這兩日，幾乎所有媒體都在狂熱播報(bào)“第一張黑洞照片”。對(duì)于我們大多數(shù)并不涉獵天文領(lǐng)域的人來說，這無異于對(duì)牛彈琴，甚至第一眼看到這個(gè)題目還會(huì)皺起眉頭，最多在心里感嘆一句科技發(fā)展真迅速。

不夸張地說，最初我就只是這樣想想。但是諸多的學(xué)者的報(bào)道讓我漸漸對(duì)第一張黑洞照片有了興趣。在查閱部分的報(bào)道后，我想盡力推薦大眾，對(duì)于天文絲毫不熟悉的大眾去了解這世界上第一張黑洞照片。不是為科技進(jìn)步的這一瞬間而歡喜鼓舞，而是為了更廣泛地獲取知識(shí)，為了將來哪一天的需要埋下良好的習(xí)慣。

黑洞，按常理而言是不可能被肉眼和儀器能捕捉到的，因而黑洞照片才讓人們這么瘋狂。許多天文學(xué)家為了斯蒂芬·霍金物理學(xué)家提出的霍金射線癡狂，就像薛定諤的貓一般，不到開箱子的時(shí)候不知是生是死，或許前功盡棄或許一片光明。而這張黑洞照片提供了黑洞存在的直接“視覺”證據(jù)，使得在強(qiáng)引力場(chǎng)下驗(yàn)證愛因斯坦廣義相對(duì)論，細(xì)致研究黑洞附近的物質(zhì)吸積與相對(duì)論性噴流成為可能。這對(duì)于我們普通老百姓來說，就跟看天書一樣，完全不知其所以然。

1826年，法國科學(xué)家 Joseph Nicéphore Niépce在他的家中拍攝出了世界上第一張照片，名為《在Le Gras的窗外景色》。2019年4月10日晚9點(diǎn)我們捕獲世界上第一張黑洞照片。這中間的時(shí)間跨度之長(zhǎng)顯而易見。期間我們的科技發(fā)展也可窺一斑。人們生活水平的提高需要經(jīng)濟(jì)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展又不可或缺地極其需要科技的進(jìn)步。不論哪方面的科技進(jìn)步對(duì)于人類發(fā)展都會(huì)起到不可言說的作用。

說起來頭頭是道，看著好像也有幾分道理。但是大道理，人人都會(huì)說。至于做，是另一回事。就像我初讀魯迅先生所說的“愛看書的青年，大可以看看本分以外的書，即課外書……譬如學(xué)理科的，偏看看文學(xué)書，學(xué)文學(xué)的，偏看看科學(xué)書，看看別人在那里研究的，究竟是怎么一回事。這樣子，對(duì)于別人，別事，可以更深的了解。”那時(shí)我也覺得好有道理，我應(yīng)該這么做。后來做沒做呢，我想也都心知肚明。閱讀自己有興趣的書籍是享受，閱讀自己無愛的書籍是折磨，就像被老師逼迫苦學(xué)一樣的痛苦、厭煩和叛逆。我不主張無興趣地、被脅迫地讀書，讀書的效率太低，也沒什么成效。在這里推薦大家了解天文，并不想像個(gè)私塾先生一樣刻板地逼迫學(xué)習(xí)。只是希望大家能主動(dòng)地去了解、涉獵一些自己不熟知的領(lǐng)域。至于為什么推薦大家去涉獵，還是一個(gè)有趣的故事點(diǎn)醒的我。

日常必不可少的物品，以前是錢、卡，現(xiàn)在是手機(jī)、Wifi。不少人笑言過可以不吃不喝，但不能沒有手機(jī)和Wifi，Wifi對(duì)于現(xiàn)代人的重要性不言而喻。但Wifi之父的故事大家或許就不那么熟知了。

說來也十分有趣，約翰·奧蘇利文（John O’Sullivan）博士解鎖的Wifi關(guān)鍵技術(shù)最初并不是為Wifi。恰恰好是為了黑洞的研究而解鎖的。

20世紀(jì)70年代初，英國物理學(xué)家斯蒂芬·霍金提出的霍金輻射，讓無數(shù)天文學(xué)家為之癡迷。奧蘇利文作為霍金輻射的追隨者之一，義無反顧地加入了探尋射電暴的大軍。但是，宇宙中的迷你黑洞距離遙遠(yuǎn)，信號(hào)微弱，并且這些微弱的信號(hào)跨過重重障礙而來時(shí)，變化太大，何況夾在鋪天蓋地的射電噪聲中很難分辨。“如何才能從嘈雜的背景音中提取到真實(shí)但微弱的黑洞信號(hào)”成為奧蘇利文等一眾天文觀測(cè)者心中的難題。

經(jīng)過一段時(shí)間的摸索，奧蘇利文和他的團(tuán)隊(duì)嘗試?yán)每焖俑盗⑷~變換（Fast Fourier Transform, FFT），更有效地分離這些混亂一團(tuán)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。FFT即離散傅立葉變換的快速算法，這一算法可以將信號(hào)由時(shí)域空間變換到頻域空間，從而提取信號(hào)的特征頻譜。這一通操作下來，原本淹沒在嘈雜背景音中的微弱信號(hào)，在變換到頻域空間后，變得非常鮮明、易提取。據(jù)此，奧蘇利文團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步掌握了進(jìn)行高效圖像傳輸?shù)姆椒?，即將輸出信?hào)拆分成不同的頻段，由接受器接受之后再逐一提取、重新組合。這套技術(shù)可以極大地規(guī)避傳輸過程中的各項(xiàng)干擾，提高傳輸效率，增強(qiáng)射電天文圖像的清晰度。同年，奧蘇利文及其團(tuán)隊(duì)成員總結(jié)了此番數(shù)據(jù)處理的技術(shù)心得，并且發(fā)表在《美國光學(xué)學(xué)會(huì)》雜志上。

時(shí)值九十年代初期，隨著個(gè)人電腦的普及，通訊業(yè)巨頭競(jìng)相在無線領(lǐng)域展開廝殺，試圖尋找一種可靠、高效、價(jià)格低廉的無線通信技術(shù)，應(yīng)用于個(gè)人電子設(shè)備。無線通訊雖然原理簡(jiǎn)單，但實(shí)現(xiàn)起來困難重重。像在室內(nèi)環(huán)境下，如何規(guī)避無線信號(hào)因遇障礙物不斷反射而出現(xiàn)的嘈雜混音，從而提高傳輸效率，就是其中一個(gè)久久難以攻克的壁壘。恰巧這時(shí)，奧蘇利文參與研究無線通信。他發(fā)現(xiàn)這個(gè)困擾整個(gè)通訊業(yè)的室內(nèi)信號(hào)反射問題，與自己當(dāng)初絞盡腦汁研究的霍金輻射有著異曲同工之妙——問題核心都是如何抽絲撥繭，在嘈雜的環(huán)境中，高效提取出高保真信號(hào)。而解決這一問題的答案，自己在十幾年前就總結(jié)發(fā)表了！他迅速帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，將當(dāng)初處理黑洞輻射的數(shù)據(jù)分析技術(shù)改進(jìn)后應(yīng)用到計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)傳輸上，利用無線電波實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)換，并巧妙地解決了多路徑無線電信號(hào)的相互干擾問題。這份新技術(shù)后來成了無線局域網(wǎng)Wifi的雛形。

這個(gè)故事證實(shí)了廣泛涉獵的好處，也列舉了不廣泛涉獵的弊端。明明十幾年前就已經(jīng)發(fā)表的論文，卻沒人想到不同領(lǐng)域的知識(shí)會(huì)和自己的領(lǐng)域有相關(guān)性，白白錯(cuò)失機(jī)會(huì)，荒廢了時(shí)間。倘若早些關(guān)注其他領(lǐng)域知識(shí)，有朝一日機(jī)會(huì)來臨，結(jié)局可能就大不相同了。這給我們?nèi)粘W(xué)習(xí)上了一堂非常有指導(dǎo)意義的課。書籍不能只看一方面的，知識(shí)的深度從來不靠某一方面的刻苦鉆研，而是多方面學(xué)習(xí)汲取靈感再加以鉆研而就。廣泛涉獵才能讓以后我們?cè)谏钊雽W(xué)習(xí)和研究時(shí)盡可能地少走彎路、減少無效作業(yè)。