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黑洞比科幻小说作家
想象出来的任何东西都要奇异
那是一个空间区域
引力异常强大
任何物体都无法逃脱
一旦踏入其中
便没有回头路了
（墨西哥 塞尔丹 2017年1月）
哇
看到这两座山 总是让我感到挑战
很有欺骗性
看起来感觉几个小时就能爬上去
但相比我们现在的位置 高度爬升非常大
幼年时 我对天文学不太感兴趣
小时候 我没有望远镜
但我记得看到过 什么是黑洞
我觉得宇宙中有很多有趣的东西
有待去探索
事件视界望远镜是一种新工具
正在由一个全球团队进行装配…
将具有放大能力 可以分辨
紧邻黑洞的周围区域
这是前所未有的
我们正在追寻的东西
会竭尽全力保持不被看到
我们说 “我们会抓住你的”
到达大约4600米时
就相当于在大气层之上了
必须要到大气层之上
才能看到宇宙的空旷
事件视界望远镜的目标很容易表述
我们要给黑洞拍第一张照片
昨天中午我看到的
是前端系统的每个部分都在工作…
我们是在一月份 来到这里的大型毫米波望远镜的
专程来进行所谓的试验运行
我们发现了一些问题
然后我们试着更换耿氏二极管 现在停电了
所以我们正在楼上解决问题
今天我要试着让耿氏二极管重新工作 旧的耿氏二极管…
如果我们使用旧的耿氏二极管
-那么… -是啊
我们仍然能跟事件视界望远镜兼容
-要做双降频转换 是的 -在一月和四月时
四月时 我们将开启 布置在全球的所有望远镜
让事件视界望远镜完全工作
这是我们拍摄黑洞的最佳机会
但在此之前 我们必须确保一切能正常运转
第一个目标是达到232,1千兆赫
-再次使用旧的耿氏二极管 -是的
如果不起作用 那怎么办？
我的备选方案
就是…
望远镜越大 就越能看到微小物体
为了解析银河系中心的黑洞
或者M87中更大的黑洞
我们需要一个接近地球大小的望远镜
那显然是不可能的 所以我们只能退而求其次
我们把望远镜分散布置在世界各地
让它们同时观测黑洞
想象一下 拿起一面镜子
用锤子砸碎
然后把碎片分散到世界各地
然后记录每个碎片上发生的事情
然后把它们放在一起
在超级计算机里重建镜子的影像
这就是事件视界望远镜在做的事
所以在各站点 一切都必须完美地运行
我觉得受到严重撞击了
在运输过程中吗？
如果打开以后冒烟了 就能知道出问题了
是啊
我们还得做一些检查
明天我们要进行一次真正的观测
包括南极、西班牙、智利
希望也能带上大型毫米波望远镜
时间非常紧张呢
我知道
几乎是不可能完成的任务
你看看 望远镜完全被笼罩住了
-恕我直言 真是一团糟 -等等 到底是怎么回事？
-怎么回事？ -是天气原因
等等 你在开玩笑吧 过去16小时都挺好的
我们刚来 就天公不作美吗？
太糟糕了
这样的天气 我们无法指向和聚焦
按照计划 快要开始了
还有40分钟
现在还有35分钟了
如果依旧在云团中
而且气温寒冷 那就要结冰了
是啊 这是有可能的
-这就是我担心的 -是啊 我也很担心
大家都交叉手指 念动自己最喜欢的咒语
祈祷我们能一切顺利吧
好了 我们要在另一个房间调节电平
-然后就能开始了 -我得调整功率电平
要去楼上 稍微调整
你知道我们要在14分15秒之后
-就开始观测了吧 -是的 我知道 但是…
天啊
你是说65-33吗？
右圆偏振和左圆偏振过高 是吧？
我们只有一分钟
好了 各位 都坐稳了
好了 我们准备好了
四、三、二、一、零！
启动
天啊
黑洞是什么？
太深奥了
很难完全理解 正在发生的所有物理现象
可以花一辈子的时间去研究
想象一个物体 它的引力变得超强
能够压缩所有物质
都压缩成一个点
这个物体会形成所谓的事件视界
事件视界有一个惊人的特性
那就是 它是一条不归路
可以从外面进去 但休想从里面出来
引力异常强大
任何接近它的东西 都会消失在里面
如果有东西在事件视界上消失 那就一去不回头了
我们就无法再了解它的情况了
无法再检测到 也不再可知了
也许还存在
也许不存在了 我们无法得知
我们接触到一种现象
我们并未完全理解
它就像是宇宙空间和时间中的漩涡
从数学上讲 我们能想象到的最黑暗的物体
根本不发光 也不反射光线
但它却成为了
我们现在观测到的宇宙中 最强大事件的引擎
它们有某种能耐
能推动我们的思维
你们能听到吗？
是的
人们常说 事实有时比小说更离奇
但没有什么比黑洞更是这样了
目前 我在和剑桥同事 马尔科姆佩里一起工作
以及来自哈佛的安迪斯特罗明格
研究一种新的理论
来解释信息从黑洞中返回的机制
大家拭目以待吧
我是在1982年遇到史蒂芬的
多年来 我们对很多话题都不谋而合 数量非常惊人
但过去几年里 我们之间的关系越来越密切了
-有三年了吧？是的 -三年了 是的
提升到了一种全新而美好的水平
-而且很不一样 -非常不一样 是的
那天天朗气清 温暖宜人
在四月份的英国不太常见
所以我们在户外开了一堂讲座
这地方叫做大布兰普顿宅邸
过去十年中 史蒂芬和朋友们 会在这里组织小型静修会
我对无限边缘的结构
有一些想法…
以及它们如何存储信息
我只是在听他的讲座
我感觉他描述的现象
可能正在黑洞表面发生
史蒂芬马上就意识到了
他说就是这个 这就是我们一直缺失的部分
他非常渴望解开
他在1975年向世界释放的悖论
就是所谓的信息悖论
也就是说 黑洞会湮灭信息
那应该是不可能的事 这就是悖论
这意味着在存在黑洞的情况下
物理定律会崩溃
所以我们要调查这个问题
因为如果信息丢失了 那就会与…
我们所掌握的所有物理知识相矛盾
我们对黑洞原理的理解出了问题
从外面看 看不出黑洞里有什么
当你观测一个黑洞时 你所能知道的
只有它的质量、电荷和旋转状态
对任何黑洞都是一样的 无论是由什么组成的
这意味着黑洞包含了大量的信息
很多外界不知道的信息
这是一件很奇怪的事情 人们开始关注
然后史蒂芬霍金有一个惊人的发现
也就是霍金辐射 表明物质实际上是从黑洞中产生的
这就是问题的真正开始
事实证明 黑洞不是黑色的 而是能够辐射的
随着辐射 它们会失去质量 最终消失
同等质量的大象可以形成一个黑洞
同等质量的《大英百科全书》 可以形成一个黑洞
黑洞蒸发后 剩下的东西
等同于霍金辐射
看来是什么东西掉进去的信息丢失了
从黑洞中出来的粒子
似乎是完全随机的
与落入黑洞的粒子没有任何关系
如果霍金所说的是正确的 那么黑洞可以吐出任何东西
可以吐出钢琴 可以吐出长号
任何东西都可以被吐出来
这意味着宇宙的基本性质
是随机的
并没有真正的物理定律支配整个宇宙
这是每位物理学家的噩梦
我们对宇宙的许多认识
都有一个基础
就是我们相信 我们能利用自然规律 进行可靠的预测
我们有一套物理理论 我们用这样的理论进行预测
我们进行实验或观察 看这些预测是否能够实现
我们利用物理定律来了解早期宇宙
预测宇宙未来 并且告诉我们 这个世界以前是什么样的
如果这些定律失效了
那就是知识的极限
关于这个世界 我们可能知道些什么？
如果宇宙的可预测性
因黑洞而崩溃
那就也可能在其他情况下崩溃
更糟糕的是 如果信息丢失了
我们就无法确定我们过去的历史了
历史书和我们的记忆可能只是幻觉
是历史让我们知道自己是谁
没有历史 我们就失去了身份
（理论科学基础研究中心 2015年6月20日）
从我读研究生开始 信息悖论
就一直是我思考的中心问题
差不多是全天都在思考它
每天起床 给自己冲杯咖啡 拿一叠纸坐下来
刷牙时 我也在思考
梦里也在思考
这是现代物理学中
最有趣、最适定的问题
太有趣了
所以我准备用毕生时间去研究
在霍金提出论点后的40年里…
顺便说一句 趁着马尔科姆在擦黑板
关于如何消除信息悖论的论文
已经有成千上万篇了
没有一篇论文
得到了普遍的接受
它们都在某种程度上存在问题
这个神奇的公式
-我想我可以详细地写出来 -是啊
所以在马尔科姆写公式的时候
我们所做的首先是解决了…
但现在史蒂芬、马尔科姆和我 找到了一种机制
可能能够解决信息悖论
看起来非常激动人心
这是一些深层次讨论的开始 我们还不太确定…
我们正在积极地进行研究
-但是中间项… -什么是超速旋转？
所以超速旋转 普通的BMS组…
物理学旨在寻找真相
旨在探索宇宙
我们可能永远无法了解全部
这就得到了一个守恒定律…
但我觉得 这是一次好机会
在我的有生之年 能够解决这个问题
这就是超速旋转电荷的守恒
让我来把这里擦掉
眼见为实
那是我们拥有的 最可信和最强大的感觉
我们需要亲眼看见
我们渴望亲眼看见
在我看来 十年来 黑洞的存在是毫无疑问的
毫无疑问是有可能存在的 我还是想看它的样子
我想亲眼看看
我们从未真正看到过黑洞的迹象
就是那个虚拟区域 也就是视界 连光都无法从那里逃脱那里
有了事件视界望远镜 我们就可以放大
一直放大到视界的大小
看看会不会投射出轮廓 投射出影子
事件视界望远镜
是几十年研究的成果
当我们开始意识到 我们可以拍一张图像
这就变得非常有趣了
所以在过去几年中 我们去了几个新的站点
我们必须说服那些新的站点 这项科学研究是值得的
我们必须在所有这些站点
开发和安装非常专业和昂贵的设备
在所有这些位置极偏的地方
（智利）
我们现在即将进行第一次观测了
有机会得到一个图像
还是一个问号 但是…
-当地专家觉得可以了 -是的
南极望远镜所在位置天气不错 不能进行指向
存在指向问题
SMT望远镜技术就绪 天气预报
可能有大风 但不太会有影响
所以晚间视线很好 是吧？
是的
我们在地球各处 架设了可以相互对话的望远镜
可以串联记录数据
这样就可以把这些数据结合起来
让它们看起来就像一个望远镜一样
现在 事件视界望远镜是一个阵列
由八个分布在全球的碟形天线组成
从南极到亚利桑那沙漠 到夏威夷 再到智利
构成了一个地球大小的望远镜
皮库岛的天气预报是好天气
我觉得非常好
-我也觉得不错 -我要把这里改成0,2…
我要看看LMT所在地的水蒸气云图
如果只有一台设备
关键就是那一个望远镜上面的天气
必须完美 适合夜间观测
现在想象一下 需要保证在阵列里 每个站点都有完美的天气
我们开始观测时 它已经移动过去了
但我们不知道 还有什么会过来
似乎正在加速
-是啊 -所以SMT的情况在变糟
所以难点在哪里？
其实只是LMT和SMT
我们要做出决策 在南极
根据我们当前已知的情况 他们可能有指向问题
对于LMT 你有多担心微波激射器？
我有点担心微波激射器
因为我们还没有做一些测试…
来看看它的性能有多好
-谢普 已经3:30了 我们还有半小时 -是啊
我们要做吗？
我觉得我们今晚应该启动一下
我想这可能是我们能遇到的 最佳天气了
技术问题让我们的路线中断了
我是说 南极很多夜晚都是问号
但今晚是可以的
是啊
我们能给M87拍摄一张很好的照片 希望如此 对吧？
那就说定了 开始做吧
我会做出决定 我会公布的
第五晚 D轨道 可以开始观测！
希望以后的夜晚都像今天这样晴好
然后 在世界各地
所有的望远镜同时旋转
我们将开始记录来自黑洞的光子
一个黑洞在天空中看起来有多大 取决于它的质量
以及它离我们有多远
我们星系中心的黑洞 人马座A*
在天空中具有最大的角距大小 其次是M87
M87黑洞要大1000倍
但距离大约也是1000倍
因此它们在天空中大小相当
这是中央指挥部 全天候都有人指挥
人们会发信来说 我的记录仪
或接收器出了紧急情况
我们希望能够无聊
我们希望能够没事做
一切都能顺利 没有地方出错
但你知道 我们是要以防万一
我们刚刚完成了 事件视界望远镜第三天的观测
这是史无前例的
我们启动了连续三晚的观测
因为天气无与伦比
整个团队都很累了
因为我们已经连续工作三天了
他们都在高海拔地区
需要非常关注细节
承受着巨大压力 试图找出问题所在
我们正在把人们逼到极限
对人马座A*的最终扫描开始
就是这样 就是这样了 这是最终扫描了
2017年
对人马座A*的观测
♪ 彩虹之上 ♪
♪ 青鸟悠然飞翔 ♪
-你把“呼呼”也写下来了吗？ -是啊
♪ 勇敢追梦 ♪
♪ 就会梦想成真 ♪
♪ 有一天 我会对着星星许愿 ♪
♪ 然后在云远天高的地方醒来 ♪
♪ 在那里 ♪
我觉得这首歌很好地表达了 实现自己多年在做的事
那种感觉多么美好
你做多久了？
我一直在研究 说不好 有20年了吧
接下来 在每个事件视界望远镜站点 大家要打包硬盘驱动器
非常仔细 小心翼翼
然后把它们运回中央处理设施
等等 各位 我们搞定了！
我们全都完成了吗？
搞定了 结束了！
我们刚刚完成了完整扫描
整个计划 整个活动
还有整个事件视界望远镜
今年的观测
事件视界望远镜最大的挑战是
只有把所有数据 都带回中央关联设备时
才能真正知道一切是否运转正常
这需要一个月的时间
在那之前 一直会感到紧张
总会有一些不确定性 怕有什么被忽视了
所以五月 春天 重生 黑洞成像
我跟你说 今年夏天会很精彩
这是科学哲学中
一个长期存在的问题
如果我们主要感兴趣的
是可以通过实验检测到的现象
那么 实际上
我们如何了解不可见的实体呢？
无形和神秘的事物
对我总有一种吸引力
自然而然地 我被黑洞吸引了
但黑洞很难用方程去理解
如果想知道任何层次的细节
用纯粹的数学方法是行不通的
那是不可能 需要在电脑上模拟
有一个吸积盘 围绕着黑洞旋转
完全杂乱无章
它是电离气体 有磁场
整个东西都在搅动
气体变热 然后向外辐射
对于一个理论家来说
用纸笔来计算 有点太复杂了
模拟能帮助我们看到无形的东西
揭示无法看到的东西
（2017年9月10日）
（英格兰 布林索普考特庄园）
-肯定是安迪 -你好
我们几乎要得到无敌的好消息了
什么？
但还没得到
还有一个缺失的环节
如果你不去担心 就会得到正确的答案
我从来不担心 所以…
每年一次 史蒂芬霍金和他的朋友们
会在某个地方找一栋房子
在那里 我们可以交流想法 休闲娱乐
也可以到山里去徒步远足
史蒂芬已经到了
-史蒂芬到了呀 太好了 -所以如果你
一直往那边走
-就能跟他打招呼了 -好的
史蒂芬 萨莎 马尔科姆和我 找到了一个突破口
不只是突破口
可以说是信息悖论的一个巨大缺口
-我们用那边的黑板吧 -好啊
以前的说法是
黑洞根本不可能储存信息
它只是空间中的一个洞
我们发现视界
确实有一些可以编码信息的属性
也就是超平移和超旋转自由度
也就是我们现在所说的“软毛发”
-好的 -画一个圆
毛发散布在黑洞的视界周围
当你把东西扔进黑洞的时候
你就会改变它的发型
如果你开始这样做 扔东西进去 它就会这样
我们发现 有坠入黑洞的物质的记录
有些信息确实被传递了
我们还不知道是否全部如此
这也是我们目前正在努力研究的
-貌似是这样 -是的
它只包含两个导数
-在ε中 所以能消掉 -好的
我们需要看看 这些软毛发和软粒子
能否在黑洞中编码所有的信息
好吧 我们不担心这个项
-是啊 -你也看过那个项吗？
有一个公式
是贝肯斯坦和霍金 在70年代早期提出的
可以精确计算出
在一个黑洞中 可以存储多少千兆字节的信息
第一个考验 我们还没通过
就是用软毛发来计算信息
并证明它给出的答案完全正确
如果我们能算出中心电荷为12J
信息没有丢失 信息是守恒的
我们可以通过观察视界
来追踪这些信息
我们花了三个月时间 结果得到是零
然后又花了三个月 得到无穷大
还有前几周 马尔科姆
以为他得到12了 现在我们认为他又错了
到今天为止 我们还是算得12
但有一个步骤没有把握
你是说通过分部积分
得到了最后一个公式吗？
我有一种感觉
是的 因为不存在有两个导数的项
重点是消去ζ上的两个导数项
但也许它们真的存在
让我们来看看吧 好吧
所以我觉得 我们需要再多考虑一下
史蒂芬来了 得救了！
你好 史蒂芬
不如我们把执行概要给史蒂芬看看
假设一切都是正确的
-有待确认 -不行
绝对不能假设一切都是正确的
-有待检查 全部需要检查 -是啊 全部需要检查
还是像过山车一样 几分钟前 我们还非常兴奋
因为中间项正好算出来了
正好是得到面积律所需要的
然后我们意识到 我们可能漏掉了一些项
似乎将要得到好结果了
但我们还有很多工作要做
还有一件事 我们可能忘了
什么？
还有一个F±项的问题
是啊 我也在为此烦恼
所以可能是F±项把它消去的
那我们该怎么办 因为…
我本以为没有得到 有ε三阶导数的结果
-但是… -我们最好验算一下
我们在寻找一个数字
12乘以角动量
-所以我觉得… -或者是发散
得到那个数太难了 真是太难了
如果真得到那个数了
在这里
那将会说明 黑洞有能力
存储所有可能丢失的信息
我觉得这里应该有条路
这是解决信息悖论的一大步
马尔科姆通过分部积分 算出这个结果
-不合规 -是的
但通过使用三种形式的发散…
-你也可以这样做 -也能算出这个等式
-总是有空间… -在两个球面上
有多少共形凯林向量？
-三个！ -无穷数吗？
六个！
跟史蒂芬一起工作很有趣
因为他的话不多 所以他说的每件事都很重要
界定清晰严格的凯林向量
一共有三个 界定清晰的…
他会问一些问题 乍看之下
他似乎只是在澄清一些事情 但实际上
他是有一个稍微不同的想法 或者…
他是给出他的一些见解或直觉
这可能会让大家感到困惑
然后我们会意识到 这件事很重要
所以我们已经…
我们会严格遵守你的指示
忘记无限数
我先打好基础 就像绕着山转
试图找出通往山顶的最佳路线
然后史蒂芬说 “好的 我们就走这条路”
他非常大胆
他不想花太多时间
研究所有的子情况和不同的可能性
他想要直击要害
微分同胚映射会给出所有的熵值吗？
哪个微分同胚映射让你得出熵值的?
所以 问题是…
这个问题可能很难靠自己解决
但是不同的人 思考问题的方式不同
每个人都有自己的想法
拿出来讨论
基本就是E的i-n-φ次方
-基本就是… -E的i-n-φ次方 但是…
我倾向于
跑到终点 然后试着填补空白
真的吗？
这是一种特别容易出错的方法
因为已经设定好想要的答案了
而马尔科姆更倾向于
从头开始系统地研究
但这样做有另一个问题
如果没有朝着正确的方向前进
就永远无法到达终点
所以我觉得 我们是互补的
萨莎是一个很棒的补充
她起初是马尔科姆的研究生
但她以一种惊人的方式成长起来了
我们算出来过一次 然后又破灭了 大约十天前 我们又算出来了
但又破灭了
我们的方向是对的
但事实证明 这条路是非常复杂的
-我觉得咱们走这条路吧 -我觉得走那边吧
-我们应该带来一架直升飞机 -你想走那条路吗？
-你是指这个吗？ -不是
（2017年5月12日）
（麻省理工学院海斯塔克天文台 事件视界望远镜数据处理中心）
因为智利发生的事情 所以这次国际运输非常复杂
-你知道这是重要数据 对吧？ -是的
我不喜欢听到“非常复杂” 和“你的数据”出现在同一个句子里
开箱工具
这是刚刚送来的数据
从智利远道而来 第三记录仪 二号槽 二号组
-编号很赞 -文森特？
来自智利的光子 存好了
当我们从不同的望远镜获得数据时
数据量是非常大的
我们需要测量每一个波
测量每一个到达望远镜的波谷和波峰
我们必须如实记录下来
然后将每一个波阵面
与另一个横跨地球的望远镜
观测到的波阵面相匹配
好了 来自ALMA的最新数据
这里还有什么？
我们每晚观测大约能生成
1,5千兆字节的数据
-好的 -是啊 只要清除了…
每晚的观测所获得的数据量
远远超过科学史上的任何物理实验
我想看看…
好的 这是ALMA的整套数据
我们把所有数据带回来
把所有这些磁盘驱动器 连到一台超级计算机
一台在麻省理工学院海斯塔克天文台
另一台在马克斯普朗克 射电天文研究所
位于德国波恩 我们利用这两处地方
加工和处理所有的数据
就是这样制作地球大小的望远镜
就像一张全球地图
这里有在墨西哥记录的模块
这也是来自墨西哥的 这是来自亚利桑那州的
这是来自西班牙的
这是来自夏威夷的
我们无法处理南极记录的数据
南极站点已经关闭了
完全无法降落或起飞
所有数据都要被封藏到十月
这是所有数据汇集的地方
然后就能得到最终的数据产品了
所以真要实现了 很难相信 过了这么久 终于要实现了
先放弃吧 让我们试试 让我们把基线放进去
一旦进行手动相位校准 这里就会清除
甚至信噪比也会上升 振幅也会上升
这样真是太棒了
我们得到了
我们追求了十年的灵敏度和分辨率
对我个人来说
这是一个非常焦虑的时刻
为了这个结果 我们努力了很久
我们现在还不知道 结果会怎么样
（诺丁汉大学 英格兰 诺丁汉）
（物理系大楼）
（黑洞实验室）
黑洞是无法触及的
我们不知道 我们使用的方程
是否能真正去描述黑洞
我们无法直接检验 这就是我们面临的困境
在我的实验室
有一个模型 可以模拟黑洞的某些特征
当然这不是真正的黑洞 否则会很危险的
我们实际是有一个巨大的水池
在中间形成一个漂亮的漩涡
对于表面的微小波动 看起来应该像一个旋转的黑洞
有一些物理现象与视界有关
光线弯曲
霍金辐射
超辐射
这些是我们可以模拟的效应
所有发生在视界之外的效应
最后还能看到一个被预测了很多年
但还没有任何实验证实的效应
这是真正的物理现象
已经被检测到了
我们现在对黑洞的了解是有限的
但我是科学家 这是最好的情况了
我们把宇宙放在了培养皿里
还有很多奇妙的新见解
等待被发现
（霍金度假的四个月后 2018年1月25日）
所以ζ-ζ〜Y
这里包含一个ε'' 这里包含一个ε'
这样就会有1/W+
这样就是1/W+
这意味着 你要计算这个数到W+
你确定没有其他东西了吗？
没有了
没有了 因为只有1/W+项可以添项
-是哦 -我们需要那个1/W+
所以必须计算这个 才能整理W+
不是的
不是 因为你希望被积函数中有1/W+
-是的 -因为W+的范围是0
如果没有1/W+ 我们就会得到0
-我们在布林索普就没弄明白 -是啊 当时就没弄明白
在布林索普 我们认为事情相对简单
我们不需要考虑太多
但在那之后 我们发现了各种各样的其他情况
有助于解决问题 也使问题复杂化了
在布林索普 我们以为可以手动计算
你懂的 也就十页
结果这是我们做过的
最漫长的计算之一
事实就是如此
1050个项
1050个项？不可能加总1050项
还一个错不犯的
反正我不行
我觉得就算马尔科姆也不行
我觉得一半还可以 但是…
所以一个月前
我们意识到 必须用电脑计算了
本质就是把上千个项相加
如果加起来就是12J
这意味着黑洞上的毛发
足以完全重现它是如何形成的
要解决信息悖论 还有很长的路要走
目前我们还没成功
这意味着 要么是电脑程序有错误
要么是输入有错误
要么是我们对问题的概念分析有错误
我们的乐观程度一直起起伏伏
我们必须相信 一定会得到正确结果
原因很简单
如果我们不相信 就不会在这上面花这么多精力了
-我们正在努力 -我们正在努力 是啊
我们这么做 是因为我们有信念
如果我们不相信 我们可能…
-几个月前就放弃了 -会有点灰心丧气
我很乐观
但我认为我们遗漏了一些东西
我们遗漏了一个项什么的
或者一个想法
或者一个想法 我们不仅仅是加错了
信息悖论认为 因为有黑洞
宇宙
无法用物理定律
精确描述
我敢打赌
存在这样的物理定律 并且我们可以弄清楚它们是什么
但还没结束
我觉得挺有趣的 观察结果
不符合
我们对事物规律的标准描述
这时候 人们就会开始寻找
更独特的解释
黑洞的故事就是这样的
黑洞在最开始时
非常深奥 很数学化 很难接受
但随着时间的流逝
有些观测结果越来越没有意义
黑洞是对观测结果的最佳解释
仍然存在很大争议的是超大质量黑洞
那些黑洞的质量 是太阳的一百万到十亿倍
也许所有星系的核心都有 超大质量的黑洞
甚至我们自己的星系也是
这是很有争议的
这就自然成为了我非常感兴趣的话题
我有一项正在研究的技术
我的团队 以及在德国的团队
原则上可以解决这个问题
正好在这时候 夏威夷凯克天文台建成了
非常不可思议 这么大的望远镜
可以让我们拿着仪器随意摆弄
不过最终成功了
突然间 就能看到银河系的中心了
看到位于银河系中心的星星
如果那里有一个 质量是太阳几百万倍的黑洞
这些东西就会移动得非常快
1995年是我们第一次测量
1996年时 我们看到了第二张照片 我的天啊！
那些东西完全不在同一个地方了
这些东西在改变位置！
1998年 1999年 已经很清楚了
那些非常接近的星星开始弯曲了
曲率可以让你找到黑洞的方向
有三颗星星在弯曲 就像三支箭
它们都在同一个地方相交
必须有一个质量非常大的物体
才能驱动这种短周期轨道
很难想象 在中心位置 除了有一个超大质量的黑洞之外
还能有什么其他东西
我们在一步步接近了
都能体会到了
（事件视界望远镜成像黑客马拉松 2017年10月12日）
不是 我觉得伊仓对我说
是啊 可是伊仓昨天让我看看120
所以我们才去看那个的
所以这是3C345吗？
-是啊 -好的
我们对事件视界望远镜的期望 如此之高
想要看到一些前所未见的东西
这意味着我们必须 开发一套全新的工具
从大的视角去看 会容易得多…
我们必须重建具有足够保真度的图像
才能相信我们所看到的
如果太小 就会看到一些奇怪的结构
是啊 不管怎样 我没有把它们都按线性比例加载…
当我们用相机拍照时
你相信那张照片就是真实的 对吧？
你能亲眼看到
你能看到 照片跟实物一样
当我们用事件视界望远镜 拍摄黑洞的照片时
我们是看不到黑洞的
我们不知道 我们生成的图像
是否就是黑洞的样子
我们如何评估 哪张是真实的图像？
所以哪张是对的？我是说大体来看…
哪张是对的？要知道 人们公布…
解决这个问题的一种方法
是把团队分成不同的小组 互相不能交流
我们根据很多不同的图像生成数据
就像我们会从事件视界望远镜中 得到的真实数据一样
然后发给各组 但不发对应的真实图像
我们告诉他们 尽最大努力 从这些数据中得到最好的图像
第一小组房间里发生的事 只能让第一小组成员知道 对吧？
如果我看到另一组的照片
我可能会开始尝试改变我的成像算法
甚至下意识地 朝着那种图像的方向发展
看看这些振幅误差线
我们想要进行多轮 生成图像和改进成像过程
然后再比较这些图像
用同样的数据 能生成这些不同的图像
就像一场铁笼赛…
我们应该可以交叉比较 各组之间的不同算法
如果那些结果能开始趋同
我们就能知道 我们也可以这样处理Sag-A*和M87
这是低闭合振幅
区别还是很大的
相隔三天
是啊 但数据源变化不大
也不能改变光速
但是你知道 橙色和蓝色是同一天的 完全相同的时间
在第二小组 我想说我们很煎熬
我的感觉是 数据还没有准备好
还没有校准好
还不适合进行成像
所以还有很多工作要做
我碰巧在看卫报的网站
当时是13号的午夜左右
他们宣布了
就是这样
我们一直在说要去看他
因为我们很担心 也因为我们知道
工作能让他振作起来
我们一直在说 只要我们有些进展
我们就直接飞回英国
跟他谈谈 讨论下一步该怎么做
如果他知道我们的项目取得进展了 肯定会很高兴的
可惜我们没能及时赶到
-我们有不同的思考方式 -是啊
他有自己独特的思考方式
我们无法再了解他在想什么了
这是巨大的损失
我们有一种特别的友谊
是在科学合作和发现中产生的
在我看来 这份友谊是独一无二的
能有这样的…你知道…
科学的…
富有成果的科学互动
跟一个人共同走过几十年
然后失去了他
太难受了
这跟失去亲人的悲伤不同 但是…
这是…
很特别的 他的离开太让人难过了
你可以想象 如果你漂浮在
两个相撞的黑洞附近
当它们绕轨道运行时 时空会相应地开始响起来
就像敲鼓的木槌
鼓本身就是时空
它开始响起来
引力波 挤压和拉伸空间
原则上 它们会震动你的鼓膜
你就会听到它们的声音 即使那是真空区
引力波实际就像时空介质中的声音
这是2015年最伟大的发现
LIGO实验记录了 两个完全黑暗的黑洞的碰撞
最后的五分之一秒
两个黑洞合并成为更大的黑洞
这很惊人
在此之前 我们掌握的关于黑洞的唯一证据
就是它们对环境的影响
这次非常直接
这是第一个完全直接的证据
不仅证明了黑洞的存在
而且证明了一对黑洞的存在
这个信号在传播了十亿年之后
被他们记录下来了
这是一个非常惊人的发现
我主要研究 理论上黑洞如何碰撞
碰撞会发出什么声音 模拟这些声音
以及理解黑洞轨道的动力学
到达地球时 引力波的声音很小
实验只能捕捉到最后几条轨道
为了更深入挖掘 听到引力波到达的声音
我的团队一直在做 最后几分钟的近似估算
听到更长的助跑声音
我们就能知道 黑洞是否有更有趣的动力学
是否有更复杂的运动
所以在这种情况下 黑洞不仅有不同的质量
不仅轨道更复杂
而且还在旋转
系统开始在空间中旋转
你可以听到声音变小了
因为引力波离你而去
而当引力波射向你时 声音会变得更大
这些都是我们单纯靠听
就能从引力波的声音中 提取出来的细节
在它们合并之前
声音会变大 速度会变快
然后会彻底安静 变成一个巨大的黑洞
这是一种乐趣
能够发自内心地体验
这样的录音
在某种意义上 让黑洞更加真实了
生活在这样一个非凡的时代
处于未知的边缘 然后去发现
（M87黑洞数据准备成像 2018年6月5日）
好了 各位 我们要公布数据了
重要的时刻 那就开始吧
好了 我要让所有团队成员 都能访问到数据
最终的目标是得到现实的快照 黑洞的真实面貌
星系中心的黑洞 沐浴在炽热发光的等离子体中
所以有光从黑洞的后面发出
也从前面发出 从各个方向发出
它们能够剧烈地扭曲时空 就连黑洞后面的光线
也能在它们周围弯曲 到达观测者
你可以想象
有些光子距离足够远 就会被观测者看到
有些离视界很近 然后向内弯曲
有些距离太近 就会坠入黑洞
所以黑洞的阴影就是这个圆形区域
周围有一个明亮的环
这是一件很特别的事 对一个没人见过的东西
进行这样具体的预测
如果你要进行成像 那必须到另一个房间来
-好的 -保证我们是同时开始的
成像第一小组！
对了 哪天的信息质量最好？
我在用3601
-我本来也打算用3601的 -我也是
-好的 准备好了吗？ -我好激动
天啊 等等 我们要关门吗 准备好了吗？
等等 怎么回事？
我们在试着进行成像呢！
我们能不能慢慢来？
首先说 不行的
谢普 把门关上！
我的天啊！
迈克尔 可以开始了吗？ 你不需要开始…
我们等等迈克尔
我们能走自己的轨道线
然后在20分钟后一起会面吗？
-不行 -我只是觉得 这是一个重要的时刻
我觉得 对我来说 我想要说
我觉得我们一起做第一张图像 这样会很有趣
先看看那东西 再用我们自己的方式去做后面的
我觉得这很令人兴奋 你想自己做吗？
我希望大家一起看 这样我们就能对数据有一些了解了
-准备好了吗？ -准备好了
根本行不通的！
增强！
预备好了？
预备
-开始！ -开始！
我的天啊！我们开始了！
很像华夫饼
看起来非常有趣
进展如何了？
安德鲁的成像很漂亮 但是…
没有进行任何调整
我把紧密度调到很高了
我和丹尼尔都得到了这样的成像
我只做收敛 得到这样的成像
-只做收敛？ -天啊 快看看卡方分布！
-很好啊！ -还有更好的信息质量
然后这是在几次迭代之后
更加平滑了 去掉了扩展的无用值
-这些都是低频段的？ -是的
-这只是一天的数据吗？ -只是一天的
-你知道吗… -很有启发性
看起来…
你从振幅中删掉异常值了吗？
我什么都没动
真是太帅了 各位 太酷了
等等 是哪一个？
这是凯蒂的成像
虽然看起来不一样
因为你们这边有一个亮点
好吧 不是吧？
你看啊 我们都得到新月形了 大小也差不多
-那上面的尺寸是多少 好像是… -差不多是40
我们回头算一下
如果M87的质量是太阳的60亿倍 那么这就是我们所期待的
这是一个高质量的情况
你们知道这是什么吗？ 这是给黑洞称重的天平
说真的 如果在所有观测日都能得到
从远处看类似这样的东西…
各位 想要离开这个房间
大家就要站过去拍张照片
可能会很糟糕的！
我够矮吗？ 可以站在这里吗？
你要拍到那东西哦！
我们现在的情况是
事情可能会在不经意间出错
所以我用手机拍了一张照片 拍摄屏幕上的东西
明天见了 明天再继续进行成像
只要把其中一张图片
发给错误的人
人们就会看到 他们就会在屏幕上进行测量
然后去写论文 我向你们保证
必须有完全的禁令
没有参加事件视界望远镜合作的人 绝对不能看到任何东西
这里发生的事
只有第一小组知道
这太疯狂了
全都错了 我肯定全错了 但如果解决了
那就太棒了
一切进展顺利
我们认为我们已经完成了 项目的这部分工作了
（英格兰 布林索普考特庄园 2018年9月16日）
我们努力得到了目标答案12J
还有一点事情要做
我认为唯一重要的是3,5
-3,5吗？ -是的
很高兴见到你
-嗨 萨莎 -嗨 你已经到啦！
我们已经做完五页的计算了
你迟到了！
你可以把东西放好 去趟洗手间
没关系 不用了
-没时间了 -是啊
好了
进行到哪里了？还有什么需要做的？
我现在只看到一项工作
就是理解这个G±的P次方
-是的 -还有过去的视界
还有过去的视界 你们觉得还有什么吗？
没有了 就这些
一年之后 回到布林索普
去年我们以为会很顺利
我们以为只需要几周时间 然后只需要
把各项加在一起 就能得到我们想要的答案
在过去一年里
我们意识到实际情况要复杂得多
T←/(T→+T←)
我们发现有成千上万项 绝对不只是一两周的工作量
我们第一次借助电脑 但没有用
1/Y
然后我们意识到 可以分解这个方程
可以分解成一个可积部分 以及一个不可积部分
我认为这是一个突破
我们必须意识到 我们需要的东西几乎都有了
但不知怎么的
可能有一些项被遗漏了
N D 这里
我们发现
这个方程是惯性电荷的变化量
和视界角速度的变化量之和
当求值时 会得到12J
之前 我们有一些 关于视界角速度的项
没有完整的式子 就无法积分
现在我们找到一张漂亮的实物照片
以及求得12J的好方法
现在是最后关头了
最后的润色 以确保最后结果能够可信
我只是很难过 史蒂芬没有看到这件事完成
他肯定会很兴奋的
真是奇怪
物理能变得如此有个人情感
在这过程中 史蒂芬去世的最悲哀的地方
就是我们成功了 也无法告诉他了
把酒摆桌上
敬史蒂芬
史蒂芬最令人印象深刻的地方
就是他真正…
在乎这些问题
我们知道黑洞内部的情况非常不同
如果能弄明白 那回报是很大的
时空的本质
差不多吧
霍金给了我们一条最重要的线索
如果我们正在进行的项目成功了
它会成为一个巨大的标牌
“这个方向有黄金”
抬头仰望夜空
当然看不到它们
但你知道 它们就在上面
几乎在嘲笑我们
“有本事来了解我呀”
（NEROC海斯塔克天文台）
我想检查一下我的音频
你听得到吗？
是的 我能听见
-莫妮卡 能听到吗？ -能听到 你好
好的 我要开始了
第一次电话会议 要展示M87的第一张成像
所有成像都非常一致
有一个影子似的特征
非常令人鼓舞的结果
非常成功 我是说 绝对非常成功
我们看到了圆环
其实这时候要保持怀疑
我很想看到那东西 这让我非常谨慎
对自己和自己所见保持怀疑
我认为可以把它称为阴影特征
就像在中间看到的阴影
但对于我们认为自己看到的东西 应该非常谨慎
我们要看其他小组的成像吗？
不不
当我们在成像研讨会上 检查各小组的成像时
我昨晚都失眠了 因为我太兴奋了
我等这组数据和这张成像 已经等了八年了
我很高兴 我们都得到了相当一致的结果
我很期待看到其他小组的情况
我们的保密工作都做得不错
成像第三小组一直在用标准的技术
我们使用的算法叫做Clean算法
我们的小组里 大约有六个人在制作这些图像
成像的中心部分 我们基本达成一致意见了
这将会很有趣 看看其他小组使用“最大熵”
以及其他一些方法 下周会得到什么结果
我们希望他们也能一致
我们在努力做到非常谨慎
最糟糕的是 我们看到了黑洞的影子
然后发现那是成像伪影
现在在第一小组
我们对我们成像的结构非常有信心
我们对自己成像的一致性很满意
但我们还没有看到其他小组的结果
也有可能会完全…
进行组间对比时 结果一团糟
我有点担心 我们接下来怎么办
-如果各组成像确实不一样 -是啊
早上好！
-怎么样？ -非常好
好的 我很期待
-嗨！ -嗨
-很高兴终于见到你了 -我也是
我是凯蒂
非常高兴见到你！
感谢你远道而来！
这是一个非常激动人心的时刻 这是第一次看到
各组成像的基本结构是否一致
我还没有在其他地方看到任何结果
所以就像是圣诞节或光明节 对吧？
这就是打开包裹 拆开礼物的时候
你收到一匹小马吗？我不知道
然后我做了自我校准 然后振幅加上闭合阶段
好的
我都起鸡皮疙瘩了
我等这一刻 已经等了五年了
我做黑洞建模 已经做十年了
现在终于成真了
看看我们能做些什么
如果我们使用完全相同的脚本
不做任何改变 不做任何微调
看看结果如何
好的 那会很有意思的
看看我们是否能想出一个脚本
可以持续…
都是微角秒范围
这看起来确实像是 用更多东西填补了空白的地方
所以我觉得我们有两种选择 来对应零基线
两者的成像都差不多 对吧？
在那里使用 没有任何意义
有意义的 都能带来额外的信息
但也可能是完全无关的信息
迈克尔 我还没收到第三小组的成像 我要找他们吗？
好的
-那就更糟了 -好的
抱歉 很快就好
你还要多久才能准备好？
-我不知道 -15分钟可以吗？
当然 如果一切顺利 15分钟可以的
第三小组需要多久？
如果可以 几分钟就行了
我们就这样做吧
你可以看看数字 看看是否可以…
好的
-嘿 -我准备好了 是的
好的 我们先做了 标准化的互相关比较
比较各组成像
数值1表示两幅图像完全一致
数值0表示完全不一致
准备好揭晓结果了吗？
好的 我要向下滚动了
我的天啊
快看啊！
哇哦！
这就是M87了！
我们几乎是逐个像素进行比较的
比较成像之间有多么接近
我们各组之间完全没有交流过
但这些数值告诉我们 尽管如此
我们都得到了完全相同的结构
所以很有希望
当时出乎意料的激动人心
从数学的角度 你能够知道
我们看到的图片 和我们的模型非常相似
但当你看着它的时候 你需要告诉自己 这是实际数据
不是模拟数据 你正在看着一个黑洞
我发现自己盯着手机 看了好几小时
现在要做的是
整个团队必须达成一致
跟ALMA的纬度相同
这是项目中非常关键的阶段
我们必须召集 具有不同背景的不同人士
必须达成一致
形成一个可以代表200到250人的成果
这问题很好 我认为最好的办法是…
失去可信度是很容易的
多年以来 事件视界望远镜已经建立了可信度
我们必须把这件事做好
如何确定什么是关键本质？
我们都一致同意什么？
这是一直讨论的 也很有争议
而且可能也还没完全决定
（15:30-17:00 分组讨论：论文II + IV）
是的 我们想要一张单幅图像
但我们也想展示各种变式
是的 这是我们必须做出的妥协
可行的东西 管用的东西
我觉得这不是我们想展示的
我觉得我们应该选择最好的数据集
以及最好的成像
如果其他人想重复实验 也可以很容易复制
我比较喜欢平均图像
但因为它与任何数据都不一致
我们要用这幅图像 来做一个参数估计吗？
每个人都带着自己的资金 自己的期望
所以关键是说服彼此
强迫彼此找到一个推进项目的方法
我是说 在合成数据中 你觉得有未建模的系统学吗？
所以过程非常民主 但并不简单
我实话实说
我觉得这是所有研究黑洞的 物理学家的梦想
能够穿过视界到达另一边
如果我可以踏上这样的旅程
抛弃已经厌倦的俗世
我会看到什么？
就像古代探险家被海洋所吸引
我们被视界所吸引
我们总是被极限所吸引
黑洞的视界
是我们知识的边界
是我们对宇宙理解的边界
最令人兴奋的问题是 如何突破这个边界
那是终极目标
那是一个没有“超越”的地方
它不是作为宇宙中
实际可测量的一部分而存在的东西
但你还是可以亲自去体验的
但你无法告诉任何人
对外面的世界来说 你已经不存在了
人们总是本能地将死亡与之联系起来
（2018年10月5日）
看到你们啦！面带微笑呢！
很高兴再次见到你们 好想你们呀
所以我们自由了
我们完成论文了
所以大家都在笑呢
我感觉很好
我必须说 我感觉好极了
只是因为我们花费那么多时间 终于完成了
总算松一口气了
能这样真好…
能更多地全面考虑这个问题
我觉得 我花了很多时间 陷入了…
你感觉解放了
是啊 我感觉解放了 能够更多地弄懂正在发生的事情
我觉得我们得到的结果非常令人信服
我们已经证明 软毛发可以解释
储存在黑洞中的所有信息
但我们必须搞清楚 下一步该怎么做
没错 太对了
最大的挑战是 不仅要努力证明
这种情况有可能发生
也要证明它确实发生了 而且有一种机制
可以让信息进出黑洞
那是更复杂的问题
这就是史蒂芬希望我们做的事
你会来参加15号的新闻发布会吗？
我还在犹豫
下午好
欢迎各位来到史蒂芬霍金教授 最后一本书的发布会
直到他去世前 他仍然在最后一篇论文中寻找答案
这篇论文是跟他的长期合作者
马尔科姆佩里教授 和安迪斯特罗明格教授合作的
研究了当今科学界面临的 最令人困惑的问题之一
信息悖论
马尔科姆 安迪 给我们讲讲论文的概要吧
好的 这是史蒂芬给我们留下的
一个巨大的问题
一共用了50年的时间
来理解黑洞是什么 然后才开始担心量子…
十年后 我们才能知道
这条路是否能把我们带到 我们想去的地方
我们也无法确定 这条路走不通
而且我也得承认 虽然这样说并不科学
但感觉是行得通的
我很期待能参与这场盛大的冒险
-敬史蒂芬 -敬史蒂芬
-敬软毛发 -敬软毛发
以及信息悖论的终结
还有下篇论文
这就是精彩的生活
这就是生命的意义
（2019年4月10日）
（洛根机场）
（国家新闻大厦）
（媒体预留）
我也是这么想的
欢迎参加今天的新闻发布会
由国家科学基金会 和事件视界望远镜赞助
下午好
我们很快就要 面向全球进行现场正式宣布了
我们要同时举行六场新闻发布会
大家上午好 今天是天文学界非同寻常的一天
（日本 东京）
各位现在看到的 是很多人共同努力的结果
谢谢各位来宾 黑洞爱好者
黑洞是宇宙中最神秘的东西
我们是一个大型合作组织的成员
我们有200名成员 我们有60个机构
在20多个国家和地区开展工作
我们历时十多年
来揭示宇宙之中 我们以前看不见的一部分
我们今天很高兴 能向大家报告
我们已经看到了 我们过去认为是无法看到的东西
我们看到了黑洞 并拍摄了一张照片
这就是了
我们现在拥有了黑洞存在的直观证据
我们现在知道
一个重量是太阳65亿倍的黑洞
就位于M87中心
这还只是开始而已
（科学家们终于捕捉到了 第一张黑洞的图像）
（黑洞首次被揭密）
（茫茫宇宙中 又少了一件神秘的东西）
（谷歌）
字幕翻译：Zeo Niu