在茫茫宇宙之中,有一群貪婪的暗黑霸主。它們會將周圍的一切物質都吞入腹中,連宇宙中最快的光都不放過,這種暗黑霸主就是黑洞。
如果你熱愛科普知識的話,你肯定聽說過黑洞。但是,黑洞真的可能存在嗎?今天獲獎的三位物理學家,分別從理論和觀測角度證明,黑洞真的存在!
先說理論上的證明。黑洞不是一開始就存在於宇宙中的。根據之前的推測,當一顆大質量恆星死亡時,在自身巨大的萬有引力作用下,它就會向內坍縮,形成一種緻密的天體。這種天體可以是白矮星。
如果再緻密一些,它可以是中子星。
如果再緻密一些,它可以是中子星。
在上世紀60年代以前,物理學家就只能說到這兒了。這是因為,黑洞不是一種物質,而是一種怪異的時空結構。研究時空結構必須用一種叫做「廣義相對論」的理論,它的計算難度特別大。連愛因斯坦本人(在計算黑洞形成問題時)都不會算。
在上世紀60年代以前,物理學家就只能說到這兒了。這是因為,黑洞不是一種物質,而是一種怪異的時空結構。研究時空結構必須用一種叫做「廣義相對論」的理論,它的計算難度特別大。連愛因斯坦本人(在計算黑洞形成問題時)都不會算。
(註:你常聽說的「宇宙大爆炸必然始於一個奇點」,就是以上工作的後續研究成果。)
另一方面,德國天文學家賴因哈德·根策爾和美國天文學家安德烈婭·吉茲將他們的望遠鏡對準了銀河系中心。
他們發現,雖然銀河系中心除了無線電波基本上什麼也看不見,但是附近卻有很多恆星在瘋狂地繞著它打轉。
原視頻作者:安德烈婭·吉茲團隊
他們分析了這些恆星的速度和軌道,發現它們所圍繞的是一個比太陽重400萬倍的、超級緻密的怪物。這個怪物不是別的,就是離我們人類最近的超大質量黑洞。
你看,黑洞是可以形成的,而且我們已經發現了它。它就在我們和地球、太陽一起圍繞了幾十億年的銀河系中心。這是一個多麼可怕的秘密啊!
人類雖然是宇宙的寵兒,但宇宙的規律從來不因人類而存在。
為了表彰他們揭示的黑洞秘密,諾獎委員會授予
羅傑·彭羅斯、賴因哈德·根策爾和安德烈婭·吉茲
2020諾貝爾物理學獎!
參考文獻
1.https://www.nobelprize.org/uploads/2020/10/advanced-physicsprize2020.pdf
作者:Sheldon
繪製:賞鑑、李柯
對白、美指:牛貓
排版:偉俊
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