多么幸运，我们成为了第一批目睹黑洞真容的人类，也可能是宇宙中第一批亲眼看见黑洞的碳基生物。

这是人类拍摄到的首张黑洞照片，尽管它是M87*黑洞（其中一种黑洞）5500万光年的样子。黑洞，一个宇宙中站在食物链顶尖的「吃货」，终于跟我们见面了。

这张冲洗2年才出来的照片，第一次能够直接确认黑洞的存在，进而从强引力场的角度验证了爱因斯坦广义相对论。

一百多年前，爱因斯坦提出广义相对论，将引力视为时空扭曲的效应。他的方程预言，一个小而重的物体能隐藏在事件视界（event horizon）之内，在视界内，其引力强大到连光都无法逃脱，这个物体就是黑洞。几乎所有的星系中心都存在黑洞，在那里它们可以成长到太阳质量的数百万或者数十亿倍。根据黑洞吸积物质（科学家们把这个过程比喻成 “吃东西” ）发出的光来判断黑洞的存在。在黑洞强引力的作用下，周围的气体就会向黑洞下落，在距离黑洞几百到几万倍事件视界的地方形成一个发光的腰带——吸积盘。以超大质量黑洞为例，如果把黑洞的吸积盘区域比作一个黄豆，普通星系就相当于一个身高5万米的巨人，虽说黄豆般大小的活跃黑洞比巨人般的星系小千万倍，但每秒钟发出的能量却还要强很多。这种小尺寸、大能量的性质使我们推断它很可能是黑洞。

广义相对论预言，将会看到一个近似圆形的暗影被一圈光子圆环包围。由于旋转效应，黑洞左侧更亮。

但是给黑洞拍照片，绝不仅仅是为了「眼见为实」。这张照片还可以帮助科学家理解黑洞是如何吃东西的。黑洞的「暗影」区域非常靠近黑洞吞噬物质形成的吸积盘的极内部区域，这里的信息尤为关键，综合之前观测获得的吸积盘更外侧的信息，就能更好地重构这个物理过程。此外，也有助于理解黑洞喷流的产生和方向。某些朝向黑洞下落的物质在被吞噬之前，会由于磁场的作用，沿着黑洞的转动方向被喷出去。以前收集的信息多是更大尺度上的，科学家没法知道在靠近喷流产生的源头处发生了什么。如果现在对黑洞暗影的拍摄，就能助天文学家一臂之力。

给大家讲一个故事：

1970年，美国的史都林格博士(Ernst Stuhlinge) 因在火星之旅工程中的原创性研究，成为NASA（美国航空航天局）Marshall 太空航行中心的科学副总监。上任没多久，他就收到了一封来自赞比亚修女 Mary Jucunda的信件。这封信里，Mary问了一个让史都林格博士无比揪心的问题，「我们这里还有吃不饱饭的孩子，你们却在荒无人烟的火星上花费数十亿美元，这是为什么？」看过这封信的人，可能希望得到这样的答案，「哦，我之前不知道还有小孩子快饿死了，好吧，从现在开始，暂停所有的太空项目，直到孩子们都吃上饭再说。」但是史都林格博士并没有这样回复，因为在他看来，相比年复一年的辩论和争吵，相比无法落地的各种贫困援助计划，探索太空的工程更有助于解决人类目前所面临的种种危机。在回信里，史都林格博士写道：在饥饿和疾病肆虐的中世纪，德国某小镇里有一位伯爵。他是个心地善良的人，他将自己收入的一大部分捐给了镇子上的穷人。这十分令人钦佩，因为中世纪时穷人很多，而且那时经常爆发席卷全国的瘟疫。

一天，伯爵碰到了一个怪人，这个怪人家中有一个工作台和一个小实验室，他白天卖力工作，每天晚上的几小时的时间专心进行研究。他把小玻璃片研磨成镜片，然后把研磨好的镜片装到镜筒里，用此来观察细小的物件。伯爵被这个前所未见的可以把东西放大观察的小发明迷住了。他邀请这个怪人住到了他的城堡里，作为伯爵的门客，此后他可以专心投入所有的时间来研究这些光学器件。然而，镇子上的人得知伯爵在资助一个怪人和他那些无用的玩意儿之后，都很生气。「我们还在受瘟疫的苦，」他们抱怨道，「而他却为那个闲人和那些没用的爱好乱花钱！」伯爵听到后不为所动。「我会尽可能地接济大家，」伯爵表示，「但我会继续资助这个人和他的工作，我确信终有一天会有回报。」果不其然，这个怪人的工作(以及同时期其他人的努力)赢来了丰厚的回报：显微镜。显微镜（前身）的发明给医学带来了前所未有的发展，由此展开的研究及其成果，消除了世界上大部分地区肆虐的瘟疫和其他一些传染性疾病。伯爵为支持这项研究发明所花费的金钱，其最终结果大大减轻了人类所遭受的苦难，这种回报远远超过单纯将这些钱用来救济那些遭受瘟疫的人。

以美国为例，白宫和议会每年要拨给宇航局几百个亿美元的预算，用于涵盖了天体物理学、深空天文学、空间生物学、行星探测工程、地球资源工程以及空间工程技术等太空项目。为担负这些太空项目的支出，平均每个年收入 10,000 美元的美国纳税人需要支付约 30 美元给太空。看到这里，也许你也会有跟Mary一样的疑问，「为什么不从纳税人为太空支付的30美元里抽出5美元或3美元或是1美元来救济饥饿的儿童呢？」因为可以通过太空项目，来缓解乃至最终解决地球上的贫穷和饥饿问题。

人造地球卫星在这其中就发挥了重要的作用，在远离地面的运行轨道上，卫星能够在很短的时间里扫描大片的陆地，可以同时观察计算农作物生长所需要的多项指标，土壤、旱情、雨雪天气等等，并且可以将这些信息广播至地面接收站以便做进一步处理。事实证明，配备有土地资源传感器及相应的农业程序的人造卫星系统，即便是最简单的型号，也能给农作物的年产量带来数以十亿美元计的提升。这些，都不是通过简单的「你捐1美元，我捐2美元」能解决的。

太空计划或许不能一夜创造奇迹，但至少有助于促进问题向着良好的方向发展。作为新技术的驱动者和催化剂，太空项目开展了多项基础科学的研究，它的地位注定不同于其他活动。每年，都有大概一千项从太空项目中发展出来的新技术被用于日常生活中，这些技术打造出更好的厨房用具和农场设备，更好的缝纫机和收音机，更好的轮船和飞机，更精确的天气预报和风暴预警，更好的通讯设施，更好的医疗设备，乃至更好的日常小工具。

1968年圣诞节，阿波罗8号在环月轨道上拍摄的地球，名为「升起的地球」。

在这张照片公开发表之后，它开阔了人类的视野，让我们如此直观地感受到地球是广阔无垠的宇宙中美丽珍贵的孤岛，同时让我们认识到地球是我们唯一的家园，离开地球就是荒芜阴冷的外太空。

霍金曾在2016 年在剑桥大学的一次演讲中表示：为了人类的未来，我们必须进入太空。在不离开这个脆弱的星球的情况下，我不认为我们能活过下一个 1000 年。人们渐渐地有了很多对自身问题的关注，如环境污染、饥饿、贫穷、过度城市化、粮食问题、水资源问题、人口问题等等，越来越多的人号召大家正视这些严重问题。太空探索不仅给我们带来了全新的技术，还给人类提供一面审视自己的镜子，以及面对严峻现实问题时的乐观自信。其实看上去静谧的太空，时刻都在热闹非凡的上演舞台剧，但不管是热闹还是冷漠，人类都在越来越深入的走进宇宙。

中国也越来越多的参与到走进宇宙的过程中来，这张黑洞照片就有着中国科学家不可磨灭的贡献。黑洞照片背后的事件视界望远镜（EHT）国际合作计划，中国科学家在早期EHT国际合作的推动、EHT望远镜观测时间的申请、夏威夷JCMT望远镜的观测、后期的数据处理和结果理论分析等方面做出了贡献。

「走进宇宙」是麦田科研社的一个重要课题方向。麦田科研社聘请国内知名的生命科学领域姜海波教授主讲《生命起源及地球移民可行性分析》，让你认识地球上光合作用的过程与意义，了解地球生命起源以及生物进化的基本过程和规律，通过引导你进行大胆的实验设想，利用光合细菌改变火星等其它星球，使之成为适宜人类移民的可能性，提出实验设计方案，并通过动手实施基本的实验操作过程。

青思麦田学术科研——拥有理科、商科、文科、计算机等众多领域教授，回到主题这可能就是为什么你要参加学术科研了，快加入我们大家庭吧——Peace

写到最后

借用阿尔贝·施韦泽（Albert Schweitzer）一句话，送给读完这篇文章的你。

我忧心忡忡地看待未来，但仍满怀美好的希望。