愛(ài)因斯坦提出的理論太過(guò)于龐大和充滿挑戰(zhàn)性，以至于百年間人們都在他建立的物理學(xué)大廈里求證。他親自預(yù)言了“黑洞”這個(gè)天體的特性，卻撰文聲明說(shuō)其“不存在”。后來(lái)的科學(xué)家不斷求證黑洞的存在，還提出了“存在自旋“的理論假設(shè)，卻發(fā)現(xiàn)還是需要利用愛(ài)因斯坦相對(duì)論去求證。

這次“黑洞M87被證實(shí)存在自旋”，是一位“90后”的中國(guó)女科學(xué)家開(kāi)啟了觀測(cè)宇宙的新大門(mén)，其團(tuán)隊(duì)相關(guān)研究論文發(fā)布在世界頂級(jí)期刊《自然》雜志，而引領(lǐng)全球45個(gè)科研機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律的人叫做：崔玉竹。

這位來(lái)自襄陽(yáng)的崔玉竹，28歲時(shí)在日本參與了黑洞研究，她是團(tuán)隊(duì)中唯一的中國(guó)人。這是她讀博士期間從事輔助研究的開(kāi)始，卻是“事件視界望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目”（簡(jiǎn)稱(chēng)EHT項(xiàng)目）最為頻繁的一位研究人員。

2019年，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)5500萬(wàn)年前的黑洞時(shí)，崔玉竹正好在現(xiàn)場(chǎng)，看著通過(guò)分布在全球的射電望遠(yuǎn)鏡組網(wǎng)“拍攝”而成的“人類(lèi)第一張黑洞照片”照片，她感慨萬(wàn)分，同時(shí)也激發(fā)了她進(jìn)一步探索黑洞奧秘的決心。

一直以來(lái)，人們對(duì)活躍在星系中心的超大質(zhì)量黑洞充滿了好奇，這樣一個(gè)破壞力極大，能“吸”進(jìn)大量物質(zhì)，并且以光速的速度“吐”出物質(zhì)到數(shù)千光年以外的黑洞，到底能量來(lái)源于哪里？同時(shí)黑洞、吸積盤(pán)、噴流之間又是如何傳遞能量的呢？

這就需要搬出現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人——愛(ài)因斯坦。根據(jù)他在1916年提出的的“廣義相對(duì)論”：空間和時(shí)間在強(qiáng)引力場(chǎng)附近會(huì)彎曲，這進(jìn)而影響了物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。

正如物理學(xué)家約翰·惠勒所說(shuō)：“物質(zhì)告訴時(shí)空如何彎曲，彎曲的空間告訴物質(zhì)如何運(yùn)動(dòng)?！睈?ài)因斯坦的這個(gè)發(fā)現(xiàn)徹底改變了人類(lèi)對(duì)于物理學(xué)和宇宙的理解。

該理論預(yù)測(cè)，劇烈的外太空事件，如黑洞碰撞，會(huì)嚴(yán)重?cái)_亂時(shí)空，從而產(chǎn)生被稱(chēng)為引力波的漣漪……（說(shuō)實(shí)話，這個(gè)理論真的讓世界所有人感嘆，愛(ài)因斯坦是不是地球人）

愛(ài)因斯坦頗為得意地和學(xué)生英費(fèi)爾德說(shuō)： “要是我沒(méi)有發(fā)現(xiàn)狹義相對(duì)論，總有一天也會(huì)有別人來(lái)發(fā)現(xiàn)它；但是我認(rèn)為，廣義相對(duì)論的情況不是這樣?！?/p>

因?yàn)槲覀冎?，這是愛(ài)因斯坦建立了一個(gè)全新的理論來(lái)解釋牛頓理論無(wú)法解釋的現(xiàn)象，他用幾何學(xué)來(lái)描述時(shí)空，并把引力解釋為時(shí)空的彎曲，并且使用了數(shù)學(xué)的方法來(lái)驗(yàn)證。

1919年5月29日，英國(guó)著名天文學(xué)家愛(ài)丁頓的日全食觀測(cè)是天文學(xué)史上的一個(gè)重要時(shí)刻，它不僅驗(yàn)證了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的正確性，也使得這個(gè)理論成為了現(xiàn)代天文學(xué)的基石之一。

愛(ài)因斯坦生前表示：這些是我一生中最有價(jià)值的發(fā)現(xiàn)；這一理論有著無(wú)與倫比的美。他說(shuō)自己“心滿意足，但累得要死”等等都是他對(duì)自己的贊美，也是留給后人的寶貴財(cái)富。

此后百余年間，科學(xué)家們都忙著驗(yàn)證廣義相對(duì)論的正確性，直到2021年，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)利用7臺(tái)位于世界不同地方的射電望遠(yuǎn)鏡，對(duì)于雙脈沖星系統(tǒng)在2003年至2019年間的觀測(cè)結(jié)果，證明了廣義相對(duì)論的正確性，同時(shí)也將驗(yàn)證精度推上新臺(tái)階。他們研究發(fā)現(xiàn)，所有7個(gè)預(yù)測(cè)都得到了證實(shí)，所以廣義相對(duì)論仍然穩(wěn)如泰山。

2019年，人類(lèi)看見(jiàn)室女座一個(gè)巨橢圓星系M87的中心黑洞后，崔玉竹回國(guó)后，在“上海交通大學(xué)李政道研究所”從事博士后工作，此后進(jìn)入 “之江實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)行研究。因?yàn)樗恢碧幚?國(guó)際VLBI網(wǎng)自2000年以來(lái)對(duì)于黑洞M87的170次觀測(cè)數(shù)據(jù)，在整理和對(duì)比的過(guò)程，他發(fā)現(xiàn)M87噴流的指向和以往熟知的角度有些偏離。

她敏銳地覺(jué)察到，這要么是觀測(cè)的望遠(yuǎn)鏡出了問(wèn)題，要么就是數(shù)據(jù)出現(xiàn)了問(wèn)題，除此就是有另外一種新的原因。她越想越興奮，科學(xué)界對(duì)于黑洞的能量傳輸機(jī)制有兩個(gè)看法：

1、 黑洞附近存在磁場(chǎng)且黑洞處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，產(chǎn)生的電場(chǎng)將黑洞吸入的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為離子態(tài)，從而噴射出去，這符合愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的“參考系拖曳效應(yīng)”。

2、黑洞可能是暗能量的來(lái)源，隨著宇宙不斷膨脹，黑洞質(zhì)量不斷增加。也就是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的“真空能”。

因?yàn)楹诙词菣z驗(yàn)愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論最簡(jiǎn)單、最直接的天體。所以只要崔玉竹分析觀測(cè)黑洞及其周?chē)臄?shù)據(jù)、圖像，也許就能找出黑洞的能量來(lái)源。

隨即，崔玉竹檢查了所有望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，又用國(guó)際望遠(yuǎn)鏡陣列觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，驗(yàn)證了2017年的M87噴流指向確實(shí)存在偏轉(zhuǎn)。

恰逢中國(guó)射電天文學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展迅速，尤其是之江實(shí)驗(yàn)室正在將人工智能、云計(jì)算等技術(shù)引入到天文領(lǐng)域。

崔玉竹詳細(xì)分析了這種偏離是周期性變化還是偶然現(xiàn)象，是否存在某種規(guī)律。

經(jīng)過(guò)大量分析，她發(fā)現(xiàn)：M87黑洞噴流呈現(xiàn)周期性擺動(dòng)，擺動(dòng)周期約為11年，振幅約為10度。

經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究，崔玉竹團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)：黑洞周?chē)驗(yàn)榇嬖谝欢ń莿?dòng)力的物質(zhì)，圍繞著黑洞運(yùn)動(dòng)并形成“吸積盤(pán)”，當(dāng)吸積盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸與黑洞的自旋軸存在夾角時(shí)，因?yàn)楹诙吹某瑥?qiáng)引力作用，附近的物質(zhì)沿著黑洞旋轉(zhuǎn)方向被拖曳，從而形成了“自旋”現(xiàn)象。

崔玉竹打了一個(gè)形象的比喻：“M87黑洞的吸積盤(pán)和噴流大體上呈垂直狀態(tài)，如果將其看作一個(gè)“大陀螺”，吸積盤(pán)就像陀螺體，而長(zhǎng)達(dá)5000光年的噴流是其旋轉(zhuǎn)軸。不同的是，陀螺運(yùn)動(dòng)的支點(diǎn)在其下方，而吸積盤(pán)的運(yùn)動(dòng)中心是黑洞。”

“一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的大質(zhì)量物體，會(huì)帶動(dòng)周邊時(shí)空一起轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中的拖曳效應(yīng)?！爆F(xiàn)在，崔玉竹團(tuán)隊(duì)與全球45個(gè)研究機(jī)構(gòu)的科研人員組成的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)一起發(fā)現(xiàn)了這個(gè)“轉(zhuǎn)動(dòng)”，接下來(lái)還有很多要繼續(xù)求證。

這僅僅是人類(lèi)共同利用大科學(xué)裝置對(duì)M87星系中央超大質(zhì)量黑洞的觀測(cè)的“小小發(fā)現(xiàn)”，未來(lái)還有很多愛(ài)因斯坦已經(jīng)預(yù)測(cè)，還需要后來(lái)的科學(xué)家們?nèi)ビ^測(cè)和求證的東西。這就好比“愛(ài)因斯坦大廈”里還有很多房間，等著大家去開(kāi)啟。

其實(shí)，我等著有人進(jìn)入“楊振寧大廈”、“李政道大廈”，去探索更為震撼的規(guī)律。

楊振寧曾經(jīng)說(shuō)過(guò)做物理研究需要“眼光（perception）、堅(jiān)持（persistence）、力量（power）”，21世紀(jì)基礎(chǔ)物理學(xué)革命，可能發(fā)生在天文基礎(chǔ)物理這個(gè)交叉領(lǐng)域。

從崔玉竹這一代科學(xué)家身上，我們可以看到他們已經(jīng)是三位一體，也確實(shí)在天文基礎(chǔ)物理領(lǐng)域小有成就，希望中國(guó)更多的年輕科學(xué)家可以體會(huì)“物理學(xué)之美”。