美華裔天文學家講述拍攝首張黑洞照片背後的故事

據美國僑報網報道，當地時間10日，被認為邁向人類天文學史里程碑的黑洞照片揭曉，引起全球各地民眾的關注。美國一位華人科學家參加了為黑洞拍照的「事件視界望遠鏡」（EHT）計劃，他就是來自亞利桑那大學的助理天文學家陳志均（Chi-Kwan Chan），也是「事件視界望遠鏡」（EHT）的軟體及數據小組召集人。

對於看到黑洞的第一個感覺，陳志均指出，他已看過幾乎所有不同黑洞可能性的模擬影像，這張圖片的結果，和他們計算的結果幾乎一致，證實了愛因斯坦的相對論在極強引力下的預測。愛因斯坦的廣義相對論在100年前已預測出黑洞，科學家通過超級電腦計算了大量模型，這些模型和天文學家們看到的東西是一樣的，這是十分神奇的事。

之後，德國天文學家卡爾·史瓦西（Karl Schwarzschild）通過計算，證實了如果將大量物質集中於一個點，其周圍就會產生奇異的現象。當時，連愛因斯坦本人也沒有想到宇宙中真的存在黑洞。但隨著過去幾十年的天文觀測，天文學家有間接的證據證明黑洞的存在，但從來沒有人正式見到真正的黑洞。

之前，沒有足夠技術拍攝黑洞

黑洞有不同的尺度，此次，科學家拍攝的M87，是一個「超大型黑洞」。

陳志均表示，黑洞吸入物體時有發生，但現在才有照片公開的原因為，科學家之前雖可以拍攝黑洞，但沒有足夠的解析度，所以，黑洞在照片中只有一個像素大小。但EHT的厲害之處，在於有足夠解析度去看到黑洞本身。

陳志均透露，該張黑洞照片源於2017年的數據。雖然當天文學家增加拍攝黑洞的望遠鏡數量，就可以拍攝更多細節，但因為地球大小所限，解析度無法再增加太多，除非把其中一個望遠鏡放在太空，才可以得到更清晰的影像。

2017年，EHT拍攝了不少黑洞，其中，只有兩個黑洞足夠大，能被EHT拍攝出來。其中一個是M87，另一個是銀河系中心的黑洞。但由於有一些星際物質阻隔，科學家比較難看到銀河系中心的黑洞成像。

陳志均表示，將來，還有很多黑洞的研究可以做，其中的一個，就是改造影像重建演算法，以拍出更佳的黑洞照。科學家還可利用偏振性，來分析黑洞附近磁場的結構。

亞利桑那大學（University of Arizona）助理天文學家陳志均（Chi-Kwan Chan）

陳志均從小有興趣當科學家

陳志均出身於香港草根階層，父母學歷不高，所以，他小時候不知天文，也不清楚物理，但他自小對科學感興趣，有興趣做科學家。

陳志均成為科學家之路頗為曲折。在香港完成中五的課程（相等於美國的11年級）後，陳志均曾在得州逗留過2年，再到亞利桑那大學完成物理和數學本科學位，再在該校就讀物理博士學位，專註於天文學。畢業後，他曾到哈佛大學、瑞典的北歐理論物理研究中心，後來回到亞利桑那大學，成為助理天文學家。

「事件視界望遠鏡」（EHT）計劃，已經實行了10至20多年。在研究生時期，陳志均已經開始用超級電腦模擬黑洞。大約在2年前，他正式加入「事件視界望遠鏡」計劃，開始做一些數據分析、影像成像等工作。

此次拍攝黑洞的團隊有200多人，每個人的分工也不一樣。有些人負責望遠鏡的部分，有些人負責數據分析。現在，作為軟體和數據小組的召集人，陳志均主要設計和維持EHT的雲計算設施。當有項目出現的時候，陳志均就要安排好工作，找人處理事項。陳志均說：「如果沒有人做的時候，就要自己做。」

雖然陳志均不是數據分析和影像成像方面的召集人，但也是核心成員。他會和團隊的科學家一起分析，也幫忙寫出分析數據和影像成像的軟體。

據報道，此次為黑洞照相，是全球性的項目，在2017年，共有8個望遠鏡參與。亞利桑利大學提供了2個望遠鏡，並有36人參加，參與教授級人物有8位，陳志均是其中一個。還有8名研究生，13名本科生，和7位望遠鏡職員參加。據陳志均所知，在美國，該項目只有他一位華人科學家和兩名華人學生參與。

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