他们“看到”了黑洞解读2020年诺贝尔物理学奖成

新华社北京10月6日电（记者罗国芳）2020年诺贝尔物理学奖颁发给了三位获奖者，因为“他们发现了宇宙中最奇异的现象之一黑洞”。

英国物理学家罗杰彭罗斯证明黑洞是广义相对论的直接产物。德国科学家赖因哈德根策尔和美国科学家安德烈娅盖兹则发现，在我们银河系的中心，有一个看不见的、质量极大的天体控制着周边恒星的轨道，目前对这个天体的唯一解释就是一个超大质量黑洞。

10月6日，在瑞典斯德哥尔摩，瑞典皇家科学院公布2020年诺贝尔物理学奖获得者。（新华社发，魏学超摄）

爱因斯坦提出的广义相对论颠覆了传统的空间和时间概念。他的方程式预言了黑洞的存在大质量的天体会使空间弯曲、时间减慢，一个超大质量的天体甚至能吞噬光线，从而形成一片“绝对黑暗”的空间，这就是黑洞。值得一提的是，爱因斯坦本人并不相信黑洞真的可以存在。

，在爱因斯坦去世10年后，彭罗斯用巧妙的数学方法论证了黑洞可以形成，并对其进行了详细描述在黑洞的核心隐藏着一个奇点，它的时空曲率无穷大，密度也趋于无限大。一旦物质开始坍缩，就没有什么能阻止坍缩的继续，所有物质只能沿一个方向走向奇点。这是一条通往时间尽头的“单行道”。

彭罗斯这篇开创性的论文发表于1965年1月，至今仍被认为是自爱因斯坦以来对广义相对论最重要的贡献。现在，黑洞的中心存在奇点已成为科学界的普遍认识。

黑洞引力非常强大，甚至连光线也无法逃逸，没有光线射出的边界称为“事件视界”。直接窥视黑洞是不可能的黑洞所有的秘密都藏在它的事件视界内。，星星为孜孜以求的科学家们指明了方向。

由欧洲南方天文台(ESO)2011年12月14日提供的图片显示，一团气体云正接近银河系中心的黑洞。（新华社/EPA欧新）

利用恒星的轨道作为向导，根策尔和盖兹提出了迄今最有说服力的证据，证明银河系中心隐藏着一个看不见的超大质量天体。

100年前，美国天文学家哈洛沙普利确定了银河系的中心，即射手座（又称人马座）方向。但直到20世纪90年代，随着更大、更先进的天文观测设备出现，科学家们才得以对银河系中心进行更系统的研究。

根策尔和盖兹分别领导一个研究小组，自上世纪90年代初以来一直试图透过尘埃云观测银河系中央一个名为“射手座A”的区域。根策尔小组最初使用位于智利的新技术望远镜（NTT），而后使用位于智利帕拉纳尔山上的甚大望远镜（VLT）。而盖兹小组则使用位于美国夏威夷冒纳凯阿山上的凯克天文台。

近30年来，根策尔和盖兹的团队不断完善观测技术，追踪观测区域内众多恒星中一批最亮恒星的运动轨迹。其中一颗恒星在不到16年的时间内完成了围绕星系中心的完整运行，科学家们得以绘制出它的完整轨道。

两个研究团队在数十年如一日的观测后得出一致结论银河系中心存在一个质量非常大且看不见的天体，在不超过太阳系的空间中聚集了约400万个太阳的质量，使周边恒星急速旋转。对这个看不见的天体，目前唯一合理的解释就是它是一个黑洞。

这是2019年4月10日发布的人类史上首张黑洞照片。（新华社发，事件视界望远镜项目组供图）

2019年4月10日，由全球8台射电望远镜组合而成的“事件视界望远镜”项目拍摄到人类历史上第一张黑洞照片。被拍到的这个黑洞位于一个名为M87的星系中央，其质量是太阳的65亿倍。在不久的将来，银河系中央的黑洞“真容”可能也会显露。

诺贝尔物理学奖评委会主席戴维哈维兰德在颁奖仪式上表示，今年获奖者们的发现为研究致密和超大质量天体开辟了新天地。但这些奇特的物体仍然提出了许多有待进一步解答的问题，并激发未来的研究。他说“不仅有关于它们内部结构的问题，还有关于如何在紧邻黑洞的极端条件下测试我们的引力理论的问题。”