Shep Doeleman stands in front of a fiery orange projection of a black hole, smiling as he gives a presentation.

有利位置

为了观测黑洞,1986年的谢普·多尔曼需要一架行星大小的望远镜。于是他造了一个。

贝内特·坎贝尔·弗格森 | 2024年12月5日

1986年出生的谢普·多尔曼(Shep Doeleman)想澄清一件事:他从未说过要把地球折成两半,为曼哈顿提供一年的电力,这与《纽约客》(New Yorker)上发表的一篇讽刺他的文章相反。

“他们实际上错误地引用了我的话,”谢普和蔼地说。“我想我说过这样的话,‘如果地球变成了一个黑洞——如果你把地球压成大理石的大小——那么你就可以用它来为某些东西提供动力。’”

谢普可能不会像折纸一样折叠行星,但他的实际成就更令人印象深刻。2010年,他发誓要在这个十年结束前捕捉到第一张黑洞的图像——2019年,他和他的天文学家团队实现了这一雄心壮志,利用虚拟事件视界望远镜(EHT)瞥见了银河系中心的超大质量黑洞。

“黑洞存在于文学、艺术、音乐和漫画书中,”谢普说,他是EHT的创始主任,史密森天体物理天文台的高级天体物理学家,也是哈佛大学的高级研究员。“原因是它们代表着完全的未知。中子星很棒。白矮星很棒。但它们不能激发歌曲的灵感。”

谢普出现在2020年Netflix的纪录片《我们所知的边缘》(the Edge of All We know)中,在捕捉到第一张黑洞的图像后,他希望制作第一部关于黑洞的电影。在他对奇点电影的追求中,他向《里德杂志》讲述了他的宇宙生涯,以及里德如何塑造了他对未知事物的追求。

你是如何对天体物理学产生热情的?

当我13岁的时候,我第一次看到了日全食——这有点像宗教体验。当所有的阳光都被阻挡时,你就能看到隐藏的宝藏,比如日冕。有一段时间,我们不知道我们是否能看到它,因为云层正在移动。但幸运的是,就在全食的那一刻,云层散开了,我们被赋予了这个惊人的愿景。

事件视界望远镜被描述为地球大小。你能解释一下这是什么意思吗?

爱因斯坦的相对论说这些奇点,这些黑洞,是可以存在的最小的物体。我们在寻找宇宙中最小的东西,我们必须建造一个可以看到它们的望远镜。

望远镜能在天空中看到的最小的东西大概是你观察到的光的波长除以望远镜的大小。如果你仔细研究这些数字,你就会意识到你必须建造一个直径一万公里的望远镜才能拍摄到一个黑洞,就像我们银河系中心的黑洞,它的质量是太阳的四百万倍。

你不可能用一块金属做出这么大的望远镜。想象一下,拿一个普通望远镜的光学镜子,用球头锤把它打碎,然后把这些碎片放在地球上,把这些碎片定向,这样你就能做出一个和地球一样大的望远镜。我们这样做的方法是,我们使用遍布全球的无线电天线(来记录来自黑洞的无线电波),它们都在同一时间旋转,指向同一个黑洞。

关于黑洞,你还想了解什么你还不了解的?

在电影中,有虫洞,你被吸进黑洞,然后从别的地方出来。从理论上讲,这是可能的——没有人反驳过这些——如果我们有任何希望看到或了解它们是否存在,我们希望看到的是黑洞。

你的作品鼓舞了年轻一代,因为他们还没有经历过很多能让彼此惊叹的事件,比如登月。

还有一种联系——不仅仅是在空间和地缘政治上跨越全球——而且跨越时间。我们觉得自己与爱因斯坦、卡尔·史瓦西、斯蒂芬·霍金和j·罗伯特·奥本海默有着密切的联系,这些人对黑洞进行了形成性的、开创性的研究。我们每天都在使用他们的公式,并感到与他们有很大的联系。我称之为百年握手。我们的确是先驱者的同志。

作为一名科学家,文科教育对你的职业生涯有什么影响?

有一些具体的事情,比如写建议:能够构思一个句子,并安排一个别人能理解的叙述,这样人们就能理解你提议做的事情是如何融入到更大的整体中的——它是如何与人类经验联系在一起的,它将如何推动这个领域的发展,以及它将如何解决我们可以提出和希望回答的深层次问题。

我从里德中学到的一件事就是没有一条正确的道路。在你现在的位置和你未来想要达到的位置之间有很多路要走。里德让你变得无所畏惧——从悬崖上跳下来,在降落的过程中发明降落伞。

标签:校友,气候,可持续发展,环境,研究