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苟利军:看向黑洞的人 | 青科频道

2018/12/22
导读
谁能抵御住未知的诱惑?


如果将成为天文学家必备的素质进行排序,他会把“坚持”放在最重要的位置。“智力”与“想象力”固然重要,但都并非必须。抛开我们附加于天文学上的种种浪漫想象,究其根本,天文学的研究是一种学术训练。天文学家可以用按部就班的方式,花时间投入其中,最后一定能够做出东西。


撰文 | 张欢

编辑 | 金庄维


黑洞里面是什么?坠入黑洞的人又将经历什么?黑洞的神秘之处便是它的魅力所在。科学家穷尽一生,用数学的语言描摹黑洞的轮廓。可以说,他们正站在可知与不可知的边界之上。然而正如浮士德博士为了追求终极的知识交换灵魂,尼采慨叹“凝视深渊过久,深渊也将回以凝视”,谁又能抵御住未知的诱惑?


研究黑洞的专家苟利军在回答网友关于黑洞的问题时,温馨提示道:“碰到黑的东西,要躲着走,特别是黑洞,生活中的黑洞也是如此。


苟利军是中科院国家天文台研究员,中国科学院大学教授,主要进行黑洞基本性质测量及爆发现象研究。他和大家一样,非常喜欢《星际穿越》这部电影。而说起这部电影,不得不提的就是酷炫的黑洞。


“看到”黑洞的模样


在电影中,地球上的布伦特博士反复吟诵着“不要温和地走进那个良夜”,太空中的男主库珀则坠入了连光线都不能逃逸的黑洞…… 这个黑洞由30人、数千台计算机模拟一年完成,是目前视觉呈现上最为精确的黑洞模型。不过,与其说是看到黑洞,不如说是看到了黑洞的吸积盘,真正的黑洞是中心处的深渊。


在苟利军心目中,真实的黑洞将更为复杂,因为黑洞周围气体的流动不会如想象中这样光滑,而是会有其他更为复杂的流动。


苟利军研究黑洞近20年,但包括他在内的科学家都没有真正看到过黑洞。目前,科学家主要通过测量黑洞的“三根毛”——质量、电荷、自转,然后根据理论进行计算,模拟出黑洞的样子。


2017年,科学家利用世界各地八个天文台的亚毫米射电望远镜,从地球对黑洞开展观测。这一望远镜网络的联合就相当于一个地球直径一样大的虚拟望远镜,极大地提高了空间分辨率。这台虚拟望远镜被称为“视界面望远镜”,它是人类首次直接“看到”黑洞的希望所在。


镜如其名,这个大望远镜依旧只能看到黑洞的外貌,而看不到黑洞的内部。苟利军解释道,视界面是相对论中的时空界限,视线所能达到的边界。视界中的任何事物都不能被视界外的观察者所探测到。因此,即使是直径有地球那么大的望远镜,也只能看到“视界面”以外,黑洞内部依旧未知


目前,科学家已通过视界面望远镜的探测收集到了海量的数据,然而尚未公布分析结果。


虽然我国并未参与到这次全球范围的亚毫米射电望远镜网络中,但在去年,我国首颗X射线空间天文卫星“慧眼”发射成功,使得国内的观测水平大幅提高。苟利军说,他的研究也不再需要借助国外的数据。“我国的高能天体观测水平正在一步一步迈进,这是一个缓慢的过程,需要时间的积累。


成为天文学家的奥秘

就如同天文学观测设备的发展需要时间的积累,在苟利军的眼中,天文学家的培养也需要时间。如果将成为天文学家必备的素质进行排序,他会把“坚持”放在最重要的位置。“智力”与“想象力”固然重要,但都并非必须。抛开我们附加于天文学上的种种浪漫想象,究其根本,天文学的研究是一种学术训练。天文学家可以用按部就班的方式,花时间投入其中,最后一定能够做出东西。这与任何行业都是类似的,“坚持”是一种做事的态度,也是一种职业的精神


苟利军对于自己的学生会提出坚持的要求,当然,他也会尽其所能地为学生提供更为自由的氛围。比如有的学生想要做引力波方面的研究,但这并非他的研究领域,他便会和其他导师一起合作来指导学生。苟利军希望,硕士、博士阶段的科学锻炼能够让学生们的能力得到提升,即使他们将来不再从事天文学的研究,也能够有较好的职业发展。


科普与科研相辅相成

在科研和教学之外,苟利军同样致力于科普事业,翻译了诸如《星际穿越》《黑洞之书》等天文科普图书。选择科普书的时候,他更倾向于那些能更新自己知识框架的好书,“想细读一本书,那就去翻译它吧。


苟利军翻译的第一本科普书就是《星际穿越》。“黑洞不是这部电影的主角么,我刚好也是做黑洞,所以也是机缘巧合。”苟利军向同事们提出了翻译《星际穿越》的想法,获得了支持。


然而翻译的过程十分曲折。最开始,苟利军联系了《星际穿越》的作者,也是美国著名的理论学家基普•索恩。但是版权现已到了出版社手中,基普•索恩虽然十分希望自己的著作由专业的天文学家团队来翻译,但也无法绕过出版商授权。美国的出版商将苟利军介绍给中国的出版代理,中国的出版代理又将他们介绍给了出版社。


这一漫长的过程持续了将近一个月,苟利军没有收到任何音信。当时他觉得:“估计黄了,没什么希望了。”不过柳暗花明,最后他还是收到了出版社的电话。


《星际穿越》出版之后在国内热销,苟利军也接到了不少出版社的翻译邀请,不用再绕弯路联系。然而翻译毕竟要花费大量时间和精力,苟利军觉得不能翻译太多。但去年他看到了《黑洞之书》,便很快答应加入翻译的团队。“这本书写得很好,翻译出来的话对学生会是很好的研究上的帮助。


《黑洞之书》偏向于介绍黑洞研究的历史,对于初学者能尽快地了解黑洞领域研究的整体脉络,对于已经有一定基础的学生来说也能从黑洞理论方面,得到宏观的收获。


《黑洞之书》

史蒂文·古布泽 弗兰斯·比勒陀利乌斯/著

苟利军 郑雪莹 赵雪杉/译

中信出版集团·鹦鹉螺,2018年11月


苟利军认为,科普实际上与他的科研工作相辅相成。他会利用下班后或者双休日的时间做些科普工作,而面向大众的科普往往能促使他思考,站在一个更高的角度把握天文学的意义,不至于陷入专精工作的细节。


在我们与苟利军对话的间隙,一位母亲带着她三岁的孩子走过来,请求与苟利军合影。“他以后想成为一个天文学家。”母亲替害羞的男孩解释。苟利军爽快地答应了孩子的愿望。


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相较于苟利军小时候很少有接触到科学的机会,现在的社会已经慢慢培养起一种科学文化的氛围。苟利军觉得,这样的培养需要一两代人的时间,先让公众对科学感兴趣,当他们从科学中受益之后,才会真正对科学进行投资。


希望那时,梦想成为天文学家的孩子已经如愿;希望那时,黑洞的奥秘被他们揭示;希望那时,科学成为新的时尚。


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