1919年，著名的爱丁顿为了验证引力是否能弯曲光线进行了远征探险
——这是一次证明爱因斯坦相对论的著名实验
通过观察日全食，他们证明了太阳如预期改变了光的路径
——这使得爱因斯坦和他的理论举世闻名
现在，一个世纪之后，科学家们再次出发
在四块遥远相隔的大陆上
他们将再次超越天文学的极限
用爱因斯坦无法想象的方法验证同一个理论
他们的目标：拍摄一张黑洞的照片，这个目标看上去难以实现
直到今天！
黑洞从一开始就是一个谜团
1915年施瓦西注意到爱因斯坦的广义相对论
预测出“奇点”的存在
他把“奇点”放在方程式中引力紊乱的地方
在它们之中，有一个地方时间停止并且空间变得无限大
在当时，包括爱因斯坦在内的很多科学家
认为它们太过于奇怪以至于不值得认真地进行研究
从那时到现在已经过了数百年
各种证据表明在我们的宇宙中确实有“奇点”存在
以黑洞的形式
黑洞是宇宙中最为神秘的物体
在那里质量坍缩到很小的空间，并且密度非常大
引力阻止包括光线在内的一切逃出那里
这是宇宙中只进不出的门
我们知道它们就在银河系的中心
它们决定了银河系的生与死，它们吞噬气体和恒星
它们如此神秘莫测
处在我们的两大物理理论的边界之间
广义相对论，描述的是引力
量子力学，描述的是世界中最小的事物
如果你想要测试宇宙的基本原理
你得去宇宙中最极端的实验室
那就是黑洞
观察这些最为极端的实验室需要最先进的仪器
黑洞无比巨大的引力是直接观察它们的障碍
没有光能逃离它们，并且它们非常小
它们将大量的物质挤压到黑暗中的一个点之中
虽然这些最为奇怪的事物被广泛接受
想要直接看到它们仍然是白日做梦
实际上，想要直接看清楚黑洞
需要一个地球那么大的望远镜
——这显然不切实际
然而，天文学家们花费了数十年研究黑洞对周围物质产生的影响
他们梦想有一天能得到更加确凿的证据
这让他们废寝忘食
我们都知道从数学的角度黑洞是存在的
但是亲眼目睹它
对于让科学家和我们相信它的存在至关重要
在60年代末，一种新的技术改变了天文学
甚长基线干涉法测量，它使若干望远镜组成联合体
——形成一个巨大的、虚拟的、可以克服单个望远镜尺寸的望远镜
随着这个方法的推广，拍摄一张黑洞照片变得真实可行
2009年，事件视界望远镜项目（EHT）诞生了
——为了实现这一目标
事件视界望远镜团队由世界各地的科学家组成
他们来自不同的国家、大陆和机构
为了打造一个地球大小的望远镜，给我们带来目前能获得的最高分辨率的图像
用任何可以使用的望远镜
从组建一开始EHT就面临着独特的困难和障碍
但是“眼见为实”，团队致力于首次揭开黑洞的神秘面纱
8个世界上不同地方的望远镜被连接起来
欧洲南方天文台的两台望远镜扮演了重要角色，它们都位于智利的查南托高原上
阿塔卡玛大型亚毫米/次毫米波阵列望远镜——ALMA
以及阿塔卡玛探路者实验望远镜——APEX
其它组成EHT的望远镜包括西班牙的IRAM 30米望远镜
墨西哥的大型毫米波望远镜
美国亚利桑那州的次毫米波望远镜
夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯威尔望远镜
和毫米波阵列望远镜
还有南极望远镜
它们组合在一起能拍摄到的分辨率相当于坐在纽约看一张放在巴黎的报纸
这个项目的巨大挑战立即变得清晰起来
这些高科技的望远镜建造的时候并没有考虑同时工作
让它们像一台内部连接的干涉仪一样工作需要一个庞大的团队
团队成员包括工程师、观测者、理论科学家等，他们必须一起工作
不仅是为了拍摄黑洞的事件视界，还为了理解我们看到的东西
这个项目从100多个科研机构借调了200多名科学家
他们都需要见机行事，因为他们创立了一个前所未有的组织
让这样一个分布在全世界的大型团队协同工作知识诸多挑战中的一项
这项工程将考验全人类的智慧，很容易出错
然而他们遇到了一个接一个的问题
设备故障…电力故障…没有足够的硬盘来储存数据…
不管你相信与否，从某一点上来说，科学家们观测时如临大敌
很快项目陷入了困境
望远镜的地点给实际操作带来了巨大的挑战
观测夜空的最佳地点往往最难建造观测台
EHT的望远镜也不例外
他们分布在四块不同的大陆
有的建在贫瘠的智利阿塔卡玛沙漠中
有的在南极洲冰封的高原上
还有的在夏威夷休眠的火山上
所有这些望远镜都远离人类文明
在这些地方城市的灯光不会污染夜空
但是，对于要从望远镜获得数据的天文学家们来说
与世隔绝是他们最大的麻烦
高纬度极度干燥的地方很适合观测
那里的大气中没有水蒸气干涉天体传来的光
ALMA和APEX都在查南托高原
海拔5000米贫瘠的智利阿塔卡玛沙漠之中
这片不毛之地用来测试火星探路车
人们在这必须使用氧气瓶因为这里的空气非常稀薄
詹姆斯·克拉克·麦克斯威尔望远镜的观测者们也面临着高原疾病的危险
在休眠的莫纳克亚火山的毫米波阵列望远镜的观测者们也是如此
暴露在如此高海拔的地方
天文学家们会有脱水和中暑的危险
在另一个极端的温度条件下
在南极望远镜的观测者们
必须长时间忍受零下的温度
在这里，还有独一无二的挑战
冬天太阳从不升起
带来了一个月之久的长夜
这对于望远镜很完美，但对于人类的心理承受能力提出了挑战
无数个不眠之夜在这些不适宜人类居住的地方度过
经过几乎十年的时间，EHT终于准备好了
他们让8个望远镜变成1个设备
2017年4月5日，EHT第一次瞄准了选定的目标，M87
黑洞处于M87银河系的中心，距离地球约5500光年
他们试着凝视数千万光年之外的银河系的黑暗心脏
这看起来是一个奇怪的选择
有很多距离更近的黑洞
但是M87是经过慎重选择的
它有一个巨大的优势：
它是我们所知道的最大的黑洞之一
比起那些离我们更近但是小得多的黑洞，天文学家们更容易看到它
并且它在天空中向北或者向南都不是很远
——这对于需要分布在世界各地且必须同时观测它的望远镜来说十分重要
当这些不眠不休的观测之夜结束后，一项新的工作开始了
为了找出他们看到的东西
科学家们必须努力地分析数据
欧洲和美国的两个计算中心
将大的惊人的数据合并到一起
——大约每个望远镜每天产生350 TB的数据
这些数据必须通过原子钟精确同步
原子钟每1000万年才会慢1秒钟
然后通过充了氦气的特殊硬盘传输
随身携带这些宝贵的货物看上去是一个没有技术含量的解决方案
但是这些硬盘里存储了如此之多的数据，所以随身携带它们经常是
历史上最快的数据传输办法
经过无数小时的数据处理，一张照片逐渐成形
这张照片能够告诉科学家们，数十年的工作是否实现了不可实现的目标
抑或徒劳无功
尽管黑洞本身是漆黑一片的
它们影响附近光子的路径
在黑洞周围的吸积盘对光留下明显的印记
——一个由物质组成的巨大圆盘，旋转着被吸进黑洞
进入黑洞的物质被高度压缩
摩擦使它升温并释放出发光的等离子体
这些发光的气体发出的光线的路径由黑洞决定
强大的引力使经过的光弯曲并沿着边缘运动
但是如果光离的太近就会被黑洞捕获，永远无法逃离
这能被地球上的射电望远镜观测到
这些效应证明了阴影中黑洞的存在
——明亮的等离子体中黑色的剪影区域
经过2年时间的计算，这张照片终于准备好了…
虽然是从5500万光年之外拍摄的
这张照片显示了一个指环状的结构中有一片黑色的区域
历史上的第一次：黑洞的影子！
然后我们看着我们的第一张照片我们看到了那个环
我们看到了事件视界和那片阴影，你只要一看到这片黑色的区域就会立即明白
我们从各个面看到了黑洞的事件视界
我们看到了时间停止的地方
这是我们第一次看到宇宙中难以被观察的部分
这是我们孜孜以求的结果，在经过了8年和那些漫长的过程
以及数周的想象之后，他们向我们展示了我们想要看到的结果
我简直无法相信
我不得不说，它非常重要
我们得到的照片和模拟结果相似
理论和实验在此胜利会师
它确保了巨大的突破
这项历史性的成果是我们探索宇宙的重要里程碑
并且开创了全球合作开展科学研究的先例
最让我振奋的是我们打造的团队
以及我们做到了人们认为我们无法做到的事情
当你终有一天做出了人们认为不可能的成就，这种感觉太棒了
我想我们的整个团队都因此非常骄傲
这不仅是对于我们，而是对于每一个人
当EHT扩大规模的时候
它让我们探索更深层次的问题，并吸引更多的研究人员来研究黑洞：
我们的物理定律在我们已知的最极端的条件下是否成立？
黑洞周围的气体、射线和粒子如何运动？
哪些理论是正确的？哪些理论会因为更多精确的观察被证明错误？
只有时间能告诉我们EHT接下来会解开什么谜团？
由ESO转录，闭柳松翻译