黑洞若是吞噬一切那我們是如何感知黑洞的?

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百度說黑洞開始吞噬恆星的外殼時，並不能吞噬如此多的物質，而會釋放一部分物質，射出兩道純能量——γ射線，但在釋放的同時不會在被吸入黑洞嗎？為什麼？

題主問了一個好問題，我想這個問題可能也是在許多科學領域裡面讓大家很困擾的問題：對於一個看不見、摸不著的東西，我們是怎麼研究然後又給出了許多那麼篤定的答案的呢？

其實很簡單，任何一個天體、或者說任何一樣東西（物體、人物、事件）在這個世界上都不能單獨的存在。它總會以各種各樣的方式或直接或間接的影響周圍的事物。在我們了解一個歷史人物的時候，我們會通過了解他周圍的人來了解他（譬如說，歷史上幾乎沒有任何對於汪倫的直接記載，但我們卻可以通過「桃花潭水深千尺，不及汪倫送我情」看出他的好客），而要想了解一個黑洞，我們可以通過它周圍天體和物質的特性來探知它的奧秘。

黑洞最早是一個純數學上的概念，包括拉普拉斯在內的數學家通過計算，提出如果有一個物體的質量足夠大而體積足夠小，那它的引力就會大到連光都無法逃離。在愛因斯坦於1915年發表廣義相對論一個月之後，德國物理學家史瓦西（Schwarzschild）得到了一個廣義相對論方程的精確解，正式預言了這樣一種天體的存在。

正如題主問的一樣，在黑洞的概念剛剛提出的時候，黑洞的觀測是一個非常大的難題，因為它本身既不發光，也不能反射光，而光幾乎是天文學家所能依仗的唯一的工具。但隨著物理學家們對廣義相對論認識的加深，以及對各種極端情況下電磁運動的研究，我們現在能很確切的了解黑洞及周邊天體的結構，並且能預言出這些結構會導致的種種可觀測效應。所以，我們可以通過觀測其他的天體現象來間接判斷黑洞的存在。目前比較被接受的黑洞觀測方法有三個：

一、引力效應。太陽有巨大的質量，地球也因此受到太陽的引力。可是地球並沒有墜入到太陽里去，而是繞著太陽一圈一圈的旋轉。和太陽一樣，黑洞也有巨大的質量並對周圍的天體產生引力。而和大部分人想像的不同，並不是所有的東西都會被黑洞吸引到黑洞中心的奇點。如果有一個物體在黑洞的「事界」（event horizon）之外，那黑洞對於這個物體就會和太陽對於地球一樣，讓它繞著自己旋轉。所以，如果我們觀測到有許多恆星繞著某個似乎空無一物的區域旋轉，那我們可以肯定的是那個空無一物的區域有一個質量巨大的天體。什麼樣的天體會質量巨大而又不可觀測呢？除了黑洞，也就是遵循黑暗森林法則的外星生物了（參見《三體》）。鑒於後者是科幻小說，科學家們傾向於選擇前一種可能性。下圖是對於我們銀河系中心黑洞的一個觀測。在10年的時間裡（1992～2002）科學家們觀測到了這些恆星對於圖中十字區域的圓周運動，證明了黑洞（候選）的存在。

二、引力透鏡（gravitational lensing）。根據廣義相對論，質量巨大的物體會彎曲周圍的時空。而直接的結果，就是形成一種類似放大鏡的效應。當有黑洞存在於我們和某些遙遠天體之間時，來自遙遠天體的星光會被途中的黑洞彎曲和匯聚。下圖是引力透鏡的效應觀測到時的樣子：

三、活動星系核（Active Galactic Nucleus，簡稱AGN，翻譯可能不準確）。單獨而孤立的黑洞幾乎是不存在的。每一個黑洞附近，都或多或少有一些天體，慷慨的奉獻著自己的「血肉」養育著黑洞。黑洞這玩意吃東西的時候一點也不文雅，它不僅大快朵頤的湯水四濺，而且是名副其實的大款——吃一碗倒一碗。在這些物質被黑洞的引力捕獲并吞噬的過程中，各種帶電粒子由於互相之間的摩擦會輻射出大量的高能射線（湯水四濺）；而由於動量守恆和磁場的扭曲，很大一部分的帶電粒子本身也被黑洞以接近光速的速度甩出來（倒的那一碗）。這些高能射線（主要是X射線和伽馬射線）和帶電粒子會遵循一個特定的方向（垂直於吸積盤，也就是accretion disk的方向。這些翻譯過來的詞聽著都很奇怪）從黑洞向外噴射。而如果這些噴射出來的射線和粒子處於能被觀測到的方向，我們就又能間接探測到黑洞的存在了。下圖是一個AGN的模型（這個模型現在還沒有直接觀測結果的證實，但被物理界廣泛接受和認可）：

所以再總結一下對題主的回答：雖然黑洞吞噬一切，包括光，我們仍然可以通過多種方式去研究和探索，並且觀測和感知到它的存在。

也許直到人類滅亡的那一天我們也不可能「看」到黑洞究竟長什麼樣，也許我們永遠也不會有黑洞的倖存者講述劫後餘生的故事。但是人類對知識的渴求，對宇宙的探索，會讓我們的腳步越走越遠，和黑洞中心的奇點無限接近。

前面都是專業回答，俺給你個外行的。

感知黑洞，就像瞎子過溝，用馬竿敲地面，每次敲擊都有震動從竿上傳來，忽然有一下敲過去，手上沒感覺到震動，竿兒好像落在虛空里了，瞎子就知道這是到溝邊兒了。

【什麼都沒有】也是一種信息。

被吞噬的天體在被吞噬以前會先被潮汐力撕爆。γ射線是被撕爆的恆星進入事件界面以前放出的。

我來用一個外行的理解來首先回答我們是怎麼感知可以吞噬一切的黑洞的：

1.主要是靠他作用於其它物體的引力，當一個大質量的恆星圍繞著感覺啥也沒有的一個空曠區域瘋狂轉圈時，我們可以計算出這個看似空曠的區域應該有的質量，當這一質量大到從理論上連中子星也不可能對抗本身引力會塌縮時，黑洞就是唯一的解釋。當然，黑洞是最可能的解釋，但絕不是唯一的解釋，也有可能是高科技外星人站在中間用個皮筋拉著恆星轉圈也說不定。但我們根據奧卡姆剃刀，用黑洞來解釋是性價比最高的解釋了。

2.當然，它還會引起經過它附近的光線的扭曲，這就是引力透鏡，當我們看到星系扭曲成奇怪的形狀，多數是前面有個黑洞。其實也是靠它作用於其它物體的引力才使我們可以感知到它的存在。

3.在垂直於積盤的方向，也就是黑洞的南北極，會有高能粒子與射線發射出來，在空曠的宇宙中綿延上千光年。好了，題主的問題來了：既然黑洞可以吞噬一切，為什麼還會發射出粒子？
那是因為：不是黑洞的表面發射的，是位於黑洞的視界之外處發射的。
有點繞啊，如果用地球來比做黑洞，大氣層比做視界（物體一但進入大氣層，就再也出不去了），那麼，是大氣層的邊緣在黑洞劇烈地吞噬物體過程中發出的粒子與射線，不知道我比喻的對不，反正你這麼理解就對了。

以上均手打，有道理您就點個贊。如有不對，專業人士請指正，也可以一笑而過，您就當沒看見，咱討論醫學問題就好。

火盆燒點一切，你還是可以烤火嘛

有個東西叫做吸積盤，會因為黑洞強大的引力吐出X射線，藍星人就可以觀測到啦。

嚴格意義上說我們並沒有觀察到過過黑洞但是黑洞周圍有東西但黑洞處什麼都觀察不到所以我們才知道那裡有個黑洞的並且黑洞也不能說是吞噬一切

愛存在。
我看不見愛。
但是能感覺到。
通過交流時的語氣神情行為表現等等。

黑洞同理。

廣義相對論預言黑洞的存在，然後物理學家有意尋找，再通過引力，光譜等手段驗證

而會釋放一部分物質，射出兩道純能量——γ射線，但在釋放的同時不會在被吸入黑洞嗎？為什麼？

簡單來說，這都是在黑洞的外面發生的。

我們先猜出來這東西存在，然後按照我們的理論和猜測去假設這個東西對外界的影響，最後通過觀測外界實際情況來推斷出黑洞真實存在

應該這樣說~~咱不看黑洞，看它鬧出來的動靜就行了。

比如黑漆漆的森林裡，你腿上被咬了一口，馬上就明白了：麻痹有蛇！

為何不想一下，我們9也許就在一個黑洞里……目前所謂的宇宙，也許在洞里。

人類：黑洞蟈蟈，為啥我看不見你呀。
黑洞：人類美眉，為什麼你一定要看見我？

人類：不看見你，怎麼確定你是不是真的存在。越是看不見，俺就越想你，想的人家心裡癢的慌。
黑洞：我的存在和你看不看得見我，沒有關係。你存在你的，我存在我的，之所以你看不見我，是因為我們關於存在的協議不同。

人類：明白了。協議不同，插網線也沒有用。眼睛白長了。
黑洞：所以，你要想看見我，就要修改協議。不然就無法通訊，無法通訊就無法互相感知。無法互相感知，就等同於不存在。

人類：我的協議，就是看。
黑洞：我的協議和你相反，就是不看。

人類：那可要怎麼改喔。
黑洞：要麼你不看我，要麼我看你。好像都很難。

人類：物理上的異地戀算神馬。現在懂了，協議上的異地戀才最痛苦。
黑洞：親愛的，不要難過。還有一種辦法。

人類：是什麼？
黑洞：如果我們都能夠同時的既不看，也不「不看」，我們的協議就會一樣，就會看到對方。

人類：黑洞蟈蟈，你把俺腦子燒壞咧。
黑洞：就知道你做不到，也理解不了。可這是唯一的辦法了。

人類：還是看不見嘛。
黑洞：哦。

人類：好蟈蟈，俺愛你。想你想的心裡又癢了。
黑洞：哦，知道了。

題主，拿張白紙、在中間開一個洞。

注意，洞是眼睛看不到的（眼睛無法看到「沒有東西」的東西）；

那麼，題主你是怎麼知道白紙上有個洞的？

看了第一個答案也補缺了不少知識盲點但是我還是想補充一點那就是量子力學中最重要的一個原理：海森堡不確定性原理它告訴了我們觀察尺度越小我們的宇宙越「瘋狂」如果題主讀過霍金著名的《時間簡史》那一定記得其中有一個章節叫《黑洞不太黑》裡面談到了關於黑洞輻射在黑洞的視界邊緣究竟是怎樣的一副光景根據愛因斯坦的相對論光是無法從黑洞逃逸的但是海森堡的不確定性原理卻說在黑洞的視界邊緣就算是光子也是瘋狂的它不會乖乖的任黑洞貪婪的吞噬而是在視界邊緣」調皮的跳動「即量子漲落般的圖景那些就是黑洞輻射也就是黑洞不太黑的原因。而題主的問題類似我們不能單純的用相對論去解釋因為真正的大統一時代還沒有來臨量子力學仍舊是不可或缺的理論基礎。

我給你貼一個鏈接，這個易懂。講的很清楚。
亞利桑那大學公開課，宇宙起源第五個講座，黑洞起源—極端引力
http://open.163.com/movie/2011/6/C/D/M83H6CMSE_M84G2JMCD.html

宇宙黑洞的新學說 ——「『磁場旋渦』說」：

宇宙黑洞是天體運動時產生的各種「磁場旋渦」中心。有恆星級黑洞、星系級黑洞等，與地球上颱風的原理和形態一樣，按其原理和形態來說，它倒真是個名副其實的「黑暗磁場旋渦空洞」。

摘自《自然物質的變化——揭示生命、地球、宇宙奧秘》一書建一著

http://blog.sina.com.cn/jianyi1151

諸多回答基本都沒有答到點子上，因為絕大多數人沒有過題主的疑問所以也就不能精準地答疑。我以前有過和題主一樣的問題，後來才弄明白。

題主的問題不是上面很多人回答的「如何通過可觀測的物理現象推斷黑洞的存在」，而是「黑洞吞噬一切物質的話會對其可觀測性造成疑問」。重點在於所謂的「吞噬一切」，是個誤導性的論斷，它給人一種錯誤印象——宇宙中的一切都在黑洞的如來掌心中，誰都逃不掉、只是早晚問題。這就是由於科普不到位等因素，人們對黑洞一直存在的誤區。但事實上學過高中物理就知道這個論斷是有問題的，引力再大也要遵循平方反比衰減率，只要你引力不是無窮大，那麼我距離你黑洞足夠遠的話我就可以使自己感受到的黑洞引力足夠小，我是完全可以逃脫的。

真正的關鍵在於黑洞的（粗略來講）定義是「引力密度極大」而不是「引力（絕對）數值極大」，也就是說只有在離黑洞（相對）比較近的一個有限的空間區域內才無法逃脫。這個區域的邊界就稱為視界，只要你在視界之外，理論上你能量足夠的話是完全可以逃脫的。

所以說，雖然視界內的物質都被黑洞吸了、我們觀測不到，但視界之外的物質的能量高的部分是可能逃出來被我們觀測到的，通過對這些成功「越獄」者的觀測，我們可以間接推測出有一塊區域其引力密度大到逆天了、大到超過了臨界值，於是間接推測出這塊區域存在一個黑洞。至於具體的通過越獄者進行推測的辦法，在最高票答案中有闡述。

中學生還可能對這種間接推測的方式不喜歡、不習慣。但事實上物理中大量現象都是間接觀測到的，將來多遇到一些習慣了就好了。

雖然第一個答案說的很詳細了，我還是想簡單的說一下。「黑洞能吞噬一切」這種說法本來就是錯誤的，首先萬有引力是沒法消除的，黑洞所謂的吞噬一切就是是因為質量異常大，體積異常小，這樣黑洞附近的引力大的驚人，連光都無法逃脫。
話說回來，引力和質量有關，所以所有跟質量沒關係的現象黑洞都無法「吞噬」，都可以用作觀測黑洞的方法。比如磁場，引力場什麼的。