网红柚子的照片,光子本人照片( 五 )


人们把这个项目命名为事件视界望远镜EHT 。2017年4月 , EHT项目对两个目标进行了持续十天的观测 。为了保证同步 , 每一个射电望远镜都配备了精密的原子钟 。数据记录下来的数据有10PB那么大 , 大约相当于一万块1T硬盘的容量 。许多天文台并没有网络 , 这些数据被装在特制的硬盘里 , 送到了美国的麻省理工学院和德国的马克思普朗克射电所 。
值得一提的是 , 由于南极洲有禁飞期 , 这些数据等了好几个月才从南极运出来 。处理这些数据花了两年的时间 。因为原本人们并不知道黑洞是什么样子的 , 需要通过海量的数据通过一些方法还原到图像 。这就好像公安局的画手通过受害者的描述给罪犯画像一样 , 如果一个画手画 , 他可能会往自己心中罪犯的形象倾斜 , 不能保证客观 。于是 , 世界上多个小组针对数据开展了自己的还原计划 , 直到所有人的结果都一致了 , 黑洞照片才能真正与大家见面 。
(微波是肉眼不可见的 , 这张照片的颜色是人工渲染的 。)还有一个小问题要解释一下 。黑洞连光斗吸引的进去 , 我们是如何看到它的呢?实际上 , 所有有质量的物体 , 都会造成一个引力势阱 , 地球就是在这个引力势阱周围运动 。因为太阳的质量不够大 , 所以引力势阱不够深 , 只要物体以光速运动 , 就一定能脱离太阳的引力 。但是 , 黑洞的质量太大了 , 它的引力势阱也非常深 。
在它附近有一个范围称为视界 , 世界外面的光还是可以逃脱黑洞的引力 , 而世界里面的任何物体都无法逃脱 , 只能向着中心点——奇点运动 。在黑洞附近的恒星由于受到黑洞巨大的引力作用 , 有些物质会被黑洞吸引 。这些物质会围绕着黑洞运动 , 称为吸积盘 。而且 , 在它们向着黑洞运动的过程中 , 速度越来越快 , 温度约来越高 , 就会发出电磁波 , 这就是我们拍摄到的黑洞照片:视界外面的吸积盘 。
有些黑洞由于磁场的影响会将等离子体向着垂直吸积盘的方向喷射出去 , 就形成了喷流 。M87的喷流有几千光年之远 , 非常壮观 , 这在之前就已经被哈勃望远镜拍摄到了 。一张模糊的黑洞照片 , 凝聚了成千上万科学家的心血 。人们通过数年时间 , 在高科技设备的帮助下 , 再次印证了爱因斯坦的广义相对论 。一百年前 , 在没有哈勃望远镜和射电望远镜的时候 , 爱因斯坦就知道答案了 。
光子真的客观存在吗?光子属于基本粒子吗?目前人类对光子的认识达到了什么程度?
光子的客观存在与否和是否属于基本粒子 , 已经不是很要紧的事了 。光子的概念 , 第一次提出是由爱因斯坦做的 , 只不过那时候叫光量子 , 而爱因斯坦也因为发现并解释了光电效应获得了1921年的诺贝尔物理学奖 。题主问的客观存在 , 更倾向于想知道光子是不是一个实实在在的“微粒”在飞行 , 这其实是一个很不好回答的问题 。但就像我开篇说的 , 这个问题的答案对于目前的物理学研究并不是很要紧的事 。
你要说光子是真实客观存在的微粒 , 在20世纪的科学家看来 , 上面的光电效应和后来的康普顿效应就是来佐证这个观点的 。这样看来 , 光子确实是实实在在的“微粒” 。但实际上 , 在后来的量子力学日渐成熟后 , 当物理学家不把光子看成一个具有动量的 , 实实在在存在的“微粒”时 , 也能同样解释光电效应和康普顿效应 , 并且还更完美 。而光子是否属于基本粒子这个问题 , 严格来说是一个历史问题 。

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