4月10日，中國科學(xué)院上海天文臺舉行新聞發(fā)布會，發(fā)布人類史上首張黑洞照片，包括中國在內(nèi)的全球多地天文學(xué)家同步公布了黑洞“真容”。 照片展示了一個中心為黑色的明亮環(huán)狀結(jié)構(gòu)，看上去有點像甜甜圈，其黑色部分是黑洞投下的“陰影”，明亮部分是繞黑洞高速旋轉(zhuǎn)的吸積盤。該黑洞位于室女座一個巨橢圓星系M87的中心，距離地球5500萬光年，質(zhì)量約為太陽的65億倍。

史上首張黑洞照片震撼亮相 未來人類能源問題有望解決？

圖片來源：EHT Collaboration

上世紀初，愛因斯坦提出廣義相對論預(yù)言了黑洞的存在。這是一種體積極小而質(zhì)量極大的天體，引力非常強，以至于周圍一定區(qū)域內(nèi)連光也無法逃逸，這一區(qū)域被稱為“事件視界”。這一由200多名科研人員歷時10余年、從四大洲8個觀測點“捕獲”的視覺證據(jù)，有望證實愛因斯坦廣義相對論在極端條件下仍然成立。

照片給出黑洞這一極端天體存在的最直接證據(jù)，驗證了廣義相對論，也將幫助回答星系中的壯觀噴流如何產(chǎn)生并影響星系演化等諸多前沿問題。

黑洞作為人類探究已久的神秘宇宙體，本次首張黑洞照片的發(fā)布意義重大。此前，有研究認為黑洞將成為人類的未來能源來源，這樣的猜想有依據(jù)嗎？又如何能進一步探究確認？

黑洞能源將為人類文明帶來巨大飛躍

人類文明之所以能夠有科技的快速發(fā)展，能夠快速走出地球探索宇宙，離不開能源的快速發(fā)展。可以說，人類文明的發(fā)展速度快慢，決定因素就是能源的發(fā)展速度如何。

如今人類的能源還是以開采的礦物資源為主，可是這些能源都屬于不可再生資源，比如煤炭、石油、天然氣、可燃冰等，這些能源都是在地球過去幾十億的變遷中在自然的作用下經(jīng)過漫長的歲月慢慢形成的，一旦消耗，難以復(fù)原。

一旦人類將地球上這些不可再生資源用完之后，該怎么辦？為此，科學(xué)家們一直在努力研究探索新能源的發(fā)展，如風電、光伏、生物質(zhì)等，更高層面上，還有目前正在不斷深入研究的可控核聚變能源，可控核聚變之上還有反物質(zhì)能源，暗物質(zhì)能源等。這些新能源可以取代人類傳統(tǒng)的化學(xué)能源，讓人類擺脫能源之困。

曾有科學(xué)家提出了黑洞能源理論，也就是利用黑洞強大的能量來為人類服務(wù)。我們都知道，宇宙有無數(shù)的天體，除了我們常見的恒星，行星之外，還有一些像中子星，脈沖星，黑洞等特殊的天體。而黑洞無疑是目前發(fā)現(xiàn)的最神秘，也是最強大的天體。

科學(xué)家認為，黑洞可以比我們的太陽更有效地產(chǎn)生能量。由于物質(zhì)在軌道高速運動，因此它可以加熱到數(shù)十億華氏度，從而能夠?qū)①|(zhì)量從材料轉(zhuǎn)化為能量，稱為黑體輻射。相比之下，核聚變將約0.7％的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。黑洞周圍的條件是將10％的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。

現(xiàn)代科學(xué)對黑洞的解釋是一個密度無限大，體積無限小的奇點，因此，黑洞有著無比強大的引力，任何物質(zhì)只是進入黑洞視界，都很難逃脫被吞噬的命運，就連強大的恒星也不例外。黑洞吞噬恒星，在宇宙中并不算稀奇的事，科學(xué)家也多次觀測到這種壯觀的情景。

黑洞的引力如此之強大，稱得上是宇宙的霸主，如此強大的天體必然有著無比強大的能量�？梢哉f，黑洞本身也是一種能源，而且是比恒星內(nèi)部核聚變強大無數(shù)倍的能源，如果能夠利用黑洞強大的能源，那必然會給人類文明的發(fā)展帶來巨大的飛躍。

科學(xué)家探索如何從黑洞中獲取能源

2018年3月14日，物理學(xué)家史蒂芬·霍金于劍橋的家中逝世，享年76歲�；艚鸬囊簧�中，提出過很多驚人言論，比如從黑洞中獲取能源。

霍金解釋說，一對虛粒子中的一個可能落入黑洞中，而另外一個未落入的要么離之而去，要么以輻射的形式逃離出來�；艚鹬�前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，黑洞會創(chuàng)造并噴射出粒子束和射線，其產(chǎn)生的溫度和表面引力有關(guān)，并與其質(zhì)量成反比。

比如，一個質(zhì)量等同太陽大小的黑洞，其放射出粒子的速度極其緩慢，以至于我們很難探測到。然而，一個質(zhì)量為一座山大小的黑洞，其放射出的X射線和伽馬射線的速率將達到1000萬兆瓦特，這足以解決全世界的供電問題。

利用迷你黑洞似乎是一件簡單的事情，但是我們無法將黑洞放置于一個發(fā)電站中，因為它將穿透地面，逐漸落入地心。最好的解決方案是讓其像衛(wèi)星一樣繞著地球旋轉(zhuǎn)�；艚鸨硎�，人類多年以來一直苦苦追尋這樣的迷你黑洞，但是都無功而返。

他風趣地說道：“這真是一大遺憾，如果他們找到了這樣的黑洞，我也將獲得諾貝爾獎”。他還解釋稱，我們或許能在時空的其他維度創(chuàng)造出迷你黑洞。但我們暫時還無法看到額外的維度，因為光無法通過這些地方。

但是引力仍然會作用于這些地方，而且這些地方的引力要強得多，因此在額外的維度中更有利于迷你黑洞的形成。如果未來人類能夠創(chuàng)造出這樣的迷你黑洞，并能輕松自如地操縱它們，那么人類的能源問題將輕而易舉的解決。

除霍金外，查爾斯.米斯勒（Charles Misner）、吉波.索恩（KipThorne）和約翰.惠勒在合著的《引力》一書（舊金山弗里曼公司1973年出版P178~179頁）中也提到利用黑洞的能層來解決未來世界的能源問題。

那么黑洞能夠成為未來人類的能源，為人類服務(wù)嗎？科學(xué)家對此的回答是肯定的。雖然人類現(xiàn)在對于黑洞只掌握其皮毛，在很長一段時間內(nèi)也難以做到去利用黑洞強大的能量，但是在未來，隨著科技的快速發(fā)展，對黑洞的了解也會越來越多，當對黑洞的本質(zhì)完全掌握的時候，離開發(fā)利用黑洞的能源也就不遠了。