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“地球會被黑洞吸進去嗎,？”近日,，一位小朋友在“太空請回答——科學(xué)探索特別活動”中向茍利軍問道。

茍利軍是中國科學(xué)院國家天文臺研究員,、中國科學(xué)院大學(xué)教授,，還是一位75后“科普達(dá)人”。他已記不清回答過多少次這一問題,，但樂此不疲,。這次，他在國家天文臺的辦公室里認(rèn)真錄下了這一問題的答案,。

在他辦公室的門上,，貼著兩張A4紙般大小的黑洞吸積示意圖,。圖中的黑洞正用力拖拽著捕獲到的時空向下旋轉(zhuǎn)，劃出的光帶匯集成一個明亮的吸積盤,。光最終消失在黑洞的邊緣,，一切都將不可避免地被拉向黑洞的深處，而拖著“長尾巴”的噴流有些僥幸,，正在以近乎光速的速度逃竄,。

有科學(xué)家估測，在銀河系中,，除了位于中心的超大質(zhì)量黑洞之外,，約有上億個恒星級別黑洞。目前,，天文界探測到的恒星級別的黑洞數(shù)量不足100個——而這些便是茍利軍的研究對象,，測量黑洞的基本參數(shù)，用數(shù)據(jù)來說明黑洞的觀測特征,，描述黑洞的存在形式,，用他的話來說，好比在給黑洞“畫像”,。

“畫像”的關(guān)鍵,，在于測量黑洞的質(zhì)量和自旋速度。

黑洞是宇宙中最為神秘的天體,，又是最簡單的天體,，與它相關(guān)的物理量只有質(zhì)量、自旋和電荷,。若知曉黑洞的質(zhì)量,、自旋速度，便可通過愛因斯坦的相對論物理定律,，推斷出黑洞的所有性質(zhì)：大小,、引力強度、視界在赤道附近因離心力向外延伸的程度等,。

美國物理學(xué)家、電影《星際穿越》科學(xué)顧問基普·索恩稱,，“這很神奇,，與我們的日常經(jīng)驗相當(dāng)不符。這就好像你一旦知道了我的體重和奔跑速度,，就能推斷出我的一切事情,，包括我眼睛的顏色、鼻子的長度和智商這些一樣……”

黑洞的質(zhì)量并不難測,。茍利軍告訴中青報·中青網(wǎng)記者,，黑洞周圍往往存在著伴星或氣體以黑洞為中心進行旋轉(zhuǎn)，通過望遠(yuǎn)鏡探測出伴星或氣體的旋轉(zhuǎn)速度及其與黑洞的距離，可通過開普勒公式測出黑洞的質(zhì)量——當(dāng)然,，這只是其中一種方法,。

測量黑洞的自轉(zhuǎn)速度要難得多。以恒星級黑洞為例,，伴星通常位于黑洞之外幾百萬公里的軌道上,，而黑洞自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的影響效應(yīng)僅局限于距離黑洞幾百公里的范圍內(nèi)。遺憾的是,，目前最先進的望遠(yuǎn)鏡也無法分辨出這么小范圍內(nèi)的變化,。

纏繞在黑洞邊緣的吸積盤成為茍利軍的一個突破口。理論上講,，不同轉(zhuǎn)速的黑洞會對吸積盤氣體的輻射光譜,、溫度等物理量造成不同影響，比如距離黑洞越近,，氣體的溫度越高,，因此可以通過拍攝并且分析光譜來推算黑洞的轉(zhuǎn)速。

正是用這一被稱為“連續(xù)譜擬合”的方法,，茍利軍及其學(xué)生和來自澳大利亞,、美國的科學(xué)家對人類發(fā)現(xiàn)的第一個恒星級黑洞“天鵝座X-1”進行了測量，發(fā)現(xiàn)這一相當(dāng)于21倍太陽質(zhì)量的“龐然大物”正在以至少95%的光速自轉(zhuǎn),。這一發(fā)現(xiàn)被刊登于2021年2月19日的頂級期刊《科學(xué)》,。

截至目前，天文界精確測量的黑洞共20多個,。茍利軍及其團隊主導(dǎo)測量了其中10多個黑洞的自旋速度,，“有的自旋速度接近光速，有的轉(zhuǎn)得非常慢,，約為光速的10%”,。

“這看起來是一項細(xì)微的工作，但蘊含著拓展科學(xué)邊界的可能性,?！逼埨娬f，黑洞形成于大質(zhì)量恒星的坍縮,，研究黑洞不僅可以知道黑洞本身的性質(zhì),，對研究現(xiàn)有的黑洞很重要，更為重要的是可以對黑洞的形成歷史作出一個更好的限制,。

盡管研究黑洞已有20多年,，但第一次看到電影《星際穿越》中出現(xiàn)的黑洞畫面時，大熒幕前的茍利軍仍深感震撼,。距離該電影上映已近8年,，如今聊起影片中的黑洞高清圖景,，還可感受到茍利軍眼中的光，他說自己仍有些心潮澎湃,。

了解到該電影的科學(xué)顧問,、物理學(xué)家基普·索恩還寫了一本同名科普書籍《星際穿越》，介紹電影背后的科學(xué)故事,，茍利軍在看完電影的第二天,，便毫不猶豫地給基普·索恩寫了封郵件，熱切希望翻譯這本書,，并最終得以成行,。

除了自身的興趣，茍利軍翻譯該書還夾雜著更多的期待——想借此將天文學(xué)這一“冷門”學(xué)科,，以及自己所研究的這一“小眾”課題介紹給更多人,，“天文學(xué)屬于基礎(chǔ)學(xué)科，若沒有基礎(chǔ)學(xué)科的支撐,，社會很難有根本性或顛覆性的創(chuàng)新”,。

就這樣，茍利軍意外地開啟了他的科普之路,。

他翻譯了多本天文科普著作,，在其中一本書的譯后記中寫道，希望讀者“能夠?qū)τ钪嫔衩靥祗w多一分了解,，少一分神秘,，從而擴展自己的知識疆域”。

出于對科普的喜愛,，2019年他還兼任了《中國國家天文》雜志的執(zhí)行主編,。說來，茍利軍印象中第一次看到“黑洞”一詞,，便是在一本目前已?？碾s志《飛碟探索》上，這讓他感到新奇,。好奇的他去問父親,，對天文了解不多的父親從字典中找出“黑洞”，努力給他解釋,。

現(xiàn)在的他成了向別人“解釋”黑洞以及宇宙的人,。

他寫了不少傳播甚廣的科普文章，帶讀者“透視”科學(xué)家拍攝的首張黑洞照片,，傾聽星辰大海的聲音“引力波”。去做科普講座,，他認(rèn)真回答小朋友提出的“地球會不會被黑洞吸進去”或類似問題,。他告訴記者,，根據(jù)英國《自然》的調(diào)查顯示，約90%的孩子會對兩類事物感興趣,，一類是恐龍,，另一類是星空，“對星空的好奇對小孩子來說是非常自然的,，要保護好這種好奇心”,。

當(dāng)然，向他拋來的各式問題不局限于黑洞,，茍利軍還曾和網(wǎng)友在直播間里討論“火星上能否種土豆”,，有時遇到自己不懂的問題，他回來還會去“補課”,。

“平易近人”“為人謙和”“樂于助人”“耐心隨和”,，是學(xué)生評價茍利軍時使用的高頻詞。賈楠第一次見到茍利軍是在7年前的夏天,，那天很熱,，國家天文臺某報告廳的空調(diào)吐著噗噗的冷氣。接近中午,，已在那紅色座椅上聽了一上午講座的賈楠有些犯困,，茍利軍及其關(guān)于黑洞的報告卻讓他一下子清醒了。

具體講了什么,，賈楠已記不清楚,，不過茍利軍講座時抑揚頓挫的語調(diào)讓他印象深刻，“這在他的科普報告中也有體現(xiàn),，他總能用生動有趣的方式把晦澀難懂的物理知識講解出來”,。

再后來，賈楠成了茍利軍的博士生,，跟著他做黑洞相關(guān)的研究,，一起給黑洞“畫像”。

茍利軍打過一個比方,，如果說科研是創(chuàng)作一幅“工筆畫”,，科普更像是繪就一幅“寫意畫”?！翱蒲幸笥镁珳?zhǔn)的數(shù)據(jù)語言來描述黑洞,，科普更像是用‘粗線條’來勾勒宇宙的面貌?！彼a充道,，相同的是，二者都是在“講故事”,。

這無疑是一個關(guān)于宇宙的漫長故事,。

在尋找故事答案的路上,，茍利軍說積極的心態(tài)很重要。對他而言,，重要的還有——運動,，有學(xué)生形容他“跑步就像是吃飯”。他還是國家天文臺附近某足球場的“?？汀?，喜歡在綠茵場上肆意揮灑，他說,，科研也如這樣一個過程,，需要全身心的投入和自由探索。

 （編輯：月兒）