【黑洞周围的裱花“甜甜圈”会跳舞吗？——科学家引入新方法拓展探测黑洞更大区域】中国科学报：2019年，天文学家捕获了首张黑洞照片，为世界震撼。这是由黑洞事件视界望远镜合作组（EHT）观测到的巨型星系Messier 87（M87）中的黑洞阴影图像，为天文学和引力带来了丰富的信息。
“我们还能从这些美丽的图像中了解到什么？”这是中国科学院理论物理研究所研究员舒菁一直在思索的问题。
近日，舒菁团队联合国内外研究团队，利用偏振图像的变化，对一种被称为轴子的新粒子和可见光子之间的耦合给出了一个新的约束，到达过去未曾探索过的区域。该研究发表在最新一期的《自然—天文》杂志。
用“最重”黑洞探寻“最轻”粒子
2019年，结合地球各地望远镜的观测结果，EHT合作组织公布了一张分辨率极高的超大质量黑洞M87的照片。
闪亮的“甜甜圈”状结构来自于黑洞周围吸积流的辐射——黑洞吞噬了中心区域的光线，在“甜甜圈”内形成了一个大阴影。两年后，EHT合作组织更新了同一张照片，在原有基础上带来了更精细的结构——表示线偏振方向（EVPA）的纹理线，黑洞在线偏振光下的影响犹如“裱花”图样，被称为“甜甜圈”的“裱花”版。
这些发现和照片给出了黑洞的最直接证据，并揭示了M87外的磁场。更重要的科学意义在于，黑洞的发现，为众多的天体物理和基础物理问题提供了全新的研究手段。
比如黑洞的直接成像将可以用作极轻粒子的“探针”。
1969年，著名数学家和物理学家罗杰·彭罗斯做过的一个思想实验，他提出，即假设有人将一块石头扔进一个快速旋转的黑洞，石头有一定的机会以比之前更大的速度逃逸，而它所携带的额外能量来自黑洞的旋转。
论文通讯作者舒菁告诉《中国科学报》，当考虑量子力学中的波粒二象性（粒子或量子同时具有粒子性和波动性）后，我们可以用旋转黑洞外的波代替石头。
“波可以通过从黑洞中提取角动量来形成密集的云，这一过程被称为超辐射机制。为了使这一过程发生，要求玻色子的康普顿波长与黑洞的视界大小相当。因此，超大质量黑洞成了极轻粒子的天然探测器!”舒菁说。
轴子驱动“跳舞”
“我们对极轻粒子可以在黑洞外聚集的想法很着迷。我们意识到，如果极轻的轴子存在，并且和与可见光之间存在相互作用，它们会让裱花的‘甜甜圈’跳舞！”舒菁说。
在2020年，舒菁团队与合作者在《物理评论快报》发文，指出EHT的偏振数据有望探索超轻质量轴子暗物质的存在，从而对粒子物理领域也有着深刻的影响力，该研究中也提出了轴子让裱花的“甜甜圈”跳舞的理论方案。
事实上，在超越粒子物理学标准模型预言的各种极轻粒子中，轴子是最重要的候选者之一。寻找轴子是粒子物理学的首要任务之一，在许多基本理论如弦理论中被广泛预言存在。轴子也是一个完美的冷暗物质“候选者”，因为在极轻质量窗口，星系的一些小尺度问题有可能被轴子在星系中心形成平坦的分布所解决。
超大质量黑洞是探索黑洞附近轴子的一把“利器”。当最重天体与可能为最轻带质量轴子结合时，会发生奇妙的现象。即轻质量的轴子在黑洞附近会形成一片云，和黑洞组成引力原子系统。附着在黑洞视界周围的轴子云，在不断抽取黑洞自转能的过程中，将达到非常高的密度，远超过在太阳系附近的暗物质气体。
“除了纯粹的引力效应，轴子的存在也能使线偏振的方向产生额外的周期性旋转，周期在5到20天之间。偏振角的变化表现为沿着明亮的光环方向传播的波，这时，裱花图案的舞蹈犹如有一个特定模式，而不是像‘醉汉’的随机行走。”舒菁告诉《中国科学报》。
论文作者之一、理论物理研究所博士后陈一帆解释，所谓“跳舞”是指，“裱花”版黑洞以一个特定的形式震荡，在时间上以一个固定的周期旋转，在空间上绕着甜甜圈的方向有一个特殊的舞步。“我们可以通过比较黑洞附近偏振的分布及其随时间的演化，来确认是否存在轴子引起的偏振角的‘跳舞’。”
在该研究中，EHT连续4天测量了在M87附近发射的辐射线性偏振，提供了4天的线性偏振方向的高分辨率图像，这正是研究人员探索轴子所需要的信息。
舒菁表示，利用裱花图样4天变化的不同情况，我们可以使轴子和光子之间的耦合突破到以前未曾探索的区域。“‘跳舞’是我们预言的轴子如果存在的信号形式，如果没有看到‘跳舞’的形式，可以限制轴子的参数区间，比过去的限制都要强。”
期待更多数据探测更多奥秘
“为了降低吸积流的湍流变化的不确定度，我们引入了一种新的分析策略，将两个连续天之间的差异作为观测量来限制轴子引起的线偏振方向变化。”陈一帆说，未来，通过提供更详细的数据，特别是更多连续时间观测和更好的空间分辨率，可以探测到更大的参数空间。
舒菁表示，这是第一次理论提出黑洞事件视界望远镜探测轴子这一超轻新粒子，并与合作者进行了实际观测，是一项理论与实验结合非常密切的研究。
“我非常乐意建议发表这篇论文。”审稿人给出高度评价，该研究对轴子—光子耦合常数的最终约束是迄今为止最严格的，比以前的界限高出1-2个数量级，这是对EHT数据的有力应用以解决当代粒子物理界感兴趣的问题。所采用的技术策略可以在未来EHT所观测的更高质量的M87数据，以及其他超大质量黑洞数据上。
“我们还能从这些美丽的图像中了解到什么？”这是中国科学院理论物理研究所研究员舒菁一直在思索的问题。
近日，舒菁团队联合国内外研究团队，利用偏振图像的变化，对一种被称为轴子的新粒子和可见光子之间的耦合给出了一个新的约束，到达过去未曾探索过的区域。该研究发表在最新一期的《自然—天文》杂志。
用“最重”黑洞探寻“最轻”粒子
2019年，结合地球各地望远镜的观测结果，EHT合作组织公布了一张分辨率极高的超大质量黑洞M87的照片。
闪亮的“甜甜圈”状结构来自于黑洞周围吸积流的辐射——黑洞吞噬了中心区域的光线，在“甜甜圈”内形成了一个大阴影。两年后，EHT合作组织更新了同一张照片，在原有基础上带来了更精细的结构——表示线偏振方向（EVPA）的纹理线，黑洞在线偏振光下的影响犹如“裱花”图样，被称为“甜甜圈”的“裱花”版。
这些发现和照片给出了黑洞的最直接证据，并揭示了M87外的磁场。更重要的科学意义在于，黑洞的发现，为众多的天体物理和基础物理问题提供了全新的研究手段。
比如黑洞的直接成像将可以用作极轻粒子的“探针”。
1969年，著名数学家和物理学家罗杰·彭罗斯做过的一个思想实验，他提出，即假设有人将一块石头扔进一个快速旋转的黑洞，石头有一定的机会以比之前更大的速度逃逸，而它所携带的额外能量来自黑洞的旋转。
论文通讯作者舒菁告诉《中国科学报》，当考虑量子力学中的波粒二象性（粒子或量子同时具有粒子性和波动性）后，我们可以用旋转黑洞外的波代替石头。
“波可以通过从黑洞中提取角动量来形成密集的云，这一过程被称为超辐射机制。为了使这一过程发生，要求玻色子的康普顿波长与黑洞的视界大小相当。因此，超大质量黑洞成了极轻粒子的天然探测器!”舒菁说。
轴子驱动“跳舞”
“我们对极轻粒子可以在黑洞外聚集的想法很着迷。我们意识到，如果极轻的轴子存在，并且和与可见光之间存在相互作用，它们会让裱花的‘甜甜圈’跳舞！”舒菁说。
在2020年，舒菁团队与合作者在《物理评论快报》发文，指出EHT的偏振数据有望探索超轻质量轴子暗物质的存在，从而对粒子物理领域也有着深刻的影响力，该研究中也提出了轴子让裱花的“甜甜圈”跳舞的理论方案。
事实上，在超越粒子物理学标准模型预言的各种极轻粒子中，轴子是最重要的候选者之一。寻找轴子是粒子物理学的首要任务之一，在许多基本理论如弦理论中被广泛预言存在。轴子也是一个完美的冷暗物质“候选者”，因为在极轻质量窗口，星系的一些小尺度问题有可能被轴子在星系中心形成平坦的分布所解决。
超大质量黑洞是探索黑洞附近轴子的一把“利器”。当最重天体与可能为最轻带质量轴子结合时，会发生奇妙的现象。即轻质量的轴子在黑洞附近会形成一片云，和黑洞组成引力原子系统。附着在黑洞视界周围的轴子云，在不断抽取黑洞自转能的过程中，将达到非常高的密度，远超过在太阳系附近的暗物质气体。
“除了纯粹的引力效应，轴子的存在也能使线偏振的方向产生额外的周期性旋转，周期在5到20天之间。偏振角的变化表现为沿着明亮的光环方向传播的波，这时，裱花图案的舞蹈犹如有一个特定模式，而不是像‘醉汉’的随机行走。”舒菁告诉《中国科学报》。
论文作者之一、理论物理研究所博士后陈一帆解释，所谓“跳舞”是指，“裱花”版黑洞以一个特定的形式震荡，在时间上以一个固定的周期旋转，在空间上绕着甜甜圈的方向有一个特殊的舞步。“我们可以通过比较黑洞附近偏振的分布及其随时间的演化，来确认是否存在轴子引起的偏振角的‘跳舞’。”
在该研究中，EHT连续4天测量了在M87附近发射的辐射线性偏振，提供了4天的线性偏振方向的高分辨率图像，这正是研究人员探索轴子所需要的信息。
舒菁表示，利用裱花图样4天变化的不同情况，我们可以使轴子和光子之间的耦合突破到以前未曾探索的区域。“‘跳舞’是我们预言的轴子如果存在的信号形式，如果没有看到‘跳舞’的形式，可以限制轴子的参数区间，比过去的限制都要强。”
期待更多数据探测更多奥秘
“为了降低吸积流的湍流变化的不确定度，我们引入了一种新的分析策略，将两个连续天之间的差异作为观测量来限制轴子引起的线偏振方向变化。”陈一帆说，未来，通过提供更详细的数据，特别是更多连续时间观测和更好的空间分辨率，可以探测到更大的参数空间。
舒菁表示，这是第一次理论提出黑洞事件视界望远镜探测轴子这一超轻新粒子，并与合作者进行了实际观测，是一项理论与实验结合非常密切的研究。
“我非常乐意建议发表这篇论文。”审稿人给出高度评价，该研究对轴子—光子耦合常数的最终约束是迄今为止最严格的，比以前的界限高出1-2个数量级，这是对EHT数据的有力应用以解决当代粒子物理界感兴趣的问题。所采用的技术策略可以在未来EHT所观测的更高质量的M87数据，以及其他超大质量黑洞数据上。
#一起翻译#
「花束みたいな恋をした」では、麦と絹が、映画のチケットを本のしおりにすること、好きなスニーカーのブランドや本、そして展覧会までが同じと、趣味の傾向や思考回路がまるで合わせ鏡のようにマッチし似通っていることから意気投合する。しかし、趣味の傾向が同じだからといって、世界観や人生観、価値観も全く同じであるとは限らない。新潟から上京して、愛する人と生涯を共にすることを願う麦と、東京で生まれ育ち、恋愛にはネガティブで、「始まりはいつも終わりの始まり」と考えている絹は、本質的には全く違う男女だ。そんな二人が、学生から社会人へと変わり、「責任感」や「自立」といった現実的な問題に直面し、それぞれ自分の道を歩むことを決断する。文芸が大好きな絹に対して、麦は営業職で成功することを追求しはじめ、二人が一緒に映画を見たり、音楽を聴いたりしていた時間が、麦が仕事で忙殺され、絹が寂しくそれを待つという時間へと変わってしまう。こうしたすれ違いの生活を送るうちに、二人の関係は冷めていき、最終的に「枯れて」しまう。しかし、一緒に5年も過ごしたため、思い出の場所、思い出の物もたくさんある。映画の最後では、冒頭のシーンに戻り、麦と絹はそれぞれの交際相手との食事中、偶然同じカフェで再会する。二人の言葉や振る舞い、思考回路は依然と全く変わっておらず似通っており、違うことと言えば、それぞれが新しい恋人を連れている点だ。
同映画を見た多くのネットユーザーからは、「恋愛したいなぁ」という声のほか、作品の中で描写されている趣味と世界観、人生観、価値観に関する話題に共鳴する声もたくさん上がり、ネットユーザーから、「生涯を共にできる相手は、一番好きな人とは限らない。でも、自分に一番ぴったりの人であるに違いない」や「ぴったりのタイミングで出会ったぴったりの人は、絶対に大切にしないと」、「恋愛の世界に白黒はない。このような告白、このような別れは、至極当然で、生活とはこういうもの」といったメッセージが寄せられている。恋愛に「心残り」というのはつきもので、花束が枯れるまでの時間がどれほどであっても、互いに相手の生活の中に、少しであっても何かを残すことができれば、それは素敵なことなのかもしれない。
在《花束般的恋爱》中，麦和绢因兴趣爱好和思维逻辑如出一辙而情投意合，他们都喜欢把电影票做成书签，爱穿同一牌子的运动鞋、爱读同一类型的书籍甚至连爱看的展览会都相差无几。然而兴趣爱好相同，世界观、人生观、价值观却未必完全相同。从新泻来到东京，渴望与心爱之人共度余生的麦，与东京本地姑娘、爱情悲观主义者，且认为“开始即结束的开始”的绢，本质上是迥然不同的两类人。当迥然不同的两个人从学生向社会人转变的过程中，遇到责任心与自立等现实问题时，选择了截然不同的两条路。绢热爱文艺，而麦开始追求销售岗位上的成功，两人一起看电影、听音乐的时光，也慢慢地被麦忙于工作、绢寂寞地等待着麦而取代。在渐行渐远中，两人逐渐疏离，最终“枯萎”。但相恋5年，有很多值得回忆的地方与东西。影片最后，又回到了电影开始的那一幕，麦和绢与各自的另一半吃饭时，在同一家咖啡馆偶然重逢。两人的言谈举止和思维方式依然如出一辙，但不同的是两人的身边各自有了新伴侣。
不少网友看完后纷纷表示“好想谈恋爱啊”，也对影片中描述的兴趣爱好和世界观、人生观、价值观等话题产生共鸣，网友们纷纷留言“共度余生的人未必是最爱的人，但一定是最适合自己的人”、“在合适的时机遇到合适的人，一定要好好珍惜”、“爱情世界没有黑白之分，生活便是如此，告白与分手理所当然”。恋爱中难免留有遗憾，无论花束盛放多久，只要彼此能在对方的生活中留下什么，哪怕是一点点，便是一件美好的事。
「花束みたいな恋をした」では、麦と絹が、映画のチケットを本のしおりにすること、好きなスニーカーのブランドや本、そして展覧会までが同じと、趣味の傾向や思考回路がまるで合わせ鏡のようにマッチし似通っていることから意気投合する。しかし、趣味の傾向が同じだからといって、世界観や人生観、価値観も全く同じであるとは限らない。新潟から上京して、愛する人と生涯を共にすることを願う麦と、東京で生まれ育ち、恋愛にはネガティブで、「始まりはいつも終わりの始まり」と考えている絹は、本質的には全く違う男女だ。そんな二人が、学生から社会人へと変わり、「責任感」や「自立」といった現実的な問題に直面し、それぞれ自分の道を歩むことを決断する。文芸が大好きな絹に対して、麦は営業職で成功することを追求しはじめ、二人が一緒に映画を見たり、音楽を聴いたりしていた時間が、麦が仕事で忙殺され、絹が寂しくそれを待つという時間へと変わってしまう。こうしたすれ違いの生活を送るうちに、二人の関係は冷めていき、最終的に「枯れて」しまう。しかし、一緒に5年も過ごしたため、思い出の場所、思い出の物もたくさんある。映画の最後では、冒頭のシーンに戻り、麦と絹はそれぞれの交際相手との食事中、偶然同じカフェで再会する。二人の言葉や振る舞い、思考回路は依然と全く変わっておらず似通っており、違うことと言えば、それぞれが新しい恋人を連れている点だ。
同映画を見た多くのネットユーザーからは、「恋愛したいなぁ」という声のほか、作品の中で描写されている趣味と世界観、人生観、価値観に関する話題に共鳴する声もたくさん上がり、ネットユーザーから、「生涯を共にできる相手は、一番好きな人とは限らない。でも、自分に一番ぴったりの人であるに違いない」や「ぴったりのタイミングで出会ったぴったりの人は、絶対に大切にしないと」、「恋愛の世界に白黒はない。このような告白、このような別れは、至極当然で、生活とはこういうもの」といったメッセージが寄せられている。恋愛に「心残り」というのはつきもので、花束が枯れるまでの時間がどれほどであっても、互いに相手の生活の中に、少しであっても何かを残すことができれば、それは素敵なことなのかもしれない。
在《花束般的恋爱》中，麦和绢因兴趣爱好和思维逻辑如出一辙而情投意合，他们都喜欢把电影票做成书签，爱穿同一牌子的运动鞋、爱读同一类型的书籍甚至连爱看的展览会都相差无几。然而兴趣爱好相同，世界观、人生观、价值观却未必完全相同。从新泻来到东京，渴望与心爱之人共度余生的麦，与东京本地姑娘、爱情悲观主义者，且认为“开始即结束的开始”的绢，本质上是迥然不同的两类人。当迥然不同的两个人从学生向社会人转变的过程中，遇到责任心与自立等现实问题时，选择了截然不同的两条路。绢热爱文艺，而麦开始追求销售岗位上的成功，两人一起看电影、听音乐的时光，也慢慢地被麦忙于工作、绢寂寞地等待着麦而取代。在渐行渐远中，两人逐渐疏离，最终“枯萎”。但相恋5年，有很多值得回忆的地方与东西。影片最后，又回到了电影开始的那一幕，麦和绢与各自的另一半吃饭时，在同一家咖啡馆偶然重逢。两人的言谈举止和思维方式依然如出一辙，但不同的是两人的身边各自有了新伴侣。
不少网友看完后纷纷表示“好想谈恋爱啊”，也对影片中描述的兴趣爱好和世界观、人生观、价值观等话题产生共鸣，网友们纷纷留言“共度余生的人未必是最爱的人，但一定是最适合自己的人”、“在合适的时机遇到合适的人，一定要好好珍惜”、“爱情世界没有黑白之分，生活便是如此，告白与分手理所当然”。恋爱中难免留有遗憾，无论花束盛放多久，只要彼此能在对方的生活中留下什么，哪怕是一点点，便是一件美好的事。
Hangzhou . Emperor scene
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公元帝景悬浮楼梯，快拿小本本抄作业啦！
❶ 对比传统的落地式设计，新颖别致的悬空设计，更能给人带来轻巧、美观的视觉感受，能够有效减轻厚重感、避免空间拥堵。.
❷ 每级台阶独立成块嵌入墙体，伴随着上下两层窗外洒进的丰盈光线。
❸ 拾级而上的阶梯，制造出一种云上漫步的错觉，展开光与影的叙事，隐藏镜观世界的另一个平行空间。
⚪️ 地址：杭州 . 公元帝景
⚪️ 阶段：@实景拍摄
https://t.cn/A6q8SEEl
#家居设计##家居创意[超话]##室内设计[超话]#
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❷ 每级台阶独立成块嵌入墙体，伴随着上下两层窗外洒进的丰盈光线。
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