天文學概念的想象可謂腦洞大開。
新興科學概念的出現往往是科幻作品的最佳靈感來源，隨著廣義相對論的發展，關於黑洞的科幻作品也是層出不窮，甚至是在“黑洞”這個詞出現之前。
The Sword of Rhiannon
1949年，被譽為“太空歌劇女王”的美國科幻女作家Leigh Brackett發表了奇幻小說《里亞農之劍》（The Sword of Rhiannon），這部關於古代火星文明的冒險故事中描述了通過“黑洞”穿越的概念。
1956年，世界科幻三巨頭之一的亞瑟·克拉克的小說 《城市與群星》 （The City and the Stars）出版，書中的“黑太陽”被普遍認為即是“黑洞”。
美國元老級科幻作家波爾·安德森（Poul Anderson）1968年的短篇小說《Kyrie》中也描述過黑洞，安德森還提到了它的史瓦西半徑，不過他使用的是“超新星核心”和“恆星的裸露心臟”這樣的術語來指代黑洞本身。
A World Out of Time
二十世紀七十至八十年代，有關黑洞的科幻文學迎來了它的黃金期，傑裡·波奈爾（Jerry Pournelle）的《他掉進了一個黑洞》（He Fell into a Dark Hole）、拉里·尼文（Larry Niven）的《A World Out of Time》、弗雷德裡克·波爾（Frederik Pohl）的 《大門口》（Gateway）、Mildred Downey Broxon的《奇點》 （Singularity）、康妮·威利斯（Connie Willis）的《史瓦西半徑》 （Schwarzschild Radius）、傑弗裡·A·蘭迪斯（Geoffrey A. Landis）的《Approaching Perimelasma》、格雷格·伊根（Greg Egan）的《The Planck Dive》等等科幻大師的經典作品紛紛面世。
The Forever War
這其中，通過黑洞穿越的類型科幻小說自成一派，例如喬·霍爾德曼（Joe Haldeman）的《千年戰爭》（The Forever War）、拉里·尼文的《奇點讓我緊張》（Singularities Make Me Nervous）、喬治·茲包斯基（George Zebrowski）的《Fountain of Force》、Paul Preuss的《The Gates of Heaven》等等。
人們當然不會僅僅滿足於用文字去想象黑洞，在視覺上呈現黑洞成為很多科學家、藝術家的目標。
盧米涅製作的黑洞第一張圖片
1979年，法國天體物理學家讓-皮埃爾·盧米涅創造了黑洞的第一個“形象”——一張用早期的計算機、大量數學運算和一點印度墨水製作的圖片。
迪士尼電影《黑洞》
就在同一年，由迪士尼大手筆製作的電影《黑洞》在美國上映，這是神秘的黑洞第一次在大銀幕亮相 。
在盧米涅的努力之後的十幾年中，計算機技術迅猛的發展使得研究人員可以更加逼真的模擬黑洞。1989年，巴黎天文臺的晚期天體物理學家讓 - 阿蘭·馬克（Jean-Alain Marck）創作關於黑洞的首部動畫短片。
讓 - 阿蘭·馬克製作的短片截圖
盧米涅在他後來的紀錄片《無限彎曲》（Infinitely Curved）中使用了這部動畫短片。
Blackstar
在電視銀屏上，黑洞也很快成為節目中的熱門元素。比如1981年的動畫連續劇《黑星》（Blackstar）。
再比如1987年美國經典動畫片《忍者神龜》（Teenage Mutant Ninja Turtles），大反派克朗的戰鬥堡壘（Technodrome）最終被困在了一個黑洞中。
經典紀錄片中當然也少不了黑洞的身影，《旅行到宇宙的邊緣》（Journey to theEdge of the Universe）中的黑洞是這樣的：
《星際穿越》被譽為第一部準確描述黑洞的好萊塢影片，按照電影裡的設定，這個黑洞可是根據廣義相對論權威、諾貝爾物理學獎得主基普·索恩提供的計算結果數據建模渲染製作而成的。
《星際穿越》中的黑洞
如今我們第一次拍到了真正的黑洞照片，但人類距離揭曉黑洞的全部秘密還有很遠，正如狄德羅所言，“視覺最膚淺”，真正的黑洞究竟還有那些秘密，還有待我們人類不斷地探索！
閱讀更多 最遠雲 的文章
