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人类的共同“仰望”,终使黑洞现身

2019-07-12乐兵张贵申

作文与考试·高中版 2019年21期
关键词:探秘黑洞望远镜

乐兵 张贵申

适用话题:黑洞;合作;科学探索;创新;想象力;科学技术……

宇宙中最神秘的天体,时空中的无底深渊,即使是光都无法逃逸……长久以来,黑洞只不过是广义相对论的预言、爱因斯坦的方程、模拟电脑图像、引力波等项目的间接证据,或者科幻小说的想象。

然而,当全球科学界在同一时刻、同一方向,对准同一片遥远星空,由8只“眼睛”组成的虚拟事件视界望远镜,北至西班牙,南至南极,口径达到了地球直径。这一“巨眼”,带领人类穿越星空,从海量的数据中,这些深藏于宇宙各处的引力陷阱黑洞“发出耀眼光芒”。

对于人类来说,给黑洞拍照是一个巨大的难题。虽然要拍摄的两个黑洞是我们所发现的黑洞中最大的两个,但其中离地球最近的一个也有2.6万光年,给它拍照,相当于要在地球上拍太阳上的一个硬币,难度可想而知。

在这样巨大的挑战面前,一个难以想象的大科学计划诞生了:全球超过200名科学家达成了“事件视界望远镜”(EHT)这一重大国际合作计划,决定利用甚长基线干涉测量技术,用分布全球的8个观测点,组成一个口径如地球直径大小的虚拟望远镜,其所达到的灵敏度和分辨本领都是前所未有的。条件苛刻的观测点,包括夏威夷和墨西哥的火山、西班牙的内华达山脉、智利的阿塔卡马沙漠、南极点等,终于能捕捉到黑洞魅影。

事实上,观测黑洞项目,让地球上几乎所有这一领域的研究人员都不同程度地以不同方式参与其中。从美国夏威夷到智利,从伊比利亚半岛到南极……全球30多个研究所,200多名科学家,倾数年心血,携手并肩,共同记录黑洞周围吸积盘和喷流等发出的耀眼光芒,从而让超大质量黑洞无处遁形,显现“真容”。

拍照难,“洗照片”更不容易。射电望远镜不能直接“看到”黑洞,但它们将收集大量关于黑洞的数据信息,用数据向科学家们描述出黑洞的样子。在观测结束之后,各个站点收集的数据将被汇集到两个数据中心,经过长达两年的“冲洗”,人类历史上首张黑洞照片终于问世。

正是全球同步的努力,让人类拍摄到有史以来首张黑洞照片。科学探索,正让整个世界以不同寻常的方式更紧密地连接在一起,不仅让地球,也让人类成为一个共同体。正如项目科学委员会主席法尔克说:“不同文化、不同机构、不同国家和大洲(的科研人员)走到一起合作并不容易,但如果有共同愿景的驱动,有首次看到黑洞的共同梦想,合作就变得可能。”

“这样的项目需要整个世界。”黑洞现真身,是人类的共同“仰望”的结果。探秘宇宙不能仅靠一国之力,只有多领域、多学科并行发展,跨越国家、时代、种族,把人类连成了一个整体,人类探索未知的视野才可能变得更加开阔。

文本解读:河北省邢台市南宫中学  张贵申

文章先概述科学家对黑洞的各种想象,又简述了首张黑洞照片发布的新闻事件;接着分析了给黑洞拍照的巨大难度;再剖析肯定了捕捉黑洞的大科学计划,进而指出观测黑洞项目凝聚了全球200多名科学家数年的心血;然后又指出“洗照片”的难度;最后得出,正是全球同步的努力,才让人类拍摄到有史以来首张黑洞照片的结论。文章说理清晰,层层深入,思维逻辑很强。

角度一:黑洞照片凝结全球科学合作力量。从美国夏威夷到智利,从伊比利亚半岛到南极……全球30多个研究所,200多名科学家,倾数年心血,携手并肩,共同记录黑洞周围吸积盘和喷流等发出的耀眼光芒,从而让超大质量黑洞无处遁形,显现“真容”。正是全球同步的努力,让人类拍摄到有史以来首张黑洞照片。观测黑洞项目,让地球上几乎所有这一领域的研究人员都不同程度地以不同方式参与其中。科学探索,正让整个世界以不同寻常的方式更紧密地连接在一起,不仅让地球,也让人类成为一个共同体。毫无疑问,首张黑洞照片凝结着全球科学界合作的力量。

角度二:黑洞照片见证科技发展。近年来科学技术的发展,为黑洞的成像带来了可能。“事件视界望远镜”捞回海量数据,勾勒出黑洞的模样。基于甚长基线干涉测量技术,它把分布在全球各个地方的望远镜组合起来,形成等效于地球万公里长的望远镜,使它具备了观测遥远天体非常高的分辨本领。最近十年,全球科学家在技术上的进步,方法上的创新,使得我们终于有机会在今年宣布得到了它的图像。正因为有了科学技术的快速发展,才给黑洞成像带来了可能,才让我们揭开了黑洞的面纱。

角度三:科学探索永远无止境。回顾人类最近三百多年的历史,全球科学家们对黑洞的探索从未停止。英国物理学家约翰·米歇尔就从理论上预言过这种神秘天体,爱因斯坦广义相对论的提出使得黑洞研究迎来转机,其后美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名这种“不可思议的天体”为“黑洞”。而英国物理学家霍金等人关于黑洞的研究,启发了人们思考黑洞的内部。探索未知,是人类拓展自身疆界的重要过程。无论仰望星空,还是审视自己,当地球上的人们全体凝视同一方向,如同黑洞这样曾经深藏不露的未知,终将一个接一个“显露光芒”。

角度四:科学探索需要想象和创新。为了探索黑洞,人类把想象力发挥到了极限。由八只“眼睛”组成的虚拟事件视界望远镜,北至西班牙、南至南极,口径达到了地球直径。这一“巨眼”,带领人类穿越星空,从海量的数据中,去勾勒黑洞容颜。探秘宇宙还需要创新,科学家们正是怀揣着揭开未知的梦想,秉承科学探索的精神,在探秘宇宙的征途上不断创新的。当然,研究黑洞并不是“无用”的,它凝结了人类文明最珍贵的结晶,也饱含着人类的想象力和创新力。

       运用示例                                                                                                                         

从广义相对论,到惠勒的“黑洞”概念,再到霍金的“黑洞理论”……已故的诸多科学大师虽未亲眼得见黑洞真容,但他们的猜想却激励着后人不断求解,把他们的理论付诸实践。为了这一“眼”,无数科学家仰望星空、低頭演算,日复一日、年复一年,只为花开的那一刻。

探秘宇宙的伟大事业,始于梦想、基于创新、成于实干。梦想不仅支撑科学进步,更支撑着人类一往无前。

科研的本质是创新,只有科学家们在探索路上坚持创新,人类的科研成果才能不断更新。揭开黑洞的面纱,虽然用了百余年,但正是怀揣着揭开未知的梦想,秉承科学探索的精神,让人类在探秘宇宙的征途上不断开启新的窗口。

——李倩《为了这一“眼”》

(编辑:王莹)

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