黑洞的神秘,不只於她連光都抓得住、不只於她能停住時間、捲縮空間……而是她能揭開宇宙萬物的永恆真理嗎?
黑洞當然不是黑的。黑洞裡面到底是什麼?環繞黑洞外、那該死的「視界事件」卻把光及時間都鎖在這裡,讓人類永遠也沒法看到黑洞裡的迷霧……
彭羅斯、著名的英國數學家、諾貝爾得獎者……也許你沒聽過他的名字;但若果你看過「盜夢空間」這套電影,你可能記得電影裡面的迷宮:「彭羅斯樓梯」。彭羅斯樓梯的存在是一個幾何悖論,就像莫比烏斯環、克萊因瓶等……並不存在於三維空間。



「宇宙審查機制」更是這位諾貝爾得獎者提出的一種奇特的設想。彭羅斯認為宇宙有一位神秘的「審查官」,把宇宙中一切違反物理定律的行為:例如倒轉因果、時空穿梭、跨越高維空間、蟲洞……全部鎖在「視界事件」的背後的黑洞裡面,讓人類無法親眼看見,以免擾亂現時高度有序的宇宙時空……
全能的天父!《編審有話兒》深信那正是宇宙的真正主宰。

再回到咱們的黑洞如拍攝吧!昨天說到科學家利用位於地球上,不同地區的八個射電望遠鏡,組成一面龐大的虛擬鏡子,指向超過5000萬光年的深邃夜空,渴望能拍得黑洞的全貌。
但說什麼也只得8面鏡子,怎樣「虛擬」起來?
首先,因為地球會自轉的關係,這8塊「鏡片」會不斷改變位置的呀!


於是變成不是「8」塊鏡片拍攝!但在每一次拍攝的同時,必需確定精凖的同歩,才能比對每一次在不同位置拍攝的照片。所以每個射電站以原子鐘校正時間誤差,精凖程度達到每一億年,只容許誤差一秒!

這8個會移動的鏡頭,經過長時間的同歩拍攝,拍得的影像會是個什麼樣子的呢?

哈哈……就是這樣了!
不同顏色的軌跡,代表了參與拍攝計畫的射電望遠鏡,隨著地球的自轉軌跡,捕捉得到的有限電波訊號。
像黑洞嗎?不太像……那怎去肯定是個黑洞?
別急,科學家當然有辦法!這個時候人工智慧就大派用場了!
原理是這樣的。舉例說人類的臉孔有明顯的特徵、男人女人有顯著的不同、膚色各異。


若果我們把大量的男女臉孔照片,提供給AI去學習……然後再輸入大量完全不連貫、各種膚色、各類人種臉上不同部位器官的碎片,讓人工智能重組……
嘿嘿……結果人工智慧在比對海量的大數據後,把每一張不同種族的男女臉孔凖確還原!

所以別以為帶著口罩,人工識別系統就認不出你啊……耳朶、眼眉、鼻子、面部輪廓大小……反正不論髮型、臉上不同器官的位置及距離比對、正面側面、甚至後面,都能夠還原你的美媚帥哥原貌!
若果AI還不了原、又或是變作另一種動物的臉孔、貓貓狗狗、不男不女、膚色混血……那就是演算法出了錯誤,需要重新再修改啦!
拍攝黑洞後的數據處理一樣跟這個原理一樣。科學家首先要把如何形成黑洞的理論、光線扭曲、相對論的精確算式、引力計算、黑洞特徵等等……把所有的資料輸入龐大的數據庫,再將曾經拍攝得的大量不同類型的天體照片加入,讓AI比對、學習……

AI「學懂」以後,科學家再把的大量的天體的肢離破碎照片輸入,看看人工智是否能根據演算法,重組出確實無誤的真實影像……
這是整個Event Horizon Telescope(視界事件望遠鏡)團隊的理念:「從局部推算出全體」。觀測所得的局部數據,由演算法準確去摸擬出其它空缺,「重建」出一張最接近真實的黑洞照片,這就是目前人類所能做到的極限!

為了更精凖的確認,整個EHT團隊分為四組,就像疫苗第三期檢測用的「雙盲」機制,來個「四盲」檢測!
這四個團隊各自處理人工智能的演算,各自獨立運作,禁止相互討論,然後分開兩個階段來比對檢測。

無論是第一或第二階段,研究團隊的演算成果,都觀察到一個光亮度並不對稱的「光環」,投射出光環後的黑洞暗影!這個觀測結果,與廣義相對論的預測完全一致!顯示在M87星系中心,距離地球5350萬光年處,存在一個等若於65億個太陽的超大質量黑洞!
人類有史以來,第一張黑洞照片就是這樣的誕生!!!
23-2-2021《編審有話兒》

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