從愛因斯坦、霍金的理論闡述,到《黑洞》《星際穿越》的時(shí)空旅行,近一個(gè)世紀(jì)的追尋,我們終于印證了自己的好奇心,遙不可及的世界突然有了觸手可及之處。 北京時(shí)間2019年4月10日21點(diǎn),事件視界望遠(yuǎn)鏡(Eenter Horizen Telescope,簡稱EHT)在上海、臺(tái)北、布魯塞爾、圣地亞哥、東京和華盛頓,同時(shí)召開新聞發(fā)布會(huì),公布了人類觀測到的首張黑洞照片——室女座的橢圓星系M87的超大質(zhì)量黑洞。 這個(gè)黑洞距離地球5500萬光年,中心黑洞的質(zhì)量是太陽的65億倍。 這張照片也是人類為黑洞拍的第一張“證件照”。 在此之前,有關(guān)黑洞的照片大多來自于電影或科幻小說,人們想象的也大概是這樣式兒的。 電影中,對黑洞的想象圖 /《星際穿越》 當(dāng)然它也可以走幾何風(fēng)路線,可自行腦補(bǔ)你曾用過的電腦桌面。 而公布的照片,讓黑洞——這個(gè)一直頗具神秘色彩的天體,終于被揭開面紗。 人類拍攝的首張黑洞照片 / NASA Image and Video Library 段子手們紛紛上場,99年的事再也瞞不住。 認(rèn)真說起來,這張照片的意義大致有四: 1、它為黑洞的存在提供了直接性的“視覺”證據(jù)。 2、它又一次證明了愛因斯坦十分牛X,呸,它又一次驗(yàn)證了廣義相對論的正確性。 3、它能夠幫助人類理解黑洞是如何“吃”東西和“吐”東西的。視覺信息讓科學(xué)家們更好地重構(gòu)、及深入研究其過程。 4、它讓我們在一個(gè)看起來十分平常的一天,十分幸運(yùn)地成為了第一批親眼看到黑洞的生物。 發(fā)布會(huì)屏幕上特地打出了“愛因斯坦是正確的” / 中國科學(xué)院物理研究事件視界望遠(yuǎn)鏡重大成果發(fā)布會(huì)直播 1 實(shí)際上,“首張黑洞照片”本沒有人們想像得那么意義重大。 或者這樣說:它并非一個(gè)從0到1的爆炸性消息。 先強(qiáng)調(diào)一個(gè)事實(shí): 黑洞是看不到的。 具有龐大引力的它,時(shí)空曲率大到讓光都無法逃逸。而這也是它被命名的原因。 所以黑洞不發(fā)出輻射,繞著它的一圈亮環(huán)是繞著黑洞轉(zhuǎn)圈的光線,被稱作吸積盤。因此,準(zhǔn)確來說這次觀測到的是黑洞附近的物質(zhì)輻射。 “人類拍攝的首張黑洞周圍的照片”或許是一個(gè)更為精準(zhǔn)的表述。 如果你看向一個(gè)黑洞,你看到的其實(shí)是視界線 / 《How to Understand the Image of a Black Hole》 另外,照片上的顏色也不是真的顏色,那是射電波。天文學(xué)家們用顏色對它進(jìn)行描繪,屬于“偽色成像”。 黑洞照片的合成過程 / Washington Post 科學(xué)家們捕捉圖像的概念模擬圖:視界面望遠(yuǎn)鏡由位于四大洲的射電望遠(yuǎn)鏡所組成,圖中的黃色線條為連接這些望遠(yuǎn)鏡的“基線”,由此構(gòu)成了一架和地球大小相當(dāng)?shù)耐h(yuǎn)鏡 / European Southern Observatory 所以,開頭的那句話或許該這么寫:北京時(shí)間2019年4月10日21點(diǎn),事件視界望遠(yuǎn)鏡公布了首張黑洞周圍的偽色成像…… 還長得很像“甜甜圈”。當(dāng)然,這只是個(gè)玩笑。 黑洞vs甜甜圈 不過這樣一解釋,似乎就沒有那么令人興奮了。 因?yàn)楹诙吹拇嬖诓⒉恍枰掌C實(shí),近幾年雙黑洞合并產(chǎn)生的引力波與數(shù)值模擬高度吻合——科學(xué)家們通過檢測引力波已經(jīng)確認(rèn)了黑洞的存在。 科學(xué)家在引力波研究中又取得了進(jìn)展 / 中國科學(xué)院理論物理研究所 而說這驗(yàn)證了愛因斯坦的相對論,則有些言過其實(shí)了。這種說法并沒有錯(cuò),只是相對論早已被驗(yàn)證過無數(shù)次,愛因斯坦牛X也不是一天兩天的事兒了。 早在1919年,英國天文學(xué)家亞瑟·愛丁頓和他的同事測量太陽附近的恒星位置時(shí),廣義相對論就已被證實(shí)。 愛丁頓通過觀測日全食時(shí)太陽附近星體的位置,證實(shí)了相對論 / BBC電影《愛因斯坦與愛丁頓》 不過,這依舊不妨礙人們對這張照片如潮的熱情。 2 外行看熱鬧,既然如此我們激動(dòng)個(gè)啥? 這場研究,很容易讓我們聯(lián)想到《流浪地球》里的設(shè)定。 在地球生死存亡之際,人類放下了偏見和分歧,因?yàn)檎燃覉@的共同目標(biāo)團(tuán)結(jié)一心。 只不過,電影終究是藝術(shù)想象,走出電影院的我們,感動(dòng)之余對人類眾志成城的信心并沒有增加多少。 而此刻,我們欣喜地發(fā)現(xiàn),人類也可以因?yàn)橐粋€(gè)共同的關(guān)注而攜手。 這張照片的面世幾乎集結(jié)了全球相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)資源、科研人員、望遠(yuǎn)鏡、數(shù)據(jù)處理中心,光是數(shù)據(jù)處理就用了2年時(shí)間。 科學(xué)家們連接了全球八個(gè)望遠(yuǎn)鏡,來捕捉黑洞的圖像 / European Southern Observatory “時(shí)間、空間、生命起源”的概念和24所科研機(jī)構(gòu)的logo共同出現(xiàn)在發(fā)布會(huì)上,仿佛可見這24所機(jī)構(gòu)中參與項(xiàng)目的百余位科學(xué)家,用分布在世界各地的射電望遠(yuǎn)鏡,托舉著這些基本卻又難以說透的概念,并在將它們不斷厘清的道路上前行。 參加本次黑洞圖像捕獲的科研機(jī)構(gòu) / 中國科學(xué)院物理研究事件視界望遠(yuǎn)鏡重大成果發(fā)布會(huì)直播 而除了成果,它更大的意義在于科學(xué)家們傳遞出的,對未知無盡的求索愿望。 發(fā)布會(huì)后,他們指著那張光影模糊的照片說:今年三月,我們已經(jīng)開始尋求獲得更清晰圖像的方式了。 千百年來的探索和積累,不斷豐富著科學(xué)的內(nèi)涵。 回首看,量子力學(xué)的提出、引力波的發(fā)現(xiàn)、黑洞“照片”……科研進(jìn)入群體力量時(shí)代已成大勢,依靠一個(gè)天才改變整個(gè)科學(xué)局面的情況越來越少。 也許不能復(fù)制牛頓、愛因斯坦、霍金等類似的偉大有些遺憾,但科研從靈感火花的偶然閃現(xiàn)逐漸成為一項(xiàng)更專業(yè)系統(tǒng)的技術(shù)活,卻是我們對未知道路更有把握的開始。 中國為什么要建“天眼”,就是為了能聽見宇宙的聲音,為解惑增添多點(diǎn)可能。 如果說,一張黑洞的照片在中年人群中引發(fā)的是無限追憶,那它在孩子們的眼中可能就是夢想產(chǎn)生的契機(jī),是將未來、人生、道路這些陌生的詞語與當(dāng)下生活重疊的奇點(diǎn)。 而這,或許是這張照片對于科普工作最深遠(yuǎn)的影響之一。 也許,幾十年后,帶領(lǐng)我們走向更廣闊宇宙的那群人,正是被這個(gè)黑洞吸引住的點(diǎn)點(diǎn)星火。 霍金在南加州大學(xué)講解黑洞 / 《Stephen Hawking Lecture - How to Escape Out of a Black Hole》 3 《生活大爆炸》的歌詞講述了這樣一個(gè)受到較多認(rèn)可的宇宙宿命: “It's expanding ever outward but one day.It will cause the stars to go the other way,Collapsing ever inward, we won't be here, it wont be hurt.' 宇宙不斷向外膨脹,直到有這樣一天,它使星球返向運(yùn)動(dòng),從內(nèi)部開始坍塌,那時(shí)我們都已不在,疼痛也無從說起。 黑洞的誕生 / 《Black Holes Explained – From Birth to Death》 似乎從純粹物質(zhì)的角度來說,或者從時(shí)間流動(dòng)的宏觀層面來說,存在與消逝是極度客觀無可逆轉(zhuǎn)的,仿佛所有的一切都會(huì)被無可抗拒地、由不可被肉眼所見的力量推倒、湮滅。 而我們這樣的心潮澎湃,或許還是因?yàn)閷τ钪嫘拇婢次贰?/p> 塵土飛揚(yáng)的星云 / NASA Image and Video Library 記得曾看過的話劇這樣表述:“每當(dāng)人類自大的時(shí)候,只需要抬頭看看夜幕降臨后的滿天星斗,只需要抬頭看看高懸頭頂?shù)奶臁!?/p> 地球不過是宇宙邊緣的銀河系里無數(shù)恒星中一顆名為太陽的行星之一。人類只是地球上千萬物種中偶然產(chǎn)生的其中一支。我們自己,包括我們目力所及范圍內(nèi)的一切都是一些夸克、膠子的合成品。 所有這些東西都誕生于某顆超新星爆發(fā)的最后時(shí)刻。 所以,我們是宇宙的孩子,或者說,我們是星空的孩子。 孩子面對父母,如何不敬畏? 紅蝴蝶一樣的W40星云 / NASA Image and Video Library 可是我們眼前的生活往往是如此的龐大,龐大到不再有星空容身的地方。 經(jīng)濟(jì)、政治、文化、國家、民族、戰(zhàn)爭、法律、新聞、社會(huì)、金錢、事業(yè)、假期、親情、友情、愛情、天氣、溫度、衣服、饑餓、權(quán)力、欲望…… 你愛一個(gè)女孩子愛得死去活來,痛苦流涕;你為一次學(xué)業(yè)或事業(yè)的失敗垂頭喪氣,郁郁寡歡;你為死去的人哭,為活著的人笑…… 我們只注意到與自己直接相關(guān)的事情。 但沒注意到,這些都不影響小行星撞擊地球把人類文明毀得一干二凈;不影響地球的磁極倒轉(zhuǎn),滅亡百分之六十的物種;不影響太陽燒干,世界陷入永恒的黑暗。 工業(yè)革命的發(fā)展、相對論和量子論的提出……經(jīng)歷了這么多,似乎所有東西都將被人類按部就班地解決,所有問題都將被人類按部就班地回答。我們不再對世上的任何東西存有長久的尊敬。 燈泡的發(fā)明物理地割斷我們與夜晚的部分聯(lián)系。我們常常忘記,那個(gè)一抬頭就是滿天星斗的日子,不過才過了一百多年。 可就在這時(shí),就因?yàn)檫@張照片,我們與宇宙那一點(diǎn)說不清道不明的關(guān)系一下子又跳了出來。我們仿佛能看到那廣闊神秘的星空像一幅巨幕一樣在面前展開,投射著那些遙遠(yuǎn)恒星在億萬年前發(fā)出的光芒。 這張黑洞的照片就像一壺暖過的燒酒,叫我們一下子把那在胃腸里隱隱發(fā)作的想念給提了上來。 那些理想照不進(jìn)現(xiàn)實(shí)的當(dāng)下,都浪漫地讓人落淚。 |
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