創造新開端的結局

香港科技大學賽馬會高等研究院教授暨物理學系講座教授戴自海教授及香港科技大學物理學系助理教授王一教授

新聞頭版很少報道有關科學的突破，但是一張在四月中旬所拍攝到的黑洞影像，卻連日登上了新聞頭條。

爲什麽大家對這張影像這麽着迷?其實裏面有很多原因: 首先，這是人類首度成功地拍攝到黑洞的面貌；科學家以前只能通過探測黑洞對其周圍發出的重力波，去推斷黑洞的存在。其次，這張影像證實科學家一直以來對這個神秘天體所持有的一些理論。

我們經常會問:「你是怎樣看到黑洞?」這一切有賴於黑洞的吸積盤所發出的巨大能量，這個壯觀的天體其實是宇宙最明亮的天體之一。吸積盤裏有被黑洞強大的重力所吸入但又未掉進事件視界中的灰塵，氣體以及其他殘骸；由黑洞所產生的強大重力會使吸積盤中的粒子加速並產生強烈的光線。

是次所拍攝到的黑洞與另一個星系，即室女A星系 (M87)，相距54-55百萬光年。雖然我們可以找到距離銀河系中心更近的黑洞，但由於銀河附近的星系相比M87有更多塵埃，使我們的望遠鏡更難拍攝到清晰的黑洞影像。

讓我們更加嘆爲觀止的是科學家使用的儀器去觀察M87黑洞。憑藉我們現時的科技，如果要有這麽高的辨析度，單單一個望遠鏡的體積就會跟地球一樣大。 當然，這是完全不切實際。於是，科學家提出了一個很聰明的解決方法: 將多個望遠鏡分散放置世界各地並將它們組合和連接起來。而拍攝有史以來首張黑洞影像的照相機─ 事件視界望遠鏡 (EHT) ─ 由八個望遠鏡連接在一起，從而營造出地球大小的虚擬望遠鏡，能為科學家拍攝辨析度高的影像，這遠超我們過往所能得到的。EHT的確為未來的科學研究打開了一扇窗。

到底這個重大的科學發現為我們帶來了什麼重要的啟示? 這個科學發現再一次證實了近百年前愛因斯坦所提出的廣義相對論。根據愛因斯坦，任何特定體積的物體因累積的重力導致其倒塌之前只能容納相當的物質，就像黑洞一樣。

正如許多偉大的科學發現一樣，這張黑洞的影像帶來很多問題和可能性。 舉例來說，我們知道M87黑洞會以光速發出強大的亞原子粒子射流，但是黑洞是如何產生這種令人難以置信的射流的呢？它與事件視界所捕獲的物質又有什麼關係呢？

這項歷史事件不僅滿足了天文學家/宇宙學家想得到黑洞直接影像的長期目標，而現在，我們的科學家可以踏上新的領域，更深入地了解我們生活的宇宙。