人類發(fā)布首張黑洞照片
“We have seen what we thought was unseeable.”
我們看到了原以為無法看見的景象。
這無疑是一次科學(xué)的里程碑，也是一次對公眾的巨大震撼。
但更重要的是，它讓我們意識到——
原來，即使身處黑暗，我們依然可以看見科學(xué)的詩意。
“看見”黑洞的意義 來自看理想 00:00 27:34
講述 | 梁文道
來源 | 看理想《八分》
（文字經(jīng)編輯整理）
這幾天你可能已經(jīng)看過無數(shù)次那張黑洞的照片了，許多朋友很興奮地說：總算看到黑洞的樣子了；也有人說：總算看到黑洞的照片了。
不知你是否注意到，這兩句話實際上是完全不同的意思。
首先需要澄清的一點：嚴格意義上說，黑洞是無法被看見的。
1.
吞噬光的黑洞，是如何被“拍攝”出來的？
如果你仔細觀察這次“沖洗”出黑洞照片的整個跨國性項目，它的完整名稱叫做—— the Event Horizon Telescope（事件視界望遠鏡項目），這里的“視界”翻譯自horizon，也就是我們平常所說的“地平線”。
要知道，我們?nèi)祟惼匠Ｔ谶@個世界上觀看任何事物其實都需要horizon（視界或者地平線）的，也就是需要有一條遙遠的模糊的邊界。這條邊界比我們想象得更重要，如果沒有這樣一個基本的定位、定向的框架，我們其實是無法觀看或者理解我們眼前所呈現(xiàn)的圖像的。
所以很多學(xué)者，尤其是從事哲學(xué)研究的人都會說，horizon是我們看待事情的一個基本條件和前提。
而黑洞的事件視界，指的就是圍繞黑洞的時空邊界，任何物質(zhì)，包括光線，一旦到達黑洞，都會到達一個臨界點，越過之后就將吞噬不見，再也無法返回。當(dāng)然理論上黑洞還會放射出所謂的霍金輻射，但這是另一個問題了，暫時不在這里作更多科普。
如果根據(jù)這種講法，可以理解，連光都無法逃離黑洞，而失去光線，我們?nèi)祟愂菬o法觀測任何事物的，所以理論上黑洞是不可能被“看見”的。
可是，拍攝照片同樣也是需要光線的，如果黑洞會吞噬光，那我們又是如何拍到黑洞照片的呢？
準(zhǔn)確地說，這次拍攝到的并不是黑洞本身，而是利用黑洞邊界上的物質(zhì)所發(fā)出的輻射，勾勒出的黑洞的輪廓。
仔細看這張照片，我們看到的是一個很符合我們想象中的黑洞的樣子，一個黑色的圓環(huán)狀物體或者一個暗影位于中部，圍繞著它的是一圈橙色的光圈。
而我們其實也是透過光圈看到了中間的暗影，用一個不恰當(dāng)?shù)谋扔鳎?strong>我們看到的不是直接的物體，而是這個物體的投影。
實際上，那些光源只不過是被黑洞吸入的星際物質(zhì)，甚至有可能是被黑洞無比強大的重力拉扯而產(chǎn)生的恒星碎片，這些碎片加速到了極高的速度，掉進黑洞之中，構(gòu)成了一個溫度非常高的圍繞著黑洞的“盤”，這個盤狀結(jié)構(gòu)就是學(xué)者們所說的“吸積盤”。
它在落入黑洞之前釋放出了大量的輻射，我們所看到的光圈其實就是這些輻射?？蓡栴}在于，其實人類肉眼的可見光范圍也無法觀測到這些輻射，它們處于微波范圍內(nèi)。
所以，黑洞照片上呈現(xiàn)的光圈，其實也是科學(xué)家為了讓我們能夠更清晰地理解和觀看，通過計算機復(fù)雜的處理過程，修制出來的。
而且橙色部分也是科學(xué)家們?nèi)旧系?，因為這些光由于無法看見，也就基本沒有顏色可言，但是橙色很接近于我們直觀的印象，那一圈光是溫度極高的吸積盤，用橙色更能夠體現(xiàn)這種感覺。
2.
黑洞照片，用直觀證據(jù)讓科學(xué)更具有說服力
你現(xiàn)在可以理解了，這張照片是經(jīng)過修飾的，而且是用了長達兩年的時間通過極其復(fù)雜的計算和處理而“沖洗”出來的。
盡管這張“照片”和我們通常理解的照片有不小的出入，但這一次拍攝在科學(xué)史上依然非常具有意義，比如很多人說這張照片再一次驗證了廣義相對論，更精確地說，它是再次驗證了廣義相對論關(guān)于黑洞的說法。
也有很多人認為它證明了黑洞的存在，但是這個講法依然不夠精準(zhǔn)，實際上我們先前就已經(jīng)用多種方式多次證明了黑洞的存在，讓它不再是一個理論上的概念。
在我看來，這張照片最有意義的部分，其實是對于我們公眾而言的，或者說對于我這種科學(xué)的外行人——就如許多研究者所說，它向我們提供了一個直觀證據(jù)。
所謂“直觀證據(jù)”，英文即Direct visual evidence，這種影像的直觀對于我們平常人理解黑洞，其實是帶有一定的說服功能的。
也就是說，通常我們?nèi)匀挥幸粋€根深蒂固的信條，那就是“眼見為實，眼見為憑”，即便我們都知道“黑洞”這個詞，但由于我們根本無法肉眼看見，所以常常會認為它依然是遙遠的、有距離的，甚至是帶著可疑的。但一旦讓普通人看到了一張明確的照片，就變得更具說服力了。
美劇《生活大爆炸》
其實，人類自古以來很多科學(xué)觀測，都不是直接的，也不是由肉眼直接觀測的。比如古人觀測日食現(xiàn)象，也要透過水的倒影來觀看，因為直接面對太陽會刺激而且傷害我們的眼睛。
在科學(xué)觀測上，我們往往是間接地通過別的方法來進行，這就不免要說到伽利略與望遠鏡的關(guān)系。
伽利略做的非常重要的一件事，就是使用望遠鏡來觀測月亮以及天體，他其實并不是第一個這樣做的人，但只有從他開始，望遠鏡才真正變成一種全面觀測星空，（并且更重要的是）證實了哥白尼學(xué)說的一種工具和儀器。
望遠鏡本身，成為了一個人的肉眼的延伸，通過它所看到的圖像，在當(dāng)時極具爆炸性，這正是因為它有很強的說服力。它也是提供了一種直觀證據(jù)，由此證明了哥白尼的《天體運行論》——這部在1543年出版的不朽的科學(xué)著作。
伽利略之所以后來被人認為是“近代科學(xué)之父”，就是因為他是利用了一種實際觀測的方法來進行科學(xué)研究，這被視作是整個近代科學(xué)的基礎(chǔ)。
3.
視覺圖像，是科學(xué)產(chǎn)生說服力的一種重要修辭
需要特別強調(diào)一點，科學(xué)在這里包含兩個層面：第一，觀測及視覺上的元素，是我們用來進行科學(xué)研究、發(fā)現(xiàn)科學(xué)成果必不可少的一個工作，沒有實證的觀測就不稱其為科學(xué)，這是近代對科學(xué)的理解。
而另一方面，它是科學(xué)在傳布以及向公眾產(chǎn)生說服力的一種重要的修辭要素。
伽利略所處的年代，開始注重觀測，并把觀測的結(jié)果通過繪圖的方法表達出來，接受公眾的觀看。這樣的做法在那個時代，是否有讓你覺得跟另一件事好像很巧合？
沒錯，正是文藝復(fù)興晚期，“透視法”已經(jīng)全面推展開來。
所有繪畫都會用上透視法，而透視法被認為是一種十分科學(xué)的觀看方法，以及藝術(shù)上的一個必要的金科玉律。
文藝復(fù)興時期的繪畫透視法
其實后來很多科學(xué)史家及藝術(shù)史家在探討這段過程的時候發(fā)現(xiàn)，文藝復(fù)興時期采用的大量藝術(shù)上的透視法技巧，對于那個年代開始出現(xiàn)的近代科學(xué)精神，其實是有直接影響的，或者說這兩者是有相互作用、相互影響的。
相信觀測應(yīng)該是客觀的，應(yīng)該是越寫實越好，而觀測的結(jié)果是極端重要的——這樣一種概念，無論在藝術(shù)表現(xiàn)上，還是在科學(xué)研究上，實際是雙軌并進的一種想法。
為什么科學(xué)還要利用視覺元素去提高它對公眾的說服力？這其實是非常自然的，很多現(xiàn)代的科學(xué)史家及科學(xué)研究者極力想說明這一點，就是這些科學(xué)圖像是科學(xué)家交流和爭論的基礎(chǔ)，視覺圖像有非常強大的說服和修辭的力量，能夠使得科學(xué)家在種種論辯之中，獲得一種更具優(yōu)勢的地位。
這也正是因為我們大部分人，依然還是會很直觀地相信自己眼睛所看到的東西，哪怕那些看得到的圖像，其實也是經(jīng)過觀測的儀器、經(jīng)過人手繪畫，乃至于經(jīng)過計算機處理制作出來的。
而很多原來我們無法看到的東西，通過種種儀器和處理方式，讓我們“看到”了，但那已經(jīng)再也不是傳統(tǒng)意義上的“看到”了。比如去醫(yī)院照MRI，用雷達觀測一架飛機，用聲吶探測一艘潛艇，這里種種所謂“看到”都不再是傳統(tǒng)上的含義，而是利用不同儀器間接創(chuàng)作出的一些圖像，讓我們掌握真實。
有一個很經(jīng)典的例子，那就是科學(xué)史家史蒂芬·謝平（Steven Shapin）和賽門·夏佛（Simon J. Schaffer）合著過一本極具影響力的作品：《利維坦與空氣泵浦：霍布斯、波以耳與實驗生活》，他們就重新談到當(dāng)年霍布斯和波以耳關(guān)于真空泵浦的爭論，那場爭論最后的獲勝者都被認為是波以耳，為什么？
他們就認為，主要由于波以耳盡可能栩栩如生地，非常真實地把他的整個實驗過程描繪了出來，用寫實版畫的方法提供視覺輔助，讓每一位讀者和說明對象，都仿佛親身見證了他的實驗是多么清晰，非常直觀的感受。
這就是所謂用圖像來說服人的一種做法，所有這些圖像，對公眾而言就具有了這樣一種證明和說服的魅力。
就像我們在沒有看到黑洞的這張照片之前，公眾對于黑洞的理解依然是非常疏遠的、陌生的，但是現(xiàn)在加上了著色的黑洞照片，好像人人都知道黑洞是怎么一回事了。
4.
科學(xué)圖像，多多少少都具有了美學(xué)的成分
有些比較激進的學(xué)者認為，所有科學(xué)圖像其實都包含了一種矛盾，這個矛盾就是：一方面，我們必須借由這些圖像來認識世界；但另一方面，我們又不一定能察覺到，這些圖像其實已經(jīng)是研究者為了符合使用者的心理預(yù)期，比如這張黑洞照片，進行了修改和再創(chuàng)作的。
因此，從這個意義上講，所有的科學(xué)圖像，好像都多少具有了美學(xué)的成分。這不禁引發(fā)一個問題：這是否會減少科學(xué)的客觀性呢？
如果我從一個大眾的角度，從一個完全科學(xué)研究外行的角度來看，我會認為，科學(xué)的詩意用這種方式來表達，其實也沒什么不好。
這讓我想起來一位香港詩人，莎拉·候（Sarah Howe）。她其實是一位在香港出生長大的英國人（父親是英國人、母親是廣東人），在劍橋念完博士之后，目前繼續(xù)從事文學(xué)研究。她寫詩寫得非常好，曾獲得英國詩壇最重要的大獎之一，艾略特獎。
她從小就很崇拜霍金，還專門寫了一首詩獻給霍金。
Stephen Hawking
霍金收到這首詩后非常喜歡，還特地和莎拉·候會面，霍金甚至親自朗讀過這首詩。而這首詩跟我們今天談?wù)摰摹翱匆姾涂床灰姟?，以及這種“看見和看不見的關(guān)系”與科學(xué)之間到底有什么關(guān)聯(lián)，都具一定相關(guān)——這首詩的名字叫作：《相對》，中文譯本如下：
相 對
致史蒂芬·霍金
當(dāng)我們被黑暗中的驚慌撫醒
我們的學(xué)生正試圖感知那些我們熟悉事物的形狀。
裂口中滲出的光子就像小徑上的灰狗
在它們投下的陰影中揭示了光的兩面性
在昏暗的實驗室墻上投射出條紋——不再是粒子——
在波浪中向確定性道別。
什么在宇宙中是確定的
是超聲波儀發(fā)出的
像塞壬午夜哭喊般的聲音嗎？他們說
一列飛馳的火車發(fā)出的斷斷續(xù)續(xù)的亮光
將解釋為什么時間膨脹得像一個完美的
下午；預(yù)言平行線在黑洞中
將相交，黑洞荒涼的地平線甚至星光，
在其軌跡上彎曲，不可避免。如果我們能想得
這么遠，那我們的雙眼難道還適應(yīng)不了黑暗嗎？
這首詩寫得相當(dāng)漂亮，尤其最后一句：
If we can think this far, might not our eyes adjust to the dark?
這真的是很美很美的一句話。
如果你對科學(xué)稍有一定認知，或許可以察覺到，這首詩里其實包含了相當(dāng)多科學(xué)史上各種各樣的著名理論，比如光的波粒二重性。但為什么我會覺得最后那句話最美呢？
因為它好像在告訴我們，如果我們能夠借助科學(xué)的想象力，即使身處黑暗之中，還是能夠利用我們的心眼看得很遠，看到一些其實我們無法肉眼看到，甚至無法用肉身感官去感受到的一些東西。
以我自己為例，我記得我還在讀小學(xué)的時候，第一次聽說原來地球是一個球，它會自轉(zhuǎn)，還會公轉(zhuǎn)，這對當(dāng)時的我簡直是太震撼的一件事。
我相信無論你我，我們都無法看到地球究竟是怎么轉(zhuǎn)動的，也無法感受到我們是站在一個球體上，而不是一個平面上，也感受不到這種球體的轉(zhuǎn)動，但是你可以試著去想象、去感受。
當(dāng)我知道地球在不停轉(zhuǎn)動這件事之后，我還記得那時的我只是一個小學(xué)二年級的學(xué)生，結(jié)果那天晚上我失眠了。
我近乎整晚都在想著這件事，我一直在感受——床底下這顆地球，正在浩大地自轉(zhuǎn)。
電影《萬物理論》
本期八分問答
（問答答案均在每期音頻末尾）
[本期提問者 | 草原上不死之青蛇 ] ：道長好～最近關(guān)注了最強大腦引發(fā)的爭議，我發(fā)現(xiàn)那些擁有人類最強的大腦的選手們的思考方式似乎也與我們普通人差不多。我同時聯(lián)想到我身邊的博士生、博士、博導(dǎo)們，他們有如此高的受教育水平，但是感覺他們的行為模式、思考方式似乎也不那么高端，甚至在道德品質(zhì)和性格上都還是有比較大的瑕疵。我沒感覺到這類群體里的“好人”“壞人”的比例比其他群體有不同。我也明白知識不等于智慧，但是知識量的增加是否會提高人的所謂水平呢？二者的相關(guān)性到底有多高呢？
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