美國(guó)國(guó)家航空航天局新的黑洞可視化技術(shù)將觀眾帶到了邊緣之外
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美國(guó)國(guó)家航空航天局新的黑洞可視化技術(shù)將觀眾帶到了邊緣之外。圖片來源：uux.cn美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心/J. Schnittman 和 B. Powell
（神秘的航空航天地球uux.cn）據(jù)美國(guó)宇航局（弗朗西斯·雷迪）：有沒有想過當(dāng)你掉進(jìn)黑洞時(shí)會(huì)發(fā)生什么？現(xiàn)在，多虧了美國(guó)國(guó)家航空航天局超級(jí)計(jì)算機(jī)上制作的局新技術(shù)將觀V型《134-8006-5952》鄭州外圍女上門快餐提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排人到付款一種新的沉浸式可視化，觀眾可以一頭扎進(jìn)事件視界，黑洞可到邊這是視化黑洞的不歸路。
“人們經(jīng)常問這個(gè)問題，眾帶模擬這些難以想象的美國(guó)過程有助于我將相對(duì)論的數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)宇宙中的實(shí)際后果聯(lián)系起來，”馬里蘭州格林貝爾特NASA戈達(dá)德太空飛行中心的航空航天天體物理學(xué)家Jeremy Schnittman說，他創(chuàng)建了這些可視化。局新技術(shù)將觀“所以我模擬了兩種不同的黑洞可到邊場(chǎng)景，一種是視化V型《134-8006-5952》鄭州外圍女上門快餐提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排人到付款相機(jī)——一個(gè)勇敢宇航員的替身——?jiǎng)偤缅e(cuò)過了視界，彈弓又飛了出來，眾帶另一種是美國(guó)它越過了邊界，決定了它的航空航天命運(yùn)。”
可視化有多種形式。局新技術(shù)將觀解說員的視頻充當(dāng)了觀光向?qū)ВU明了愛因斯坦廣義相對(duì)論的奇異效果。以360度視頻呈現(xiàn)的版本可以讓觀眾在旅途中環(huán)顧四周，而其他版本則以平面全天空地圖的形式播放。
為了創(chuàng)建可視化效果，Schnittman與戈達(dá)德科學(xué)家Brian Powell合作，使用了美國(guó)國(guó)家航空航天局氣候模擬中心的Discover超級(jí)計(jì)算機(jī)。該項(xiàng)目生成了約10 TB的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館估計(jì)文本內(nèi)容的一半，僅在Discover 12.9萬個(gè)處理器中的0.3%上運(yùn)行了約5天。同樣的壯舉在一臺(tái)典型的筆記本電腦上需要十多年的時(shí)間。
目的地是一個(gè)質(zhì)量是太陽430萬倍的超大質(zhì)量黑洞，相當(dāng)于位于銀河系中心的怪物。
Schnittman解釋道：“如果你有選擇的話，你想落入一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。”。“恒星質(zhì)量的黑洞包含大約30個(gè)太陽質(zhì)量，具有更小的事件視界和更強(qiáng)的潮汐力，可以在接近地平線之前將其撕裂。”
之所以會(huì)發(fā)生這種情況，是因?yàn)榭拷诙吹奈矬w一端的引力比另一端強(qiáng)得多。令人著迷的物體像面條一樣伸展開來，天體物理學(xué)家稱之為“面條化”。
模擬黑洞的視界跨度約為1600萬英里（2500萬公里），約為地球到太陽距離的17%。一個(gè)被稱為吸積盤的扁平、旋轉(zhuǎn)的熾熱氣體云圍繞著它，并在秋天作為視覺參考。被稱為光子環(huán)的發(fā)光結(jié)構(gòu)也是如此，它們通過繞黑洞一次或多次的光在離黑洞更近的地方形成。從地球上看到的星空背景完成了這一場(chǎng)景。
當(dāng)相機(jī)接近黑洞，速度越來越接近光本身的速度時(shí)，吸積盤和背景恒星發(fā)出的光芒會(huì)被放大，就像迎面而來的賽車發(fā)出的聲音一樣。當(dāng)觀察行進(jìn)方向時(shí)，它們的光線看起來更亮、更白。
電影開始時(shí)，攝像機(jī)位于近4億英里（6.4億公里）外，黑洞迅速占據(jù)了視野。一路上，黑洞的圓盤、光子環(huán)和夜空變得越來越扭曲，甚至在它們的光穿過越來越扭曲的時(shí)空時(shí)形成多個(gè)圖像。
實(shí)時(shí)地，相機(jī)需要大約3個(gè)小時(shí)才能降落到視界，沿途執(zhí)行幾乎兩個(gè)完整的30分鐘軌道。但對(duì)于任何從遠(yuǎn)處觀察的人來說，它永遠(yuǎn)不會(huì)到達(dá)那里。隨著時(shí)空越來越接近地平線，相機(jī)的圖像會(huì)變慢，然后似乎會(huì)在接近地平線時(shí)凍結(jié)。這就是為什么天文學(xué)家最初將黑洞稱為“凍結(jié)的恒星”
在事件視界，甚至?xí)r空本身也以光速向內(nèi)流動(dòng)，這是宇宙速度的極限。一旦進(jìn)入黑洞，相機(jī)和它移動(dòng)的時(shí)空都沖向黑洞的中心——一個(gè)被稱為奇點(diǎn)的一維點(diǎn)，我們所知道的物理定律在這里停止運(yùn)作。
Schnittman說：“一旦攝像機(jī)越過地平線，距離它被消滅只有12.8秒的時(shí)間。”。從那里到奇點(diǎn)只有79500英里（128000公里）。航程的最后一段在眨眼之間就結(jié)束了。
在另一種情況下，相機(jī)的軌道靠近事件視界，但它從未越過并逃到安全地帶。如果一名宇航員駕駛航天器進(jìn)行這6小時(shí)的往返飛行，而她在母船上的同事遠(yuǎn)離黑洞，她將比同事們年輕36分鐘返回。這是因?yàn)樵趶?qiáng)引力源附近，當(dāng)以接近光速的速度移動(dòng)時(shí)，時(shí)間過得更慢。
Schnittman指出：“這種情況可能會(huì)更加極端。”。“如果黑洞像2014年電影《星際穿越》中那樣快速旋轉(zhuǎn)，她會(huì)比她的同伴年輕很多年回來。”