没有这位新西兰人，人类就看不到这张黑洞照片

【天维网援引tvnz消息 Jackie编译】  数百名科研人员参与合作的“事件视界望远镜”项目10日发布了他们拍到的第一张黑洞照片，这也是人类迄今为止第一次看到黑洞的真容。鲜为人知的是，这些成就离不开一位新西兰数学家Roy Kerr，如果不是他在五十多年前解开了爱因斯坦场方程，我们现在可能还看不到黑洞的照片。

1963年，当时年仅28岁的Kerr解出了爱因斯坦引力场方程的一组精确解，因此，一个旋转的黑洞被称为科尔黑洞。如今，已经84岁的Kerr在陶朗加的家中接受采访时表示，“我们为了这张黑洞照片，等了很久很久，虽然我们从未怀疑它的存在。”

早在1915年，爱因斯坦就列出了一系列方程式来描述黑洞，“他（爱因斯坦）从未想过有人能解开这些方程，因为它们太复杂了。”Kerr说，但50年后，年纪轻轻、曾任坎特伯雷大学教授的Kerr找到了解决方法。

“我当时只有铅笔和纸，外加一张桌子。我坐在那里，隔几分钟就抽一支烟，就这样找到了解开方程的办法。那一天我抽了大概55支烟。”他说，“找到解决方法后，我彻底戒了烟，之后再也没有吸过一支。”

Kerr的理论对人类了解黑洞、发现黑洞发挥了重要作用，因此被称为“科尔吸尘器”。之后所有关于黑洞的具体化工作都建立在这一基础之上。

“他（Kerr）完成了这项著名的工作，成为（黑洞研究）具有标志意义的天体物理学家和科学家之一。”奥克兰理工大学天文学教授Sergei Gulyaev说，黑洞照片发布后，他们立即将这张照片与各种理论对比，“只有一个准确对上了，也就是爱因斯坦的广义相对论和Roy Kerr的黑洞研究。”

人类首张黑洞照片在4月11日凌晨1点发布，Gulyaev和Kerr都熬夜等到照片发布的时刻，“难以置信的兴奋，你知道，一夜无眠。”Gulyaev说。

照片“主角”是室女座超巨椭圆星系M87中心的超大质量黑洞，其质量是太阳的65亿倍，距离地球大约5500万光年。照片展示了一个中心为黑色的明亮环状结构，看上去有点像甜甜圈，其黑色部分是黑洞投下的“阴影”，明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘。

资料：克尔黑洞

克尔黑洞（Kerr black hole）是爱因斯坦场方程预言下的一类带有角动量的黑洞，是二种旋转黑洞（rotating black hole）中的一种。用来描述克尔黑洞的时空度规叫做克尔度规，是由新西兰数学家Roy Kerr于1963年解出的。另一种是同时带有角动量和电荷的黑洞，叫做克尔-纽曼黑洞（Kerr-Newman black hole）。相比于静态的史瓦西黑洞，克尔黑洞更接近于实际物理上的黑洞，因为大多数恒星都具有一定的自转角动量，当它们坍缩成黑洞时仍然会保留部分角动量。2006年天文学家对银河系内的X射线双星GRS 1915+105的观测表明，其中的黑洞可能在以每秒1150次的频率高速自转，已经接近了理论上的极限。

人物：Roy Kerr教授

当代享有盛誉的物理学家之一。与伽利略、牛顿、爱因斯坦等近代物理学家一样，Kerr教授不仅是物理学家，还是数学家、天文学家。他毕生从事广义相对论、引力论研究，做出了杰出贡献，尤其是解决了旋转黑洞（即克尔黑洞）的引力场和时空问题，催生了相对论天体物理、黑洞物理等新兴研究领域。

Kerr教授1934年出生于新西兰，1959年在英国剑桥大学获得博士学位。1963年，年轻的Kerr求解出爱因斯坦引力场方程的一组精确解，该解描述了不带电的轴对称旋转物体在其外部所产生的引力场和相应的时空，天文学中通常称之为克尔度规（Kerr metric或Kerr vacuum，参见《中国大百科全书-天文学》第194页）。爱因斯坦引力场方程非常复杂，自从1916年史瓦西求得最简单情况下（只考虑了质量且球对称的物体）的第一组精确解后，47年的时间里，众多顶尖科学家试图求解带有角动量的物体的引力场，都没有成功。然而，宇宙中从行星到恒星到星系，几乎所有天体都会自转，因而就不是严格球形的，于是一颗真实恒星的引力坍缩就不能用球对称的史瓦西解来精确描述。天文学和物理学界因此而面临艰巨的挑战。即便是爱因斯坦本人都失去了兴趣，把他的精力转到大统一场理论的研究。因此，Kerr的这一理论发现是革命性的，被许多当代著名的物理学家给予高度评价，被誉为是“所有物理学方程解中最重要的精确解”。

Kerr教授的这一理论发现具有重要的天文学和物理学意义，给天文学和物理学带来勃勃生机。尤其是随着类星体1963年被发现，天文学家认识到，类星体等活动星系核的能源不可能是恒星中的核聚变，而只能是其中心的大质量黑洞通过吸积周围气体释放引力势能，而这些黑洞都是旋转的，即克尔黑洞。黑洞的引力场非常强，用牛顿力学的时空观无法描述。Kerr的发现于是催生了相对论天体物理、黑洞物理等新兴研究领域，使得广义相对论不再是纯粹的理论，被广泛应用于天体物理研究。在克尔研究的基础上，罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）、史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）以及Kerr本人等一批著名科学家大大发展了当代天体物理学和物理学，取得了许多重大进展。例如，彭罗斯发现由于黑洞的旋转，不一定只吃不吐，也可通过彭罗斯效应和能层等从黑洞提取能量；霍金证明所有旋转天体引力塌缩形成黑洞时，都将形成克尔黑洞，证明黑洞具有辐射。

黑洞只有三个物理量，即质量、角动量、带电量。史瓦西度规只能描述只有质量而不旋转、不带电的黑洞的引力场和时空，Kerr度规描述旋转但不带电的黑洞的引力场和时空。Kerr与特德纽曼合作进一步研究了带电黑洞的引力场，发现了克尔-纽曼度规。他还与希尔德 (A. Schild) 合作提出了克尔-希尔顿时空理论。Kerr教授的这些杰出科学贡献，为他赢得了许多荣誉和奖章，特别是1982年新西兰皇家学会的Hector奖章，1984英国皇家学会的Hughes奖章，1993年新西兰皇家学会的Rutherford奖章，2006年国际相对论天体物理研究中心的Marcel Grossmann奖，2011年新西兰政府的最高荣誉奖Companion of The New Zealand Order of Merit。

美国亚利桑那大学物理系的米莉亚（Fulvio Melia）为Kerr教授专门写了传记《破解爱因斯坦代码：相对论和黑洞物理学的诞生》。（资料来源：昆明信息港）