黑洞可以让人一夜成为百万富翁 | 王木头讲科学

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今天我们迎来了新栏目——王木头讲科学。

来自北京大学的木头哥哥是把科学带回家的明星主持人，他最擅长给孩子讲有趣的科学。

黑洞是什么？黑洞和相对论有什么关系？为什么说黑洞是个大胃王？听完这期节目，你就都明白啦！

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相对论可以算是孩子们最感兴趣的科学内容了，在其中描述了各种各样的奇妙现象。不只是孩子就连大人都感觉到非常的神奇。黑洞就是其中的佼佼者。黑洞可以吸收任何东西，即使光线也跑不出来，而且靠近黑洞还可以让时间变慢。我们可以一起开开脑洞看看能不能利用黑洞奇怪的特征做点什么。 

大家好，我是王木头，从今天开始我们一起来聊一聊相对论。相对论可是很难的，不信同学们可以问问自己的爸爸妈妈，估计她们也不懂。希望同学们听完我讲的内容，然后回头就可以给大人们讲讲了，让他们也能从你们这里学到新的知识。

相对论，我打算从黑洞开始讲起。黑洞现在应该算是人尽皆知的了。它是一种在宇宙中非常奇妙的东西，吸引力极其的巨大。只要靠近它到了一定范围就会被它吸进去，而且再也不会出来。就连光线都不行。最开始黑洞能被人知道，并不是观察到了它们，而是科学家们仔细研究了相对论，从相对论的公式中发现了这种神奇的东西。

而且通过相对论还发现了，黑洞的神奇之处不只是会吸进去任何东西，还可以让时间变慢。越是靠近它，时间就会越慢，甚至在接近黑洞视界的时候，时间几乎就停止了。黑洞的视界，大家都知道吧，这个视是视力的视，就是看得见的意思。那是一个圆球形的表面。它代表着一个界限，只要越过这里任何东西都不可能再返回了，于是在这界限以内的任何东西都是看不见的。所以叫做视界，视觉所能到达的界限。

黑洞会让时间变慢，这件事情也很神奇，有很多电影和书里面都有这样的描写。前段时间就有部科幻电影——《星际穿越》，就有描述了这样一个情节：主角和他的伙伴驾驶着飞船来到了一个巨的黑洞周围，打算登上一个距离黑洞很近的星球。其中有一个伙伴留在了距离黑洞比较远的飞船上，主角们登上这个星球，在这里还呆了几个小时的时间，然后回到了飞船。

结果就很吃惊的发现，在这里等着的伙伴一下子老了很多。这其实是因为，主角们到了距离黑洞更近的地方，时间也就过的更慢了。他们的几个小时的时间，对于远处等待的伙伴却是过去了十几年的时间。下面这个图，就是电影中的黑洞的画面。黑洞本身虽然是看不见的，但是在它周围的很多物质是会在巨大的引力下发光的，所以会看到一个巨大的发光轮廓。

对于时间变慢其实我们一点也不陌生，我相信大家一定和我一样，在看西游记的时候就知道了。在神话世界里面，天上的时间和地下的时间是不一样的，天上一天，地下一年。现在我们如果开脑洞，用科学来解释神话的话，或许神话中玉皇大帝和神仙们居住的天庭其实是在银河系的中心附近。因为在那里有一个巨大的黑洞，银河系的恒星和星系都在围绕着它旋转。

如果脑洞开的再大一点，或许就会想到利用黑洞让人一夜之间变成百万富翁。也许在一百年之后，星际旅行就会和我们出国一样方便。到时候，你只需要把身上所有的钱都拿出来分成两部分，一部分拿来去买一张黑洞一日游的票，另一部分全部存在银行里。结果你从黑洞附近观光了一圈回来了，对于你自己只过了1天，而在地球上可能已经过去好几百年了。这个时候你再把存在银行里的存款取出来，存了好几百年的钱，获得的利息一定可以让你马上成为百万富翁的。

我觉得这会是一个很好的题材。如果同学们遇到了学校老师要求写作文，就可以把这个，也就是利用科学知识一夜变成百万富翁的故事扩展一下，一定会成为非常优秀的作品。

黑洞的神奇让人向往，我想大家也一定非常好奇到底是什么让黑洞如此的神奇。答案非常简单，就是重力。黑洞的重力如此之大，以至于光线都跑不出来。还有，重力越大的地方时间流逝的就越慢。大家一定也会想到，如果是重力的话，我们地球上也有重力啊，地球的重力也可以像黑洞的重力一样让时间变慢吗？

没错，是可以的。所有的重力都是一样的，会随着距离越远而变得越小，地球也一样。所以，在海拔低的人受到的重力就要大一些，在高山上的人受到的重力就会小一些。这也就意味着，地球上住在高海拔的人要比住在低海拔的人时间快那么一点点，只不过这数字太小了，小到了我们根本就感觉不到。

在地球轨道飞行的人造卫星，就因为距离地面远了很多，时间会比较快，所以就需要经常地和地面校准时间。就比如现在每个手机里都有的GPS定位系统，就非常依赖卫星时间的精准性。如果不把时间变快这一点考虑进去的话，GPS是不能定位这么准的，开车开着开着就开到沟里了。

讲了这么多，我想大家一定会越来越好奇了。重力为什么会有这样神奇的力量呢？这就要在相对论中去找答案了。相对论有两个，一个是狭义相对论，一个是广义相对论。广义相对论就可以解释这个问题。不过要给小朋友们解释什么是广义相对论啊，我们还需先来多了解一下重力，也就是万有引力。在下一次的内容里面，我们就从300多年前英国的一个小故事开始讲起，来给大家讲讲重力的来龙去脉。

好了，今天的内容就先到这了。

下次见啦！白白！

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图片来源：NASA，newscientist