前有流浪地球科普爸,今有黑洞硬核實驗媽

2021-02-15 童豆優選武漢

來源|ikids


這兩天

黑洞火了

度娘搜索「黑洞」動畫


嚇得我以為電腦中毒了

事情的始末是這樣的

——

北京時間4月10日21點整,天文學家召開全球新聞發布會,有一張全球200多位科學家們用八個望遠鏡(陣)合力拍攝、並「衝洗」了兩年的神秘照片將與公眾見面——這是人類首次直接拍攝到黑洞照片

看,黑洞長這樣,這顆黑洞位於代號為M87的星系當中,距離地球5300萬光年之遙,質量相當於60億顆太陽。它的核心區域存在一個陰影,周圍環繞一個新月狀光環——

其實很多孩子對黑洞應該都不陌生,平時閱讀科普書籍或者觀看科幻電影的時候,都有黑洞的圖片,但這些都是科學家想像模擬出來的樣子。

從1915年,愛因斯坦發表廣義相對論,最先預言了黑洞的存在,到如今的100多年間,沒有人真正看到它究竟長什麼樣,直到今天。

這張照片來之不易,為了得到這張照片,天文學家動用了遍布全球的8個毫米/亞毫米波射電望遠鏡,組成了一個所謂的「事件視界望遠鏡」——

這8座射電望遠鏡聯合觀測後,又經過2年的數據分析,才讓我們一睹黑洞的真容。

真的是太值得和孩子一起來分享這件載入史冊的大事!如何科普黑洞這個硬科學,小編下面就來教你成為黑洞實驗家。

這個實驗就是用來模擬宇宙裡的黑洞。類似這樣的實驗,其實在家就可以做。取一張圓形紙,剪一刀至圓心,圓心稍微剪大一點,要確保家裡的小彈珠能滾落。然後稍微一拗,變成一個漏鬥。

底下放一個一次性紙杯,用來接住最後滾落的小彈珠。

開始甩出小彈珠,中間的圓心就是模擬「黑洞」。小彈珠會沿著漏鬥一圈圈轉,最終都被「黑洞」吸走,過程裡越靠近「黑洞」,速度會加速。

如何用最簡單的方式給幼兒園小孩或者小學生講明白關於「黑洞」最基本知識?我們聽了一個物理老師給他讀中班的孩子這樣解釋,覺得很直白,和大家分享:

1)黑洞為什麼是黑的?

我們想要看到東西都需要有光。但黑洞能把所有東西都吸走,連光都吸走了,所以什麼都看不見。

        晚上把房間的燈關了再來講。

2)黑洞的演變過程

只有質量大的恆星最終會形成黑洞;質量小的在徹底燃燒完畢後會形成黑矮星,在宇宙中看不見了。

可以讓小朋友把這個過程當成是理解一個昆蟲的長大過程來想。不用講原理,更多是去了解這個過程。

 

3)理解引力井,有助於理解黑洞現象

引力井(或重力井)是在空間中圍繞著某個天體的引力場的概念模型。好比在一塊撐著的布上放上一塊鐵球,鐵球周圍的布就向下凹陷,同樣,大質量的天體也能令周圍的空間產生類似的凹陷,周圍的小天體會向凹陷裡陷落,引力或許就是這樣產生的。

小朋友聽完,自己拿了一個球,在平整的床上用力往下壓,然後發現沙發凹下去了,問是不是這樣?我們發現這個方式的確很直白,也可以讓家裡小朋友用這個方式幫助理解。

4)理解時空扭曲

比如告訴他光是沿直線傳播的,但在扭曲的空間裡,即使光依然是直線的,也會因為所在時空的扭曲而看起來不是直的。

拿一張紙,畫一條直線,然後把紙扭轉,直線也會跟著扭轉。

深奧的黑洞宇宙理論經過這番實驗和解釋,是不是淺顯到讓孩子秒懂?帶孩子走進科學的「立場」,送孩子開啟智慧命門的方法,就從動手開始!

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