深度长文：黑洞吞噬一切物质，那么我们是如何感知黑洞的？

黑洞，确实是一个非常的诡异的天体，凭借超强的引力能够吞噬一切靠近的物体，哪怕是光也不例外。

不仅仅是我们看得见的物体，还是看不见的能量，信息的一旦越过黑洞的事件视界，就会有去无回，不会再重返现实世界。

也就是说，无论如何，我们都不可能看到黑洞本身，不管是借助多么先进的望远镜，都不可能看到黑洞，因为看到任何物体都需要这个物体能发光或者反射光线，但黑洞既不发光，也不会反射光线。

但是天文学家们在2019年已经拍摄到了人类历史上首张黑洞照片，证明了黑洞确实存在。很多人就有这样的疑问：既然黑洞不发光也不反光，天文学家们是如何拍摄到黑洞的照片的呢？如何肯定那就是一个黑洞呢？

其实道理很简单。宇宙万事万物都不是孤立存在的，任何一个东西肯定会与周围的事物产生直接或间接的联系。

就好比我们想了解一个人，并不一定非得与这个人接触亲自去感受，只需要了解这个人周围的人群，比如说他的亲朋好友，就可以大致了解这个人的情况。

黑洞也是这个道理，虽然我们无法看到黑洞，无法接收到黑洞的任何相关信息，但我们可以通过了解黑洞与周围天体物质的特性来探索黑洞的特点。

其实一开始黑洞只是一个纯粹的数学概念，数学家们通过计算分析出了有这么一个诡异的天体存在，这个天体质量很大，体积很小，它产生的引力连光都无法逃脱。而爱因斯坦的广义相对论也预言了这种诡异天体的存在。

但预言归预言，科学家们需要在现实中找到黑洞存在的证据。但由于黑洞的特性，不发光也不反光，科学家们在观测黑洞时，一开始确实遇到了很大的难题。

因为通常情况下，光是科学家们观测天体唯一能依仗的工具，如果连光都不行了，他们必须另辟蹊径。这就有了后来通过了解黑洞周边天体的运动情况，来间接寻找并判断黑洞存在的证据。

总体来讲，目前主要有三种观测黑洞的方法。

第一，引力效应。我们都知道，宇宙万物之间都有引力，月亮围绕地球转，地球围绕太阳转，这都是因为引力的存在。

太阳质量很大，意味着地球受到太阳的引力自然很大，但地球并没有被太阳强大的引力坠落到太阳上面，而是一直围绕着太阳公转几十亿年之久。

而黑洞与太阳的情况就很相似，黑洞周围通常也会有天体存在。很多人会有疑问：黑洞不是吞噬一切物体吗？

并不是那样的，黑洞只会吞噬一切靠近的物体，具体来讲就是越过黑洞事件视界的物体。如果一个物体没有越过事件视界，并且速度足够快，就不会被黑洞吞噬，而会围绕黑洞旋转。

可以这么通俗理解，黑洞的逃逸速度为光速，所以一旦被黑洞引力捕获，理论上只有超光速才能逃离黑洞，但超光速又是不被允许的。

这与地球的逃逸速度原理是一样的。地球的逃逸速度为每秒11.2千米，大于这个速度就可以摆脱地球引力束缚，小于这个速度就会被地球引力捕获。

所以，如果有一个天体位于黑洞的时间视界之外，那么这个天体与黑洞之间的关系，就相当于地球与太阳之间的关系。

假设我们同样也看不到太阳，但凭借地球以及其他行星的周期运动规律，同样能判断出八大行星围绕着一个看似空无一物的区域公转，而那个区域一定存在某种大质量天体，通过具体计算就可以计算出那个大质量天体的具体特性，结果肯定与太阳的特性基本一致。

利用这种方法，同样可以判断出黑洞的存在。通过黑洞周围天体的运行规律，首先计算出有一种大质量天体的存在，而这种天体无论如何都观测不到，根据爱因斯坦的广义相对论，这种天体只可能是黑洞。

第二，引力透镜。还是需要广义相对论，该理论表明大质量天体会带来明显的时空弯曲，而时空弯曲的结果就会形成一种放大镜效应。如果在一个遥远天体和地球之间有黑洞存在，那么遥远天体发出的光线途经黑洞时，就会发生弯曲和汇聚现象，据此科学家们就可以判断出黑洞的存在，还有它的一些特性。

第三，明亮的吸积盘。刚才说了，浩瀚宇宙中，黑洞几乎不会独立存在，几乎所有黑洞周围，都或多或少地有天体的存在，通常是恒星，尤其是超大质量黑洞，周围更是布满了密密麻麻的恒星，这些恒星都以极高的速度围绕着黑洞运行，稍有不慎就会被黑洞吞噬。

而在恒星被黑洞吞噬的过程中，大量带电粒子之间由于相互摩擦碰撞，会辐射出超强的高能射线，也就是能量。

由于磁场扭曲和动量守恒，很多带电粒子会被黑洞以接近光速的速度喷射出来，与高能射线一起组成了宇宙中最猛烈的能量爆发。

如果科学家们能观测到这些猛烈的爆发，就可以间接找到黑洞存在的证据了。

虽然我们无法直接获取黑洞的任何信息，但仍旧可以通过黑洞与外部世界的相互作用，间接判断黑洞的存在。实际上这与我们判断空气的存在道理是一样的，我们并不能直接看到空气的存在，但为什么如此坚定空气一定存在呢？

道理很简单，因为我们可以间接感受到空气与周围事物的相互作用，空气的流动可以形成风，而风是我们能感受到的。

总结

理论上讲，人类或许永远都不可能直接看到黑洞的存在，甚至未来某天即便人类有实力来到一个黑洞附近，也无能为力，我们看不到黑洞，也不能通过发射探测器到黑洞里面一探究竟，因为任何物体一旦进入黑洞，就有去无回，甚至连任何信息都不能发射出去。

理论上讲，如果派人进入黑洞，而这个人不因黑洞强大的潮汐引力而死去的话，他或许能一睹黑洞内部的风采，但也仅此而已。黑洞的风采只有他一个人知道，无论如何他都不可能告诉黑洞外面的人。

但不管怎样，人类对黑洞的探索不会停止。人们对宇宙的认知还非常有限，甚至算不上冰山一角，我们也一定坚信存在更高级的大自然法则，而这样的大自然法则或许能让我们直接观测到黑洞的本来面目。