致本间教授听着！
有史以来第一个黑洞直到成像成功距离第 2 部分

与黑洞有关的各种谜团

── 第一部分，我们聊了黑洞的概况、黑洞阴影成功成像的幕后故事，以及未来研究的展望。接下来我想问一下有关黑洞的各种谜团和问题。

永田──当我在天文馆进行讲解时，经常会收到参观者的疑问：“黑洞里面有什么？”但如果你真的走进去，它会是什么样子？

本间──我确信这是难以想象的景象。看着这一幕，我渐渐倒下，在中间，我看到了“奇点”。^*1的压碎黑点。

永田──我经常听到人们伸懒腰的可怕故事？

本间──伸展你身体的是一个小黑洞。 (第一部分中提到) “天鹅座X-110如果它是一个小黑洞，只有两倍大，它的身体就会像意大利面条一样，被拉伸，然后碎成碎片（图）1）。

然而，进入一个巨大的黑洞是有可能的，就像我们这次拍摄到的那样。在那里你会有很多伟大的发现。但当然，一旦进去了，你就不能出去，也不能交流，所以你不能告诉别人发生了什么事。我很想在我生命的最后一刻在那里（笑）

[图1]艺术家对黑洞“天鹅座X-1”的印象
黑洞本身是一个小天体，但这个黑洞被归类为特别小的黑洞，质量大约是太阳的10倍。
©NASA/CXC/MWeiss

永田──还有一种说法是，黑洞的对立面是一种称为“白洞”的天体。

本间──理论上是可能的。当我们解决爱因斯坦的广义相对论时，我们发现一个吸入一切的黑洞和一个单方面吐出任何东西的白洞是作为一个集合出现的。

永田──如果白洞存在，它们会是什么样子？

本间──物体落入黑洞似乎需要无限长的时间，但白洞的情况正好相反，物体应该需要无限长的时间才能出来。然而，如果我们真的能看到它，那就很奇怪了，因为这意味着白洞在大爆炸之前就已经存在了。因此，目前许多研究人员认为“白洞是一个数学实体，实际上可能并不存在。”

然而，即使爱因斯坦创立了广义相对论并发现被称为黑洞的天体可能存在，他也不相信它们的存在。这是一个如此奇怪的天体，以至于我写了一篇论文说“黑洞不存在”。然而，100 年后，我们现在知道它确实存在。同样在白厅，现在没有人相信它，但有一天它可能会被发现，我们可以笑着说，“过去，有人不相信它的存在。”

永田──顺便问一下，黑洞可以人工制造吗？

本间──有人说有可能创造出极小的微观黑洞。该理论认为，当使用加速器以高速碰撞粒子产生新粒子时，就会产生非常小的黑洞。但我认为我做不到。

宇宙中某些粒子的能量远远超过地球上加速器产生的能量。如果黑洞能用加速器产生的能量创造出来，那么宇宙中一定已经存在许多微观黑洞，我们就会被吸进去而无法生存。然而，由于这实际上并没有发生，我认为用加速器可以产生的少量能量来创造黑洞可能是不可能的。

永田──在第一部分中，我们谈到了巨大的黑洞位于星系中心的事实，据说这些星系可能会相互碰撞，并且有一天我们可能能够看到这种情况的发生。

本间──是的。宇宙本身正在膨胀，但有一些星系群聚集在一起，并且由于这些星系群中的星系通过引力相互吸引，它们逐渐彼此靠近，有时甚至会发生碰撞。我们的银河系（图）2) 有一天，仙女座星系（图 3）^*2冲突

永田──那么，银河系中心的巨型黑洞和仙女座星系中心的巨型黑洞会合并并变得更大吗？

本间──我想是的。黑洞只是吸收一切并单方面生长。

永田──如果发生这种情况，地球会发生什么？

本间──我认为不会对地球产生任何影响。星系中的恒星距离很远，而且处于微弱状态，所以即使它与仙女座星系相撞，除了增加夜空中可见的恒星数量之外，我认为不会产生太大的影响。

[图2]我们居住的银河系的假想图
在它的中间，人们认为存在一个巨大的（超大质量）黑洞，称为“人马座 A*”
©NASA/JPL-加州理工学院

[图3]仙女座星系
X射线图像和光学图像组合
©X 射线：NASA/CXC/SAO/R。巴纳德，Z李等人；光学：NOAO/AURA/NSF/REU 计划/B。 Schoening、V Harvey 和 Descubre 基金会/CAHA/OAUV/DSA/V。佩里斯

下一代超大型射电望远镜的建设已经开始。

永田──现在，“事件视界望远镜 (EHT)^*3”更大的望远镜“SKA（平方公里阵列）”的建设也在进行中（图4）。

本间──SKA 是下一代超大型射电望远镜。包括南非、澳大利亚在内的全球10多个国家参与其中，并通过国际合作建设。 SKA（平方公里阵列）的意思是“聚焦面积为1公里×1公里的巨大望远镜”，它将通过在南非排列2000个直径15m的射电望远镜和在澳大利亚排列数百万个小型望远镜来实现。尽管日本还不是正式成员，但它的目标是在未来十年利用SKA开拓天文学的前沿。

永田──完成后会看到什么？

本间──首先，黑洞是一个重要的观测主题。但更有趣的是你可以寻找外星人。如果我们使用即将在南非建造的2000台望远镜，例如，如果距离几光年远的一颗系外行星正在进行利用无线电波的活动，例如电视、无线电或通信，我们将能够捕捉到泄漏的无线电波。换句话说，我们将能够看到邻近恒星的电视。大约需要10年的时间才能达到这样的性能水平，但是我们很有可能在有生之年就能判断出附近行星上是否存在人造无线电波，尽管我不这么认为……

[图4]SKA（平方公里阵列）的艺术印象
©SKA 2020

有外星人！？

永田──外星人！？太神奇了……顺便问一下，本间先生，您认为有外星人（外星智慧生物）吗？

本间──我认为有。这样想更有趣，而且我认为有一天可能会在类似于地球的行星上发现这样的存在。

恰巧，2019年诺贝尔物理学奖的颁发主题之一就是发现太阳系外行星。这个发现是在1995年我还是一名大学生时发现的。在那之前，太阳系是唯一已知的行星系统，所以我非常惊讶地发现其他恒星也有行星。目前已发现大约 4,000 颗系外行星。虽然目前还没有发现类似地球的系外行星，但总有一天会发现类似“第二地球”的系外行星。

首先，这个宇宙中有无数的恒星，还有许多围绕它们运行的行星，因此很难将地球视为一个特殊的天体。

永田──如果你遇到外星人你会怎么做？

本间──我希望你能教我有关太空的知识。如果有外星人千里迢迢穿越太空来到地球，他们的科学技术会比我们先进很多，所以他们对太空的了解肯定会更多。你甚至可以看到黑洞的内部。

永田──当我在天文馆做讲解时，参观者经常问我：“如果有外星人，他们是好人还是坏人？”我回答说：“我确信他们是好人，因为他们从遥远的太空远道而来。”本间教授您怎么看？

本间──您觉得怎么样？这是一个很难回答的问题……例如，据说太阳将在大约50亿年后燃烧殆尽，到那时，生命将不再能够在地球上生存。如果当时人类移民到另一个星球，我们可能会被那个星球的人们视为入侵者，尽管我们只是为了生存。

但是，如果有外星人能够来到地球，他们很可能拥有数亿甚至数十亿年的文明和科技，所以我认为他们会是和平主义者。相反，如果我们不这样做，我们就无法建立这么久的文明。

永田──对于我们人类来说也是如此，不是吗？有各种各样的问题需要解决，比如环境问题和人口爆炸，而且我们知道太阳至少会在50亿年后燃烧殆尽，所以我们应该团结起来，思考如何克服这些危机，而不是互相争斗。

本间──没错。我也认为这是考虑是否存在外星人的一个非常重要的视角。如果地球人能够发展到50亿年后，人们认为其他外星人也能发展到那个程度，这意味着这个宇宙中有很多外星人。然而，如果地球人在1000年后灭绝，而其他外星人也遵循与地球人相同的智慧和文明进化，那么外星人只能活那么久，彼此相遇的机会就会变得更小。反之，则可能预示着，如果找到很多外星人，地球人还可以继续生存几亿甚至几十亿年，如果没有，地球人的未来是黯淡的。

换句话说，通过调查是否存在以及有多少外星人存在，我们正在间接预测我们地球人的未来。

对未来的思考——“每个人都可以有同样的梦想吗？”

永田──真正重要的是我们是否能够团结一致。通过与世界各地的天文学家合作对这个黑洞进行成像，我们能够实现这一奇妙的结果。此外，120年前，包括日本国家天文台水泽校区在内的世界各国合作研究了地球纬度的变化。当我研究天文学时，我看到很多跨国家、跨种族合作的例子，我认为这是对“人类能否团结起来？”本间老师和他的同事们是如何走到一起的问题的乐观看法

本间──首先，领导者很重要。在EHT，有一位美国的领导负责协调整个项目。确实，他的领导导致了该项目的成功。

但比这更重要的是每个人都有同样的梦想。我相信看到黑洞的愿望在某种程度上导致了120人的团结，我们能够达到成功捕捉图像的目标。无论领导者多么神圣，如果每个人都没有同样的梦想，这个项目就会失败。我从参加EHT项目中学到的是“团队合作最重要的是有一个共同的梦想，为了一个共同的目标。”

永田──无论国家、种族，甚至在战争或冲突中，人们都能怀着“解决一件事”的愿望走到一起，共同努力，这不是很棒吗？

本间──我们的对手是宇宙。从太空看，地球只是一个“点”。在这方面，如果我们为了边界之类的事情而争斗，外星人会嘲笑我们。保持开放的心态并平和地工作很重要。我们相信，我们的使命就是提供这样一种“太空视角”。

永田──今年（2019 年），我们收到了许多儿童和天文馆游客提出的有关黑洞的问题。然而，教科书上实际上并没有提到黑洞。但所有的孩子都知道。我认为这意味着很多人都饶有兴趣地听着这个新闻。我认为这传达了本间教授的愿望：“以广阔的视野，世界各地的每个人都应该共同努力解决谜团和问题。”

本间──如果这些孩子立志成为天文学或其他科学领域的研究人员，我想我们未来将会有一个更好的社会。

科学的魅力和本间教授求知欲的源泉

永田──先生到目前为止，本间教会了我很多东西。本间先生的求知欲和探究精神的根源是什么？

本间──一切都是为了“喜欢”它。就这样。从小到大，我总是仰望星空，想知道外面的世界是什么。

看到新的谜团接连诞生是一件很有趣的事情。科学领域将继续不乏谜团。我想继续解开它。那种感觉永远不会停止。

比如我们这次拍摄黑洞影子的时候，我们可以从爱因斯坦的广义相对论中预测黑洞会是这个样子，所以我们首先用超级计算机进行了模拟。结果与我们实际能够成像的黑洞非常吻合。这让我很高兴，而且能够证实我的理论是正确的也很好。

然而，另一方面，我也有点失望。事实上，它与理论一模一样，意味着它以“从此幸福快乐”结束。许多物理学家希望得到一个“意想不到的结果”，这可以被解释为爱因斯坦广义相对论中的错误。换句话说，当出现意想不到的事情时，我会感到更高兴，因为它会带来新的研究。

永田──科学的奥秘是什么？探索它们会给人类带来什么？

本间──科学确实让世界变得更加丰富和便利，手机就是一个例子。但是我们做的天文学领域很难这么说。如果有人问我“黑洞研究有什么用？”我只能回答：“没有用。”（笑）

但我认为天文学很有用，因为它让人们意识到他们通常不知道的事情。我们只需了解地球就可以生存，但我相信，揭开诸如地球之外发生的事情、黑洞发生的事情以及星系发生的事情之类的事情将激发人们的求知欲，并回答有关我们是谁的基本问题。

永田──这项研究揭示并让我们思考“我们从哪里来，要去哪里”。

本间──是的。事实上，当我被问到“研究黑洞有什么用？”时，我半开玩笑半认真地回答：“这样我遇到外星人时就不会感到尴尬。”（笑）如果有一天你遇到外星人，而你对黑洞一无所知，外星人可能会嘲笑你说：“你水平太低了。”

我希望我们的研究能为人类知识的进步做出哪怕一点点的贡献。事实上，我认为如果人类能够去见见其他外星人，解决他们的问题并帮助他们，那就太好了。

【图5】国家天文台天文模拟工程（计算天体物理中心，CfCA）天文超级计算机“阿特瑞II”
©NAOJ（国家天文台）

实现梦想的关键是“奉献”

── 最后，请给立志追求科学的年轻人寄语

本间──我希望他们对某些事物感兴趣和好奇，无论是太空还是太空以外的任何事物。对自己感兴趣的事情采取行动，深入研究并尝试做一些事情，应该成为创造一些东西的动力。首先，我希望你能找到自己喜欢的东西并珍惜它。

作为一名天文学家，工作和职位（职位）的数量很少，但为了生存，拥有继续从事下去的“一心一意”是非常重要的。

永田──我的情况也是如此。我一直说“我想做一份与太空有关的工作”，学校的一位老师与我合作，我碰巧找到了一个天文馆翻译职位的空缺。现在，我什至想，“无论我转世多少次，我都想成为一名评论员，这就是我的使命。”

本间──我希望年轻人也能有同样的奉献精神去追求自己的梦想。

── 非常感谢。

用于1939年至1987年的天文纬度观测
浮动天顶

1899年地球纬度变化国际联合观测
决定在北纬39°8'的世界范围内进行，并在水泽建立了纬度观测站。

个人资料

本间希（本间马雷基）

日本国家天文台水泽VLBI观测站台长
日本国家天文台教授、高等研究大学教授、东京大学研究生院教授

出生于美国德克萨斯州，在神奈川县长大。 1994年毕业于东京大学理学院天文学系，1999年在同一研究生院完成博士课程。同年成为日本国家天文台COE研究员。
后来历任助理教授和副教授，2015年担任现职。他的专业是射电天文学，主要利用甚长基线射电干涉仪（VLBI）研究星系和黑洞的结构。他的著作包括《巨型黑洞之谜》（讲谈社 Bluebacks）和《国家天文台教授讲述黑洞》（Fusosha）。自2017年起，他还担任NHK广播电台“儿童科学电话咨询”的受访者。

永田美惠（永田美惠）

涩谷宇宙天文馆首席评论员
负责NHK广播电台“暑假儿童科学电话咨询”的天文工作。

目前在东京新闻上经营一个名为“明星故事”的专栏。主要著作有《星座与神话的星空图鉴》（精美堂出版社）、《惊心动魄的星空图鉴》（山与惠国社）、《星星和宇宙的109个谜团》（海成社）、《开始星空观测吧》（NHK出版社）、《空女孩》圣经》（双叶社）。此外，他还负责《星座邮票系列》的星空解说。
三重县 (11528 Mie) 也有一颗小行星登记。
我们每天都在继续传播太空和地球的奇迹。

作家

鸟岛慎也（鸟岛慎也）

太空发展评论家。太空作家俱乐部成员。

他对国内外太空发展进行研究，并撰写新闻文章和散文。报纸、电视、广播中也有很多评论。他的主要著作包括《Elon Musk》（合着，由 Yosensha 出版），他还为期刊和其他出版物撰写文章。

网站：http://kosmogradinfo/

推特：@Kosmograd_Info