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你們在「看」黑洞,我在看黑洞幕後的美女天才

(凱蒂·布曼在TED演講:#人類首張黑洞照片#是怎樣拍攝出來的?)

「黑洞」一詞在1968年才由美國天體物理學家約翰·惠勒提出來,但早在1783年,英國地理學家約翰·米歇爾便已經意識到它的存在:一個緻密天體的密度可以大到連光都無法逃逸。這也是普通人在今天對於黑洞的最基本認識:吸入所有一切,連光都無法逃脫。

而現在首張黑洞照片的曝光也讓長久以來人類關於黑洞的探索,在這一刻終於得到影像印證。

以往,提到黑洞,我們可能最先想到到可能是愛因斯坦、霍金、卡爾·史瓦西等這些居功至偉的男性科學家。

但隨著首張黑洞照片公諸於世,有一位女科學家我們不得不提:那就是年僅29歲的女性科學家凱蒂·布曼(Katie Bouman)

如果有人問集美貌智慧性感於一身的女性是什麼樣子?那或許可以從凱蒂·布曼身上找到答案。

為什麼在首張黑洞照片的誕生上凱蒂·布曼功不可沒呢?

可以這麼說,沒有她,地球人看不到黑洞的樣子。

凱蒂三年前加入黑洞團隊領導演算法小組,目前還是美國麻省理工學院的一名博士生,尚未畢業。

這次拍攝的距離足有5500萬光年,來自世界各地的200多名科學家,通過分布在全球各地的射電望遠鏡收集了海量天文數據。裝載這些數據的硬碟,加起來有半噸重。而凱蒂發明的演算法,能夠處理如此「分散、噪雜」的數據,將其轉化為清晰的、可以讓人理解的圖像。

這個領域集中了全球頂尖的物理學家和天文學家,而她的特長卻是計算機科學和人工智慧。在首張黑洞照片面世的過程中,她的作用最關鍵:必須使用計算機成像技術。

將半噸數據變成一張靚圖,凱蒂領導的演算法團隊嘗試了無數次。她解釋說,不只用了一種演算法,而是試了很多種。一次次地試驗,然後看哪一種最合適。

奇蹟發生在去年6月的一天,數據處理進入決戰階段。她和三名同事擠在悶熱狹窄的實驗室里,緊盯著計算機屏幕,按下「go」鍵,看看編寫的代碼程序是否奏效。

失敗過太多次了,大家沒怎麼抱有希望。這只是一個很平常的工作日,他們也不知道會形成怎樣的圖像,一切屬於未知。凱蒂以為,可能會在屏幕上看到一個黑斑。

「那個光環就那麼容易地出現了,真是難以置信。」

而這張圖片就是人類史上首張黑洞照片,像個發亮的橙色魔戒,帶有一部分陰影,4月10日展現在全球人面前。至此像凱蒂這樣的幕後功臣,也終於可以松一大口氣。

三年來,凱蒂一直對這個項目守口如瓶,從未向外界透露,就連對家人也未提隻言片語。直到喜訊正式公布後,她才貼出一張實驗室里的工作照,笑得很開心,附言:難以置信(disbelief)。桌上的筆記本電腦,打開的網頁正是那張黑洞照片。

人們甚至將她與史上最偉大的女程序猿瑪格麗特·漢密爾頓相提並論。同樣為麻省畢業生,漢密爾頓編寫的代碼,促成了人類首次登月行動,而凱蒂的演算法則讓全球人民得以一窺黑洞的真實面目。

CNN的一篇文章也高度讚揚了布曼的貢獻,文章說道:「沒有凱蒂·布曼的努力,黑洞的照片是不可能完成的,她開發了一種幫助設計了成像方法的關鍵演算法。」

凱蒂則強調「這是團隊的努力」。她說:「我們沒有人能獨自完成這項工作。正是因為有很多來自不同背景的人聚集在一起,團結一致,我們才能完成這項任務。」

對於科學界缺乏女性,凱蒂說她很少考慮到這些。如今她想告訴女同胞們,做科學研究並不僅僅是在實驗室里熬著,或是悶坐在電腦前打字。她也曾走到曠野中,仰望星空。兩年前,她到過墨西哥,站在射電望遠鏡旁邊,看著它拍攝距離5500萬光年的黑洞傳送數據。走進科學領域,意味著「和全世界的人一起工作」。

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