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爱因斯坦提出的理论太过于庞大和充满挑战性，以至于百年间人们都在他建立的物理学大厦里求证。他亲自预言了“黑洞”这个天体的特性，却撰文声明说其“不存在”。后来的科学家不断求证黑洞的存在，还提出了“存在自旋“的理论假设，却发现还是需要利用爱因斯坦相对论去求证。
这次“黑洞M87被证实存在自旋”，是一位“90后”的中国女科学家开启了观测宇宙的新大门，其团队相关研究论文发布在世界顶级期刊《自然》杂志，而引领全球45个科研机构发现这一规律的人叫做：崔玉竹。
这位来自襄阳的崔玉竹，28岁时在日本参与了黑洞研究，她是团队中唯一的中国人。这是她读博士期间从事辅助研究的开始，却是“事件视界望远镜项目”（简称EHT项目）最为频繁的一位研究人员。 2019年，人类发现5500万年前的黑洞时，崔玉竹正好在现场，看着通过分布在全球的射电望远镜组网“拍摄”而成的“人类第一张黑洞照片”照片，她感慨万分，同时也激发了她进一步探索黑洞奥秘的决心。
一直以来，人们对活跃在星系中心的超大质量黑洞充满了好奇，这样一个破坏力极大，能“吸”进大量物质，并且以光速的速度“吐”出物质到数千光年以外的黑洞，到底能量来源于哪里？同时黑洞、吸积盘、喷流之间又是如何传递能量的呢？
这就需要搬出现代物理学的开创者和奠基人——爱因斯坦。根据他在1916年提出的的“广义相对论”：空间和时间在强引力场附近会弯曲，这进而影响了物体的运动轨迹。 正如物理学家约翰·惠勒所说：“物质告诉时空如何弯曲，弯曲的空间告诉物质如何运动。”爱因斯坦的这个发现彻底改变了人类对于物理学和宇宙的理解。
该理论预测，剧烈的外太空事件，如黑洞碰撞，会严重扰乱时空，从而产生被称为引力波的涟漪……（说实话，这个理论真的让世界所有人感叹，爱因斯坦是不是地球人） 爱因斯坦颇为得意地和学生英费尔德说： “要是我没有发现狭义相对论，总有一天也会有别人来发现它；但是我认为，广义相对论的情况不是这样。” 因为我们知道，这是爱因斯坦建立了一个全新的理论来解释牛顿理论无法解释的现象，他用几何学来描述时空，并把引力解释为时空的弯曲，并且使用了数学的方法来验证。
1919年5月29日，英国著名天文学家爱丁顿的日全食观测是天文学史上的一个重要时刻，它不仅验证了爱因斯坦广义相对论的正确性，也使得这个理论成为了现代天文学的基石之一。
爱因斯坦生前表示：这些是我一生中最有价值的发现；这一理论有着无与伦比的美。他说自己“心满意足，但累得要死”等等都是他对自己的赞美，也是留给后人的宝贵财富。 此后百余年间，科学家们都忙着验证广义相对论的正确性，直到2021年，一个国际研究团队利用7台位于世界不同地方的射电望远镜，对于双脉冲星系统在2003年至2019年间的观测结果，证明了广义相对论的正确性，同时也将验证精度推上新台阶。他们研究发现，所有7个预测都得到了证实，所以广义相对论仍然稳如泰山。
2019年，人类看见室女座一个巨椭圆星系M87的中心黑洞后，崔玉竹回国后，在“上海交通大学李政道研究所”从事博士后工作，此后进入 “之江实验室”进行研究。因为她一直处理 国际VLBI网自2000年以来对于黑洞M87的170次观测数据，在整理和对比的过程，他发现M87喷流的指向和以往熟知的角度有些偏离。
她敏锐地觉察到，这要么是观测的望远镜出了问题，要么就是数据出现了问题，除此就是有另外一种新的原因。她越想越兴奋，科学界对于黑洞的能量传输机制有两个看法： 1、 黑洞附近存在磁场且黑洞处于旋转状态，产生的电场将黑洞吸入的物质转化为离子态，从而喷射出去，这符合爱因斯坦广义相对论的“参考系拖曳效应”。 2、黑洞可能是暗能量的来源，随着宇宙不断膨胀，黑洞质量不断增加。也就是爱因斯坦广义相对论的“真空能”。
因为黑洞是检验爱因斯坦广义相对论最简单、最直接的天体。所以只要崔玉竹分析观测黑洞及其周围的数据、图像，也许就能找出黑洞的能量来源。 随即，崔玉竹检查了所有望远镜的数据，又用国际望远镜阵列观测数据分析，验证了2017年的M87喷流指向确实存在偏转。
恰逢中国射电天文学和计算机科学发展迅速，尤其是之江实验室正在将人工智能、云计算等技术引入到天文领域。 崔玉竹详细分析了这种偏离是周期性变化还是偶然现象，是否存在某种规律。 经过大量分析，她发现：M87黑洞喷流呈现周期性摆动，摆动周期约为11年，振幅约为10度。
经过进一步研究，崔玉竹团队发现：黑洞周围因为存在一定角动力的物质，围绕着黑洞运动并形成“吸积盘”，当吸积盘旋转轴与黑洞的自旋轴存在夹角时，因为黑洞的超强引力作用，附近的物质沿着黑洞旋转方向被拖曳，从而形成了“自旋”现象。
崔玉竹打了一个形象的比喻：“M87黑洞的吸积盘和喷流大体上呈垂直状态，如果将其看作一个“大陀螺”，吸积盘就像陀螺体，而长达5000光年的喷流是其旋转轴。不同的是，陀螺运动的支点在其下方，而吸积盘的运动中心是黑洞。”
“一个转动的大质量物体，会带动周边时空一起转动。这就是爱因斯坦广义相对论中的拖曳效应。”现在，崔玉竹团队与全球45个研究机构的科研人员组成的国际科研团队一起发现了这个“转动”，接下来还有很多要继续求证。 这仅仅是人类共同利用大科学装置对M87星系中央超大质量黑洞的观测的“小小发现”，未来还有很多爱因斯坦已经预测，还需要后来的科学家们去观测和求证的东西。这就好比“爱因斯坦大厦”里还有很多房间，等着大家去开启。
其实，我等着有人进入“杨振宁大厦”、“李政道大厦”，去探索更为震撼的规律。 杨振宁曾经说过做物理研究需要“眼光（perception）、坚持（persistence）、力量（power）”，21世纪基础物理学革命，可能发生在天文基础物理这个交叉领域。
从崔玉竹这一代科学家身上，我们可以看到他们已经是三位一体，也确实在天文基础物理领域小有成就，希望中国更多的年轻科学家可以体会“物理学之美”。 |
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