风口|仰望星空的天文学家，站到了 AI 风口上( 二 )

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「就像 70 年代为了探索霍金辐射，发展了一个亚毫米波的接收机，里面就有关键技术应用到了现在最常见的 Wi-Fi 上。」聊到这里，极客公园创始人张鹏也不禁感慨，「科学家永远不内卷，他们总在对技术有推动升维，因为有太多未知要去研究。」
天文和科技，交织向前「测地球到太阳距离，要通过金星凌日去测。金星凌日以两次凌日为一组，间隔 8 年，但是两组之间的间隔却有 100 多年。如果赶上两次阴天，当年的天文学家，一辈子就这么过去了。」蔡峥开玩笑。不过一个有趣的例子足以说明，为什么很多天文学家究其一生只能研究一件事儿。毕竟人类文明不过几千年，放入宇宙的时空，沧海一粟。
然而过去三十年，人类社会被互联网、数字化深刻地改造，原来只能靠「等」的天文学家可以通过 AI、大数据等技术加快研究步伐。
蔡峥举了一个例子，以前用发现爱因斯坦环推导前景暗物质分布的方式是解爱因斯坦场方程，要用超级计算机算两个星期。所谓爱因斯坦环是指，当光线由恒星发出，遇到质量极大的星系团、暗物质之后产生的引力透镜现象。然而现在，AI 算法可以做图像训练，从图像到图像，不管中间的方程。但一旦一个爱因斯坦环被发现，就能马上从图像推算出一个最为接近的暗物质结构，速度比之前提高了亿倍。

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「以前超级计算机要算两个星期的东西，现在通过 AI、机器学习算法在一台个人电脑上几秒中就能出来。」算力的提升、大数据时代的来临对于本来需要巨大算力的天文计算，变得更加迅速。这让张鹏回忆起几年前，去往 LIGO（激光干涉引力波观测站）实验室。实验室人员告诉他，科技发展与天文学是相辅相成的，往前推二十年，当零配件、技术都达不到一定灵敏度，也无法通过一个先进的设计探测到引力波。
如果说过去人类的好奇心和求知欲让人类仰头看天，那么今天科技的进步和应用愈发重要，让天文学家拥有更加先进和快速的方法论同时，决定了我们能看多远的天空。原来只能靠天才科学家去猜去想，如今依托于海量数据，AI 总结成一些模型，也许人类就能在规律中找到新的值得推理的理论。
「天文不仅是浪漫的事儿，还是顶天立地的事儿」「普通人看星星是浪漫，天文学家看星星，就是一堆不断变化的数字，会不会无聊？」面对这样的提问，蔡峥称，如今科技的发展大大提升科学家的效率，「相当于 AI 给天文学家当助理了。」
蔡峥做了一个类比，就像降噪耳机使用的 AI 降噪算法，他们正在研究如何在低信噪比的光谱中迅速发现发射线、吸收线。使用 AI 降噪进一步把信噪比提高，相当于把望远镜的口径变大，更有效地滤掉没用的噪声。
另一方面，蔡峥觉得未来三十年将是天文学极速发展的三十年。近十年的诺贝尔奖，天体物理拿了五个，因为天文学正在极大受益于科技，处于加速发展的态势。蔡峥十分羡慕在这个时代做天文研究的学生，「美欧日，无论在地基还是空间望远镜未来十年都会有量级的提高，中国也将有自己的『哈勃』——中国空间站工程巡天望远镜，清华大学也在探索世界最大的光谱巡天望远镜。」

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然而这个对全人类有益的领域，在蔡峥看来，还没有得到足够的关注度。中国研究天体物理的研究生每年最多也就两三百人，然而在美国，做职业天文学研究的天文学家超过万人。「我们很希望在人类共同关注的基础重大问题上，也能有我们中国人的贡献和解答。这也是实现人类命运共同体的具体体现。」