在太空中开枪，子弹会永远运动下去吗？

如果我们在太空中发射一颗子弹，子弹会停止吗？还是会一直运动？这个问题，我们需要考虑两个因素：

第一：子弹会不会受到其他物质的阻挡，也就是和某物发生碰撞，这肯定会导致子弹将其携带的动能转到到某个物体而发生停止。

第二：如果在太空中，子弹不会和其他物体发生物理碰撞，其能一直运行下去吗？会不会被其他天体的引力捕获？

宇宙的尺度，子弹会撞击某物停止吗？

我们知道在地球上发射一枪，就算你不瞄准任何物体，也会造成误伤，击中其他物体。相对来说，在我们地球的尺度上，一些物体分布的太过密集，随便一枪子弹都有可能撞击到某一物体。那如果在地球外呢？

我们知道月球是离地球最近的天体，在我们的印象里，月球往往离地区很近，感觉像是挨在一起的，但事实并非如此，这时因为我们看了太多大小和距离不成比例的地月照片。

上图就可以清楚地看到，地球和月球的情况，真的相距很远，地球和月球之间的距离是地球直径的40倍，平均距离为384400千米。就从地月距离上看，太阳系天体的分布真的很稀疏。那太阳系有多大呢？

太阳系的半径大约100000AU，1AU=1496x10千米，是地球到太阳的平均距离。所以在太阳系中，你随机朝一个方向发射子弹，能撞上天体的概率微乎其微。那银河系呢？离我们太阳系最近的恒星是比邻星，其也有4光年的距离！

我们银河系的邻居大麦哲伦星系，足足有163万光年，这个概念大家应该清楚，所以只要在太空发射子弹，是不会发生物理碰撞的。那子弹能一直运动下去吗？引力是否会影响子弹的运行？这就要考虑你在太空哪里发射子弹了！

引力对子弹有啥影响？

虽说子弹不会撞击物体，但引力是一种无形的力量，宇宙空间是不平整的，到处充满了引力陷阱，因此我们要了解下逃逸速度的概念。

航天器环绕地球表面的第一宇宙速度为： v1=79 km/s，逃离地球引力场的第二宇宙速度为：v2=112 公里/秒，逃离太阳系第三宇宙速度为：v3=167 公里/秒；逃离银河系第四宇宙速度为：110～120km/s 。

假设我们以手枪的正常速度发射子弹（约03公里/秒）。如果你是在距地球表面430公里的国际空间站上，当你发射手枪时，子弹以每秒108公里的速度才能脱离地球轨道，进入太阳系，即使考虑到国际空间站已经在以77公里/秒的速度运行，子弹的速度（额外的03公里/秒）也远远不足以逃脱地球的引力。

最终子弹只会变成一个绕地球轨道运行的不稳定的太空垃圾，在地球大气的影响下最终会落回地球，在这个过程中很可能会燃烧，变成一颗流星。

即使你站在月球表面上发射子弹，也需要超过25公里/秒的速度，子弹才不会在引力的作用下落在月球表面。这个速度甚至超过了最大功率的坦克所能提供的速度（最大速度为17公里/秒，而高功率的步枪只能达到12公里/秒）。所以想说在地球附近的空间打一枪，基本不会逃离地月系统的束缚。就算逃出了地球引力场，还有太阳系的引力束缚。

假设你在太阳系外开一枪，这是让子弹飞得最远的情况，但子弹还是会被引力影响，因为你还在银河系里面。考虑到银河系大部分是空的，子弹也不会直接击中什么东西。但是子弹很轻，而且它的速度对于天体的运行速度来说非常慢，这就意味着子弹没有足够的动量飞很远的距离。

所以除非你开枪的时候在银河系和任何其他星系的引力范围之外，(这将是一个我们人类很难到达的地方），否则子弹肯定会停下来。如果子弹靠近任何比子弹前进时的能量更大的物体（能量并不大），它就会慢慢地靠近更大的物体，失去能量并减速。很难说子弹什么时候会正式“停止”，因为这类事情没有绝对的参照系，但我们可以有把握地说，最终，子弹最初射击的能量将不再决定子弹的运动。

黑洞并不恐怖，只能说很夸张。

黑洞本身也有质量，是特殊的天体，黑洞体积不大但密度超大，组成黑洞的原子的原子量也超大，根本不是地球人能想象的，由于它具有超大的质量，在这种质量下的万有引力强得连光都逃不掉，所以肉眼看不见，叫黑洞。也有说因为质量太大，导致黑洞附近空间、时间扭曲的。

宇宙飞船靠近黑洞的话，在很远距离就会失控，仪表器械不能正常使用，肯定要完蛋

但是黑洞作为天体，只要附近其他天体的运动速度足够大，是不会被吸走的，而是围绕黑洞转。

其实地球为什么不会坠入太阳这个问题挺容易解释的，也许用中学物理就能解释清楚，甚至可以用游乐场的设施来辅助理解，但地球为什么会绕着太阳转确实是个难题，牛顿曾经认为是“上帝推了它一把”，真是“上帝”动手了？

日球层庇护下的太阳系

一、地球为什么没有落入太阳？

其实这就和人造卫星在近地轨道上飞行一样，它用足够的速度环绕地球公转来产生“离心力”，然后这个离心力与它和地球相互之间的引力对抗，如果相等，那么它将在这个轨道上继续运行下去！

这似乎挺简单，因为游乐场里就有很多利用“离心力”的游乐设施，当旋转速度加快，慢慢就会远离转动中心，称为离心力的最好体验，但有一个问题，“离心力”有大有小，小了还是会掉下来，大了又会飞走，地球的“离心力”就刚好？

地球的公转速度在远日点和近日点时相差大约1千米，平均速度大概在298千米/秒左右。

有了公转速度，有了地球和太阳的质量，那么可以计算它们之间的引力和地球受到的“离心力”了！

根据万有引力公式可得，两者之间的万有引力F=35173×10^22N

根据“离心力"公式计算可得，地球在15亿千米的轨道上以298千米/秒公转的时候“离心力”约为：3531410^22N，为什么会有些许差异？这是因为两者计算过程中一些小数点取值的问题，我们基本可以认定，两者大致相等的。因此地球仍然会在这个轨道上一直公转下去。

二、地球为什么会在太阳的轨道上公转？真是上帝推了它一把？

上帝果然是万能的，连地球都推得动！但事实上这和上帝也没啥关系，地球的公转和自转都是引力势能在角动量守恒的条件下坍缩形成的。

康德-拉普拉斯星云说是现代被广泛接受的太阳系起源说，因为在太阳系临近的空间内都观测到了大量的原始行星盘，比如猎户座以及金牛座的原始星盘。

上图是位于智利沙漠的阿塔卡马毫米波/亚毫米波射电望远镜对金牛座HL Tauri的尘埃盘观测连续谱图像，可以清晰的看到其中性恒星的形成以及周围的同心圆结构，这表示行星正在形成。

上图则是著名的船底座星云的中形成恒星的前身：巴克球状体，这是星云在局部在超过金斯质量或者受到扰动时候造成不稳定而引起坍缩的结构，这是一个恒星系必须要经历的阶段，一个巴克球状体的典型质量为太阳的50倍左右，在内部有可能形成多颗恒星，当然也有可能是一颗。

原始星云在坍缩过程中，落入中心的尘埃物质会将引力势能转换为角动量，因此星云会逐渐扁平化，向原始恒星的黄道面富集，这也是原生恒星大都在黄道面（地球公转平面）附近的原因，因为除了这里以外，其他区域都没有星云物质了，如何形成行星？

在星云物质富集到黄道面后，在这里会逐渐形成行星的“博克球状体”，在环绕中心公转的同时逐渐成长，地球诞生于这个黄道面上，它与生俱来就是公转的，并不需要担心会落入恒星的引力陷阱。行星的分布并没有什么规律，因为这些行星的“博克球状体”可以在任何一个角落发生，但太阳系的行星分布却又一个非常有趣的提丢斯-波得定则

太阳系行星轨道之间的距离大致遵守提丢斯-波德定则，这是1766年德国的一位中学教师戴维·提丢斯所提出的，后来被柏林天文台的台长约翰·彼得归纳成了一个经验公式。太阳系会形成这种奇怪的模式是因为行星之间的轨道共振引起的，也就是说当恒星系形成时，在它不同轨道上的行星引力会互相牵制，如果某颗行星所在的轨道与相互之间牵制的轨道有落差，那么它会慢慢调整位置，最终落入这个轨道。

在2005年的时候，法国尼斯天文台有4位天文学家发表了三篇论文，提出一个尼斯模型，他们认为木星早期形成时就没有在现在的轨道上，而是会稍稍往外一些，最终调整轨道时导致了太阳系的一片腥风血雨，因为木星的质量高达其他行星的25倍以上，这一动导致了海王星轨道的外移，也将柯伊伯带的大量彗星送入了内行星轨道，地球、月球、水星、金星都遭受了小行星的轰炸，当然这些彗星可能给地球带来了大量的水，也让地球内部水合物中的水分得以受到高温而进入大气层，冷却后落下形成了大海，最终诞生了生命。

当然不管是什么假设，地球形成了，在数十亿年过程中诞生了生命，而现在生命发展成了文明，未来怎么走，这已经不是自然界的问题了，而是人类要打算怎么走！

我们来看看为什么任何东西都不能从黑洞逃逸出去。正如一个滚过弹簧床面的网球，会掉进大石头形成的深洞一样，一个经过黑洞的物体也会被其引力陷阱所捕获。而且，若要挽救运气不佳的物体需要无穷大的能量。

我们已经说过，没有任何能进入黑洞而再逃离它的东西。但科学家认为黑洞会缓慢地释放其能量。著名的英国物理学家霍金在1974年证明黑洞有一个不为零的温度，有一个比其周围环境要高一些的温度。依照物理学原理，一切比其周围温度高的物体都要释放出热量，同样黑洞也不例外。一个黑洞会持续几百万万亿年散发能量，黑洞释放能量称为：霍金辐射。黑洞散尽所有能量就会消失。

处于时间与空间之间的黑洞，使时间放慢脚步，使空间变得有弹性，同时吞进所有经过它的一切。1969年，美国物理学家约翰·阿提·惠勒将这种贪得无厌的空间命名为“黑洞”。

我们都知道因为黑洞不能反射光，霍金指出黑洞的放射性物质来源是一种实粒子，这些粒子在太空中成对产生，不遵从通常的物理定律。而且这些粒子发生碰撞后，有的就会消失在茫茫太空中。一般说来，可能直到这些粒子消失时，我们都未曾有机会看到它们。

霍金还指出，黑洞产生的同时，实粒子就会相应成对出现。其中一个实粒子会被吸进黑洞中，另一个则会逃逸，一束逃逸的实粒子看起来就像光子一样。对观察者而言，看到逃逸的实粒子就感觉是看到来自黑洞中的射线一样。

所以，引用霍金的话就是“黑洞并没有想象中的那样黑”，它实际上还发散出大量的光子。

根据爱因斯坦的能量与质量守恒定律。当物体失去能量时，同时也会失去质量。黑洞同样遵从能量与质量守恒定律，当黑洞失去能量时，黑洞也就不存在了。霍金预言，黑洞消失的一瞬间会产生剧烈的爆炸，释放出的能量相当于数百万颗氢弹的能量。

但你不要满怀期望地抬起头，以为会看到一场烟花表演。事实上，黑洞爆炸后，释放的能量非常大，很有可能对身体是有害的。而且，能量释放的时间也非常长，有的会超过100亿至200亿年，比我们宇宙的历史还长，而彻底散尽能量则需要数万亿年的时间。

“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。

根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。

等恒星的半径小于一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指任何物质一旦掉进去，就再不能逃出，包括光。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。

时空中的无底深渊、深藏不露的引力陷阱……在史蒂芬·霍金的科学名著《时间简史》中，黑洞是宇宙中最为神秘的天体之一——宇宙“引力怪兽”黑洞具有强大的吸力，远看就像一个一望无尽的黑色深渊，会将周围所有的东西都吸引进去，甚至能够吞噬行星，撕碎太阳系。连光都不能在黑洞处存在，一照射进去就会瞬间被吞没只有一片漆黑。

近日，一个爆炸性的重大消息轰动了全球天文界——在全球多地同步发布了人类首次拍摄的黑洞照片引发巨大热议。

1795年，法国数学家拉普拉斯在通过计算得出：如果天体的质量非常大时，根据牛顿万有引力定律，其引力将极其大，以至于光也不能从这样的天体上射到外部空间去。外部的人就看不到它，则该天体是“黑的”。

1915年，爱因斯坦提出真正“预见”黑洞的广义相对论，预言存在黑洞这样一种天体，他认为，“黑洞就像沉浸在一片类似发光气体的明亮区域内，我们预期黑洞会形成一个类似阴影的黑暗区域”。

1916年，德国天文学家史瓦西发现所有的星体都存在一个史瓦西半径，如果星体的实际半径比它的史瓦西半径要小，那么它就会变成一个黑洞。比如，太阳的史瓦西半径是3000米。

1939年，奥本海默和他的研究生斯奈德用广义相对论分析了气体球塌缩后得出结论，认为在宇宙中是有“暗星”存在的，但“黑洞”一词作为物理学名词是由美国天体物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒1967年正式提出的，此后，科学界不断收获关于黑洞的研究成果。在此之前，人们是用暗星、冻结星、坍缩星这类名词来称呼“黑洞”的。

1970年，美国的“自由”号人造卫星发现位于天鹅座X-1上一个比太阳重30多倍的巨大星球，被一个重约10个太阳的看不见的物体牵引着。天文学家一致认为这个物体就是黑洞，这是人类发现的第一个黑洞。

1974年，英国物理学家霍金证明黑洞具有与其温度相对应的热辐射，称为“黑洞辐射”。黑洞的质量越大，温度越低，辐射过程就越慢。

2019年4月10日，人类首张黑洞照片“冲洗”完成，这一神秘天体终于被人类看到了真容——数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜（EHT）”项目发布了人类拍到的首张黑洞照片。该黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞。该黑洞距离地球5500万光年，质量为太阳的65亿倍。

近年来随着人们对宇宙发展研究的深入，当质量较小的恒星演化形成的最终产物——白矮星、中子星已被证实在宇宙中存在时。那么大质量的恒星在演化过程中形成的最终产物——黑洞在宇宙中也应该存在，但因为任何物质和光进入黑洞，就再也无法从其内逃脱出来，致使观测者无法通过实验直接观看到它。

既然黑洞存在，则它的对称物——白洞也就应该存在，银河系大约有1千亿颗可见恒星，在宇宙中存在着更多的恒星，其中许多已经死亡，研究黑洞、白洞对解决宇宙中大质量恒星的最终归宿问题有着重要意义。

黑洞是大型恒星衍变到后期的结果，经过膨胀、坍缩，其内部压力变得极为庞大，密度可以达到每立方厘米的质量几十亿吨，而且几乎所有质量都集中在最中心的“奇点”处。这样庞大的密度导致在黑洞周围的一定区域内，连光也无法逃逸出去，这个边界称为“事件视界”。而没有光，人类也就无法看见黑洞。

人类要认识恒星级黑洞的形成过程，就应先认识恒星的演化过程，在恒星的演化过程中，恒星通过内部氢→氦聚变放出大量的能量，形成主序星，由于氢、氦燃料不断燃烧，在演化晚期，氢、氦燃料消耗完后，恒星会在其自身引力的作用下不断收缩，其核心密度越来越大，引力越来越强，最终变成为高度压缩状态。

按恒星质量的大小，最终坍缩成白矮星、中子星或黑洞。自身质量较小的恒星会演化形成白矮星、中子星，自身质量较大的恒星会形成黑洞，所以恒星最终是形成黑洞，还是白矮星或中子星，取决于恒星质量的大小，

当恒星的质量小于或等于12～14倍的太阳质量时，在恒星中产生的费米电子简并压力能够与恒星的自身引力抗衡，这样就阻止了恒星的进一步坍缩，并最终演化成白矮星。

质量再大一些的恒星，即质量大于12～14倍太阳的质量，由于恒星自身质量越大，其引力也越大，恒星中产生的费米电子简并压力已不能与恒星的自身引力抗衡了，从而引起恒星的进一步坍缩，并使超新星爆发向外喷发大量物质和辐射，剩余的密度极高的核将电子吸入原子核，并与核中的质子结合成中子，此时恒星的残余物质就主要由中子组成，而恒星中由中子产生的中子简并压远大于费米电子简并压，这时中子简并压力又能够平衡恒星自身的引力收缩，这样恒星就演化成密度为几亿t／cm³的中子星。

当恒星的质量大于3倍的太阳的质量时，因恒星自身引力的进一步加大，导致中子简并压力不能与引力抗衡，这时在已知的物理学范畴内已找不到一种力可以和坍缩引力抗衡，收缩将不可阻挡，星体将在不到1s内迅速坍缩到施瓦西半径之内，这时恒星就演化成体积无限小而密度“无限大”的奇态星体。其周围存在着极其强的引力场，致使时空极度弯曲、时间无限膨胀而形成一个黑洞。

科学家认为，并不是质量超过3倍太阳质量的主序星就能够演化成黑洞，据估计只有当主序星的质量达到20倍太阳的质量以上才能演化成黑洞，因为主序星在形成黑洞时也有激烈的超新星爆发，最后剩余的致密核心残骸才是形成黑洞的物质。

目前关于超大质量黑洞形成原因的说法有很多，比如形成于大量恒星致密聚集的一个区域，或由一些恒星形成的小黑洞融合而成等等，其具体形成原因还有待进一步 探索 。

那么黑洞有多大呢？根据施瓦西黑洞半径公式RS=2GM/C2(RS为史瓦西半径，G是万有引力常数，M是天体的质量，C是光速。用这个公式，对于一个与地球质量相等的天体，其史瓦西半径仅有9mm，而太阳的史瓦西半径约为3km。在公式中，G和C都是常数，RS与质量成正比，而且和天体的组成元素也毫无关系，从这样的关系可以看出，质量增加一倍，半径增加一倍，显而易见，这里出现了几何问题。对于一个球体来讲，半径增加一倍，体积增加7倍。这样的变化使视界的重力场越来越小，这样的结果不能不让人感到困惑。就普通的情况而言，两个质量相同的铁球相加，质量增加了一倍，体积也只能增加一倍。就两个质量相同的黑洞而言，把它们加在一起质量和体积也只能增加一倍。可见小黑洞的密度大得不可想象，如10亿t的小黑洞才达到质子的大小，地球质量的黑洞其半径还不到1cm。

目前，天文学家们根据质量的不同将黑洞分类成：恒星级质量黑洞（质量从几倍到几百倍太阳质量）、超大质量黑洞(质量大于几百万倍太阳质量）、介于恒星级和超大质量黑洞之间的中等质量黑洞三大类。按黑洞无毛定律可分为四类：角动量和电荷二者都等于零，而质量不为零的黑洞是施瓦西黑洞；角动量等于零，电荷和质量二者都不为零的黑洞称为Reissner-Nordstrom黑洞；电荷等于零，角动量和质量二者都不为零的黑洞为克尔黑洞；角动量、电荷、质量三者都不为零的黑洞称为克尔——纽曼黑洞。

不过，黑洞吞噬周围气体是有节制的。黑洞在吸积吞噬周围物质时，物质下落释放的引力能会转化为辐射，当吞食的物质累积到一定程度，向外的辐射压会阻止物质的进一步下落。当天体作用于一个粒子上的引力和辐射压刚好平衡时，对应的临界吸积率称作爱丁顿吸积率。一般情况下，爱丁顿吸积率是黑洞吸积物质的最大效率。

观测发现，在宇宙早期，比如宇宙大爆炸之后10亿年内，就存在质量为百亿倍太阳质量的超大质量黑洞。这令人疑惑如果说它是从一个婴儿（种子）黑洞长大的，这个婴儿黑洞得多大？婴儿黑洞如何吞噬周围气体尘埃食物，才能长成实际观测到的大胖子呢？

最自然的一类种子黑洞要寻根于宇宙大爆炸后几亿年左右形成的第一代星系。它们中的大质量恒星快速演化到晚期，发生超新星爆炸，核心残留的天体便是质里约几百倍太阳质量的黑洞。但如果假设种子黑洞是这类恒星级质量黑洞，鉴于质里增长的速度受爱丁顿吸积率限制，那么即使种子黑洞一直以最快速度成长，质置增长到十亿、百亿倍太阳质量所需要的时间也远远超过它的年龄，这就带来了所谓的黑洞成长时间危机问题。

白洞是黑洞的对称物。根据对称性原理，白洞实质上就是黑洞的时间反演，有黑洞解就应有白洞解，无论多少物质一但掉入黑洞就消失了，比太阳大的质量掉入一个“点”中不见了；与黑洞相反，白洞不断向外喷射物质和向外辐射，据推算白洞只能产生于宇宙的初始大爆炸，在用现有的理论无法描述的超密状态中才可能产生白洞。

1974年，霍金提出黑洞具有量子性质的温度辐射，能量可以通过霍金辐射从黑洞中传出，则黑洞不黑。例如10亿t级的小黑洞，根据计算温度可达到10K，即温度高达几千亿度，不但不是“黑”的洞。相反是非常明亮的光源，实际上就是一个白洞，霍金还证明了小黑洞与白洞不可区分，其他科学家们还推测在难以想象的“奇异”状态下，可能发生由黑洞向白洞的转化。而我们的宇宙是否产生于一个超巨型的黑洞转化为白洞的一场大爆炸中仍有待于 探索 。

大质量的星系包括三类星体：一是质量不变的星体，这类星体不发生核聚变；二是恒星，这类星体会发生核聚变，质量会不断损失；三是黑洞，该类星体大质量恒星演化形成的，它会吸收周围物资，质量不断增加。它们在星系中是如何分布呢

在星系中，当星体的质量发生变化，它的质量变化率不等于零，受到星体绕星系质心运动的角速度变化，会导致引力与离心力不能相互抵消。当恒星质量不断损失时，恒星会受到一个向外的“力”，恒星向外加速运动；如果星系中有黑洞，当黑洞质量不断增加时，黑洞会受到一个向内的“力”，黑洞会向内加速运动。结论：一个有黑洞的星系，恒星会分布在星系的外部区域，黑洞会分布在星系的中心区域；如果我们找黑洞，只能在星系中心附近找。

有人认为宇宙本身就是一个大黑洞，也有人认为宇宙中90％以上物质已变成暗物质，大质量的恒星最终的命运会是黑洞吗星系中心存在超大质量的黑洞吗因为任何物质和光进入黑洞，就再也无法从其内逃脱出来，致使观测者无法通过实验直接观看到它。但目前理论认为黑洞周围的吸积盘上的气体，由于摩擦温度会变得极其高，从而发出大量X射线。因此，人们可以通过探测来自宇宙的X射线来探测黑洞，探测黑洞极强的引力在其周围产生的一些效应来研究黑洞，用引力透镜效应和恒星的开普勒轨道运动等来研究黑洞。

目前多数天体物理学家认为天鹅座X—1(Cy—1)就是一个恒星级黑洞，并已探明它是一对双星中的一颗，它一边吞噬其伴星物质，一边发出强烈的X射线。早在1962年，美国的科学工作者贾科尼把X射线计数器放到高空，意外发现了来自太阳和月球以外太空区域一个很强的X射线源，但当时未能确定该X射线源天体的位置。1966年贾科尼和日本学者小田等用准直器调制定位法测出天鹅座X—1，这是人类发现的首个来自宇宙的x射线源，后经一些实验观测，测定出了双星的轨道运动情况，从而推算得出天鹅座X一1的质量是太阳质量的8倍(大于3倍太阳质量)，符合恒星级黑洞形成的条件。

超新星是某些恒星演化到末期时灾变性的大爆发，超新星爆发是一颗大质量恒星的壮烈死亡。它的核心残骸将是致密天体——黑洞或中子星。近年来每年都会发现数百颗超新星，其中有代表性的是在1987年2月23日爆发的SNI987A这颗来自大麦哲伦星系的超新星，人们利用哈勃太空望远镜、钱德拉X射线天文台、澳大利亚大天线阵和南双子座望远镜等对SN1987A进行了长期的观察和研究，目前天文学家还在继续寻找这颗死亡恒星残骸的下落。据估计这颗爆发的超新星很可能已变成恒星级黑洞或中子星。

最新黑洞理论认为，在星系中心普遍存在超大质量黑洞。1971年，天文物理学家Lynden-BellD和ReesM首次提出在银河系中心存在一个黑洞——SgrA并建议用射电干涉来寻找它，20世纪90年代以来，地面的天文观测设备和空间x射线望远镜都探测到了来自银河系中心SgrA黑洞的x射线。各国的天文物理学家通过多年研究，并根据实验观测推算出其质量为40～400万倍太阳质量，用射电望远镜观测的大量数据和理论模型越来越支持SgrA黑洞就是银河系中心的超大质量黑洞的说法，有些迹象表明它还有自旋，可能是科尔黑洞。我国的上海天文台科学工作者从1997年开始用高分辨率甚长基线干涉的新技术对SgrA展开观测，得出了相同的结论。

自2004年以来，阿根廷的PierreAuger天文台的科学家用1600个离子探测器和24台特制天文望远镜记录到高能宇宙射线，他们通过对这些宇宙射线的来源分析后认为，这种高能宇宙射线极有可能来源于星系核，星系核中心的超大质量黑洞为之提供了巨大能量。2002年，欧洲研制的用编码孔径成像技术的INTEGRAL卫星上天后，新发现了几十个被认为是超大质量的黑洞。

2010年11月，美国宇航局揭开了一则吊足媒体胃口的“秘密”——地球附近一个年仅30岁的黑洞，这也是人类科学史上发现的最年轻的黑洞。2011年8月，天文学家首次抓拍到黑洞吞噬恒星的过程，这被认为是目前宇宙最神秘、最震撼的情景。照片中的黑洞仿佛魔鬼一般，将一颗接近它的恒星瞬间撕碎变成发光等离子体后消失无形。据悉，照片中的黑洞距地球约40亿光年。2015年8月27日，NASA发布马卡良231星系的近照，马卡良231是拥有双重巨型黑洞的近地球星系，距离地球6亿光年。

为揭开黑洞的神秘面纱，2017年，一项黑洞观测计划，即“事件视界望远镜”（EHT）计划正式启动。按照EHT计划，全世界200多位科学家组成空前庞大的“战斗阵营”，利用全球多地的8个亚毫米射电望远镜及其阵列，组成一个虚拟的望远镜网络，即“事件视界望远镜”，同时对黑洞展开观测。

综上所述，现在采用寻找黑洞的办法是探测来自宇宙的X射线源和确定X射线源的质量,如有来自于致密天体的X射线,且这类致密天体的质量大于3倍太阳质量，则基本认定此类天体为黑洞。现已探明中子星的半径大约是10英里，是恒星级黑洞临界半径的几倍,一个大质量恒星坍缩到更小的尺度变成黑洞的可能性是极大的，但最终要确定黑洞的存在，还有待于黑洞理论的进一步完善和实验的更新验证。目前对于黑洞的对称物——白洞的研究还停留在理论层面，尚无实验上的论证和支持。

嫦娥五从24号出发，1号夜间降落月球表面，总共花了七天的时间，其中在去的路上花了112个小时，在月球轨道飞行调整用了两天的时间，登陆采样返回太空花了6天的时间，返回后在月球轨道对接以及做绕月飞行调整轨迹用了五天的时间，12日返回预计在16号到17号降落在内蒙古。

探月计划最难的阶段在哪里，当然是降落采样到返回对接以及回归，但是说回来其实全程都难，并不是返回降落不难，这也是为什么目前只有三个国家有这样的能力的原因，全世界200多个国家，为什么只有三个有这样的能力，说明全程都是非常有难度的，而日本其实应该也差不多拥有这个技术。

返回为什么用了大半的时间，其实返回和过去用的时间差不多，只是很多人有一种幻觉，大家都知道等待的时间最漫长，而突破和去做的过程时间过得最快，现在我们等待的是成功，所以属于漫长的，因为每个人内心恨不得嫦娥立马回到家，这种心情是激动的。

嫦娥从发射到登陆和采集完成总共用了11天的时间，而返回月球表面到回归地球大约还要10天左右的时间，基本上属于五五开的时间，大家万众瞩目的期待一次次的突破，让大家觉得时间过得特别快，任务完成了只是等待返回了，这是一种等待的情绪，等待感觉的时间就比较漫长了。

登月技术和返回技术难度相差不多，每一个步骤都是小心翼翼的，经过计算出来的，所以都是按照计划好的步骤来进行，返回其实更需要小小，因为前面的成功会给后面造成压力，这种压力是最后关头出问题，前面的努力会前功尽弃。

登陆和采样再到返回对接，这是最难的一块，发射出去和返回回收，这些很多人觉得没有技术含量，这种想法就错了，特别是科学研究方面，每一步都要稳扎稳打，不能因为前面阶段的成功就把后面阶段变成得意忘形，返回是成功前最关键的阶段，也是最需要小心的阶段，九十九拜已经过去，就差最后一哆嗦，务必要稳扎稳打。

11月24日4时30分，嫦娥5号在海南卫星发射中心由长征5号运载火箭发射，12月1日23时11分，嫦娥5号登月器在月球着陆。

12月2日，在月球上打洞取土。

12月3日，上升器从月面起飞。

12月6日，上升器与返回器对接，并且移交土样。

到12月16号，返回器才完成姿态调整，准备返回地球。

》返回器带着2公斤月球样本，在月球轨道上转了10天，比登月耗时还长。

嫦娥5号从地球发射到月球，要进入转移轨道。我们知道卫星绕地球的运行轨迹是一个圆轨道或者是椭圆轨道，其中地球位于圆心，或者椭圆一个焦点上。

飞向月球时，嫦娥5号在环绕地球的轨道上不断的启动火箭发动机，让自己加速，把椭圆轨道拉长。

直到椭圆轨道长轴的顶点，包裹住飞行器环绕月球的轨道为止。

这个时候环月轨道和绕地轨道在长轴的另外一个顶点相切。

在相切的顶点，卫星的瞬时运动既可以成为绕地卫星，又可以成为绕月卫星，这个时候只要飞船进行适当的速度控制，就可以从绕地变成绕月状态。

而月球的质量比地球的质量要小，所以月球俘获飞船速度小，而在远地点，飞船恰好处于低速。

如果从月球返回地球则正相反，因为地球的引力比较大，所以地球俘获飞船的速度要高。

我们知道，地球和月亮之间的距离是38万公里，光传播需要一秒钟多一点的时间。

》从地面控制月球的飞行器，要延迟一点几秒。

而得到反馈的时间又要延迟一点几秒。所以，地球上的相应操作，得到实际的反馈，结果要相应延迟两点几秒。

由于人类在月球上还没有建立精确的测控装置，所以要在地球上用地球的测控网对月球上的在轨飞行器进行测控。

遥控月球上的飞行器调整姿态要难一点。

当然，这种难度并非完全是技术上的难度，还是在于测控距离遥远，以及时间延迟而带来的精度上的误差，需要更长的时间来修正，所以我们可以看到返回器拿到土样后，在月球上绕了10天。

而且，我们要知道月球还有一个特殊的特点，就是它的引力分布不均匀。

在月球上空，到处都是坑坑洼洼的引力陷阱。绕月卫星在月球上空运行的时候，会受到影响。

1972年4月24号，美国阿波罗16号登月飞船在返回地球之前释放了一颗运行在月表50公里的小卫星，略过这些引力异常区的时候，轨道突然下降，随后坠毁。这才发现了月球的与众不同结构。

》月球表面30公里之下，埋着特殊的东西呢。

就是这些特殊的东西制造了引力异常，这就是所谓的月球引力质量瘤。

这些引力质量瘤，都是由远古的巨型铁质陨石打穿月球表层30公里的岩石之后，被挡在了30公里的下方。

铁陨石多含镍，所以铁陨石的密度一般在79~8，比周围岩石33的密度高出很多。

地球上就没有这样的问题，因为铁陨石打穿30公里的地壳以后，就会进入软流质的地幔，然后慢慢的沉到地心。

月球上的铁陨石为什么没有因为重力的作用而沉到月心，这是月球所有谜团中最大的一个。

这张图就是NASA绘制的月球引力质量瘤的分布图，每一个质量瘤都会制造一个引力陷阱。

在月球背面，嫦娥4号的下方，有一个太阳系中最大的引力质量瘤，有江苏省的面积那么大，实际上就是一大坨铁镍合金。

卫星经过这些引力质量瘤的上空一次，轨道就会轻微的改变一次。

在月球轨道上调整卫星的姿态，就像在一个颠簸不平的路上驾驶 汽车 对准隧道入口一样，需要花费更长的时间。

预祝嫦娥取样顺利返回。

嫦娥五号，就像是中国人的孩子，从出发到返回，每一步都牵动着中国人的心。

嫦娥五号在完成了月壤采集任务后，升空对接，顺利的完成了月壤的转移，大家从心眼里为祖国的航天成就感到欢欣鼓舞。

那嫦娥五号轨道器接受月壤这么多天了，还没回来，是不是返回技术要比登月更难啊？

其实，还真的是这么回事。这次的嫦娥五号的任务，被称作是中国航天史上最难的任务之一，难就难在一系列的返回技术。

下面我们就看看，中国探月工程首席科学家、被称为“嫦娥之父”欧阳自远院士是怎样说的。

通俗的讲，轨道器在接收月壤之后 会和上升器分离，然后在月球轨道上等待脱离月球轨道的时机。在实施月地转移入射机动后，进入月地转移轨道。

当进入地球轨道后，还要进行几次轨道修正。为后续进入精确的返回点提供保证。当轨道器飞到精准位置时，轨道器释放返回器，返回器带着月壤，降落到指定地点。

轨道器在释放返回器之前，速度接近第二宇宙速度，所以必须要首先减速，才可以进入大气层。

减速的办法，简单说，就是返回器冲入大气层，再让它弹出来，再次冲入大气层。这样反复几次，每弹起一次，速度都会下降一些。当然每一次的弹起和再入，都需要精确的计算。直到最后把速度降到第一宇宙速度。

正式再入后，在返回器降落到一定的高度时，打开降落伞，回到预定好的地点 ，内蒙古四子王旗返回场。

返回器回来以后，月壤要在充满氮气的容器里保存，以备科学研究。