黑洞|在“宇宙实验室”探索引力之谜天体物理|暗物质|脉冲星|引力

【黑洞|在“宇宙实验室”探索引力之谜】新华社北京11月7日电（采访人员喻菲、刘艺炜）与《生活大爆炸》中的“谢耳朵”一样，邵立晶办公室的白板上写满高深莫测的物理公式，只是在角落乱入了两行6岁女儿的数学算式。
深度参与引力波探测和拍摄人类首张黑洞照片的邵立晶以宇宙为实验室，通过研究引力波、黑洞、脉冲星等极端物理现象，检验引力理论，探索未知的宇宙规律。
这位35岁的北京大学科维理天文与天体物理研究所研究员，被认为是中国引力波研究青年领头人之一，他与国际合作者设计的方法被国际团队用于双黑洞系统的搜寻，从而发现了数十例新的引力波。
在浙江余姚农村出生的邵立晶，曾把小学图书馆里的书都读了一遍。中学时他读了霍金的《时间简史》，立即被黑洞深深吸引。 “最神奇的地方在于，黑洞不是神话故事，而是真实的存在。 ”
抱着浓厚的兴趣，邵立晶进入物理世界，一路求学成为天体物理学家，从2011年开始系统研究引力。他作为国际团队成员参与了几个人类基础科学史上的重大发现，包括2017年人类探测到的首例双中子星并合事件， 2019年人类首张黑洞照片的拍摄，以及今年5月公布的人类首张银河系中心黑洞照片的拍摄。
尽管邵立晶根据理论已经推算过黑洞的样子，但他亲眼看到第一张黑洞照片时还是感到惊叹。 “弯曲时空这个感觉很虚幻的理论，真的能预言现实中非常极端的现象，证实这一预言是人类的一大突破。未来科学家还将给黑洞拍更清晰的照片，甚至给黑洞拍电影，可以看到黑洞阴影随时间发生的变化。 ”
邵立晶作为事件视界望远镜合作组的成员分享了“2020年基础物理学突破奖” ，他还入选了美国斯坦福大学发布的2020年全球前2%顶尖科学家榜单。
在探索引力的道路上，邵立晶以牛顿、爱因斯坦等科学家为榜样不断前行。
“引力是自然界四种基本相互作用中的一种，在恒星与宇宙演化中是最重要的相互作用力，在理论上非常重要。引力本质的研究在历史上曾经极大程度地促进了物理学的发展，一直都是理论物理与天体物理研究的前沿热点。 ”邵立晶说。
他说，牛顿的万有引力定律在100多年前被认为是非常完整的引力理论，但后来科学家发现其缺陷。爱因斯坦提出的广义相对论完善发展了引力理论，但现在科学家发现广义相对论也不是完美的，它无法更好地融入量子理论。另外广义相对论无法很好地解释暗物质、暗能量等重大问题。
“是否暗物质与暗能量是引力的一部分，只是我们对引力描述得不好？为了回答这些问题，必须在更高的精度上去拓展人类认知的边界。我们希望通过引力来发现通向新物理的可能途径。 ”邵立晶说。
邵立晶正积极参与中国脉冲星、引力波、黑洞相关的科研课题。
中国是平方公里阵列（SKA）射电望远镜发起国之一和主要成员国。邵立晶为这一正在建造的超级望远镜开展脉冲星相关的理论预研究，并培养青年科研人才。
他也为中国的太极、天琴空间引力波探测项目开展科学目标的论证，并研究了利用空间引力波探测搜索系外行星的可能性。
他与合作者一起设计了全新的天体物理实验，通过脉冲星轨道变化，去研究暗物质的性质。他关于用脉冲星系统性检验时空对称性的若干工作被编入国际知名的引力物理教材。
“做基础物理最让人激动的是，对很多问题我们还不理解。比如为了探测暗物质，我们用了各种手段，甚至造了很贵的实验室，但至今仍没有探测到，暗物质却又是真实存在的，这对我来说非常有吸引力。 ”邵立晶说。