黑洞作為宇宙中的緻密天體，經常代表著恐怖與未知，它就像是藏於深淵當中的巨獸，蟄伏在宇宙的各個位置，等待著「獵物」送上門來。
黑洞的藝術概念圖
可哪怕知道黑洞如此可怕，人類還是按捺不住自己的好奇心，想盡法子尋找黑洞，或者說觀察這種詭異的天體。隨著首張黑洞照片的披露，人們發現黑洞似乎並不是完全「漆黑」的，它的外部其實是紅色的。
那麼，為什麼黑洞是紅的呢？為什麼科學家在找到黑洞之後說愛因斯坦又對了？答案其實都源於黑洞背後的超算。
人類首張黑洞照片
為什麼黑洞是紅的？
相信許多人都見過這張黑洞照片，這是科學家費了很大的功夫才洗出的照片，原型是距離地球5500萬光年遠的M87星系當中的黑洞。
從照片來看，黑洞的顏色並不是漆黑一片，除了中心是黑色以外，外部竟然是紅色的，遠看起來就像是一個「火圈」。對此不少人都戲稱，黑洞的名字起錯了，它應該叫「紅洞」才對。
散發著炫目紅光的黑洞
那麼，為什麼黑洞的外圍是紅色的呢？這個紅色的部分到底是什麼呢？這還得從黑洞的吞噬恆星的機制說起。
在我們大多數人眼中，黑洞的胃口非常大，任何抵達其領域的天體都無法逃脫它的引力，會慢慢地靠近它然後被吃掉。
對於黑洞來說，它是會給自己的食物劃分「三六九等」的，小的天體如行星，對於它來說就可以三兩口吃掉。而如果送上門的獵物是恆星的話，黑洞就只能將其慢慢嚼碎然後吞噬了。
黑洞的勢力範圍示意圖
在這個過程當中，恆星表面的成分就會組成吸積氣體流，而這些氣體流會聚集在黑洞的外圍，並且跟著它一起做旋轉運動。
科學家將這個外圍部分稱之為吸積盤。因此咱們看到的黑洞外部「紅色」的部分，其實就是吸積盤，這證明了黑洞正在吞噬恆星。
黑洞周圍結構示意圖
至於為什麼這個吸積盤是紅色而不是別的顏色，科學家給出的解釋是這是因為我們選擇用紅色來呈現黑洞捕獲的光線。畢竟給黑洞拍照片的「望遠鏡」並不是傳統意義上的光學望遠鏡，而是射電望遠鏡。
在這種情況下，它收集到的並不是「可見光」，而是亞毫米波。這種亞毫米波本身是沒有什麼顏色的，而科學家為了讓大家看得更明顯，就在處理數據和洗照片的過程當中，用醒目的紅色表現了它。
原來是「照騙」
因此黑洞外部的吸積盤可以是紅的，也可以是綠的、藍色、紫的，具體要看科學家是怎麼處理的。但是一般來說，他們都會選擇用最醒目的紅色來表示，因為紅色似乎更能表現出黑洞的「張揚」。
要知道，它外部那圈氣體流，可是它處在進食當中的完美證據，而這個紅色也能代表它進食時的「愉悅心情」。
黑洞吞噬恆星的構想圖
說到這兒，大家應該明白它為什麼不能改名叫「紅洞」了，因為這一抹紅色本來就是人類賦予的，和黑洞本身並沒有太大的關係。
接下來我們來看看另一個問題，那就是為什麼科學家在證實黑洞之後會說愛因斯坦又對了。
科學巨匠愛因斯坦
為什麼愛因斯坦又對了？
愛因斯坦雖然已經去世多年，但是江湖上四處都流傳著他的傳說。至於為什麼要說愛因斯坦又對了，這就與黑洞概念的誕生史有著密切的關係了。
其實黑洞並不是被人類突然發現的，它的輪廓早就存在，然後隨著科學的進步慢慢清晰，從某種角度來說，它與現代物理學的發展差不多是同步的。畢竟早在牛頓發現發現萬有引力之後，就為後續黑洞的發現埋下了伏筆。
黑洞的藝術概念圖
到了18世紀時，拉普拉斯基於牛頓的引力理論和光的粒子學說提出了宇宙中存在這樣一種恆星，其密度類似地球，但直徑卻是太陽的250倍，在這種情況下，這個恆星的引力十分強大，強大光子都無法逃脫，而當光子也沒吞噬，它就成為了人們無法觀測的天體，也被稱之為「暗星」。
當時人們對黑洞的討論已有雛形，但是牛頓的絕對時空論卻很難描述這種神秘的天體。直到愛因斯坦的廣義相對論誕生，科學家才第一次正確且清晰地認識到了黑洞附近的情況。並且根據相關資料來看，愛因斯坦也對黑洞的存在進行了預言。
廣義相對論是描述引力相互作用的理論
這之後科學家們根據廣義相對論，刻畫了一些黑洞內部時空的特徵，指出它雖然沒有由物質組成的表面，但是卻有著可以被定義的視界面。這個世界就像是一個「無底洞」，會將所有落入的物質吞噬。
綜上所述，愛因斯坦確實又對了，一切如他所料，黑洞確實存在於宇宙當中，並且它的特徵還和人類想像的所差無幾。
當然，除了黑洞以外，愛因斯坦還有許多驚人的預言，如果大家感興趣的話可以去了解一下。在他去世之後，不少預言都被證實，正因如此，人們還經常懷疑他是「外星人」。
黑洞的概念圖
最後，我們再來聊聊被稱為答案的「超算」是什麼，它和黑洞之間又有什麼關係。
黑洞背後的超算是什麼？
超算實際上就是超級計算機，這些超級計算機會在科學家的合理操作之下，模擬出黑洞的模樣。
比如著名的燒腦電影《星際穿越》當中就曾製作了一張黑洞的圖，引起了人們的熱議，而這個圖的原型，其實就是上世紀六十年代科學家使用計算機模擬出的黑洞外貌。
《星際穿越》中黑洞的形象
因此大家此前在網路上看到的各種黑洞圖片，其實都是科學家使用超級計算機進行模擬創造的。你可能會想，原來這些照片都是假照，是「虛構」的。
實際上，除了黑洞圖片以外，不少宇宙場景的圖片都是計算機模擬的，比如銀河系的全景圖。畢竟人類根本沒有那種能力直接站在上帝視角觀測整個銀河系，所以只能使用計算機進行模擬。
我們常見的銀河系圖片
值得一提的是，即使超級計算機的運算能力已經非常強悍了，但是想模擬出一個相當精確的黑洞模型卻十分的不容易。
此前就有科研團隊利用加州理工學院的超級計算機，從多個黑洞模擬的情境中創建出了模型，為了創建這個模型超級計算機都花費了將近20000小時的計算時間。
總之，超級計算機是人類深入了解黑洞道路之上必不可少的工具，因此它才會被譽為是藏在黑洞背後的答案。那麼，人類拍攝到的首張黑洞照片是否也利用了超級計算機呢？
性能遠超傳統計算機的超級計算機
想給黑洞拍攝照片，首先需要用到靈敏度極高的射電望遠鏡，可是相同口徑下，射電望遠鏡的解析度又比不上光學望遠鏡。因此為了提高解析度，科學家找到了射電干涉技術，它使望遠鏡陣列的角解析度變得更高，靈敏度也更高。
很顯然，在這種需求之下，參與拍攝的望遠鏡肯定不止一台，人們為了順利拍攝，將其拓展成了一項國際計劃，使世界範圍之內的8個台站，都參與了此次拍攝。
參與拍攝的八個射電望遠鏡
因此，在拍攝的過程當中，自然是得到了海量的數據。而這些數據是要匯總到一起，進行統一的分析處理的。
在分析處理的過程當中，超級計算機就發揮了自己不可替代的作用。並且需要注意的是，在這個龐大數據的匯總計算的過程中，是不能出什麼差錯的，因為任何一點小的偏差，都會影響到最終的結果。
黑洞照片是由一系列子光環嵌套而成的
綜上所述，第一張黑洞照片其實也算不上是直接被「拍出來的」，而是超級計算機憑藉著自己強大的能力計算生成的。相信在未來，超級計算機還能帶給人類更多的「宇宙驚喜」！
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