國家天文臺專家做客抖音直播，爲青少年講解黑洞知識

（原標題：國家天文臺專家做客抖音直播，爲青少年講解黑洞知識）

黑洞,是20世紀以來最具挑戰性也最令人激動的天文學說之一,2020年諾貝爾物理學獎,就被授予了三位研究黑洞的科學家。黑洞究竟是什麼?人類對於黑洞的瞭解又有多少?7月2日晚8點,中國科學院國家天文臺研究員苟利君做客抖音“上知天文”直播間,爲愛好天文學的青少年網友們帶來一場關於黑洞的直播講座。

苟利君是國家天文臺恆星級黑洞研究創新小組負責人,從事黑洞相關的天文學研究多年。直播中,他向青少年網友們介紹了黑洞是什麼、黑洞的形成、人類發現黑洞的過程等黑洞相關的宇宙知識,並回答了網友們提出的相關問題。

黑洞是廣義相對論中存在於宇宙的一種天體,引力極其強大,以至於視界內的逃逸速度大於光速,時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫。黑洞在靜態時是完美的球形,但在旋轉中會變成橢球型。

苟利君介紹,通常意義上的黑洞是天體演化形成的黑洞,一顆正常的恆星在死亡時,通過自身質量的塌縮形成。這一類型的黑洞有其質量下限,約爲三倍太陽質量。此外,近些年科學家們還發現了中等質量的黑洞和超大質量的黑洞。

近年來,許多天文科學家都在研究黑洞相關的課題。2020年,諾貝爾物理學獎就授予了三位天文學家,其中羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)使用巧妙的數學方法,證明了黑洞是廣義相對論的預測產物。另外兩位雷因哈德·根澤爾(Reinhard Genzel)和安德里亞·格茲(Andrea Ghez)則因爲在銀河系中發現超大質量的黑洞並精確測量到其質量而獲獎。

直播中,苟利君還回答了青少年網友們提出的一些問題。有青少年網友針對電影《星際穿越》中宇航員穿越黑洞的情節提問:“現實中宇航員進入黑洞後會發生什麼?”苟利君認爲,首先要區分人能進入黑洞什麼樣的黑洞。當黑洞處於恆星量級或質量小一些時,黑洞的潮汐就會變得無限大,人尚未接近視界面就將被撕得粉碎。只有超大質量的黑洞,才能讓人安全進入。

在靠近黑洞的過程中,人能夠感受到頭和腳之間力的大小差別,這被稱爲潮汐力。越接近黑洞的起點,人感受到的“潮汐力”越大。從理論上看,真實世界中人進入黑洞後,將會朝着黑洞的奇點運動,但也有可能尚未到達起點就已經被撕碎。

對於網友所提問的“太陽最終是否會變爲黑洞”的問題,苟利君認爲根據現有研究理論和觀測數據,只有恆星質量大於20倍太陽質量時,最終纔有可能演化爲一個黑洞,因此太陽最終不會成爲黑洞。

在學習天文相關知識方面,苟利君建議青少年從觀察身邊的現象入手,從學習物理規律入手:“我們生活中有很多有趣的現象,其中包含了深刻的物理規律。仔細留意生活,就會發現其中非常有趣的一面。希望青少年朋友能通過觀察生活喜歡上物理,進而喜歡上天文。”

該系列天文直播由抖音“少年科學說”與“上知天文”科普傳播中心聯合推出。此前,該系列直播曾在國際小行星日前夕邀請北京天文館館長朱進爲青少年講解小行星相關知識,還曾邀請北京天文館副館長齊銳爲青少年講解外星人相關知識。