在打開本文之前，想必你已經被社交網絡上那張黑洞的真面目照片所轟炸。但究竟什麼是黑洞？——科學家告訴我們，黑洞就像是星系秩序的調節者，雖破壞力巨大，但也是孕育新恆星的關鍵。
就像是創業，不破不立，每一次新力量的誕生，總是伴隨著舊格局的打破。而這張珍貴的黑洞照片的整個誕生過程，也是由一個創業團隊"EHT "所主導完成。他們首先提出了一個瘋狂的想法，在一片質疑聲與不屑的眼光中艱難行進；項目總共耗時三年，最終取得突破，讓這一"看見黑洞"的奇蹟，得以在人類歷史上發生。
2019 年 4 月 10 日 21 點整，在全球六地（比利時布魯塞爾、智利聖地亞哥、中國上海和臺北、日本東京和美國華盛頓）同時召開的新聞發佈會上，國際組織事件視界望遠鏡（EHT）發佈了人類首張黑洞照片。至此，一直“活在傳說中”的黑洞終於露出了真容，也昭示著，人類對宇宙的認知邊界又被向前推進了一大步。
為了完成這張特寫，科學家們調動了全球從兩極到赤道共8個天文臺的力量進行圖片數據拍攝，之後，又有來自全球的62家科研機構共同參與了照片的合成。整個項目耗時近三年，可以說是傾“全人類之力”完成的一件壯舉。而以前我們看到的黑洞圖片則是人類想象中黑洞的樣子。
為什麼黑洞如此難拍？
為什麼給黑洞拍照這麼難呢？
簡單來說，我們能看到的最小物體是有限的，你想看到的物體越小，所需的望遠鏡就需要越大。觀測黑洞的難度，就像讓站在地球上的你尋找月球上的一枚硬幣一樣。
目前，我們人類最強大的光學望遠鏡能夠拍攝到最清晰的月球表面，其畫面為1.3萬像素，而每個像素裡能容納150萬個硬幣。
所以拍攝黑洞大小的望遠鏡，估計需要地球大小的巨無霸光學望遠鏡才可以實現。而造這樣一個望遠鏡，在人類目前的技術水平下，幾乎是不可能的。
望遠鏡不夠，算法可以
在探尋黑洞的路上，有這樣一個被稱作“視界線望遠鏡”（Event Horizon Telescope）的團隊不肯罷休。
他們提出了一個有點瘋狂的想法：如果把世界上所有的望遠鏡連接起來，在電腦上模擬一個地球大小的望遠鏡，收集這些數據，再通過合理的算法分析，也許就能描繪黑洞的模樣。
這個想法相當瘋狂，以至於當時不少人認為視界線望遠鏡”（Event Horizon Telescope）這個項目的成立有點不可理喻，一些天文學家也對這個項目嗤之以鼻。
但EHT還是在一片質疑聲中把這個項目進行了下去。
在2016年 TED x BeaconStreet 演講中，項目的主要參與人之一、來自 MIT 的博士生凱蒂·伯曼向全世界講述了這個項目是如何進行下去的。
可能大家都看過由IDG資本首席暢想官劉慈欣作品改編的電影——《流浪地球》，那遍佈地球大大小小的推進器成了推進地球前進的動力。
而想要成功拍攝黑洞，人類大概需要用同樣密集分佈的望遠鏡把地球裝扮成這樣。
但實際上我們根本不可能獲取到如此多高質量觀測點，只能在地球上找幾個點，佈置上望遠鏡。
左邊這黑球上的幾個亮點就是我們現在佈局在地球上的8個射電望遠鏡。通過他們收集到的圖像可以平鋪結合成右邊的圖。
雖然只有這可憐的幾處，但隨著地球的自轉，望遠鏡的位置改變， 我們就可以得到圖片的各個部分。但所得到的樣本仍然不足，需要通過開發生成圖片的算法將空白的地方填滿， 從而模擬出隱藏的黑洞圖片。
兩年出圖 AI 助力
要保證所有8個望遠鏡都能看到這兩個黑洞，從而達到最高的靈敏度和最大的空間分辨率，符合的時間段每年只有10天。
具體對於2017年來說，是在4月5日—14日之間；而此次觀測是4月5日—10日之間的5個晚上。在每一個觀測中心，科學家們將利用提前校對好的原子鐘時間，對每一個電磁波到達的時間進行分別標定和存盤，等到觀測結束之後再彙總比較。
因此，在拍攝黑洞過程中一項重要的任務就是：開發一種既可以找到合理圖像，又能使圖像符合望遠鏡所測量到的信息的算法。
從拍攝完成，到最終的發佈，科學家們用漫長的兩年才找到這一最合理的算法，並最終完整所有圖片數據的分析、整合。
判斷一張照片是否屬於某個群組不是件難事，但問題是，如果判斷的主角是黑洞，這個只存在於人類想象中的概念，算法如何判斷哪張圖更像黑洞呢？
通過提取現有圖片的碎片特徵，科學家可以將不同圖片的特徵賦予算法。EHT的研究人員也正是用這種方式，將大量圖像分解成無數的小拼圖碎片，用其中常見的拼圖碎片來組合成一張符合望遠鏡所測量數據的完整圖片，這時候，我們對黑洞的描繪也就更接近真實了！
當數據形成海洋的時候，人工處理只能是大海撈針，但交給AI，也許就是小菜一碟。無論是德克薩斯大學的學生 Anne Dattilo 用AI算法發現系外行星，還是斯坦福大學研究小組利用機器學習來研究強引力透鏡的圖像，這都意味著處理大數據的AI技術正在變革天文領域，甚至整個人類的認知邊際。如果沒有機器學習等相關的數據處理技術，這人類史上第一張照片可能要推遲個幾十年面世了。
為什麼要給黑洞照相？
其實這件事情的意義就遠遠超越其本身，正如美國太空人阿姆斯特朗登陸月球后的第一句話：我的一小步，是人類的一大步。這次對拍攝黑洞的跨國行動，也邁出了人類太空探索的一大步。
除了黑洞照片本身，這種新的觀測宇宙的方式似乎更為重要，地球上的射電陣列可以拍到銀河中心，那麼如果我們把望遠鏡放到更遠的地方，太空軌道上，是否有機會觀測到更遠的深空。
有了這些數據天文學家可以分析出來黑洞的周圍有什麼，這些東西以什麼樣的狀態存在......
就像劉慈欣《三體》裡說的，“我們都是陰溝裡的蟲子，但總還是得有人仰望星空。”也正因人類仰望星空的努力從未停止，今天的我們，才能夠站在無數巨人的肩膀上，看到了當初他們奮力想看卻無法企及的景象。創業又何嘗不是如此？！所以可以這麼說：因為相信，所以看見。請相信"相信"的力量。
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