七个月前,人类的第一张黑洞照片刷爆了网络,近期,国际EHT合作组织347位成员荣获2020年基础物理学突破奖。作为成员之一的上海天文台台长沈志强从事该领域研究也已20多年了,对于多年研究是否到了“收获之年”,前来参加2019未来科学大奖周的沈志强向着记者点了点头,“应该算是吧,但我更享受科研的过程。”
“做科研,你可能永远都没有答案。特别是天文学,没有终极答案。对于我们的青年科技工作者来说,找问题比找答案更为重要。”沈志强说。
研究黑洞20多年
沈志强一直都不爱吃甜甜圈。即使有统计称,那张“甜甜圈”黑洞照片已被全球45亿人看到,他至今仍对这种高热量食物提不起什么兴趣,“我一直不爱吃甜食,不过全球有这么多人关注黑洞,确实大大超出了我的意料”。
沈志强从本科起到博士一直在天文学领域探索,读大学时还是20世纪80年代。上世纪90年代,沈志强的博士后研究师从国际著名天文学家、美国国立天文台名誉台长鲁国镛先生,“当时他给了我两个课题去选择,一个是我现在做的银河系中心的超大质量黑洞人马座A*观测,另一个如今也是前沿课题,在恒星形成领域。最后,我选择了前者。”
沈志强自此开始了与黑洞的不解“情缘”。在随后的20多年时间里,沈志强与合作者对银河系中心超大质量黑洞开展了大量观测。1997年,沈志强对人马座A*开展了世界上首个五波段成图观测。2000年,他又递交了全球首个在3毫米波长对人马座A*的观测计划并获得成功,耐心等待了20个月,终于在2002年11月3日当天,所有观测点的天气状况达成了一致的良好条件,才进行了长达5小时的观测。在完成大量数据分析处理后,沈志强获得了世界上首张3.5毫米波长的人马座A*的高分辨率图像,这张图像在确认人马座A*超大质量黑洞的同时,更将该黑洞的“照片”缩小到直径1.5亿公里的范围内。2005年11月3日,成果被《自然》杂志发表。
如今,除了引起全球轰动的EHT项目外,沈志强又关注起平方公里阵(SKA)项目。它能极大拓宽人类对早期宇宙和起源的认识,而中国是SKA最早的共同发起国之一。
希望中国未来能发起项目
“我还是比较幸运的,20多年里不断地有成果可以发表,得到大家的认可。有些科学家可能做了10年都没有很好的结果,但这可能并不是最重要的。我觉得做科研是个过程,在这个过程中,坚持很重要。”沈志强继续说,“我经常跟年轻学者说,要给自己5到10年,潜下心来在一个领域认认真真做。很多世界一流成果,从开始从事研究到最后获得公认,往往是50年的时间投入,很多科学家几乎一生在做一件事。所以如果你喜欢这件事就要坚持,不要因为一些权威专家说不能做就放弃了。”
除EHT项目外,还有越来越多的国际科研合作项目正在开展,“大科学需要大协作”,沈志强说,这正成为大势所趋。“中国的科技工作者还需要有发起国际大科学项目的能力,这是我们目前所欠缺的。所以找问题的能力更为重要。”
对话沈志强享受结果更享受过程
广州日报:“黑洞”这个概念已经出现了100多年,也常成为各种科幻电影、小说的“素材”,如今这张黑洞照片的意义是什么?
沈志强:这张黑洞照片应该是全球科研人员坚持不懈追求的回报。媒体对它的热情让我感到这也是一个很好的科普机会,借此让大众对自然科学产生浓厚的兴趣,我觉得这非常有意义。
广州日报:有观点认为“大科学需要大协作”,这次全球有300多位科研人员参与了这一项目,未来,协作是否会成为主流?
沈志强:是的。比如EHT项目、生命科学的人类基因组计划、空间科学领域的许多研究等,都需要全球范围共同进行。希望我国将来能发起组织这样的全球科研合作。
广州日报:“中国天眼”FAST对于天体物理学界是否有着重大的影响?目前是否已经取得了一定的成果?
沈志强:FAST对于我们的引力波探测等有着其他观测装置所不能达到的作用,目前是非常具有国际竞争力的一个观测装置。至于它何时开放观测时间,国外的科学家也非常关注,目前FAST团队还在紧锣密鼓地对装置进行着各类调试。
广州日报:作为一名科学家,在没有成果的时候,如何才能坚持做自己的学问?
沈志强:做科研很关键的是要有定力、要坚持、要保持兴趣。有些预期目标可能永远实现不了,比起结果,更重要的是过程。一些问题会引起你的思考,这就够了。
广州日报:作为上海天文台台长,您是不是还要做一些科普工作?
沈志强:科普在我看来一直很重要,我本人也很喜欢科普,这次黑洞照片发布之后,除了发布会我基本没有接受其他的采访,但我去上海科技馆做了场报告。孩子们可能啥也没听懂,但科普等于无意中播下了一个种子,也许将来他就会走上这条路。
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