给黑洞拍照很难，是因为相对于黑洞的距离，黑洞太小了。换句话说，黑洞的「角直径」太小了。

而给黑洞拍照，是为了能亲眼看见黑洞，验证黑洞存在的真实性。

为什么给黑洞拍照这么难？

同样的大小的东西，会看上去「近大远小」。这是因为对于人类来说，「大小」的直观感受取决于所观察对象所遮盖视野的大小，和角直径相关。角直径相同的物体，看上去一样大；角直径看上去更大的物体，即使本来更小，看上去也更大。

「角直径」的定义如下，是物体相对于观察者所长开的角的大小：

比如说，太阳的直径为 1.39 百万公里，和地球的距离为 150 百万公里，看上去「角直径」大小为

角直径是一个「平面角度」。一圈是 360 度。1 度对应 60 角分（简称分），1 分对应 60 角秒（简称秒）。

太阳在我们看来其实和一个足球差不多大。考虑一个离我们 20 米处的足球（直径约 20 厘米），它的「角直径」如下：

这次拍照的黑洞有多大呢？这里放一张图：

可以看到这次拍摄的 Sgr A* 黑洞比 EHT 第一次拍到的 M87* 黑洞要小很多。它的直径和水星的轨道半径差不多，约 44 百万公里，或者 0.294 天文单位。它和地球的距离是 25640 光年。

考虑

可以计算 Sgr A* 黑洞的角直径：

其中μas 是角度单位，微角秒，表示 1 角秒的百万分之一。

如果你还记得视觉检查：

37 微角秒，相当于 5 米距离要看清 0.9 纳米大小的东西（恭喜你可以看见原子了），或者把视力检查表放到 3 万公里远的地方，或者地月距离的十分之一。

为了拍到角直径这么小的东西，科学家开发和建造了「甚长基线干涉仪」。通过结合地球上距离甚远的天文台的观测数据，其结果类似于一个口径和地球大小一样的超大口径天文望远镜一样，这样就可以看到角直径极小的黑洞了。

除了角直径太小，Sgr A* 和地球之间有很多天体，背景噪声很高。EHT 做了一张图片来形象的说明这个问题：

为什么要给黑洞拍照？

黑洞是根据广义相对论预言出来的天体。虽然大家都觉得黑洞的存在是常识了，但是常识不一定是事实，就像许多年前我们还觉得靠放血可以治病一样。在科学里，再笃定的结论，也需要靠实验证实其正确性。

虽然 2020 年通过对 Sgr A* 附近 S2 恒星的观测首次证明了黑洞是真实存在的，再次验证了广义相对论，但是有句话叫「眼见为实」。出于最朴素自然的好奇，我们希望「看见」黑洞长什么样子^[1]。

除了满足我们的好奇心，似乎其它的都是附带的好处。比如说，「甚长基线干涉仪（VLBI）」可以被用来精确追踪卫星^[2]。