爱因斯坦预言过黑洞的存在吗（黑洞竟然是红的）

明明叫黑洞，为什么黑洞照片的颜色是红色的？为什么它不叫红洞？

其实，这和黑洞一开始的命名有关，它最初是爱因斯坦广义相对论的一个衍生猜想，最后一点一点被证实。

黑洞为什么是红色的

等人们拍摄到黑洞的第一张“玉照”，已经是2019年的事情了，此时距离黑洞这个假设已经过去了近100年。

名字都已经被写进去了，也就不好随意更改。

或许很多人不知道的是，咱们看到的这个黑洞照片，其实也不是黑洞的真实样子，它是后期处理过的。

黑洞的照片其实是“照骗”

爱因斯坦与黑洞

提到黑洞，大家第一个会想到霍金，的确，霍金教授研究黑洞研究得比较多，在上面取得的成就也非常高。

但是，黑洞并不是霍金第一个发现的，它源于爱因斯坦的广义相对论。

不管是狭义相对论还是广义相对论，在当时都是一种假设，没有实验作为支撑，但是这不妨碍科学家们研究相对论。

一位叫做卡尔·史瓦西天文物理学家，在爱因斯坦论文发表后的第二年，开始研究爱因斯坦的引力场，在进行计算之后，得到了一个固定值。

黑洞的概念和爱因斯坦有关

史瓦西认为，只要进入这个范围，那么无论是什么物质都会被吸进去。

根据史瓦西的计算，只要天体的半径小于这个定值，那么它就会发生吞噬其他物体的现象，后来这个半径被称为“史瓦西半径”。

后来的天文物理学家不断地完善这一假设，得到了一个天体的假想，它的半径小于史瓦西半径，质量大到离谱，密度也非常大。

由于光也无法从这个范围内逃出去，理论上这个天体是不发光的，所以是一片漆黑，被命名为“黑洞”。

卡尔·史瓦西和他的“史瓦西半径”

从此，黑洞这一名词诞生，这在当时不过是一种假设，即使真的存在黑洞，仅仅通过光是不可能发现它的。

但是，不能从光学上发现它，总会有别的方法，1970年，人类第一次发现了黑洞。

当时的人造卫星发现，在天鹅座X-1方向有特殊的射线发射出来，与过去接收的射线完全不一样。

这个发现表明，黑洞不再是一个假设，而是宇宙中真实存在的天体，爱因斯坦又对了。

黑洞最初是一个假设

黑洞的存在，可以作为广义相对论正确的一个重要证据。

但是，就像黑洞一开始的定义一样，它是吸收所有物质的，人们通过天文望远镜根本就看不到它的存在。

既然看不到，为何还能拍出一张照片呢？

人们对黑洞的想象

拍摄黑洞

其实，万众瞩目的黑洞照片，是一张“照骗”，如果非要严格意义来定义，所有太空图片都有一定程度的Ps。

黑洞的第一张照片，是8台望远镜经过长时间的追踪，最后经过超级计算机的处理，合成的照片。

这是一个处于M87星系的黑洞，距离我们5500万光年，质量是太阳的65亿倍。

黑洞的时空曲率非常巨大，光也逃不掉，所以没有光从黑洞中发射出来，但是，黑洞中心没有光，不代表黑洞周围没有光。

黑洞在M87的位置

可能很多人对黑洞有误解，认为它像贪吃蛇一样，吧唧吧唧就把天体吞了，实际上，黑洞吞噬才是真正的吸星大法。

在没有被完全吸光之前，天体残余的部分依旧是发光的，这其中还会发射很多射线，比如γ射线。

因此，在地球上不同的位置，天文学家找到了8台天文望远镜，从北半球到南半球，全部监测M87星系。

它们组成了一个望远镜系统叫做视界望远镜（EHT），相当于一个口径13000公里的大望远镜。

参与拍摄黑洞的八台天文望远镜

这些望远镜全部都是射电望远镜，不是在“看”黑洞，而是在接收黑洞周围的电磁波，然后将其转化为数据储存起来。

等到监测任务完成得时候，电磁波数据存满了2000多个硬盘。

之后得一切就要交给超算了，也就是超级计算，这是利用计算机对这些数据进行处理，一般的计算机根本做不到，得需要超级计算机。

来自美国和的德国的超级计算机团队，对这上百亿个G的数据进行处理，筛选出不必要的数据。

超级计算机

其实监测工作早在2017年就已经完成，但是照片是在2019年才合成出来，可见这背后巨大的工作量。

有的时候科学家们处理了一整天的数据几百个G，没一个B（字节）是有用的。

所以，这张照片不是拍摄的，是通过电磁波信号转化而来的。

照片中的黑洞像一只猫猫的眼睛，中间是黑的，周围是红色的，网友们纷纷开始恶搞P图。

玩归玩，闹归闹，科学的事情也不敢开玩笑，不是说好了黑洞吗？咋处理出来是“红洞”了？

人类第一张黑洞照片

黑红黑红

关于黑洞为什么是红色的，不少网又表示，没听过“黑到深处自然红”吗？

当然，这是调侃的玩笑话，其实黑洞的颜色很早之前霍金就研究过，他当时就认为黑洞周围是有颜色的。

黑洞的颜色，还要从它吞噬天体的“吸星大法”开始说起。

当一个黑洞靠近一个天体的时候，天体会被黑洞巨大的引力撕碎，这些碎片不会立马被黑洞吞噬掉，而是像漩涡附近的水一样，围绕黑洞旋转。

黑洞吞噬天体

虽然被撕碎了，但是这些天体的组成原子没有变，比如恒星，还是氢原子。

这些碎片围绕黑洞组成了一个吸积盘，各种反应还在进行，所以会发光、产生射线、甚至还会出现声音。

2022年，NASA就听到了黑洞吞噬的声音，这是非常罕见的，因为黑洞什么都吸，它会吸收星云，而组成星云的主要成分是气体。

这个时候的黑洞吸积盘就不是真空的，而是有“空气”的，内部吞噬的声音就会通过星云残骸传播。

宇宙中的各种星云

视界望远镜（EHT）捕捉的信号，也正是吸积盘发射出来的电磁波。

我们所看到的黑洞照片是红色，那个红色其实就是超算处理出来的吸积盘颜色，大部分恒星的颜色都是红、黄、橙色系，因此处理出来就成了“红洞”。

而且，M87星系的黑洞，只是黑洞的一种，根据霍金的研究，黑洞的类型应该有很多种，根据物理性质就有：旋转不带电的、不旋转带电的、不旋转不带电的等等。

那么，黑洞是如何产生的，它总不可能凭空出现在宇宙吧？

黑洞专家霍金

黑洞的诞生

黑洞是大质量恒星“黑化”的结果，也就是它们燃烧完了自己所有的燃料，内部聚合反应到了铁元素，所有的聚变基本到头了。

这样的恒星已经不再发光发热，进入了垂老之年，脾气那是相当的暴躁，突然想不开，它就爆炸了。

这个爆炸叫做超新星爆炸，它会将恒星外面的物质全部炸飞，只留下一颗内核，内核的半径小于史瓦西半径，质量非常大，遇见谁就吞噬谁。

大质量恒星和太阳（左下角的小红点）

这颗内核演化为了一个黑洞，而那些被炸飞的成分，在爆炸的能量中，又再次回到了最初的起点氢原子。

它们组成了星云，而星云又将是下一颗恒星的诞生之处。

我们的太阳系就是从星云中诞生的，也就是说它的前世很有可能是一颗变成黑洞的恒星。

那太阳会变成黑洞吗？不会，因为太阳太小了，它在宇宙中只是一颗普通恒星，最后只能“安安静静”地演化成一颗白矮星。

太阳的归宿白矮星

这个安静只是相对于大质量恒星而言，太阳的晚年其实也会很暴躁，只是质量不允许它爆炸。

迄今为止人类只拍摄到了两个黑洞的照片，M87星系黑洞以及我们的银心黑洞人马座A*，但是宇宙的黑洞不止这两个。

人马座A*

未来会有更多黑洞的照片面世，它会在人类的不断研究中，脱掉“可怕”的外衣。

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