1月7日下午,由国家天文台青年创新促进会组织,以促进青年科研人员的学术交流、激发科研热情为目标的午间学术沙龙在国家天文台图书馆举办。本期午间学术沙龙邀请中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心主任、国家天文台空间科学研究部首席科学家和X射线成像实验室主任张双南作为主讲嘉宾,以热播电影《星际穿越》为背景,为大家解读星际穿越的科学问题,讲述黑洞、白洞和虫洞等科学问题的研究现状和进展。 张双南首先提出了与黑洞、白洞、虫洞、星际旅行等相关的十个问题,激发了现场参与者的好奇心。然后张老师逐个分析解答了这些问题,介绍了黑洞相关的背景基础知识,包括霍金的量子黑洞、恒星质量黑洞、银河系中心的超大质量黑洞、星系中吞噬万物的超大质量黑洞等,并对黑洞的吸积盘结构的形态与太阳的大气形态进行了比较,解释了因为黑洞附近能量转换效率高所以没有能源欠缺的问题,介绍了黑洞会产生强烈的喷射,也能产生照亮整个宇宙的伽玛暴,黑洞周围会形成亚稳态光子晕,旋转的黑洞会产生“草帽沿”,并且观测表明很多黑洞在高度自转。张双南进而根据电影的情节提出了三个问题:主人公库波能否到达遥远黑洞的附近?他能否安全地进入黑洞?以及他能否安全出来把获得的数据传递给自己的女儿?并对这三个问题逐一进行了解答。虽然电影在科学问题处理上已经接近完美,但是张双南仍然对电影中库波如何进入黑洞以及把库波从黑洞里面救出的方案的正确性提出了质疑。张双南通过对数学黑洞、物理黑洞、天文黑洞的区分,进一步说明了即使假设可以依赖白洞理论从黑洞中营救库波,但是张双南和合作者的理论计算表明库波无法在外部观测者有限的时间内到达天文黑洞的中心奇点,也就无法穿越虫洞并通过白洞得以逃脱,也就是仍然无法把库波从黑洞里面救出来。为了解决这个问题,张双南引用了他本人在《天文学革命-仰望星空400年》一书中提出的裸致密天体再循环的猜想,提出了一种的解决方案,其可行性有待于未来的进一步理论和观测研究。 《星际穿越》是一部成功地将科学、艺术与人性完美结合起来的硬科幻电影。通过张老师对其中科学问题的深入讲解,让本次沙龙的参与者不仅对电影本身有了更好的理解,也接受了一堂生动详实的天体物理理论课程。  
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