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【科研人物】讀書唔叻英文唔掂 港產天文學家影黑洞一樣

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發表於 19-5-11 13:56 |顯示全部帖子

2019410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

「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 TelescopeEHT)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

香港讀得掂 去美國都唔輸

「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。
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。
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。
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。
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。

下一個目標 銀河中心的黑

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。」
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

證百年前廣義相對

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

橙色光環與時空扭

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。
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

記者:司徒港燊


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發表於 19-5-17 14:47 |顯示全部帖子
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叻仔陳志均,是荃灣地區名校何傳耀中學的畢業生!恭喜他!
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