April 11, 2019 / 1:06 AM / 2 months ago

《明报》:国际携手揭黑洞面纱 中国“观天”有喜亦有忧

(4月11日社评)

多国科学家携手合作,公开历来首张黑洞照片,标志天文学观测一次重要突破。今次研究揭开黑洞神秘面纱,两岸科研人员均有出力,全球7个城市同步发布观察成果,上海和台北榜上有名。天文学是典型的基础科学,对经济生产建设贡献并不明显,然而却反映了一个地方的科研水平以至软实力。过去10多年,中国在天文、物理等基础科学领域急起直追,至今渐见成绩,然而要与欧美顶尖科研机构并驾齐驱,仍需投入更多人力物力、积极推动跨国科研项目合作。

黑洞是爱因斯坦广义相对论推断存在的一种天体,由巨型恒星坍缩形成,由于重力场太强,连光线也无法从它的势力范围,即所谓“事件视界”(event horizon)逃脱。过去天文学家只能通过各种间接证据,印证黑洞的存在,公众印象中的“黑洞”画面,也只是电影或艺术家虚拟,黑洞真正模样,从来没人拍到。今次世界各地逾200名科学家,集合全球顶尖望远镜之力,花两年时间“冲晒”出史上首张黑洞照片,既为黑洞研究带来重大突破,亦是对爱因斯坦广义相对论的一次重要验证。

从揭开宇宙之谜到促进国际天文学界合作,这次研究都具有划时代意义。本世纪初,天文学提出,黑洞本体虽然看不到,然而如果有一个“口径如同一个地球般大的望远镜”,便有方法拍到黑洞外围的“事件视界”。2012年,世界各地天文学家云集美国亚利桑那州开会,提出简称EHT的“事件视界望远镜”计划,将分布于智利、美国、南极、西班牙和墨西哥的8座顶尖射电望远镜组成阵列,构建一个口径尺寸相当于地球直径的虚拟望远镜,以之观察黑洞,得出今次成果。

现今的顶尖基础科学研究,实际已很难单靠一国之力完成,由本世纪初的人类基因图谱研究,到大型强子对撞机寻找“上帝粒子”,以至“事件视界望远镜”计划,全是国际合作成果。今次EHT计划,海峡两岸科学家都有参与其中。由台湾中研院天文所与美国天文科研机构负责的格陵兰望远镜,去年参与了EHT计划,台北亦因此成为全球七大直播城市之一。大陆方面,多间著名学府与机构也有参与今次研究,上海天马望远镜与日韩射电望远镜合组的东亚望远镜观察网络,亦有从旁配合。

两岸科研人员得以为这次黑洞观察计划出力,当然是对两地科学水平的重要肯定,然而无可否认的是,美国在研究中扮演了领衔牵头角色。某程度上,这亦侧写了中美两国基础科学实力仍然存在一定差距。以天文学发展为例,上世纪中国虽然偶有出色人才和研究,然而整体水平仍然相当落后。过去20多年来,内地开始急起直追,一边加紧培育人才,一边兴建大型科研设备。天马望远镜是亚洲最大的全方位可动射电望远镜,综合性能在同类型望远镜中位列全球第三,在嫦娥探月工程轨道测道等方面发挥重要作用;设于贵州的500米口径球面射电望远镜(FAST),更是目前世界最大单口径射电望远镜,大幅提升国家射电天文观测能力。

不少人眼中,天文学是相当“离地”的科学研究,投资耗费巨大,实用价值不高,然而天文科学水平对于提升一国的软实力,作用不容忽视。美国太空总署的国际太空合作计划,本身就是很重要的外交政策工具,有利向全球投射美国软实力和正面形象。两年前太空总署便警告,数年后美国主导的国际太空站退役,中国有可能乘势而起,动摇美国在天文和太空领域的软实力优势。

近年内地天文学家不时在《自然》等权威杂志发表重要科学成果,反映中国天文学整体水平逐步提升,可是国际天文学发展同样一日千里,很多国际大型天文观测项目,诸如目下的黑洞研究,实际仍由欧美主导。10年前,中科院院士、内地天文学家陈建生指出,中国天文学要真正追上国际水平并不容易,这不仅是资源投入问题,还是国际合作格局问题——当今最尖端的基础科研项目,其规模之大投入之高,往往需要多国合作,问题是中国在欧美主导的国际合作项目中,很难跻身核心位置,国际科研机构直接参加中国主导的大型天文观测项目也甚少,结果中国要以一个发展中国家的国力,去和欧美竞争,自然甚为吃力。

过去10年,中国基础科研发展一直致力走国际化道路,争取多与其他国家合作,中日韩“东亚望远镜观察网络”即属一例,然而当年陈建生所提的国际合作格局问题,至今并未有根本改变。近年中国提出耗费千亿元,兴建自家的大型强子对撞机,盼与欧美分庭抗礼,引发成本代价争议,折射的正是这一问题。发展基础科研,不能好大喜功,惟亦必须增加人力物力投入,中国要争取成为先进科技强国,需要好好拿揑分寸。(完)

注:以上的评论仅为摘要,并且不代表路透立场。

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