這兩天，一張黑洞“照片”興奮了很多人。什么是“黑洞”？這是真的“照片”嗎？拍出黑洞照片的人是誰？ 黑洞（blackhole）是天文物理史上，最熱點(diǎn)的題材之一。“黑洞”一詞是1968年由美國天體物理學(xué)家約翰·惠勒提出來，但在這之前就已經(jīng)有人描述這種天體的存在。一年前去世的英國物理學(xué)家史蒂芬·霍金是研究黑洞方面最著名的科學(xué)家。
黑洞是宇宙空間中存在的一種質(zhì)量相當(dāng)大的天體和星體。黑洞的質(zhì)量是如此之大，它產(chǎn)生的引力場是如此之強(qiáng)，以致任何可測物質(zhì)和輻射都無法逃逸，包括速度極快的光子也幸免不了。也因此，這種天體就會是完全不反射光線的黑體，故名黑洞。
浩瀚宇宙，無邊無界，各種星體，不計(jì)其數(shù)，黑洞自然也很多。據(jù)稱，銀河系就有100萬個恒星級黑洞，但目前探測到的還不多。至今，所發(fā)現(xiàn)質(zhì)量最小的黑洞大約是太陽質(zhì)量的3.8倍，而最大的可達(dá)太陽的幾百億倍，像這次亮相的黑洞（M87星系）質(zhì)量約是太陽的70億倍。
由于黑洞可以吞噬一切物質(zhì)包括光，所以無法直接觀測到黑洞，因此還不能直接拍出黑洞的照片，那張所謂照片其實(shí)是一張電腦計(jì)算后合成的圖片，不是通常意義上的照片。
黑洞，都是通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。2017年4月，由位于麻省理工學(xué)院（MIT）的“事件視界望遠(yuǎn)鏡（EventHorizon Telescope，簡稱EHT）”項(xiàng)目組，利用散布世界各地的8座射電望遠(yuǎn)鏡，對M87星系進(jìn)行同步測量，得到了龐大的數(shù)據(jù)資料。之后的兩年來，EHT對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合分析，運(yùn)用超級電腦運(yùn)算，最后編組合成了大家看得到的首個黑洞“照片（圖片）”，包括它的顏色也是電腦合成的。
當(dāng)然，這個史上首張黑洞“照片”，不管怎樣都是來之不易的。這項(xiàng)研究成果的功臣是年僅29歲的電腦科學(xué)家布曼，她所開發(fā)的算法讓黑洞照片成為可能。如她自己所言：給黑洞拍照，就像是利用射電望遠(yuǎn)鏡在月球上給一個葡萄柚拍張照片。
當(dāng)然，這個成就也非布曼一人所為。布曼在臉書上發(fā)文強(qiáng)調(diào)：“這張照片并非單一算法或單一個人的成就，而是一群來自世界各地的科學(xué)家貢獻(xiàn)他們驚人的才華，經(jīng)過多年努力而得來的。”
布曼的成才之路值得研究和借鑒。布曼1989年出生于印第安納州的一個小城——WestLafayette，不過這個小城市很知名，因?yàn)橹钠斩纱髮W(xué)就在這里。她在當(dāng)?shù)匚ㄒ坏囊凰咧芯妥x，高中時就與普渡大學(xué)的教授一起研究圖像學(xué)，而且早在2007年她就知道EHT這個組織。
她高中后去密西根大學(xué)讀電子工程，以優(yōu)異成績畢業(yè)；然后在MIT分別拿到電子工程碩士和電腦博士；再接著到哈佛大學(xué)做博士后研究。這期間，她一直作為EHT項(xiàng)目組的研究成員，致力于圖像算法研究，希望黑洞早日呈現(xiàn)真面目。她是相關(guān)計(jì)劃的負(fù)責(zé)人，一天前大功告成，首張黑洞照片驚喜亮相。今年初，布曼成為加州理工學(xué)院電腦與數(shù)學(xué)科學(xué)系的助理教授。
觀察布曼的成長和成功之路，有兩點(diǎn)特別值得中學(xué)生借鑒。其一，最好在中學(xué)時代就能有機(jī)會和大學(xué)教授合作搞研究，這不僅對升入名校至關(guān)重要，而且很可能奠定一生發(fā)展的基礎(chǔ)；其二，要圍繞著自己的興趣和專業(yè)方向，持之以恒、堅(jiān)持不懈地努力進(jìn)取，才能收獲最終的成功！
