本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
不久前，我偶然发现《大众科学》档案中一篇关于超长基线射电干涉测量早期文章，这项技术正是事件视界望远镜所采用的。正如本博客的读者所知，事件视界望远镜是一个行星尺寸的射电望远镜阵列，目前正在开发中，很快将用于拍摄银河系中心的黑洞。射电天文学家肯·凯勒曼——现在是美国国家射电天文台的高级科学家——参与了超长基线干涉测量技术的开发，并在1972年为本杂志撰写了一篇关于该主题的十二页专题报道（PDF格式，需要购买/订阅）。
这是一份引人入胜的文献，原因有几个。首先，它写得很好，对长基线射电干涉测量（其中“两个相对较小的天线充当一个巨大射电望远镜的相对边缘”）的解释是我读过的最清晰的之一。但这篇文章的历史原因也很有趣。正如凯勒曼所明确指出的那样，开发超长基线干涉测量技术的一个主要动机是为了近距离观察类星体的核心，马丁·施密特在九年前刚刚发现了类星体。
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1972年，类星体仍然是令人费解的神秘事物。它们太亮太远，难以轻易解释。正如凯勒曼所写：“为了解释观测到的辐射功率所需的能量非常巨大，而这种能量的起源及其向相对论粒子的转换问题一直是现代天体物理学中最具挑战性的问题之一。”
现在普遍认为，类星体是非常遥远的星系，其核心包含着正在吞噬物质的超大质量黑洞。这个想法在凯勒曼的文章发表时就已经出现——约翰·惠勒在1967年创造了“黑洞”这个词，而唐纳德·林登·贝尔在1969年提出类星体可能由超大质量黑洞提供能量——但显然它并没有得到充分的证实。相反，类星体提出了一个接近危机的挑战：“一些天文学家认为，我们已经达到了传统物理学的极限，只有全新的理论才能解释星系核和类星体看似奇特的能量输出。”
找到解决这场危机的方法需要深入观察类星体，研究“这些难以置信的微小物体，并对其进行充分的详细分析，从而揭示产生强烈射电辐射的复杂现象，”正如凯勒曼所写。深入观察类星体需要建造具有前所未有的角分辨率的望远镜。将足够远距离放置的射电望远镜对可以完成这项工作，但它们必须远到荒谬的程度——位于不同的洲。
当时，射电干涉仪由两个相隔几公里的天线组成，并通过电缆连接。这些被称为连接元件干涉仪。凯勒曼提出，“磁带记录干涉仪”可以将基线扩展到跨越大陆和海洋。在这种方案中，干涉仪中的每个天线分别记录它接收到的信号；之后，科学家们比较这两个记录。如果他们正确同步记录并且信号同相，那么噪声将被消除，而宇宙信号将变得更大更强。凯勒曼写道，早在1961年，苏联就考虑过这种可能性，但技术尚未准备好：“利用磁带记录干涉仪来研究射电星系和类星体微弱得多的射电辐射必须等到稳定的原子频率标准和高速磁带录音机可商用化之后。”
如果您对该主题感兴趣，不妨阅读一下凯勒曼的文章。它让人感觉到了过去几十年中天体物理知识和天文技术取得了多大的进步。同样有趣的是，天文学家可能很快将用于拍摄黑洞第一张照片的技术是在四十年前开发的，无意中用于这个目的。