人類的共同“仰望”，終使黑洞現(xiàn)身

樂兵 張貴申

適用話題：黑洞;合作;科學(xué)探索;創(chuàng)新;想象力;科學(xué)技術(shù)……

宇宙中最神秘的天體，時空中的無底深淵，即使是光都無法逃逸……長久以來，黑洞只不過是廣義相對論的預(yù)言、愛因斯坦的方程、模擬電腦圖像、引力波等項(xiàng)目的間接證據(jù)，或者科幻小說的想象。

然而，當(dāng)全球科學(xué)界在同一時刻、同一方向，對準(zhǔn)同一片遙遠(yuǎn)星空，由8只“眼睛”組成的虛擬事件視界望遠(yuǎn)鏡，北至西班牙，南至南極，口徑達(dá)到了地球直徑。這一“巨眼”，帶領(lǐng)人類穿越星空，從海量的數(shù)據(jù)中，這些深藏于宇宙各處的引力陷阱黑洞“發(fā)出耀眼光芒”。

對于人類來說，給黑洞拍照是一個巨大的難題。雖然要拍攝的兩個黑洞是我們所發(fā)現(xiàn)的黑洞中最大的兩個，但其中離地球最近的一個也有2.6萬光年，給它拍照，相當(dāng)于要在地球上拍太陽上的一個硬幣，難度可想而知。

在這樣巨大的挑戰(zhàn)面前，一個難以想象的大科學(xué)計劃誕生了：全球超過200名科學(xué)家達(dá)成了“事件視界望遠(yuǎn)鏡”（EHT）這一重大國際合作計劃，決定利用甚長基線干涉測量技術(shù)，用分布全球的8個觀測點(diǎn)，組成一個口徑如地球直徑大小的虛擬望遠(yuǎn)鏡，其所達(dá)到的靈敏度和分辨本領(lǐng)都是前所未有的。條件苛刻的觀測點(diǎn)，包括夏威夷和墨西哥的火山、西班牙的內(nèi)華達(dá)山脈、智利的阿塔卡馬沙漠、南極點(diǎn)等，終于能捕捉到黑洞魅影。

事實(shí)上，觀測黑洞項(xiàng)目，讓地球上幾乎所有這一領(lǐng)域的研究人員都不同程度地以不同方式參與其中。從美國夏威夷到智利，從伊比利亞半島到南極……全球30多個研究所，200多名科學(xué)家，傾數(shù)年心血，攜手并肩，共同記錄黑洞周圍吸積盤和噴流等發(fā)出的耀眼光芒，從而讓超大質(zhì)量黑洞無處遁形，顯現(xiàn)“真容”。

拍照難，“洗照片”更不容易。射電望遠(yuǎn)鏡不能直接“看到”黑洞，但它們將收集大量關(guān)于黑洞的數(shù)據(jù)信息，用數(shù)據(jù)向科學(xué)家們描述出黑洞的樣子。在觀測結(jié)束之后，各個站點(diǎn)收集的數(shù)據(jù)將被匯集到兩個數(shù)據(jù)中心，經(jīng)過長達(dá)兩年的“沖洗”，人類歷史上首張黑洞照片終于問世。

正是全球同步的努力，讓人類拍攝到有史以來首張黑洞照片?？茖W(xué)探索，正讓整個世界以不同尋常的方式更緊密地連接在一起，不僅讓地球，也讓人類成為一個共同體。正如項(xiàng)目科學(xué)委員會主席法爾克說：“不同文化、不同機(jī)構(gòu)、不同國家和大洲（的科研人員）走到一起合作并不容易，但如果有共同愿景的驅(qū)動，有首次看到黑洞的共同夢想，合作就變得可能?！?/p>

“這樣的項(xiàng)目需要整個世界。”黑洞現(xiàn)真身，是人類的共同“仰望”的結(jié)果。探秘宇宙不能僅靠一國之力，只有多領(lǐng)域、多學(xué)科并行發(fā)展，跨越國家、時代、種族，把人類連成了一個整體，人類探索未知的視野才可能變得更加開闊。

文本解讀：河北省邢臺市南宮中學(xué) ?張貴申

文章先概述科學(xué)家對黑洞的各種想象，又簡述了首張黑洞照片發(fā)布的新聞事件;接著分析了給黑洞拍照的巨大難度;再剖析肯定了捕捉黑洞的大科學(xué)計劃，進(jìn)而指出觀測黑洞項(xiàng)目凝聚了全球200多名科學(xué)家數(shù)年的心血;然后又指出“洗照片”的難度;最后得出，正是全球同步的努力，才讓人類拍攝到有史以來首張黑洞照片的結(jié)論。文章說理清晰，層層深入，思維邏輯很強(qiáng)。

角度一：黑洞照片凝結(jié)全球科學(xué)合作力量。從美國夏威夷到智利，從伊比利亞半島到南極……全球30多個研究所，200多名科學(xué)家，傾數(shù)年心血，攜手并肩，共同記錄黑洞周圍吸積盤和噴流等發(fā)出的耀眼光芒，從而讓超大質(zhì)量黑洞無處遁形，顯現(xiàn)“真容”。正是全球同步的努力，讓人類拍攝到有史以來首張黑洞照片。觀測黑洞項(xiàng)目，讓地球上幾乎所有這一領(lǐng)域的研究人員都不同程度地以不同方式參與其中?？茖W(xué)探索，正讓整個世界以不同尋常的方式更緊密地連接在一起，不僅讓地球，也讓人類成為一個共同體。毫無疑問，首張黑洞照片凝結(jié)著全球科學(xué)界合作的力量。

角度二：黑洞照片見證科技發(fā)展。近年來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為黑洞的成像帶來了可能。“事件視界望遠(yuǎn)鏡”撈回海量數(shù)據(jù)，勾勒出黑洞的模樣?；谏蹰L基線干涉測量技術(shù)，它把分布在全球各個地方的望遠(yuǎn)鏡組合起來，形成等效于地球萬公里長的望遠(yuǎn)鏡，使它具備了觀測遙遠(yuǎn)天體非常高的分辨本領(lǐng)。最近十年，全球科學(xué)家在技術(shù)上的進(jìn)步，方法上的創(chuàng)新，使得我們終于有機(jī)會在今年宣布得到了它的圖像。正因?yàn)橛辛丝茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，才給黑洞成像帶來了可能，才讓我們揭開了黑洞的面紗。

角度三：科學(xué)探索永遠(yuǎn)無止境?；仡櫲祟愖罱俣嗄甑臍v史，全球科學(xué)家們對黑洞的探索從未停止。英國物理學(xué)家約翰·米歇爾就從理論上預(yù)言過這種神秘天體，愛因斯坦廣義相對論的提出使得黑洞研究迎來轉(zhuǎn)機(jī)，其后美國物理學(xué)家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名這種“不可思議的天體”為“黑洞”。而英國物理學(xué)家霍金等人關(guān)于黑洞的研究，啟發(fā)了人們思考黑洞的內(nèi)部。探索未知，是人類拓展自身疆界的重要過程。無論仰望星空，還是審視自己，當(dāng)?shù)厍蛏系娜藗內(nèi)w凝視同一方向，如同黑洞這樣曾經(jīng)深藏不露的未知，終將一個接一個“顯露光芒”。

角度四：科學(xué)探索需要想象和創(chuàng)新。為了探索黑洞，人類把想象力發(fā)揮到了極限。由八只“眼睛”組成的虛擬事件視界望遠(yuǎn)鏡，北至西班牙、南至南極，口徑達(dá)到了地球直徑。這一“巨眼”，帶領(lǐng)人類穿越星空，從海量的數(shù)據(jù)中，去勾勒黑洞容顏。探秘宇宙還需要創(chuàng)新，科學(xué)家們正是懷揣著揭開未知的夢想，秉承科學(xué)探索的精神，在探秘宇宙的征途上不斷創(chuàng)新的。當(dāng)然，研究黑洞并不是“無用”的，它凝結(jié)了人類文明最珍貴的結(jié)晶，也飽含著人類的想象力和創(chuàng)新力。

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從廣義相對論，到惠勒的“黑洞”概念，再到霍金的“黑洞理論”……已故的諸多科學(xué)大師雖未親眼得見黑洞真容，但他們的猜想?yún)s激勵著后人不斷求解，把他們的理論付諸實(shí)踐。為了這一“眼”，無數(shù)科學(xué)家仰望星空、低頭演算，日復(fù)一日、年復(fù)一年，只為花開的那一刻。

探秘宇宙的偉大事業(yè)，始于夢想、基于創(chuàng)新、成于實(shí)干。夢想不僅支撐科學(xué)進(jìn)步，更支撐著人類一往無前。

科研的本質(zhì)是創(chuàng)新，只有科學(xué)家們在探索路上堅持創(chuàng)新，人類的科研成果才能不斷更新。揭開黑洞的面紗，雖然用了百余年，但正是懷揣著揭開未知的夢想，秉承科學(xué)探索的精神，讓人類在探秘宇宙的征途上不斷開啟新的窗口。

——李倩《為了這一“眼”》

（編輯：王瑩）