郭骏毅解开黑洞神秘面纱

 

这项非凡的科研结果是由全球两百多位研究人员历经数年完成，团队成员包括一位马来西亚人，他是来自槟城，目前在台湾中央研究院从事博士后研究的郭骏毅。

 

去年4月10日马来西亚时间晚上9时许，人类史上首张黑洞照片正式曝光，郭骏毅当时人在台北见证了这历史性一刻，心情无比激动。但其实在这张照片公诸于世之前，他已先睹为快，而且是世界上最早一批目睹黑洞真容的科学家之一。

 

郭骏毅来自槟城，2016年加入台湾中央研究院天文及天文物理研究所，因缘际会参与了这个天文学界的创举。这个项目被称为“事件视界望远镜”（Event Horizon Telescope，简称EHT），前后动员了全球超过200位研究人员，且历经数年才完成。可想而知要看到黑洞一点也不容易，而能够成为这团队的一员又是多么光荣的事。

 

早年在澳洲攻读博士时，郭骏毅就已开始研究黑洞，运用射电望远镜（或称电波天文望远镜）观测那个没人亲眼见过，却吞噬周围一切的黑洞。

 

要知道黑洞拥有极其强大的引力，周围一定范围内的任何物质，甚至是光都无法从黑洞中逃离。而他主要研究活跃星系核（AGN），从观测气体如何落入黑洞来探测黑洞的存在。

 

他解释：“气体并不是直接坠入黑洞，就像你打开水龙头，水并不是直接流入水槽的排水孔，而是像螺旋形漩涡那样流走。黑洞周围的气体也一样，这些气体会一边绕着黑洞快速旋转一边坠入黑洞，过程中会因为摩擦而产生高温和‘强光’（高能射线）。”换句话说，虽然人类看不见黑洞，但我们可以透过黑洞引力所产生的影响，去探测和感知黑洞的存在。

 

基本上，他主要使用射电望远镜观测，这种射电望远镜长得像超大型的天线盘，造价非常昂贵，通常都是建在渺无人烟的地方。以他的情况来说，他的寻常日子是坐在自己的办公室，用电脑写程式和分析数据，偶尔才会去天文观测站。他说，现今的天文望远镜可以用电脑操控，“例如我只需要写程式告诉望远镜对准这里对准那里，然后把程式码交给望远镜的操作员，操作员再把程式码输入，之后的一切就通过电脑操控。”

 

2013年，他在西澳科廷大学的国际射电天文研究中心完成博士学位，之后到丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究院的黑暗宇宙中心进行博士后研究。3年后，他为了想要靠近马来西亚多一些，所以去了台湾中研院，进行他的第二个博士后研究。

 

 

在台湾中研院的天文所，他参与的研究团队负责架设格陵兰望远镜（Greenland Telescope），这是目前唯一位于北极圈内的次毫米波天文观测站。由于格陵兰望远镜加入EHT这个国际大型黑洞观测计划，因此他也顺理成章成为EHT计划的一分子。

 

如前所述，EHT计划汇集了全球两百多位研究人员，是一个相当大型的科研计划。他说，成员们当时分成4个团队，团队之间基本上不准交流和互通消息，大家各自作业，之后再比对4个团队所“拍摄”到的黑洞照片是否一模一样。而要“拍摄”黑洞，并不是只需对焦和按下快门就能成像。当时他和团队单单分析数据，就用了超过一年时间。

 

 

他还记得自己第一次看见黑洞照片时有多兴奋，但当时他还不能确定自己看到的戒指形状是否跟别人看到的一样。之后他跟组员讨论，以及跟其他3个团队比对成果之后发现，无论大家用什么方法分析，最终看到的黑洞都像个戒指，那一刻才确定黑洞就是长那个模样。

 

在两百多人的团队中，他是第一批目睹黑洞真容的二三十人之一。尽管他抢先一步，但他强调这并非因为自己特别重要，而是因为他的角色刚好是处理数据和将数据转换成图像，所以才有幸先睹为快而已。事实上，团队中每个人都扮演一样重要的角色，例如工程师负责建造望远镜，学者则负责解释黑洞原理。

 

在黑洞照片公诸于世的前一年，EHT团队曾经在美国开会，但郭骏毅那时回国祝贺岳父80大寿，所以只透过视讯方式参与那次会议。他笑说，后来当黑洞照片在全球造成轰动，“我岳父就骂我当时候为什么不去（美国）！”

 

 

 

很多人可能以为，像郭骏毅这样卓有成就的天文学家，在大学时期肯定是修读天文系。但事实上他当年在本地的多媒体大学，无论是本科或硕士都是修读工程学。

 

他说：“我想很多人都曾经那样，年轻时对很多事情很好奇，例如外太空、恐龙等等。可是当来到中五要决定将来念什么的时候，很多人就会考虑就业前景，而家长也通常希望自己的孩子成为医生或工程师。”就这样，他当年选择了热门的工程系，心想将来会成为一名工程师。

 

然而，念了4年工程系和去教书以后，他觉得自己其实并不怎么喜欢工程这个领域。他说：“虽然我很喜欢物理，可是发现工程系并不是我想像的一回事，”所以后来当要念博士的时候，就决定顺从自己的心攻读天文学。

 

从小到大，他一直都有阅读天文类书籍，即使上了大学念工程系，他也依然对斯蒂芬·霍金的书爱不释手，想要了解黑洞到底是什么。不过由于他毕竟不是纯物理或天文系出身，因此当他攻读天文博士时，确实需要加把劲才能弥补自己的不足。

 

虽然他离开了工程这个领域，但过去所学其实对目前的研究有所帮助，例如他以前主修电讯，当中有些理论基础和知识，跟他目前运用的射电望远镜其实有共通之处。他的博士导师就曾经跟他说：“最优秀的天文学家，必定是最了解工具之人，”意思跟“工欲善其事，必先利其器”的道理一样。

 

天文学研究的天体虽然距离地球很遥远，但是现代人生活所应用的一些技术，例如全球定位系统、无线网络和医院的扫描仪器，其实都源于天文学的研究，给这些技术带来关键性的突破。但尽管天文研究促进科学技术的发展，很多国家却从来不重视天文研究，以致这些国家在天文领域的发展停滞不前。

 

除了上述问题之外，郭骏毅说，天文学家所面对的另一挑战是职缺不多，以致很多人都在争取同一份工作，或干脆另谋出路。还好的是，天文学家擅长写程式和从大数据中寻找规律，这类型人才很多行业都抢着要，因此天文学家只要有本事就不用愁没有其他出路。

 

年轻人如果有意研究天文学，他的建议是一定要把数学和物理学好，另外最好也懂程式设计，因为这项技能对天文学家来说会愈来愈重要。

 

除此之外，他觉得还有一点很重要，那就是勇于尝试。像他小时候从来没想过会成为天文学家，而且当年也没把握能获得奖学金攻读天文学博士学位，但这些愿望后来都一一实现成就了现在的他。因此，他的建议是如果你对这领域有兴趣，“那就勇敢一试！”