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参天奇闻|一张“黑洞”照片需半吨重硬盘？更逆天的操作还有这些……


北京联盟_本文原题：一张“黑洞”照片需半吨重硬盘？更逆天的操作还有这些……
参天奇闻|一张“黑洞”照片需半吨重硬盘？更逆天的操作还有这些……
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策划|孙浩峰
出品|CSDN云计算
这两天 ， 全世界的大大小小屏幕被一张照片刷屏了 。 甚至今天小编在公司食堂吃早点的时候 ， 中央电视台也在播报这张照片的来历 。 究竟是什么照片这么吸睛呢？
那就是北京时间?2019?年?4?月?10?日?21?点整 ， 在全球六地同时召开的新闻发布会上 ， 国际组织事件视界望远镜（EHT）发布的人类首张黑洞照片 。 那是碳基生命历史上 ， 人类第一次直接“拍摄”的黑洞照片 。
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有关黑洞的科普已经满天飞 ， 相信读者们已经耳濡目染了 ， 本文将不再阐述黑洞的相关知识 ， 小编将带领读者们了解人类首张黑洞照片背后应用到的信息技术 。
黑洞照片究竟有多难拍？
为了能够成功拍摄黑洞照片（5500万光年外的室女?A?星系（M87）中心的黑洞） ， 哈佛-史密森天体物理中心博士后研究员?Katie?Bouman?带领的科学家团队成立了一个项目 ， 动用分布在全球的八个毫米?/?亚毫米射电望远镜 ， 将这些望远镜组成一个虚拟的、口径接近整个地球的望远镜 ， 这个虚拟的望远镜就称为?“事件视界望远镜”（Event?Horizon?telescope ， EHT） 。
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为什么要这么大的阵仗来拍摄黑洞呢？这就不得不提到瑞利判据了 。
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其中λ?为波长 ， d?为望远镜直径 ， 分辨率为物体尺寸?/?目标距离 。
简单来说 ， 我们能看到的最小物体是有限的 ， 想看到的物体越小 ， 所需的望远镜口径就需要越大 。
这次拍摄的黑洞对象距离地球?5500?万光年 ， 对我们来说 ， 就像在地球上试图观测月球上的一枚硬币一样 。 因此 ， 要想成功拍摄黑洞的难度可想而知 。
黑洞照片究竟是怎么拍摄的？
黑洞照片背后的幕后英雄?Katie?Bouman?还在麻省理工学院计算机科学和人工智能读研究生时 ， 提出了一种新的算法 ， 将通过?EHT?网络收集的数据拼接在一起 。 这种算法最终帮助捕获到这张独一无二的照片：超大质量黑洞及其位于?M87?星系中心的阴影 。
Katie?Bouman?曾在TEDx做过演讲《如何拍摄一张黑洞照片》 ， 这场演讲访问网址在：
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用最简单的语言来说就是 ， EHT?使用称为氢脉泽（hydrogen?masers）的原子钟来协调不同地点的观测 ， 这个原子钟精确到每?1?亿年误差一秒钟 。 EHT?依赖于干涉测量技术 ， 这有点像通过试图通过在池塘边缘放置探测器来测量发出的涟漪来重建扔进池塘的石头 。 与此同理 ， EHT?将来自八座望远镜的信号组合起来 ， 通过计算机输入 ， 才能将一堆难以理解的光点转换成视觉图像 。
那么问题来了 ， 这个项目收集的数据量如此之大 ， 仅一个晚上 ， EHT?生成的数量也达到了前所未有的水平 ， 高达?5PB ， 约合?5242880GB 。 现在一般普通电脑硬盘是?500GB ， 那么?EHT?生成的?5PB?数据 ， 需要一万块?500GB?硬盘才能装满 ， 而这一万块硬盘就达半吨之重 。
如此海量的数据是无法通过互联网传输的 ， 只能放到硬盘中 ， 由研究人员亲自坐飞机带到美国和德国的研究机构 ， 利用超级计算机将原始数据合成为我们所看到的人类首张黑洞照片 。


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