黑洞照片的一個小遺憾：8台望遠鏡沒有1台來自中國

世界第一張黑洞照片，讓全球沸騰，理論預言上百年後，人類終於窺見其真容。在這項偉大的科學項目中，全球200多名科研人員聯手攻關，其中來自中國大陸的學者有16人，北京大學有兩位。記者從北大了解到，這兩位學者是何子山和邵立晶，他們主要提供理論和數據計算方面的支撐。下一步，該項目還將致力於捕捉更加高清的黑洞照片。

昨天中午（4月11日），北大天文學系系主任吳學兵告訴記者，大家昨天看到的照片里有陰影，從陰影可以得到黑洞的質量。北大科維理天文與天體物理研究所所長、國際頂尖天體物理學家何子山教授的工作就是把黑洞質量和以前用別的空間望遠鏡得到的質量進行比較，並研究了黑洞和星系其他性質的關係，進一步證明黑洞和星系的密切聯繫。北大科維理天文與天體物理研究所邵立晶研究員主要做檢驗黑洞時空的理論研究。

黑洞照片拍攝於2017年4月，直到本月才正式公布，「沖洗」照片就耗費了兩年時間。吳學兵解釋，之所以「沖洗」耗時太久，一方面是因為數據量特別大，一秒鐘的數據量就有幾十個G，海量數據處理完成需要時間；另一方面在於，研究結果需要互相驗證，要讓不同的研究小組分別做獨立的數據處理，看得到的結果是否相同。

作為北大天文學系教授，吳學兵的專攻領域就包括超大質量黑洞和黑洞吸積盤理論。他告訴記者，以往做黑洞研究都是間接研究，更多是研究外面物體受黑洞影響發生的現象，通過間接測量來了解黑洞，「這次直接拍攝到黑洞的照片，太重要了！」這是因為黑洞的質量是黑洞最重要的參數，通過照片，可以直接通過測量陰影的大小，進而測量黑洞的質量

而從理論研究角度而言，邵立晶分析，關於黑洞的預言已超過100年，這次的照片不僅直接確認了黑洞的存在，傳達了黑洞周圍時空結構的信息，我們能夠用它來了解極端情況下引力的行為，即強場時空。現在有個初步的結論，這次照片呈現的結果，與廣義相對論預言符合，證明這個理論在這個精度上是正確的，這對未來人類進一步應用廣義相對論更有信心。

對於未來的研究方向，邵立晶透露，這個項目還在持續，未來將致力於提高照片的空間解析度。另外，照片是否會隨時間變化，也需要進一步測量驗證。

吳學兵則認為，未來還可以把這種拍攝手法應用於其他黑洞，去拍攝更多黑洞的照片；這次照片得到的黑洞質量等參數比以往更準確，也可在此基礎上進一步研究黑洞與星系其他物理性質的關聯。

這次拍攝黑洞照片的工作，有16人來自中國大陸，其中兩人來自北大，吳學兵感到相當自豪，「這表明，中國在這次重大發現上沒有缺席。」

令人遺憾的是，參與拍攝黑洞的8台望遠鏡，沒有一台來自中國，吳學兵說，「這次黑洞拍照用的是毫米波段的望遠鏡干涉陣列，我們國家在這方面軟硬體都比較缺乏，跟國外還有一定差距，這也是我們未來急需提高的地方。」

對話：下一步要拍更高精度的照片

北京日報：您是怎麼加入拍攝黑洞這項工作的？

邵立晶：我大約是一年半之前加入，當時我在德國馬克斯·普朗克射電天文研究所做博士後，這個研究所的所長是拍攝黑洞項目的負責人之一，他邀請我參與。2018年9月回到北大任教之後，繼續推進手頭的工作。

北京日報：您在其中具體承擔什麼工作？

邵立晶：我主要做與引力理論相關、檢驗黑洞時空的理論研究。眾所周知，黑洞是廣義相對論的一個預言，我們在理論物理界也有其他引力理論，不同理論預言的照片會不一樣，我們要驗證拍出來的照片符合哪種理論。

北京日報：做這項工作辛苦嗎？

邵立晶：比較辛苦，要做不少工作，需要經常開會，也要做很多計算。因為前沿性比較強，很多困惑沒有明確答案，需要自己經常琢磨。我參加其中兩個工作組，每個組一個月一次例會，我會通過電話會議與同行們分享進展，討論難點。

北京日報：黑洞照片有什麼作用？

邵立晶：廣義相對論是否正確，太陽系無法檢驗其全貌，需要在更高精度上、更強場下去檢驗，用這樣的天文觀測可檢驗特殊情況下，這個基本理論是否正確。現在有個初步結論，照片顯示的內容，與廣義相對論預言符合。這讓我們對廣義相對論更有信心，這個理論今後可以應用到更多系統更多場景中，比如現在的GPS導航系統就用到了廣義相對論。

北京日報：下一步要推進哪方面研究？

邵立晶：拍攝黑洞的項目組還存在，各國科學家還在推進研究，我也會繼續在理論方面為觀測提供支撐。這個項目未來將致力於提高照片的空間解析度，開展更高精度的測量，並進一步驗證照片是否會隨時間變化。

（來源：北京日報客戶端）

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