Description
从牛顿经典物体运动出发,深入广义相对论的光线弯曲原理,再通过光线追踪技术,在Blender中实现了完整的黑洞模拟——引力透镜、爱因斯坦环、光子球阴影、都卜勒效应、引力红移,一个不落。最终渲染出的黑洞图像与M87*真实照片(Event Horizon Telescope拍摄)高度吻合,甚至还原了吸积盘的不对称亮度分布。这不是巧合,这是广义相对论的胜利。
使用的工具与技术:
• Blender(几何节点)
• 广义相对论(爱因斯坦场方程)
• 史瓦西度规(schwarzschild metric)
• 光线追踪算法(Ray Tracing CCD)
• 数值积分(欧拉-拉格朗日方程)
核心物理公式:
• 爱因斯坦场方程:Rμν - ½gμνR = (8πG/c⁴)Tμν
• 史瓦西度规:ds² = -(1-rs/r)c²dt² + (1-rs/r)⁻¹dr² + r²(dθ²+sin²θdφ²)
• 史瓦西半径:r_s = 2GM/c²
• 光线偏折加速度:a_GR = -3(GM/c²)h²/r⁵
相关科学概念:
黑洞、M87星系、广义相对论、史瓦西度规、Blender教程、光线追踪、引力透镜、吸积盘、爱因斯坦环、光子球、都卜勒效应、引力红移、事件视界、Event Horizon Telescope、测地线、时空弯曲、物理可视化、科学模拟、CG渲染、几何节点
#黑洞模拟 #Blender #广义相对论 #物理可视化 #M87 #爱因斯坦环
背景音乐:
1、Faultlines - Asher Fulero
2、TRAVELATOR - Density & Time
3、Gymnopedie No 1
4、Free Ambient Atmospheric Music - "Eden" by Onycs 🇫🇷
Space Engine画面引用:
1、源软件默认收藏里的 Intermediate-mass Black Hole + SE黑洞大修Mod
2、创意工坊 Interstellar Reimagined
版权声明:
本视频为渲染的黑洞仅用于彭导分享的科普用途,禁止搬运和洗稿。
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Comments
跑得掉吗?
♥ 1012 ↩ 17
[歪嘴]一开始好多弹幕,一亮出公式,屏幕直接干净了,一条弹幕都没有了
♥ 1438 ↩ 64
拉马努金:俺寻思是这样 (这个公式可以精确描述黑洞微观态计数、黑洞熵)
♥ 665 ↩ 26
那么问题来了,如果我真的对着黑洞某个刁钻的角度发送一串带有调制信息的光波,是否意味着在未来的某一天,相应的光波会返还回来(取决于我们与黑洞的距离)
♥ 559 ↩ 67
就一个缺点,虽然大部分人估计看不出来,有吸积盘的是克尔黑洞,跟史瓦西黑洞不太一样,不过作为科普视频,外观上差别不大
♥ 356 ↩ 16
实在忍不住想发评论,感慨很久没看到如此高质量的科普视频,敬佩UP优秀的数理基础。我教育背景是985工科本硕,从头到尾逐帧反复观看视频,发现内容完全符合我对相对论时空观的认知,也能看懂大部分公式推导,有一种思维同频的感觉,真是一次畅快的的精神SPA。一键三连了,希望UP能持续制作此类视频
♥ 382 ↩ 18
借用评论区一位网友的话,真的是一次精神spa。感谢up让我这个圈外人可以这么畅快的看清楚黑洞的美丽外表,值得!
♥ 252 ↩ 5
实在是想象不出几百年前那帮家伙是怎么从0开始一步一步摸索出这些结论的[藏狐][藏狐]
♥ 212 ↩ 29
建模做的[doge]
♥ 176 ↩ 9
中文互联网需要这样的数形结合科普
♥ 136 ↩ 1
这个视频太牛逼了,喜欢相对论很多年,算不上研究,我只有高中文凭,就纯好奇,单纯的喜欢!所以自从进了B站,这么多年来看了无数有关相对论的科普视频,本视频中出现的所有像钟慢尺缩,引力透镜等现象,基本都已经有了一些浅层次的认知。虽然甚至能向身边的人讲解一二,但还是有一种模糊感,说不上来原因。直到看到up这个视频,从最开始的基础知识,一直讲到黑洞,最关键的是搭配自己做的这个可调参的模拟软件,真的感觉一切都变得清晰了!现在明白了,如果每个知识点代表一个山洞,那么我离洞口只差一步了,在迈出这一步之前,我都在洞内打转。感谢up领我走出山洞,以致能观其全貌。(虽然有可能不会再花时间专门去看up的其它视频,但就这一个视频,三连加关注一定奉上。感谢)
♥ 146 ↩ 4
@彭导分享 能把最后的动态黑洞照片发到wallpaper上面吗?真的太美了,有偿也行[脱单doge]
♥ 117 ↩ 27
28:50全篇的精华,没看等于白看了,太美了
♥ 120 ↩ 3
PyOpenGL 陪一个
♥ 61 ↩ 1
我一个文科生顺着思路,竟然理解了。虽然公式什么的都不知道,但up逻辑清晰,抽丝剥茧,层层递进,解开了困扰多年的迷思,三连了。我在想,我们所处的星系,我们所在的地球,是不是都是处在一个巨大的黑洞之中,我们永远到不了宇宙的边缘。我们所看到的黑洞,实际就是我们所在黑洞的外貌折射的再现,我们看到的无数个黑洞,都是在不同角度下,看到整个宇宙的形象
♥ 63 ↩ 4
想以后死在黑洞里看看里面啥样子
♥ 54 ↩ 49
这个blender有完整的工程文件可以分享,在其他用户的机器上重新部署吗[鸭科夫_干嘛鸭]
♥ 53 ↩ 24
突然有了点脑洞,不知道对不对啊,黑洞的引力感觉就像是一种防御手段啊,假设有一种能承受住黑洞引力的生物存活在黑洞上,他们在黑洞里的所有信息,外界都无法探查到,但是他们在黑洞里却又可以观测到外面的信息,岂不是无敌了?但是他们本身应该也没办法离开黑洞,感觉像是保护了自己,但同时又把自己困在里面了,时间在里面也不会流逝,是不是意味着里面的生物拥有无限寿命
♥ 45 ↩ 43
言简意赅绝对隐形的人但是你能看到他身上穿的衣服。
♥ 45 ↩ 15