本文目录
- 人类第一次拍到的黑洞距离地球有5500万光年的距离，科学家们如何知道距离
- 有没有人真见过外星人
- 既然黑洞连光都能吞没，那黑洞照片是如何拍出来的呢
- 发现黑洞对于人类探索宇宙意味着什么离发现外星人还远吗
人类第一次拍到的黑洞距离地球有5500万光年的距离，科学家们如何知道距离
这个问题很有意思，我来回答一下！
人类对于宇宙中天体距离的测量其实在长久以来是一个很大的问题。从近到远，测量的方法可以有如下几种。其方式和测量适用的距离如下图所示：
对于很近的天体，可以采取激光/无线电测距法。
简单来说，对着距离比较近的天体发射一束激光或者无线电，通过测量无线电返回的时间然后除以2就是地球距离这个天体之间的距离了。
比如说阿波罗11号在登陆月球的时候就在月球表面留下了一个反光镜，有了这个反光镜之后，地球上的科学家就通过发射激光的方式获得了地月之间的准确距离。
而对于那些人类没有办法放置反射器的天体，则会采用主动式射电望远镜来发射、接受无线电信号，原理有点儿类似于雷达。
这种测量方法由于依赖人类主动发射探测信号，所以只能够适用于很近的天体，但是测量结果确实相对比较准确。
对于稍微远一点儿的天体，会使用“三角测量法”。
简单说，我们可以通过地球运行到太阳系不同位置时候拍到的同一片天空的照片拿过来对比，就会发现微小的区别，而根据这些微小的区别我们可以判断出物体离我们的距离。【如下图所示】
这个原理跟我们的两只眼睛看到不一样的图像，然后由此判断物体的远近是类似的道理。这种方法一般可以测量300光年以内的天体的距离。
再远一点儿的天体则可以利用宇宙中的天体所具有的特殊性质来评估距离。
300光年之外的天体就需要用更复杂的方法来测量了。这些方法一般是通过比较法来测量的。
简单来说，我们可以根据一颗恒星或者其他某种天体发出来的光来判断这是一颗什么样的天体，然后进一步判断这颗天体本来应该是多亮。
而且我们知道，同一个亮度的物体，我们距离它越远，看到的这个物体就越暗【如下图所示，这种原理叫做光的平方反比定律】，那么我们可以通过对比这颗天体实际的亮度和我们测量到的亮度，就可以知道这个天体距离我们有多远了。
打个比方，我们知道远处有一枚灯泡，并且知道这是什么牌子的灯泡，然后我们就可以知道这个灯泡实际有多亮，再根据我们看到的灯泡的亮度，就可以知道我们距离这个灯泡有多远了。
再进一步的，我们既然知道了这个天体离我们的距离，那么我们也可以判断这个天体所在的星系离我们多远。
一般来说，被用作估计距离的天体包括主序星、造父变星和超新星。用这些方法基本上6000万光年之内的天体的距离都可以估计出来。
而这次拍到照片的黑洞距离我们大概是5500万光年【不是题目中的5000多光年】，应该是通过造父变星比较法测量出来距离的。
而更远的天体，就不能用上面的办法了，而需要通过红移法来测量。
相信天体的红移现象大家应该都是听说过的，大概就是说，当一个物体相对我们运动的时候，这个物体发出的光的频率会发生改变——这就是多普勒效应，远离我们就会发生红移、接近我们就会发生蓝移。
而科学家发现，似乎所有的天体都在远离我们而去，而且越远的物体，远离我们的速度就越快【如下图所示，远离速度和距离成正比】。
那么这下好了，既然远离速度跟距离成正比，那么我们只要测出来一个天体红移的程度那么就可以知道它远离我们的速度，进而就可以知道这个天体离我们的距离了。
有人会问：你怎么知道一个天体发出的光红移了多少呢？
这个问题也很简单，其实我们只要用三棱镜把光分解开来，就会发现光不是连续的，上面有很多的小黑线，而黑线的排布规律其实就是所谓的“吸收光谱”【如下图所示】，代表了发光物质中的一些化学成分——不同元素对应了不同的吸收光谱。
于是乎，我们测量那些天体发出的光线，然后用三棱镜分解一下，发现里面黑线的形状都似曾相识，但是位置不对，于是我们就看到了因为多普勒效应而发生频率改变的谱线，通过对比，自然也就知道了红移的程度【如下图所示，最上面是吸收光谱的红移，中间的是正常状态下的光谱，而最下面则是蓝移】。
这个答案好长，不过应该把天体距离测量的问题讲了个大概吧！
有没有人真见过外星人
也许我们都见过，只是我们没发现，也许我们都没见过。
我们是碳基生物，我们离不开水，所以我们认为生物都需要水和空气才能生存，那为什么就不能有靠吸收阳光就能生存的呢，为什么就没有吸收磁场就能生存的呢，为什么就没有吸收恶意生存的呢？
肯定有，有些形态可能是以磁场的形式存在，有些是以虚无的形式存在，我们现在都知道了磁场的存在，虽然它看不见摸不着，但是磁场真的就没有生命吗？只有像我们一样有血有肉能说话的人才是生命吗？
这就是宇宙的神奇，几百亿年了，我们竟然连一次外星人都没遇到，你觉得这可能吗？如果把一个人放在撒哈拉沙漠让他独自旅行，他这一生有没有可能一个人都遇不到，或者一个生物都遇不到？我觉得答案是可能的，但是这种巧合微乎其微。
所以我们没遇到外星人只有2种可能：1，就是太巧合了，我们避开了所有的外星生物。2，我们只是被玩弄于鼓掌之中的小鸟，压根就是被关在牢房里而已，哪天我们知道真相了才发现，妈的周围全是黑漆漆的墙壁。
既然黑洞连光都能吞没，那黑洞照片是如何拍出来的呢
我们都知道，在黑洞周围是有极其强大的磁场引力的，所有星球在靠近他的引力附近都逃不脱它强大的引力磁场被吸进去。在被吸进去的运行过程中，所有星球都是随着磁力作用在黑洞围绕着它高速旋转的。在我们远离黑洞的地球来观查它周围的光呈弧形状被弯曲，其实那并不是什么真正的让光变得弯曲。而是这其中在星球靠近它高速运行时产生的电磁摩擦使其球体温度变得越来越高直至燃烧发出火光。我们所看到的光就是在它燃烧过程中释放出来的核裂变产生的。随着它绕着黑洞不停运转的速度，火光也自然地被长长地拖在后面转着圈跑了。但是在我们遥远的地球来观察，它就会呈现出一束束弯曲的光环也就不足为奇了。那么又在它随着极速运转时温度下会不断加热，就好比电动机在高速旋转的情况下，速度达到极限的时候时间长了就会产生把自己烧掉，不过电动机不会产生核裂变，所以它不发生火光。为什么黑洞周围有红色或蓝色的圈呢？那是因为在被吸进去的球体刚开始正在燃烧的时候发出的火光是红色的，而为什么越靠近黑洞中间空洞边缘越亮呢？那是因为随着极速运动的球体离黑洞中心越来越近，温度也会随着中心位置变得越来越高就会产生强光。在光度越来越亮的时候已经达到黑洞中心边缘，这时候的星球已经不能承受自身在极温下的环境，开始融化，甚至爆炸。就跟铁在融化的过程中会产生强光一样的原理，但铁不会爆炸。最后直到变成碎块，融化成气体被释放开来。飘散在茫茫无限的空间，或者产生成某种离子，在若干年以后又形成新的星球诞生。或许我们的宇宙星球就是这样不断循环产生的。相反，宇宙星球的终结也就是这样被吞噬的。为什么我们还能拍到它的真实面容呢？那是因为我们离它实在太遥远了，我们的地球的位置是在他的引力有效范围之外还相对遥远。我们是在远离它几千到几千万光年之外的太阳系在拍摄它，所以我们在观看它和拍摄它的时候，当然也就丝毫不受它的任何限制和影响了。
发现黑洞对于人类探索宇宙意味着什么离发现外星人还远吗
公元2019年4月10日，世界各国的天文科学家强强联手，为人类奉献出了第一张黑洞的照片。这是黑洞存在的直接证据，这张照片为人类探索宇宙的篇章添上了浓墨重彩的一笔，必将载入人类的史册！在这个时刻，我们有必要来回顾一下人类探索黑洞的历史。
1915年，爱因斯坦提出了著名的广义相对论，从此开启了人类探索时空本质的篇章。
- 1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西在广义相对论的基础上，提出了“史瓦西半径”的概念，他认为一个物体的半径都有一个临界值，如果一个物体的半径小于了这个值，组成这个物体的物质就会无限的向中心掉落，并最终形成一个奇点（体积无限小、密度无限大、时空曲率无限高的高）。卡尔·史瓦西的理论在当时的科学界并没有得到认可。
- 1931年，天文科学家钱德拉.塞卡指出，宇宙中的白矮星，一种由简并压维持着的致密天体，当它的质量超过大约1.4倍太阳质量的时候，就无法维持本身的形状，它将会坍塌成更致密的天体--中子星。
- 1939年，美国理论物理学家奥本海默等人通过研究，又进一步的指出，当中子星的质量超过大约2.2倍太阳质量的时候，也无法维持本身的形状，它将会继续坍塌，而且再没有什么力量可以阻止这种坍塌的进程。也就是说，当中子星的质量足够大的时候，它将会不可阻止的无限坍塌。
- 在接下来的二、三十年里，随着更加深入的研究，科学界逐步达成了共识，接受了这种极端的天体的存在，1967年，美国物理学家约翰.阿奇博尔德.惠勒将这种天体正式命名为“黑洞”(Black hole）。
- 随着理论基础的完善以及科技水平的进步，人类开始从天文观测中寻找黑洞存在的证据。科学家认为黑洞在吸收物质时，会形成一个吸积盘，落入吸积盘内的物质会在黑洞巨大引力作用下被加速到极高的速度，由于吸积盘内的物质速度不一致，它们会因为剧烈的摩擦而达到极高的温度，从而释放出大量的x射线。1972年，美国天文学家通过x射线探测器，发现了一个很强的x射线发射源--天鹅座x-1，通过对其发出x射线的研究，科学家认为这极可能是一个黑洞。
- 从1996年开始，美国加州大学洛杉矶分校的科学家利用凯克望远镜，对银河系中心的一些巨大的恒星进行了长达20年的追踪，将它们的运行轨道记录下来（如下图所示）。从下图可以清楚的看到银河系中心的恒星在围绕着一个未知的天体公转，通过对这些观测数据的研究，科学家认为这个未知天体就是一个质量超大的黑洞。这是黑洞存在的一个有力的证据。
2015年9月，LIGO首次发现了两个黑洞并合时产生的引力波，人类首次“听见”了黑洞。但正所谓“眼见为实”，科学家们还是期待着能够直接的“看见”黑洞，于是这次的主角出场了。
分布于世界各地的八个高精度的射电望远镜，通过高精度的原子钟的协调，组成了一个差不多有地球一样大的虚拟望远镜--事件视界望远镜（EHT），科学家们利用EHT对银河系中心以及M87中心进行了大量的观测，又花费了差不多两年时间对这些数据进行了分析和处理，最终得到了黑洞的照片。
这张照片的问世意味着，人类的科学探索之路一直是走在一条正确的道路上。实际上的观测结果与理论惊人的一致，同时也证明了爱因斯坦“叕”对了一次，在此时，全世界的人类仿佛都看到了爱因斯坦在天堂里的微笑。
那么，既然黑洞都被我们看见了，那么外星人离我们还远吗？我们能不能利用EHT来寻找外星人的踪迹呢？很遗憾的告诉你，EHT在寻找外星人的方面，并不能给我们太多的帮助。此次拍摄黑洞照片的难度，有人将形象将它形容为从地球上观测月球上的一枚硬币。
说实话这种难度已经是相当高了，但通过望远镜来寻找外星人的难度却远远不止这个程度。如果要拿硬币来说的话，寻找外星人“这枚硬币”至少是离地球1光年远的位置！要知道黑洞的质量是相当的大的，就银河系中心的黑洞都是太阳质量的400万倍以上，而太阳占据了我们整个太阳系99.86%的质量。就算在某个星球上存在着外星人，这个星球在宇宙的巨大的尺度下也是极为渺小的，想通过望远镜来发现他们，简直是难上加难。
当然如果人类的科技进一步发展，能够将望远镜放在月球、火星甚至是遥远的冥王星上，从而组成一个更加巨大的虚拟望远镜阵列，又或者某个外星文明高度发达，能够表现出宏观的人为迹象，例如戴森球，我们也可能会发现一些外星人的蛛丝马迹。相信人类在探索宇宙的道路中会越走越远，最终为我们解开一切的谜底。
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