深度長文：黑洞吞噬一切物質，那么我們是如何感知黑洞的？

黑洞，確實是一個非常的詭異的天體，憑借超強的引力能夠吞噬一切靠近的物體，哪怕是光也不例外。

不僅僅是我們看得見的物體，還是看不見的能量，信息的一旦越過黑洞的事件視界，就會有去無回，不會再重返現實世界。

也就是說，無論如何，我們都不可能看到黑洞本身，不管是借助多么先進的望遠鏡，都不可能看到黑洞，因為看到任何物體都需要這個物體能發光或者反射光線，但黑洞既不發光，也不會反射光線。

但是天文學家們在2019年已經拍攝到了人類歷史上首張黑洞照片，證明了黑洞確實存在。很多人就有這樣的疑問：既然黑洞不發光也不反光，天文學家們是如何拍攝到黑洞的照片的呢？如何肯定那就是一個黑洞呢？

其實道理很簡單。宇宙萬事萬物都不是孤立存在的，任何一個東西肯定會與周圍的事物產生直接或間接的聯系。

就好比我們想了解一個人，并不一定非得與這個人接觸親自去感受，只需要了解這個人周圍的人群，比如說他的親朋好友，就可以大致了解這個人的情況。

黑洞也是這個道理，雖然我們無法看到黑洞，無法接收到黑洞的任何相關信息，但我們可以通過了解黑洞與周圍天體物質的特性來探索黑洞的特點。

其實一開始黑洞只是一個純粹的數學概念，數學家們通過計算分析出了有這么一個詭異的天體存在，這個天體質量很大，體積很小，它產生的引力連光都無法逃脫。而愛因斯坦的廣義相對論也預言了這種詭異天體的存在。

但預言歸預言，科學家們需要在現實中找到黑洞存在的證據。但由于黑洞的特性，不發光也不反光，科學家們在觀測黑洞時，一開始確實遇到了很大的難題。

因為通常情況下，光是科學家們觀測天體唯一能依仗的工具，如果連光都不行了，他們必須另辟蹊徑。這就有了后來通過了解黑洞周邊天體的運動情況，來間接尋找并判斷黑洞存在的證據。

總體來講，目前主要有三種觀測黑洞的方法。

第一，引力效應。我們都知道，宇宙萬物之間都有引力，月亮圍繞地球轉，地球圍繞太陽轉，這都是因為引力的存在。

太陽質量很大，意味著地球受到太陽的引力自然很大，但地球并沒有被太陽強大的引力墜落到太陽上面，而是一直圍繞著太陽公轉幾十億年之久。

而黑洞與太陽的情況就很相似，黑洞周圍通常也會有天體存在。很多人會有疑問：黑洞不是吞噬一切物體嗎？

并不是那樣的，黑洞只會吞噬一切靠近的物體，具體來講就是越過黑洞事件視界的物體。如果一個物體沒有越過事件視界，并且速度足夠快，就不會被黑洞吞噬，而會圍繞黑洞旋轉。

可以這么通俗理解，黑洞的逃逸速度為光速，所以一旦被黑洞引力捕獲，理論上只有超光速才能逃離黑洞，但超光速又是不被允許的。

這與地球的逃逸速度原理是一樣的。地球的逃逸速度為每秒11.2千米，大于這個速度就可以擺脫地球引力束縛，小于這個速度就會被地球引力捕獲。

所以，如果有一個天體位于黑洞的時間視界之外，那么這個天體與黑洞之間的關系，就相當于地球與太陽之間的關系。

假設我們同樣也看不到太陽，但憑借地球以及其他行星的周期運動規律，同樣能判斷出八大行星圍繞著一個看似空無一物的區域公轉，而那個區域一定存在某種大質量天體，通過具體計算就可以計算出那個大質量天體的具體特性，結果肯定與太陽的特性基本一致。

利用這種方法，同樣可以判斷出黑洞的存在。通過黑洞周圍天體的運行規律，首先計算出有一種大質量天體的存在，而這種天體無論如何都觀測不到，根據愛因斯坦的廣義相對論，這種天體只可能是黑洞。

第二，引力透鏡。還是需要廣義相對論，該理論表明大質量天體會帶來明顯的時空彎曲，而時空彎曲的結果就會形成一種放大鏡效應。如果在一個遙遠天體和地球之間有黑洞存在，那么遙遠天體發出的光線途經黑洞時，就會發生彎曲和匯聚現象，據此科學家們就可以判斷出黑洞的存在，還有它的一些特性。

第三，明亮的吸積盤。剛才說了，浩瀚宇宙中，黑洞幾乎不會獨立存在，幾乎所有黑洞周圍，都或多或少地有天體的存在，通常是恒星，尤其是超大質量黑洞，周圍更是布滿了密密麻麻的恒星，這些恒星都以極高的速度圍繞著黑洞運行，稍有不慎就會被黑洞吞噬。

而在恒星被黑洞吞噬的過程中，大量帶電粒子之間由于相互摩擦碰撞，會輻射出超強的高能射線，也就是能量。

由于磁場扭曲和動量守恒，很多帶電粒子會被黑洞以接近光速的速度噴射出來，與高能射線一起組成了宇宙中最猛烈的能量爆發。

如果科學家們能觀測到這些猛烈的爆發，就可以間接找到黑洞存在的證據了。

雖然我們無法直接獲取黑洞的任何信息，但仍舊可以通過黑洞與外部世界的相互作用，間接判斷黑洞的存在。實際上這與我們判斷空氣的存在道理是一樣的，我們并不能直接看到空氣的存在，但為什么如此堅定空氣一定存在呢？

道理很簡單，因為我們可以間接感受到空氣與周圍事物的相互作用，空氣的流動可以形成風，而風是我們能感受到的。

總結

理論上講，人類或許永遠都不可能直接看到黑洞的存在，甚至未來某天即便人類有實力來到一個黑洞附近，也無能為力，我們看不到黑洞，也不能通過發射探測器到黑洞里面一探究竟，因為任何物體一旦進入黑洞，就有去無回，甚至連任何信息都不能發射出去。

理論上講，如果派人進入黑洞，而這個人不因黑洞強大的潮汐引力而死去的話，他或許能一睹黑洞內部的風采，但也僅此而已。黑洞的風采只有他一個人知道，無論如何他都不可能告訴黑洞外面的人。

但不管怎樣，人類對黑洞的探索不會停止。人們對宇宙的認知還非常有限，甚至算不上冰山一角，我們也一定堅信存在更高級的大自然法則，而這樣的大自然法則或許能讓我們直接觀測到黑洞的本來面目。