港人參與攝黑洞 由石圍角圖書館 走向5500萬光年
【明報專訊】站在巨人的肩膀上，目光會看遠一點。80後荃灣「屋邨小子」陳志均站在愛因斯坦的肩膀上，讓世人看見5500萬年前的黑洞模樣。
念小三時初次從老師口中聽到愛因斯坦，還有其著名的E = mc2方程式，一顆物理學種子播在陳志均身上。荃灣石圍角圖書館的自然科學書，他全看過了，就走到荃灣圖書館去找科學書，那時累積的點滴知識，成就後來研究廣義相對論的大志。
如今望遠鏡可廣收黑洞數據，容量達5000TB，從前的「屋邨小子」如今已是天文學家，帶領10多名科學家屢敗屢試，推倒重來10多次，終去蕪存菁，將數據濃縮成500萬分之一的「精華」，讓另一組科學家運算黑洞照片。歷時兩年，他率先看到黑洞的真面目，「我們用愛因斯坦的方程式和物理知識預測黑洞模樣，竟然與自然世界的黑洞相符，很神奇」。
文：朱韻斐 羅嘉凝
小三聞E = mc2 愛上自然科學
全球200名天體物理學家2012年組成「事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope，EHT)」國際合作計劃，於2017年4月一連10天觀測M87星系黑洞，經過兩年分析，讓全球人類首次看見黑洞真面目。
計劃的軟件及數據小組召集人、亞利桑那大學天文學家陳志均昨接受本報視像電話訪問時說，2002年攻讀物理博士開始研究黑洞，主力研究黑洞周邊吸積盤的運動，2013年起再以超級電腦運算不同黑洞的模擬圖像(simulation)，基本上不同種類的黑洞，陳志均都計算過，有關模擬更成為EHT計劃的參考資料。
南極網速慢 夏天人手運硬碟
手機拍攝一秒成像，拍攝黑洞卻以年計。陳志均解釋，EHT不是「影張相」般簡單，而是要記錄黑洞散射出無線電波震盪的形狀，再作整理。其中一組望遠鏡位處南極，當地網路速度比國際太空站的網絡更慢，不可能透過網絡傳送觀測數據，但觀察期4月正值南極冬天，飛機無法航行，需半年後入夏才能將數據硬碟運出南極。
存數據硬碟共重半噸
2017年夏季起，陳志均加入EHT，製作分析數據軟件和引入雲端運算技術，整理全球8組射電望遠鏡觀察所得約5000TB數據。他指單是儲這些數據的硬碟已重半噸，且8組射電望遠鏡的數據格式各不同，「非常混亂，完全不同樣貌，很多時做完所有運算才發現有問題，要從頭來過」，團隊利用一種超級電腦處理5000TB數據，清除當中雜訊過濾成1TB，單是這個步驟就反覆做了7次。其後團隊再利用雲端電腦將1TB數據校準(fringe fitting)，這又反覆做了9次才濃縮成1GB「精華數據」，交給圖片成像小組處理。
「怎樣運算圖片也可以是危險的，例如只有一個人做照片成像，製作時看到自己想看的影像就停下來，就不知道結果是否正確。」EHT計劃為此將數據分給全球4隊運算小組各自運算出影像，結果於去年夏天分別上載至程式檢查相似度，確認4組結果高度相似，團隊才確信已製作出M87星系黑洞圖片。
回憶初見人類史上首張黑洞照片，陳志均冷靜地說「興奮和神奇」，「我們用愛因斯坦的方程式和已知的物理知識預測黑洞模樣，竟然與自然世界的黑洞相符，很神奇」。
保密兼趕工 兩年「慘不忍睹」
團隊希望黑洞照面世時可非常精準，過去大半年持續修正圖片運算方法，其間200多個科學家都要保密，「連我部門內的同事都不知我們已完成黑洞照片」。在這段「不為人知」的日子中，他形容情况「慘不忍睹」，要為不同團隊隨時候命，其他團隊有需要協助，他就不眠不休趕工。
過去兩年，為了EHT，他的黑洞圖像模擬工作也停滯，只能抽電腦運算期間的空檔做研究。上周三，黑洞照片發布後，全世界為之着迷，陳志均仍不眠不休持續整理數據，待日後發布。
下個目標 銀河系中心黑洞
EHT計劃未來繼續研究黑洞四周磁場的特性、吸積盤的運動、黑洞噴流形成原因等。最吸引陳志均的是地球所處的銀河系中心的黑洞，該黑洞吸積盤內圈旋轉速度極高，17分鐘就可轉一圈，這速度在宇宙少見。
陳志均早已預測出這個黑洞的模擬圖，但由於該處雜訊多，難為它拍照，未來目標就是改良成像技術，攝下其模樣，讓另一個黑洞展現。
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