標題:
[香港]
讀書唔叻英文唔掂 港產天文學家影黑洞一樣掂 !
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作者:
manyiu
時間:
2019-5-11 09:02 AM
標題:
讀書唔叻英文唔掂 港產天文學家影黑洞一樣掂 !
本帖最後由 manyiu 於 2019-5-11 09:04 AM 編輯
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2019年5月11日
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港人陳志均目前在亞利桑那大學任職天文學家。
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【科研人物】
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2019年4月10日，人類史上第一張直接對黑洞觀測的天文影像公佈，或者你已經看過這張橙色光包黑圈的圖片。不過你又知不知道有位來自香港的天文學家參與其中？他便是公屋出身、讀公立學校、在香港土生土長的黑洞專家陳志均。
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「我來自基層家庭。在香港讀書成績唔算特別好，中五畢業去美國讀書都係靠親戚幫忙。」80後陳志均，現職亞利桑那大學的天文學家，和記者電郵及視像對話溝通都是用上「母語」廣東話，在事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope，EHT）計劃中主要負責雲端計算的工作。陳志均的天文之路，始於小學三年級，加拿大回流的葉老師斗膽同小學生「噏」愛因斯坦相對論，注意是「噏」不是「教」，飛走複雜理論只講有趣故事，聽得陳小朋友神遊宇宙。
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香港讀得掂 去美國都唔輸蝕
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「計數嗰啲當然唔識，但佢講時空扭曲，小學生都想像到，好吸引。」初中時，石圍角圖書館是陳志均的「蒲點」，愛讀科學書的他更立志要讀物理學，會考前遠房阿姨鼓勵他到美國讀書。能做好EHT的計算工作，全靠中學時學好電腦。「同美國學生傾開，佢哋未必識咁多程式語言，美國教育勝在多機會，考試肥咗可以重考，我英文其實好差，考咗好多次TOEFL先入到大學。」在他眼中，香港為他打好科學的基礎，而美國則給他學習的機會。陳志均鼓勵大家，香港讀得掂，在美國都一定不會輸蝕。
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拍攝黑洞的EHT團隊共有200人，雲集世界各地的天文專家，2017年陳志均獲邀入隊，也是因為他的黑洞模擬電腦技術。2002年讀物理博士時開始研究黑洞，過往多用CPU（中央處理器）計算，他的創建是用上超級電腦的GPU（圖像處理器）運算，更快更多地模擬出不同的黑洞模型。
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可能你會問，影張相，點解又要雲端計算又要超級電腦？需知道拍攝的M87黑洞有64億倍太陽質量，大得無法想像同時也遠得誇張，距離地球5,500萬光年。維基舉例，地球望過去等如一粒月球上的小籠包這麼小。EHT用上全球各地八座電波望遠鏡，再以甚長基線干涉技術（VLBI）結合望遠鏡的數據，等如用上口徑有地球直徑大的望遠鏡才得出這幅橙色波波圖。
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除了望遠鏡，在數據處理上也有很多技術挑戰。「收集的數據達5,000TB，據說是40,000個人一生的selfie相片的容量。」電波望遠鏡記錄的是電波，要轉成影像要經過精密計算。計算交由四個小組各自獨立處理，陳志均正是其中一組成員，2017年已開始進行，待四組人的計算結果都高度相似，團隊才敢公佈黑洞圖片。
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陳志均表示，EHT團隊的工作並不輕鬆，星期一至五都要飛去波士頓工作，碰巧當時小孩子出生，他十分感謝家人的支持，「其實天文工作唔算賺得多，老婆一直有分擔和支持，小朋友出世後，外父外母爸爸媽媽輪流來美國幫忙照顧，好多謝佢哋。」雖然陳志均謙稱就算沒有他，EHT團隊也有足夠人才完成工作，但至少沒有家人支持，絕不可能繼續做天文學家。就算在外國，科學專才都不吃香，陳直言身邊很多比自己出色的研究人員，因為大學教席少，不能轉做教授，升職沒保障，最後轉行。「我比較好彩，之前做研究都係今年諗出年，都諗過轉行，但加入EHT團隊之後就升職做天文學家。」
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下一個目標 銀河中心的黑洞
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不少人覺得影出來的照片矇矓，影完都是一個窿，有何貢獻？網民更將黑洞圖二次創作成貓眼等搞笑圖片。「唔會介意，多人講先有惡搞，自己演講都用了張黑洞貓相開場。」陳志均引用美國科學家、矽谷「未來研究所」創辦人之一的Roy Amara的名言，指人們總是高估了科技的短期效益，低估了長期效益，「20年前嘅人諗未來，會覺得車好快會飛，但冇人估到網絡會改變我哋嘅生活。」
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天文學、宇宙學這類基礎理論研究，未必會立刻帶來效益，但到某個時點或會爆發有如網際網絡的科學革命。研究指出每個星系中心都有黑洞，陳志均認為研究黑洞或可了解星系如何形成，希望日後能觀測到銀河中心的人馬座A黑洞。
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M87星系黑洞影像，黑色位置是光線被黑洞吸進後，被稱為事件視界的範圍，附近的光環是光被重力扭曲的現象。
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陳志均模擬的黑洞影像。
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陳志均不介意網民惡搞，認為多人注意更好。互聯網
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動用了全球各地八個電波望遠鏡合成圖片。陳志均提供
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其中一個電波望遠鏡遠在南極，當地網速慢，數據太大，要用飛機將硬碟運出南極。
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陳志均以超級電腦的GPU模擬黑洞。
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證百年前廣義相對論
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短期來說，EHT的成果也對驗證愛因斯坦的廣義相對論有幫助。陳在實驗室甚麼黑洞也模擬過，影出黑洞終於算是驗證過去的模擬和廣義相對論準確。
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橙色光環與時空扭曲
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廣義相對論指重力源於時空扭曲，模擬結果計出宇宙物質的光線都會被黑洞重力扭曲成光環，和照片中的橙色光環正好相符，呼應廣義相對論百年前的預言。近年廣義相對論預言的重力波和黑洞一一被檢測，但在理論層面廣義相對論和量子力學仍有不相容之處，科學界仍在努力尋求方法融和兩大學說。
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廣義相對論能解釋宏觀現象，量子力學則在微觀環境準確無誤，而黑洞的特性正展示到兩者的矛盾，前者指落入黑洞的粒子資訊將被吸去消失；而後者則強調資訊守恆不會消失為無。或者對黑洞的直接觀測，有助突破兩大學說的樽頸。
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