黑洞模拟器 GR Ray Tracing · 教学版

3D 相对论视图
轨道实验室
黑洞参数
物理效应开关
相机
16 rs
鼠标左键拖拽旋转 · 滚轮缩放 · 吸积盘内侧更亮更蓝(温度 T∝r⁻³ᐟ⁴),朝向你运动的一侧因相对论性束流更亮。
结构与真实观测
事件视界 / 光子球 / ISCO / 阴影

事件视界 r=rs:光也无法逃逸的边界,rs=2GM/c²。

光子球 r=1.5rs:光子可绕黑洞做(不稳定)圆轨道。画面中细亮的"光子环"即多次绕转的光。

ISCO r=3rs:最内稳定圆轨道,吸积盘内缘在此(物质自此螺旋坠入)。

黑洞阴影:背景光被捕获形成的暗区,直径≈5.2rs,比视界大得多——这正是 EHT 拍到的"环状亮圈包着暗区"。

人类如何真的"看到"黑洞

事件视界望远镜 EHT:全球毫米波射电望远镜组成地球口径的 VLBI 阵列,2019 年发布 M87*(65亿M☉)首张照片,2022 年发布 Sgr A*。观测波长 1.3mm,亮环即透镜化的吸积流,暗区即阴影。

LIGO/Virgo:2015 年首次直接探测双黑洞并合引力波,验证强场广义相对论。

GRAVITY(VLT):追踪 S2 恒星绕 Sgr A* 的轨道,测得史瓦西进动,与"轨道实验室"页同一物理。

测试粒子轨道(史瓦西度规)
蓝圈=事件视界(1rs) · 青圈=光子球(1.5rs) · 黄圈=ISCO(3rs)。椭圆轨道近日点每圈前移 Δφ≈6πGM/[c²a(1−e²)],S2 恒星绕银心的进动已被 GRAVITY 实测验证。
WebGL 不可用,无法运行黑洞模拟。