I et øjeblik med sorte huller og pandemier

Denne artikel af Janna Levin blev oprindeligt udgivet på Broadcast fra Pioneer Works .

Under denne fælles, historiske, om end alvorlige, oplevelse af lockdown, har jeg haft en stærk følelse af at tage synet af menneskeheden som helhed. Vi er i det her sammen , dette snubler rundt om en smule sten suspenderet i rummet. Sidst jeg havde denne følelse var for lidt over et år siden i National Press Club i D.C., da det første billede nogensinde af et sort hul blev afsløret. Jeg var der med alle tre badges, der blev uddelt: Videnskabsmand, Journalist, Gæst. Som journalist var jeg ved at afslutte en artikel til Hvor meget magasin , hvis åbningslinjer kun slog mig ved afsløringen, en følelse, der nu hjemsøger mig under pandemien:

'I dette historiske øjeblik har verden holdt pause for at tage i synet af menneskehedens første billede af det mærkeligste fænomen i det kendte univers, en bemærkelsesværdig arv fra den generelle relativitetsteori: et sort hul. Jeg bliver ikke bare rørt af billedet; overvældende er jeg rørt over betydningen af ​​at dele denne oplevelse med fremmede over hele kloden. Jeg bliver rørt over billedet af en art, der ser på et billede af et mærkeligt tomt hul, der truer i rummet.'

Det er svært at tage tankerne væk fra så presserende bekymringer som pesten og den økonomiske ruin. Men hvis vi tager et slag for at sætte vores sind på astrofysikkens større skalaer, kan distraktionen være en påmindelse om, at 'nu' ikke vil vare evigt. Find en udsættelse her i en samtale om sorte huller, i tidsskalaer på milliarder af år, i fysiske skalaer, der overstiger Mælkevejen.

Sorte huller var resultatet af et tankeeksperiment, en fantastisk forestilling. Forestil dig, at stof er knust til et punkt. Spørg ikke hvordan. Forestil dig det. Da Karl Schwarzschild opdagede den matematiske løsning på Einsteins nyligt offentliggjorte Generelle relativitetsteori, var han og Einstein kastet ud i deres egen internationale krise - den hærgende ødelæggelse af Første Verdenskrig. Schwarzschild skrev til sin ven Einstein fra den russiske front: 'Som du ser , krigen behandlede mig venligt nok, på trods af det kraftige skud, til at tillade mig at komme væk fra det hele og tage denne tur i jeres idéers land.” Einstein var imponeret over løsningens elegance, en buet rumtid så stejl, at ikke engang lys kunne undslippe, men troede på, at naturen ville beskytte os mod deres dannelse. Schwarzschild døde af en infektion på forsiden samme år, fem årtier før hans løsning fik navnet 'sort hul.'

Den 10. april 2019 så milliarder af mennesker øjnene på det nyligt afslørede billede af et sort hul 6,5 milliarder gange solens masse, men alligevel mindre end størrelsen af ​​et solsystem.

Sorte huller kunne være blevet henvist til matematik og forblevet en fysisk absurditet, men naturen tænkte på en måde at lave dem på ved at dræbe massive stjerner. Disse døde stjerner kollapser under deres egen vægt så katastrofalt, at selv lys bliver trukket ned i hullet og kaster en skygge på himlen. Den skygge er begivenhedshorisonten, et aftryk i en tom rumtid efterladt efter stjernematerialet fortsætter med at falde til en ukendt skæbne.

Vi har set sorte huller indirekte, da de samler vildfarne affald, kannibaliserer stjerner, skaber magnetiske storme. Vi har endda hørt sorte huller kollidere. Men vi havde aldrig set et billede af et sort hul før Event Horizon Telescope-projektet. Den 10. april 2019 så milliarder af mennesker øjnene på det nyligt afslørede billede af et sort hul. I betragtning af den tid, det tog lyset at nå os, så vi på et sort hul, som det var før menneskeheden udviklede sig på Jorden. Med 6,5 milliarder gange solens masse er det sorte hul stadig mindre end størrelsen af ​​et solsystem. Sorte huller er tunge, men små. I en afstand af 55 millioner lysår ser det supermassive sorte hul i galaksen kendt som M87 mindre ud for os end et stykke frugt på månen. For at fange et så lille billede - så lille som datoen på et kvarter i San Francisco til nogen i NYC - brugte Event Horizon Telescope et netværk af observatorier fra hele kloden til at blive et sammensat teleskop på størrelse med hele Jorden.

Den næste måned, den 29. maj 2019, var jeg begejstret for at være vært for den stiftende direktør for Event Horizon Telescope, Sheperd Doeleman, i vores signaturserie Videnskabelige kontroverser hos Pioneer Works. Den berømte strengteoretiker Andrew Strominger sluttede sig til os i samtalen. Spontane klapsalver brød ud blandt de hundredvis af publikummer, da billedet blev projiceret på den enorme skærm bag os. Du kan se et klip af den begivenhed, Event Horizon, ovenfor eller se samtalen i sin helhed nedenfor.

Det er ikke tilfældigt, at vi har timet Begivenhedshorisont at falde sammen med hundredeåret for den episke formørkelse den 29. maj 1919. Sir Arthur Eddington, en britisk militærnægter, ledede den historiske ekspedition ud for Afrikas kyst knap seks måneder efter krigens afslutning, Europa stadig dystert forslået. Den blændende udstråling fra solen, der blev blokeret af månen, fangede Eddingtons teleskoper lyset fra stjernehoben Haydes, der blev afbøjet af den buede rumtid omkring solen. Resultaterne skabte internationale overskrifter og slyngede Einsteins berømmelse i den engelsktalende verden. I samarbejde med Massiv videnskab , producerede vi en animeret kortfilm i Kondenserede sager serie om Eddington-formørkelsen, der hylder denne historie, emblematisk som den er for videnskabens magt i kulturen: 'Einstein, født i Tyskland. Eddington i England. Ud af krigens skygge ind i månens skygge var de borgere af den samme jord.'

Jeg håber, at vi alle kan finde udsættelse i idéernes land, selv i de mest urolige tider, som Schwarzschild og Eddington og Einstein gjorde. Impulsen fra videnskabsmænd over hele kloden til at lægge nationalismen bag os og forpligte sig til at bane vejen mod bedre tider burde fylde os med optimisme. Som art er vi ikke ledige og vælter os. Vi ser frem til at træde ud af skyggen af ​​en krise og fremstå som borgere på den samme jord.

Og nu til noget kunst. Fotograf Michael Avedon har taget portrætter af de videnskabsmænd, der besøger Pioneer Works i nogen tid. Ovenfor er hans slående portrætter af Shep og Andy.

Vi rakte ud til Shep for at spørge, hvordan det gik ham i disse mærkelige tider. Shep svarede: 'Hvordan kan vi gøre fremskridt i disse udfordrende og usikre tider med en pandemi, der påvirker vores liv, både professionelt og personligt? Vi har allerede aflyst vores årlige EHT-observationer, men vi vender tilbage næste år og tilføjer flere nye EHT-steder, der vil skærpe vores syn på begivenhedshorisonten. Vores team trækker på ekspertise og ressourcer fra hele verden og skaber et net af samarbejdspartnere, der efterligner netværket af radioskåle, som vi forbinder for at danne et virtuelt teleskop i jordstørrelse. Med denne struktur på plads fortsætter vi med at analysere data, planlægge nye instrumenter og indsamle eksternt, og fortsætter med at 'drømme stort'. Selv nu forbereder vi os på at bygge et sort huls 'filmkamera', der vil optage realtidsfilm af sorte huller ved at tilføje flere Event Horizon Telescope-steder rundt om i verden og endda opsende tallerkener ud i rummet, så EHT vil strække sig ud over overfladen af ​​vores planet. EHT er et eksempel på mennesker, der samles fra hele kloden for at tackle de dybeste videnskabelige spørgsmål og angribe problemer, der engang syntes umulige. Det giver mig håb om, at verden vil være i stand til at løse endnu større udfordringer, der ligger foran os gennem samarbejde, deling af ressourcer og fælles formål.”

Se hele foredraget nedenfor eller - for dem, der kun foretrækker lyd - gå til Pioneer Works Soundcloud side at lytte.