關(guan) 於(yu) 太空，人類有著無盡的好奇，以及問不完的問題。7月24日，“問天·求索”暨“太空請回答——科學探索特別活動”邀請了多位重量級嘉賓——“太空教師”、英雄航天員王亞(ya) 平，中國月球探測工程首任首席科學家歐陽自遠院士，中國航天科技集團五院總體(ti) 設計部副總設計師黃震，“火藥雕刻師”、中國航天科技集團有限公司四院7416廠班組長徐立平，以及來自中國科學院國家天文台的武向平院士、苟利軍(jun) 教授，回答“花式”問題，為(wei) 大家講述太空奧秘和故事。

　　“地球會(hui) 被黑洞吸進去嗎？”近日，一位小朋友在“太空請回答——科學探索特別活動”中向苟利軍(jun) 問道。

　　苟利軍(jun) 是中國科學院國家天文台研究員、中國科學院大學教授，還是一位75後“科普達人”。他已記不清回答過多少次這一問題，但樂(le) 此不疲。這次，他在國家天文台的辦公室裏認真錄下了這一問題的答案。

　　在他辦公室的門上，貼著兩(liang) 張A4紙般大小的黑洞吸積示意圖。圖中的黑洞正用力拖拽著捕獲到的時空向下旋轉，劃出的光帶匯集成一個(ge) 明亮的吸積盤。光最終消失在黑洞的邊緣，一切都將不可避免地被拉向黑洞的深處，而拖著“長尾巴”的噴流有些僥(jiao) 幸，正在以近乎光速的速度逃竄。

　　有科學家估測，在銀河係中，除了位於(yu) 中心的超大質量黑洞之外，約有上億(yi) 個(ge) 恒星級別黑洞。目前，天文界探測到的恒星級別的黑洞數量不足100個(ge) ——而這些便是苟利軍(jun) 的研究對象，測量黑洞的基本參數，用數據來說明黑洞的觀測特征，描述黑洞的存在形式，用他的話來說，好比在給黑洞“畫像”。

　　“畫像”的關(guan) 鍵，在於(yu) 測量黑洞的質量和自旋速度。

　　黑洞是宇宙中最為(wei) 神秘的天體(ti) ，又是最簡單的天體(ti) ，與(yu) 它相關(guan) 的物理量隻有質量、自旋和電荷。若知曉黑洞的質量、自旋速度，便可通過愛因斯坦的相對論物理定律，推斷出黑洞的所有性質：大小、引力強度、視界在赤道附近因離心力向外延伸的程度等。

　　美國物理學家、電影《星際穿越》科學顧問基普·索恩稱，“這很神奇，與(yu) 我們(men) 的日常經驗相當不符。這就好像你一旦知道了我的體(ti) 重和奔跑速度，就能推斷出我的一切事情，包括我眼睛的顏色、鼻子的長度和智商這些一樣……”

　　黑洞的質量並不難測。苟利軍(jun) 告訴中青報·中青網記者，黑洞周圍往往存在著伴星或氣體(ti) 以黑洞為(wei) 中心進行旋轉，通過望遠鏡探測出伴星或氣體(ti) 的旋轉速度及其與(yu) 黑洞的距離，可通過開普勒公式測出黑洞的質量——當然，這隻是其中一種方法。

　　測量黑洞的自轉速度要難得多。以恒星級黑洞為(wei) 例，伴星通常位於(yu) 黑洞之外幾百萬(wan) 公裏的軌道上，而黑洞自轉所產(chan) 生的影響效應僅(jin) 局限於(yu) 距離黑洞幾百公裏的範圍內(nei) 。遺憾的是，目前最先進的望遠鏡也無法分辨出這麽(me) 小範圍內(nei) 的變化。

　　纏繞在黑洞邊緣的吸積盤成為(wei) 苟利軍(jun) 的一個(ge) 突破口。理論上講，不同轉速的黑洞會(hui) 對吸積盤氣體(ti) 的輻射光譜、溫度等物理量造成不同影響，比如距離黑洞越近，氣體(ti) 的溫度越高，因此可以通過拍攝並且分析光譜來推算黑洞的轉速。

　　正是用這一被稱為(wei) “連續譜擬合”的方法，苟利軍(jun) 及其學生和來自澳大利亞(ya) 、美國的科學家對人類發現的第一個(ge) 恒星級黑洞“天鵝座X-1”進行了測量，發現這一相當於(yu) 21倍太陽質量的“龐然大物”正在以至少95%的光速自轉。這一發現被刊登於(yu) 2021年2月19日的頂級期刊《科學》。

　　截至目前，天文界精確測量的黑洞共20多個(ge) 。苟利軍(jun) 及其團隊主導測量了其中10多個(ge) 黑洞的自旋速度，“有的自旋速度接近光速，有的轉得非常慢，約為(wei) 光速的10%”。

　　“這看起來是一項細微的工作，但蘊含著拓展科學邊界的可能性。”苟利軍(jun) 說，黑洞形成於(yu) 大質量恒星的坍縮，研究黑洞不僅(jin) 可以知道黑洞本身的性質，對研究現有的黑洞很重要，更為(wei) 重要的是可以對黑洞的形成曆史作出一個(ge) 更好的限製。

　　盡管研究黑洞已有20多年，但第一次看到電影《星際穿越》中出現的黑洞畫麵時，大熒幕前的苟利軍(jun) 仍深感震撼。距離該電影上映已近8年，如今聊起影片中的黑洞高清圖景，還可感受到苟利軍(jun) 眼中的光，他說自己仍有些心潮澎湃。

　　了解到該電影的科學顧問、物理學家基普·索恩還寫(xie) 了一本同名科普書(shu) 籍《星際穿越》，介紹電影背後的科學故事，苟利軍(jun) 在看完電影的第二天，便毫不猶豫地給基普·索恩寫(xie) 了封郵件，熱切希望翻譯這本書(shu) ，並最終得以成行。

　　除了自身的興(xing) 趣，苟利軍(jun) 翻譯該書(shu) 還夾雜著更多的期待——想借此將天文學這一“冷門”學科，以及自己所研究的這一“小眾(zhong) ”課題介紹給更多人，“天文學屬於(yu) 基礎學科，若沒有基礎學科的支撐，社會(hui) 很難有根本性或顛覆性的創新”。

　　就這樣，苟利軍(jun) 意外地開啟了他的科普之路。

　　他翻譯了多本天文科普著作，在其中一本書(shu) 的譯後記中寫(xie) 道，希望讀者“能夠對宇宙神秘天體(ti) 多一分了解，少一分神秘，從(cong) 而擴展自己的知識疆域”。

　　出於(yu) 對科普的喜愛，2019年他還兼任了《中國國家天文》雜誌的執行主編。說來，苟利軍(jun) 印象中第一次看到“黑洞”一詞，便是在一本目前已停刊的雜誌《飛碟探索》上，這讓他感到新奇。好奇的他去問父親(qin) ，對天文了解不多的父親(qin) 從(cong) 字典中找出“黑洞”，努力給他解釋。

　　現在的他成了向別人“解釋”黑洞以及宇宙的人。

　　他寫(xie) 了不少傳(chuan) 播甚廣的科普文章，帶讀者“透視”科學家拍攝的首張黑洞照片，傾(qing) 聽星辰大海的聲音“引力波”。去做科普講座，他認真回答小朋友提出的“地球會(hui) 不會(hui) 被黑洞吸進去”或類似問題。他告訴記者，根據英國《自然》的調查顯示，約90%的孩子會(hui) 對兩(liang) 類事物感興(xing) 趣，一類是恐龍，另一類是星空，“對星空的好奇對小孩子來說是非常自然的，要保護好這種好奇心”。

　　當然，向他拋來的各式問題不局限於(yu) 黑洞，苟利軍(jun) 還曾和網友在直播間裏討論“火星上能否種土豆”，有時遇到自己不懂的問題，他回來還會(hui) 去“補課”。

　　“平易近人”“為(wei) 人謙和”“樂(le) 於(yu) 助人”“耐心隨和”，是學生評價(jia) 苟利軍(jun) 時使用的高頻詞。賈楠第一次見到苟利軍(jun) 是在7年前的夏天，那天很熱，國家天文台某報告廳的空調吐著噗噗的冷氣。接近中午，已在那紅色座椅上聽了一上午講座的賈楠有些犯困，苟利軍(jun) 及其關(guan) 於(yu) 黑洞的報告卻讓他一下子清醒了。

　　具體(ti) 講了什麽(me) ，賈楠已記不清楚，不過苟利軍(jun) 講座時抑揚頓挫的語調讓他印象深刻，“這在他的科普報告中也有體(ti) 現，他總能用生動有趣的方式把晦澀難懂的物理知識講解出來”。

　　再後來，賈楠成了苟利軍(jun) 的博士生，跟著他做黑洞相關(guan) 的研究，一起給黑洞“畫像”。

　　苟利軍(jun) 打過一個(ge) 比方，如果說科研是創作一幅“工筆畫”，科普更像是繪就一幅“寫(xie) 意畫”。“科研要求用精準的數據語言來描述黑洞，科普更像是用‘粗線條’來勾勒宇宙的麵貌。”他補充道，相同的是，二者都是在“講故事”。

　　這無疑是一個(ge) 關(guan) 於(yu) 宇宙的漫長故事。

　　在尋找故事答案的路上，苟利軍(jun) 說積極的心態很重要。對他而言，重要的還有——運動，有學生形容他“跑步就像是吃飯”。他還是國家天文台附近某足球場的“常客”，喜歡在綠茵場上肆意揮灑，他說，科研也如這樣一個(ge) 過程，需要全身心的投入和自由探索。

　　中青報·中青網記者 孫慶玲 來源：中國青年報