黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,也是物理学、天文学的重要研究对象,更是公众关心的热门话题。看似与日常生活毫不相关的黑洞研究,实际上深远地影响了科学、技术乃至人类生产生活方式的进步。
宇宙中的黑洞是如何形成和演化的?入选2022年度中国科协“重大科学问题”,北京大学陈弦老师在《科学通报》发表文章,通过梳理黑洞研究所经历的部分关键节点,对此问题进行了详细解读。
黑洞这一概念起源于18世纪。
当时,英国的自然哲学家米歇尔(John Michell)和法国的数学家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)都从牛顿万有引力定律的数学形式出发,得到宇宙中最大天体可能是“暗星”的结论。经过200多年的发展,黑洞研究已经从单纯的思辨演变为既有理论又有实证的“硬核”科学。事实上,20世纪的多项诺贝尔物理学奖都与黑洞研究有着深厚的渊源。
进入21世纪,更是有3次诺贝尔物理学奖被授予了与黑洞直接相关的研究成果。
黑洞这种看似与生产生活毫不相干的事物,为什么会成为物理学和天文学的研究焦点,并且受到科学界的普遍认可与关注呢?借着“宇宙中的黑洞是如何形成和演化的?”入选中国科协2022年度“重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题”这个契机,笔者将通过梳理黑洞研究所经历的部分关键节点,尝试对上述问题作一些解答,目的是让更多的科技工作者了解黑洞研究的进展和意义,并能找到机会参与到这项前沿的基础科学研究中。