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本文作者：Howard
北京时间2019年4月10日21:00，中国、美国、日本、智利等地天文学家同时举行新闻发布会，向世界展示了人类历史上第一张“黑洞照片”。
今年3月，一组研究人员在《科学进展》杂志上发表了一项新的计算结果，这项计算结果预测，极端重力光弯曲所产生的黑洞图像中有一个惊人且错综复杂的子结构。一位名叫Daniel Kapec的研究员说：
“对于思考黑洞的物理学来说，这是一个非常令人兴奋的时刻，爱因斯坦的广义相对论对几种现在终于可以实现的黑洞观测方法都做出了一些惊人的预测，我认为我们可以预料在未来几年内取得很多进展。作为一名理论学家，我发现理论和实验之间的快速融合特别有价值，随着这些实验方法变得更加灵敏，我希望我们能够继续分离和观察广义相对论的普遍预测。”
伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校的物理学研究生George Wong指出：
“将来自不同领域的专家聚集在一起，能够使我们真正地将我们对光子环的理论理解与观测的可能性联系起来。”
总结下来就是：有了广义相对论和首张黑洞照片，科学家们将可以拍到更清晰的黑洞图像。
4月8日据新浪科技报道，“事件视界望远镜”又发布了一张黑洞的“打喷嚏”照片：一股从超大质量黑洞附近喷射而出的相对论性喷流。
照片中的喷流出现在类星体3c279，它是一个位于处女座的星系。中心的一个光点异常明亮且不停闪烁。这说明，那里有一个超大质量黑洞，不断有气体和星体落入它的势力范围。
今天，距离人类首次公开黑洞视界面已经过去了整整一年。我们再来聊聊100年来人类的“黑洞探索史”。
18世纪，以牛顿为代表的光粒子说引领着世界，再基于当时牛顿的万有引力定律，我们知道，当物体的速度达到第一宇宙速度时便可逃脱地球引力飞离地球，那么当时就有人想：若引力大到连光的速度都无法逃离，会不会光就无法逃出这个天体。
1783年，英国哲学家米歇尔在写给卡文迪许的一封信中发表了这一想法，称之为暗星（Dark Stars），这也是历史首次有关黑洞的文献。
米歇尔写给卡文迪许的信中关于暗星的部分
1796年，法国学者拉普拉斯也独立地提出暗星的想法，并将这个想法写到了其著作Exposition du Système du Monde的第一和第二版中，并于1798年给出了一个光逃逸不出的证明。这也是迄今为止人们能够发现的人类关于黑洞最早的一个认识。
米歇尔和拉普拉斯的暗星. 牛顿时空中不存在真正意义上黑洞的概念
1915年，爱因斯坦在广义相对论中最先预言了“黑洞”。
1964年，美国女科学记者Ann Ewing在Science News Letter上发表的一篇关于“黑洞”的短文。
安 ·尤因最先使用了黑洞这个名词
1967年，美国著名物理学家惠勒(Wheeler)在哥伦比亚大学的一次题为“Our Universe: the Known and Unknown”的公众讲座中使用了“黑洞”（Black Hole）这个词，从那时起“黑洞”逐渐成为物理学中的一个专有名词。
从1960年初到1970年初, 广义相对论和黑洞物理的研究取得了辉煌的成就。这10年左右的时间被称为黑洞物理的“黄金年代”。
1973年，霍金与巴丁和卡特建立了黑洞的力学四定律。霍金强调：虽然这四条定律和热力学中的四条定律非常相似，但黑洞不是一个热力学系统。同年11月，霍金提出了霍金辐射。
1974年，随着霍金辐射的发现，至今黑洞物理最为辉煌的时代逐渐落下了帷幕。
1978年，法国天体物理学家让-皮埃尔·卢米手绘了第一幅黑洞事件视界的图像。
黑洞事件视界，是一种时空的曲隔界线，在黑洞周围的便是事件视界。
《星际穿越》中的卡冈图雅黑洞
2015年9月，人类第一次听到了两个黑洞相互碰撞的声音：引力波。
2016年6月，LIGO合作组宣布：2015年12月26日03:38:53 （UTC），位于美国汉福德区和路易斯安那州的利文斯顿的两台引力波探测器同时探测到了一个引力波信号。这是人类探测到的第二个引力波信号。
2017年4月，来自全球30多个研究所的科学家们开展了一项庞大的观测计划，利用一个虚拟望远镜网络，拍到黑洞的视界面。这个虚拟的望远镜网络被称为“事件视界望远镜”（EHT）。
全球虚拟望远镜网络布局
2019年4月，“冲洗”了两年之久的“黑洞事件视界面”第一次公开展示，人类第一次看到了黑洞的“照片”，所观测到的黑洞阴影和相对论所预言的几乎完全一致。（见文章首图）
在了解了“黑洞探索史”之后，我们再来聊聊“黑洞是怎么形成的？”
“黑洞”很容易让人望文生义，黑洞就是“宇宙中一个非常大的窟窿”。其实不然，我们所说的黑洞，其实是一个宇宙天体，主要是由于其极大的引力造成没有物质能够逃离黑洞，因此才被称为黑洞。
像宇宙万物一样，恒星也会衰老死亡。一些大质量恒星在核聚变反应燃料耗尽时，内核会急剧塌缩，所有物质快速的向着一个点坍缩，最终坍缩成一颗黄豆大小的奇点，并形成一个强大的力场漩涡，扭曲周围时空，成为黑洞。
重型恒星演化过程
恒星的生命历程
宇宙中，黑洞可分成三类：
恒星级质量黑洞（几十倍—上百倍太阳质量）
超大质量黑洞（几百万倍太阳质量以上）
中等质量黑洞（介于两者之间）
到目前为止，通过间接的观测，人类在银河系发现和确认了20多个恒星级质量黑洞，但可能有上千万个恒星级黑洞候选体。
黑洞和积吸盘的艺术想像图
聊完了“黑洞”的“探索史”与“形成”，我们最后说说：人类史上首张黑洞照片公布一年后，我们人类进步了吗？
答案是肯定的。
黑洞的存在与否，可以间接推论宇宙是何时产生的，以及“宇宙大爆炸”等起源说是否正确。黑洞的存在与否是否会影响到星系演化，或者说是否会影响到人类和其他生物的生存，也是值得研究的。另外，黑洞既然存在，那“白洞”是否也存在？因为一进一出是符合物质守恒规律的……
换一个角度来说，黑洞的存在，给了人类发展下去的动力。
我们探索宇宙，不仅是仰望星空的情结，更是为了人类的衍生。
以下文献对本文有帮助：
[1] 中国科学院理论物理所.从夸克到宇宙：理论物理的世界[M].科学出版社，2019.
[2] RongGen CAI,LiMing CAO.The nature of black holes[J].Chinese Science Bulletin.2016, Volume 61, Issue 19: 2083-2095.
[3]黑洞如何形成的呢？.外星探索[EB/OL].http://www.ufo-1.cn/article/201904/6698.html，2019.
[4]张田勘.为什么当下热衷于研究黑洞假说[N].光明日报，2019年04月11日（02版）.
