跨越50年兩次里程碑事件,背後各有一名麻省理工學院女科學家

2019年 4 月 10 日註定是人類天文學和物理學界的一個里程碑。在這一天,我們見證了人類有史以來所拍得的第一張黑洞照片。

但當大家都在慶祝這一重大成就時,卻鮮有人提到其背後的功臣,麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室(CSAIL) 的一位女性計算機科學家: 凱蒂·伯曼(Katie Bouman)

跨越50年兩次里程碑事件,背後各有一名麻省理工學院女科學家

圖 | Katie Bouman (來源:MIT CSAIL/Twitter)


凱蒂在事件視界望遠鏡(EHT)項目中起到了極為重要的作用:是她所發明的算法,把來自全球各地射電望遠鏡的數據“拼接”成我們如今非常熟悉的那張黑洞照片。

簡單來說,想拍攝一個 5500 萬光年外的黑洞需要一個直徑為 1 萬公里的射電望遠鏡,但地球的直徑才只有 1.27 萬公里,顯然不可能真的去建造這樣巨型的望遠鏡。因此,EHT 項目只能選擇用位於全球各地的8個射電望遠鏡“拼出”一個直徑 1 萬公里的望遠鏡(陣列)。

但由於這個超大的射電望遠鏡鏡面上有著大量的漏洞,它必須通過算法才能“補全”所拍攝的圖像。這就是凱蒂發明的 CHIRP算法,既“使用預先圖像塊的連續高分辨率圖像重建"算法 (ContinuousHigh-resolution Image Reconstruction using Patch priors” )。

當然,就像凱蒂所說的那樣,像 EHT 這樣的項目能夠成功,正是不同學科的研究人員用各自的專業知識一起創造的結果。但不論如何,凱蒂本人功不可沒。

而說到這次天文學裡程碑事件背後的功臣,就不得不提到 50 年前的另一次里程碑事件中的一位傳奇女性:人類首次登月的阿波羅 11 號任務以及阿波羅項目的飛行計算機編程總監、“軟件工程”概念的先驅——

瑪格麗特·漢密爾頓(Margaret Hamilton)

正是這位女性計算機科學家帶領麻省理工學院儀器實驗室(MIT Instrumentation Lab)設計的飛行程序,確保了阿波羅 11 號成功降落在月球,而不是在最後一刻因為一個硬件缺陷而放棄著陸。

跨越50年兩次里程碑事件,背後各有一名麻省理工學院女科學家

圖 | 左:麻省理工學院計算機科學家Katie Bouman與存滿了黑洞圖像數據的硬盤。 右:麻省理工學院計算機科學家MargaretHamilton與她所寫、把人帶上月球的程序代碼 (來源:MITCSAIL/Twitter)


雖然在這50年裡,科學與技術經歷了翻天覆地的發展,但不變的是那些麻省理工學院,一次又一次地為各種科技突破做出重大貢獻的的優秀科學家們。


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