數字先生67

首先如果我們要看見一個物體，就一定需要光，如果沒有光人類就如同睜眼瞎，例如當我們身處一個黑暗的環境當中，你恐怕連自己的手指都看不到，那麼同理如果我們要在宇宙中看見某個天體，同樣也需要光才行，但光的傳播速度是有限的，你只有在光抵達地球的時候，我們才有機會看見這個天體。

所以人類看到的宇宙，都是過去的宇宙，例如太陽的光大約需要8分鐘才能抵達地球，那麼人類看到的太陽就是8分鐘以前的太陽，而昨天公佈的黑洞照片上的黑洞，位於一個叫m87星系的星系當中，這個星系距離地球有5000多萬光年，這就代表這個星系的光需要5000多萬年才能抵達地球，所以m87的星系黑洞，就是它5000多萬年以前的模樣。

另外這裡還有一個問題，既然說黑洞的引力大到連光都無法逃脫，那麼人類是怎麼看見黑洞的，實際上物質被黑洞吞噬之後，有一部分會以粒子流的形式圍繞黑洞旋轉，當這個粒子流越來越多的時候，它們就會在黑洞的周圍形成一個龐大的吸積盤，但吸積盤內部的粒子，和外部的粒子旋轉速度不同。

既然旋轉的速度不同，就會產生劇烈的摩擦，而摩擦則會發光發熱，所以黑洞周圍的吸積盤往往就會發出強烈的光，這些光是可以被人類看到的，但我剛剛上面已經說過了，光的傳播需要時間，所以即使這些光可以被人類的天文望遠鏡捕捉到，但獲得的也不是實時的信息，所以人類看到的一切，都是宇宙的過去。

種植恆星

昨天網上發佈的照片就是5000多萬光年以前這個黑洞附近的樣子。

作為一個天文愛好者，對於昨天那張具有歷史紀念意義的黑洞照片真的是讓我也感覺非常激動。所以，這裡也是給大家做一個簡單的科普，也是讓更多人對這個事情有一個更加具象化的認識。

首先，就這個圖片來說，這個圖片只是從可視化的現實角度證明了黑洞的存在，而中間的紅色發光物的形狀可不是我們想象中黑洞的樣子。要知道，黑洞作為一種超高密度的存在狀態，任何物質都是無法逃逸的，包括光線也會被其巨大的引力吸收。

而我們看到的這個光線則是被黑洞扭曲後然後被人類探測到的一種成像。這就好比說，我們在沒有離開地球的時候，我們就通過航海航行或者科學推測知道了地球是圓的，這是間接證明地球是圓的證據，同理，這個照片成像也是間接證明黑洞存在的證據。這就已經是將愛因斯坦的理論推測驗證為現實了，真的可以說科學探索的里程碑式事件了。

這個成像圖片確實也是5000多萬光年前這個黑洞造成的影像，這個就可以很簡單地理解了，光年就是光按照光速走一年的距離。當然，也正是因為這個足夠遠的距離，我們才足以倖免沒有被吸進去。也就是說，這個黑洞現在早已經不是這個樣子了。這裡可以舉一個形象一點的例子，比如說，我們看一部最新的電影，電影裡的演員在真實情況下已經不再是現在這個樣子了，我們看到的就是他幾個月前的樣子。

最後，也希望大家能夠多多關注科學領域的發展。

百萬口袋

光線的飛行需要時間，要走過一光年的距離需要一年的時間，所以這束從黑洞位置發出來的光線要達到地球需要飛行5000萬年的時間。

先要說的是，黑洞也是會發光的，雖然說黑洞的光不是從黑洞內部發射出來的，而是圍繞黑洞飛快運動的吸積盤發出的光線，或者是因為黑洞產生的引力透鏡作用對背景光線的捕捉和扭曲。

另外，黑洞吸積盤發出來的光線本身也會被黑洞的引力所扭曲，而呈現出來不同的狀態。如下圖所示，就是在電影《星際穿越》中根據物理學家的推算而畫出的被黑洞扭曲的吸積盤的樣子。

雖然光的運動速度在宇宙中是最快的，但是也不是無限大，所以跨過一定的空間也需要一定的時間。比如說太陽產生的光線要傳播到地球上需要8分20秒的時間。

也就是說，我們在地球上看到的太陽，是太陽8分20秒之前的狀態。如果此時此刻太陽突然熄滅，那麼我們要等到8分20秒之後才能夠知道這個變化。

這次拍攝的黑洞是M87星系的黑洞，這顆黑洞距離地球大概是5300萬光年。“光年”這個單位是長度單位，意思是光走一年時間走過的距離，那麼5300萬光年的意思就是這段距離光需要走5300萬年那麼久。

所以，我們拍到的這張黑洞的照片就是黑洞5300萬年前的樣子【如下圖所示】。當這顆黑洞發出這束光的時候，地球上的恐龍剛剛滅絕不久。

現在這個時候黑洞是什麼狀態我們不知道，就算是這顆黑洞此時此刻消失不見了，我們也需要等到5300萬年之後才知道。

因此，宇宙的龐大、人類的渺小可見一斑。

【注】有人提到了宇宙的膨脹效應。確實，因為宇宙是在膨脹之中，所以嚴格意義上說，一個距離我們很遙遠的星系，其中的光線傳播到地球上的時間是不能嚴格按照距離/光速來算的。

但是像5300萬光年這樣的距離範圍實際上是通過造父變星法測量出來的距離，比通過單純的哈勃效應或者光線紅移測量出來的距離要更有現實意義。另外，5300萬光年位置天體產生紅移/藍移不是非常明顯，速度大概是光速的0.5%左右，所以基本可以認為我們看到的就是5300萬年前的黑洞。

SilentTurbine

4月10日晚事件視界望遠鏡團隊公佈了黑洞的首張照片，這是人類第一次真正意義上觀測到黑洞，再一次極限的證明了愛因斯坦的廣義相對論。
這次照片的主角是位於室女座的橢圓星系M87中心超大質量黑洞，這裡就是傳說中奧特曼的故鄉。這個超大質量黑洞距離我們大約5500萬光年，質量是太陽的65億倍。佔據的一塊區域大約是650萬倍太陽體積大小，但這對於地球上的我們來說還遠遠不夠大。

因為我們的射電望遠鏡分辨率不夠，只能應用特殊的技術（VLBI）組成觀測矩陣，讓八臺射電望遠鏡等效應一臺直徑是地球大小的單獨望遠鏡。黑洞的本體我們是看不見的，但是由於它的引力作用在事件視界外圍聚集著很多氣體，同時吸收物質時也會形成吸積盤發光。
圖：星際穿越中的黑洞模型

而實際上正問題所說這種黑洞照片展示的是它5500萬年前的樣子，那個時候人類尚未開始進化之路，恐龍也剛剛滅絕不久。因為無論是可見光還是不可見光都是電磁波，它們的速度都是三十萬公里每秒。這意味著射電望遠鏡“聽到的”信號來自於5500年前的超大質量黑洞，現在的它們是什麼樣子只能等到5500萬年以後我們才能知道。

科學黑洞

是的，的確如此。我們人類所看到的世界（不論是靠肉眼，還是儀器），都是靠接收電磁波而來的。因為昨晚公佈的黑洞，它和地球見的距離約為5500萬光年，因此光也需要大約5500萬年才能傳播到地球。

2019年4月10號晚9點，人類公佈了首張直接拍攝的黑洞照片，這是從黑洞這個概念出世數十年以來，正兒八經的第一次照片，並且也成了黑洞真實存在的最直接證據。此前人們都是從各種間接證據猜測黑洞的存在。比如我們銀河系中心的黑洞，通過接收強烈的無線電波信號，以及長期對中心處恆星運行軌跡的跟蹤，認為在銀河系中心位置存在一個超大質量的黑洞。

而這次公佈的人類首張黑洞照片，是來自5500萬光年外的M87星系，它的質量足足是太陽的65億倍，屬於超大質量黑洞。

由於黑洞本身是不發光的天體，因此這張照片上的光亮是來自其周邊吸積盤發射出的光線。吸積盤簡單來說，就是眾多氣體因黑洞的引力而聚集到一塊，相互摩擦擠壓時就能產生高溫，而高溫就會有熱輻射。

總的來說，這次公佈的首張黑洞照片，是天文史上的一次重要事件。

期待您的點評和關注哦！

賽先生科普

非常感謝“私房菜小彭”對老郭的信任和邀請。

先回答您的問題：昨天公佈的M87星系中的黑洞照片，距離我們5500多萬光年的距離，但是我們看到的圖像並不是5500多萬年之前的。

（儘管老郭不是學習宇宙學的畢業生，無法給出您精確計算的數值，但是我這樣的判斷是有根據的，您耐心往下看。）

我看了這個問題下面很多人回答都是認為距離多遠，那麼就應該是光走過這個距離所需要的時間。這樣的思路是錯誤的，原因如下：

首先，我們必須要考慮星系的退行速度。

我們都知道，我們的可觀測宇宙是920億光年左右，我們的銀河系的直徑大約為20萬光年。這個M87星系的黑洞距離我們有5500萬光年，意味著M87是一個河外星系。我們必須要考慮宇宙膨脹帶來的星系退行效果。這個黑洞從前距離我們比現在要近。

其次，我們需要考慮銀河系帶著太陽系在宇宙中運動。

我們的銀河系也是有自己的運動的。它帶著組成自己的各種恆星系統和各種物質在宇宙中狂奔。不知道宇宙學家現在有沒有研究明白銀河系的運動，以及這兩個星系之間的運動關係。不掌握這個運動關係就不能判斷這些光線發出來的具體位置。我們無法判斷在這樣一個長的時間裡，銀河系帶著我們跑了多遠。

（這裡還是放一張M87黑洞的照片吧，要不感覺說的事好像都跟它沒關係似的）

第三、必須考慮強引力場帶來的時鐘變慢效應。

巨大質量的黑洞帶來的引力場不是我們人類在地球上感知到的。在M87黑洞周圍的吸積盤上，時空極度扭曲。強大的引力最終導致時鐘變慢的效果是非常強烈的。這不同於我們在地球上，人類頭部和腳步那點時間差。黑洞視界之外，吸積盤從內向外發出的光線恐怕走出的時間是我們無法估量的一個數字。這個數值的量級應該是遠大於空間膨脹帶來的效應。具體是多少老郭不知道，但是可以參考一下導航衛星上的引力效應和相對論效應的的對比。我們把引力效應放大無數個數量級就是那種效果。

第四，為什麼有人會直接按照陽光到達地球需要8分鐘來參考計算呢。

其實這還是一個出於我們觀察者的自身直覺限制。地球和太陽的距離其實沒有多大變化，地球是太陽這顆恆星的行星。它們之間保持這穩定的相對運動關係，我們這樣計算是沒問題的。但是，銀河系跟M87之間沒有這樣穩定的相對運動關係，誰知道這個漫長的時間裡，銀河系與M87星雲之間相對運動了多遠的距離？。所以這種直接照搬的計算是完全沒有道理的。

總結一下吧：這次拍到的M87黑洞的照片中，其實包含了很多時間的信息，並不是一個固定的值，儘管這些光是同時到達我們的地球的，但是並不是照片上所有的光走過的時間都一樣長，越靠近黑洞視界的圖形就是越久之前的圖像，越是邊緣的距離我們時間越近。也許科學家能計算出這個平均值到底是多少。您也可以把這個圖看做是一張在時間上的積分照片，反正老郭是這麼理解的。即使您覺得我的理解不對，但這個時間的計算絕對不是這個距離除以光速那麼簡單。

郭哥論道

黑洞是一個引力非常大的球！同時它的引力很不均勻。因為它的引力非常大，所以拉扯它周圍的物質向它飛速的拉扯過去，由於速度快，物質向黑洞飛去的過程與周圍磨擦產生了紅光或者白光，速度快的是白光，慢的是紅光，當物質到達黑洞時，已經成為了粉末。所以，整個黑洞是一個引力非常大的由各種物質的粉末組成的一個球！所以說，我們不要在研究黑洞了，因為沒有任何意義！它只是一個引力非常大的球，當有一天它吸引過去的物質夠多的時候，引力也就減小了，同時一個新的恆星或者行星就誕生了。所以說，黑洞只是一個星球製造器！ 至於它引力的來源肯定是一個超級磁器！這個磁器的大小，有可能大也有可能小，我相信宇宙中肯定會有這種超級強磁的！

葉落無痕506

確實如此。此次觀測到的M87星系中心超大質量黑洞位於5350萬光年之外，我們看到的是5350萬年前的景象。雖然光年用於表示距離，但這個單位也能反映出時間的信息，因為一光年表示光在一年之中所行進的距離。既然距離是5350萬光年，這就意味著光行進了5350萬年。

在天文學上，除了最為常用的秒差距之外，光年是另一個常用的長度單位，而且這個單位最通俗易懂。因為光在真空中的傳播速度始終保持恆定，而且光速又非常快，所以把光速與一年的時間相乘，就能得到用於表示遙遠距離的光年單位。通過計算可知，光在一年裡所行進的距離將近10萬億公里。

此前，天文學家早已經測出M87星系距離銀河系大約5350萬光年。而這個超大質量黑洞位於M87中心，並且M87星系的尺寸遠小於它與我們的距離，所以該黑洞與我們的距離也差不多是5350萬光年。

雖然黑洞會把光吞噬掉，我們無法通過天文望遠鏡觀測到這種極端天體。然而，黑洞的強大引力在吞噬周圍物質時，會把物質加熱到極高的溫度，從而使其周圍發出亮光。這些亮光可以映襯出黑洞的陰影，從而就能知道黑洞的存在。

由於M87星系距離我們5350萬光年，這意味著中心超大質量黑洞的周圍物質所發出的光需要5350萬年的時間才能走完5350萬光年的距離，最終到達地球被射電望遠鏡接收到。因此，我們所看到的其實是這個黑洞在5350萬年前的景象。如今該黑洞什麼情況不得而知，只有再過5350萬年之後，當黑洞周圍的物質在現在發出的光最終到達地球之後才會知道。

另外，如果考慮宇宙空間膨脹，M87星系所發出的光來到地球上需要超過5350萬年的時間。因為這個星系隨著空間膨脹正在遠離銀河系，但由於距離較近，它的退行速度不快，所以可以忽略空間膨脹效應。

火星一號

我個人猜測黑洞其實就是另外一種形式的能量轉換的過程，也就是說宇宙的整體能量物質是不變的，但是宇宙中卻存在著各種能量釋放或者轉換的過程，恆星燃燒釋放是一種能量轉換的過程，而黑洞的吸收其實也是一種能量的轉換過程，黑洞其實就是現有常見的物質和能量轉換成為另外一種我們目前還沒辦法完全瞭解的物質的過程。

比如說我們宇宙中存在著許多能量我們還沒有真正的完全發現，就好比為什麼星球明明有重力，但是為什麼能懸浮著，到底是什麼樣的力量導致星球支撐星球懸浮和運動，這種能量是什麼樣產生的，這種能量會消耗掉嗎，這種能量來自哪裡，這些我們都沒辦法解釋就好比我們科學猜測暗物質的存在一樣，暗物質的形成會不會跟黑洞有什麼關係，是什麼樣的能量在維持整個宇宙正常運轉。

而宇宙裡面的天體形成的原因是什麼，是什麼樣的能量導致天體的形成和毀滅，天體的運轉當然也需要能量，這些能量是怎麼樣形成的，會不會跟黑洞有關，其實我個人猜測黑洞並不是所謂的時間和空間的隧道，反而更像一個有著固定運行方式的一個能量轉換機器或者說工廠也可以說是天體。

黑洞代表著毀滅和死亡，但是也代表著能量的新生，也就是說通過死亡毀滅的方式獲得新的能量生成的希望，就好比人身體裡面的細胞死亡和新生的過程類似，我個人認為黑洞屬於維持宇宙能量平衡的天體，而光在宇宙裡面也只是一種能量而已，所以也逃不了被黑洞轉換的命運。

當然現在的科學認為黑洞是一些巨大的恆星毀滅後萎縮坍塌形成的，但是沒辦法說明天體坍塌後擊穿了空間形成黑洞，但是是什麼維持黑洞的巨大能量運轉，黑洞後面肯定是鏈接著一個儲存或者運行釋放的空間就好比水中漩渦一樣，而而很有可能黑洞後面的空間其實就是能量被轉換過後的的釋放空間。

至於這次首次發現拍攝出來黑洞的存在，也證明了愛因斯坦的相對論和霍金的黑洞理論，這個黑洞是大約5000萬光年外的一個黑洞，對於現在這個黑洞的樣子很多人都認為是5000萬年前的樣子，畢竟距離太過遙遠，光要跑5000萬年才能達到地球，而我們觀測天體基本上都是靠光線來認定的，所以說這個黑洞旁邊的光線是五千萬年前的其實也沒錯。

但是要知道這些都只是人類的推論和計算，並不是真實的有絕對證據證明的，所以有可能會產生一些不確定性和偏差，但是宇宙中應該存在著一些東西速度比光線更快的，也有可能存在著一些物質能讓光線跨越飛行速度遠超本身速度的物質也不一定，只是目前沒有辦法發現也不一定，所以是不是真的看到的是5000萬年前的景象其實真的不好說，以上都是個人猜測胡編，歡迎指正文明討論，噴子和沒有素質教養的人不要打擾。

無法超越的足跡

昨天我們看到的黑洞是5500萬光年外的黑洞，屬於M87星系。拍攝黑洞的事件視界望遠鏡一共有兩個目標，分別是2.6萬光年外的銀河系中心黑洞人馬座A*以及昨天晚上我們看到的M87星系中心黑洞。

我們的宇宙自138.2億年前的大爆炸以來就不斷膨脹，時至今日可觀測宇宙的直徑已經達到了930億光年，但光速只有30萬千米/秒。這樣的不對稱嚴重製約著我們探索宇宙的進程。

我們所看到的黑洞照片其實並不是直接拍出來的，因為連最強大的哈勃望遠鏡也不可能清楚看到5500萬光年外的黑洞，並且觀測黑洞最有效的設備其實是射電望遠鏡。為了獲得足夠強大的射電望遠鏡進行黑洞拍攝，科學家們將分佈在全球8個地區的射電望遠鏡集合起來形成了一個相當於地球大小的超級射電望遠鏡，其放大率達到了哈勃的1000倍。

2017年4月，由不同地區射電望遠鏡合併而成的事件視界望遠鏡對5500萬光年外的M87黑洞進行了四天的電磁波接收，海量數據隨後被空運至麻省理工和馬普學會的超級計算機中進行處理，兩年後才有了我們昨天晚上看到的黑洞照片。

事件視界望遠鏡的工作原理和哈勃望遠鏡其實差不多，只不過前者收集看不見的電磁波，後者收集可見光波段電磁波。而電磁波的速度等於光速，因此哈勃拍攝的M87星系和我們看到的M87星系中心黑洞都是5500萬年前的。

關鍵字: 看見 天體 我們