追逐黑洞20餘年，參與拍攝黑洞照片，華科教授帶你了解2020年諾獎

楚天都市報記者李碗容 通訊員高翔 賈法雷

今年的諾貝爾物理學獎因「黑洞研究及發現銀河系中央的超大質量天體」方面的貢獻，授予天文領域的研究者。2019年的諾貝爾物理學獎同樣授予天體物理學，為何天文領域的研究者屢屢摘得諾獎桂冠？近日，華中科技大學舉行了科普講座，該校天文系教授吳慶文為學生解讀2020年諾貝爾物理學獎。會後他接受了楚天都市報記者採訪。

人物介紹：吳慶文，華中科技大學天文系常務副主任，教授，博士生導師。2010年6月作為人才引進到華中科技大學物理學院任教授。現任物理學院副院長、中國天文學會理事、湖北省天文學會副理事長、教育部天文學教學指導委員會委員。2013年獲得教育部－新世紀優秀人才計劃，2016年獲得中國自然科學基金委－優秀青年科學基金。主持重點基金、優秀青年科學基金等多項自然科學基金。

吳慶文

天文領域再摘諾獎 冷門專業變熱門

「近6年4次諾貝爾物理學獎頒給天文領域，我們很激動。這體現學科交叉的重要性，這些問題不單單是物理、天文等學科問題。它也不僅僅是學科的問題，更是人類感興趣的問題，體現了人類對宇宙和未知的渴望。」吳慶文說。

吳慶文談道，科學上的發現遠遠超過我們的想像，越研究宇宙越感覺人類的渺小。「諾貝爾物理學獎是一個風向標，我們要繼續花時間去做研究。現在這個時代，基礎學科的高度決定了國家的高度和文明發展的程度，物理、數學、化學、天文等基礎學科的發展帶動了關鍵技術的發展，可以說沒有基礎學科作為理論基礎，一切應用技術都是空中樓閣。只有潛心研究，做好基礎研究，才不會有卡脖子問題。」

「這個領域原來是一個冷門的領域，現在越來越熱，這也是時代發展的體現。現在的科研人員和學生因熱愛入行。我們物理學院以前學生報考積極性不高，但近幾年形勢已經完全逆轉，可以說非常火爆，基本都是第一志願報考，同時每年有幾十個學生從其他專業轉到物理學院。」吳慶文說。講座現場，記者也感受到學生們的天文熱情。

講座現場

當天，吳慶文從黑洞研究的歷史、研究現狀及未來展望等方面和學生們詳細地講解黑洞。學生聽得認真，互動交流環節他們跟吳慶文交流「宇宙有無絕對中心？」「是什麼力量使宇宙膨脹？」等問題。正常講座持續了3個多小時，線上平臺3000多名網友在線觀看。

吳慶文跟學生交流

研究黑洞20餘年 參與拍攝黑洞照片

吳慶文從研究生階段以來就研究黑洞，20餘年的科研生涯中，他聚焦黑洞照片、黑洞形成和演化、宇宙中不同類型黑洞等問題。「我找到感興趣的方向就去學習探索，找老師前輩請教，宇宙越研究越有趣。」在有趣的同時，他也取得較多科研成績。

去年公布的黑洞照片就是他所在團隊的科研成績。幾年前，EHT黑洞拍攝項目工作組成立後，他和學生一起申請加入，從事理論分析工作。過去幾年，他和研究生馮建超博士對黑洞進行了系列研究，對黑洞吞噬物質過程、黑洞自旋等重要信息做了較好限定，提出這次視界望遠鏡觀測的黑洞圖像應該是來自黑洞吞噬的物質，而非相對論性噴流。此外，還發現這個巨型黑洞很有可能是高速自轉的。

黑洞照片較好地支持了吳慶文前面的研究結果，他們還在天文方面國際頂級雜誌上，對黑洞照片進行了理論計算。「黑洞照片公布最簡單的是滿足大家的好奇心，世界上沒有比好奇心更重要的了。人類從原始社會一路走來，好奇心推使我們不斷前進，通過對好奇事物的研究，提出新思想、新方法，打造新的技術，進而推動社會向前發展。黑洞的演化就是宇宙演化的歷史，通過黑洞演化研究，我們可以了解宇宙的演化。」吳慶文說。

目前，吳慶文黑洞研究的重心是天琴空間引力波探測器計劃。該計劃由中國科學院羅俊院士2014年3月在華中科技大學提出，預計2030年至2035年部署三顆繞地球運轉的衛星，組成空間引力波天文臺。這將幫助我們理解宇宙早期種子黑洞、黑洞的增長歷史、星系演化等重大天文與物理學問題。

天琴計劃中，吳慶文參與引力波天文學研究。「我目前關注的是黑洞物理，黑洞和星系演化等。在衛星發射之前，這些必須做好足夠理論研究探測要提前預測，比如探討儀器需要達到什麼靈敏度才能觀測到，科學和技術人員必須緊密配合。」

來漢10年籌建天文臺 未來一起在喻家山上看星星

2010年，時任該校物理學院院長羅俊院士向吳慶文拋來橄欖枝，「我是江蘇人，對武漢了解不是很多。但我們聊的很好，學院物理學科底子好，未來發展和我的研究方向契合，我毅然地來到了武漢。」吳慶文回憶起跟華科最初的緣分時說。

來到華科後，吳慶文繼續開展黑洞研究，同時帶領學校天體物理學科發展。每天工作10多個小時，睡5個小時是常態，「我們學院的老師們都是這樣，晚上大多數辦公室都燈火輝煌。大家都在卯足了勁做科研。」在該學院師生的共同努力下，今年7月，華中地區的首個天文系在該校物理學院成立。

吳慶文最近正忙於喻家山天文臺的規劃建設工作。武漢喻家山天文臺是規劃建在武漢市中心城區最高峰的1.5級雷射測距臺站，將為未來發射的天琴衛星實現毫米級測距精度提提供技術支持。天文臺將是一個先進的光學實驗平臺和教學基地，開展雷射測距、空間碎片探測、空間通訊等實驗和教學工作。喻家山天文臺將會打造為全民受益的科普工程，每年可以接待幾萬人的參觀和學生研學，並在特殊天象期間聯合電視臺和媒體等進行直播。

天文臺追尋宇宙之光，將會成為「科技光谷」的象徵，提升光谷新高度，為中國光谷邁向世界光谷增添光彩，同時也將會成為媲美黃鶴樓、龜山電視塔等標誌性建築，成為武漢新地標。喻家山還將圍繞天文臺打造天問公園，融入屈原問天、曾侯乙等楚地古代天文元素，豐富武漢楚文化內涵。中國科學院院士、華中科技大學教授、中山大學校長羅俊也曾表示，喻家山天文臺的建設對科學普及和人才培養都很有利。

喻家山天文臺規劃

武漢喻家山天文臺將於未來三四年內建成，到時候一起在喻家山上看星星。「天文人的徵途星辰大海，我們的學生都是極具創造力和想像力，希望他們能夠繼續帶著好奇心繼續前行，在喻家山探索宇宙的奧秘。」吳慶文說。