【菜科解读】

太阳能自转，地球也能自转，这事不稀奇。

但是，我们有一个奇怪的成员在"自转星体群"中，它叫做"黑洞"，而且它的自转速度高达95%的光速。

1.天鹅座X-1：黑洞的首次发现

天鹅座X-1，也被称为Cygnus X-1或Cyg X-1，位于天鹅座方向，是一个双星系统，最早被认为是黑洞的天体之一。

这个黑洞是人类首次发现的黑洞，但确认它为黑洞的身份却历经多年。

天鹅座X-1首次被发现是在1964年，当时一枚亚轨道火箭从新墨西哥州的白沙导弹基地发射。

这次发现的关键是火箭上装载的盖革计数器，它可以探测到地球之外的X射线辐射。

X射线辐射通常源于高能量的爆发事件，因此它的存在常常表明附近存在高能天体。

然而，当时科学家无法确定X射线的具体来源。

2.黑洞身份的揭示

直到1971年，天文学家们开始深入研究，试图确定X射线辐射的源头。

他们发现这个X射线的光源是一颗体积几乎比太阳大20倍的蓝超巨星，编号为HDE 226868。

问题出现了，这颗蓝超巨星本身不具备产生如此高能X射线的能力。

科学家们推测，这颗蓝超巨星可能并不是独立存在的，而是一个双星系统的一部分，与一个致密的伴星一起绕着同一个质心运动。

他们推测这个伴星可能是一个质量介于2.7到10倍太阳质量之间的致密天体，可能是中子星或黑洞。

当时的设备无法确定伴星的真实身份。

这个不确定性导致了一个赌注，著名的理论物理学家史蒂芬·霍金和他的同事赛恩在赌上了黑洞的身份。

霍金坚定地认为这是一颗中子星，而史蒂芬·赛恩则认为它是一个黑洞。

直到20世纪90年代末，科学家们终于确定了天鹅座X-1是一个黑洞。

这个黑洞的质量超过20太阳质量，距离地球约7240光年，以95%的光速自转，成为人类观测到的质量最大的黑洞之一。

3.黑洞自转的原理

黑洞的自转速度不是由质量决定的，而是取决于恒星坍缩为黑洞之前的自身自转速度。

黑洞的自转速度与其质量无关，因为自转速度取决于坍塌前恒星的角动量守恒定律。

坍缩前的恒星通常具有自转，随着坍塌的进行，其半径逐渐减小，自转速度逐渐提高。

这是因为角动量守恒定律要求在坍缩过程中自转速度增加以保持角动量的守恒。

因此，当一个恒星坍缩成黑洞后，其自转速度会迅速增加，最终趋近于光速。

这并不是黑洞自身质量导致的，而是由于角动量守恒定律的影响。

4.黑洞的吸引力

黑洞的自转速度与其吸引力之间没有直接关系。

黑洞的吸引力主要由其质量和奇点的密度决定，与自转速度无关。

黑洞的吸引力是由于其质量造成的，它的质量越大，吸引力越强。

而黑洞的密度则与其质量和大小有关，奇点的存在使得黑洞内部的空间和时间都被扭曲，导致极强的引力场。

天鹅座X-1虽然以惊人的自转速度自转，但其吸引力主要取决于其质量和奇点的密度，与自转速度无关。

尽管天鹅座X-1以95%光速自转，但这并不意味着它具有超乎寻常的吸引力。

黑洞的自转速度与其吸引力之间没有直接联系，黑洞的吸引力主要取决于其质量和奇点的密度。

未来，科学家们可能会继续研究黑洞的自转和吸引力之间的关系，以更深入地理解这一奇妙的宇宙现象。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。

人类进入宇宙空间是趋势，未来可以超光速飞行？

怀特表示，一旦曲速宇宙飞船真正面世，只需两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二，南门二距离太阳约4.37光年远。

　　如此看来，因为生物学上与生俱来的脆弱性，我们是否会被永远地困在亚光速水平上?这个问题的答案将不仅关乎能否创造新的飞行速度纪录，也关乎人类这一物种能否进行星际旅行。

　　身体将成为短板　引力的方向都是垂直的，从头指向脚或相反，对于飞行员和乘客来说，这绝对是一个坏消息。

当引力为负值时，血液从人的脚部聚集到头部，导致头部出现肿胀的感觉(我们倒立时也会出现这种情况)，此时，人满脸通红，眼球充血。

反过来，当加速为正值时，血液从头部蜂拥到脚部，在极端情况下，人的眼睛和大脑会缺氧，从而出现视力模糊等症状，严重时可能会导致完全失明，这种情况在专业上被称为"加速度引起的意识丧失(GLOC)"。

　　一般人大约能承受从头到脚方向5倍重力加速度带来的影响，超出这一限度就会陷入昏迷。

而受过专业训练并穿着专业飞行抗压服的飞行员，则能在9倍重力加速度的影响下仍然意识清楚地操控飞行器。

总部设在弗吉尼亚州的美国航空航天医学协会的执行主管杰夫·斯文特克表示："短时间而言，人体能承受远超9倍重力加速度的影响，但如果持续时间过长，就很少有人能承受得了。

"　　所以，在未来提升宇宙飞行速度的同时，我们更多的是需要对宇航员的保护。

因为他们所承受到底耐力极限或将成为未来宇宙飞行速度的最终短板。