望远镜:打开通向宇宙的窗户

来源 :新民周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lideqiang163com
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  自古以来,人类就对浩瀚的宇宙感到好奇。然而,人类肉眼所见有限,世界上存在着无数人的肉眼看不到的世界。
  1609年,从意大利科学家伽利略第一次把他的简陋的5厘米望远镜转向天空的那一刻起,人类对宇宙的认识便提升到了全新的高度。其中打开通向宇宙的窗户、使“望远”的极限得以扩大的就要数射电望远镜。
  1957年10月11日,当时世界上最大的可动射电望远镜在英国约德雷尔河岸建成。最初它被命名为MARK I望远镜,人们估计它的工作寿命只有十年。但在之后的数十年内,它依然坚持工作。
  宇宙是安静的,仰望是孤独的。如今,随着人类制造工艺的发展,望远镜技术也得以突飞猛进,使得科学家能够观测太空中更广袤的区域。

让人类看到了“看不见的”宇宙


  当地时间2019年7月9日,第43届世界遗产大会在阿塞拜疆巴库闭幕,在这次大会上,总计有29项申报项目列入《世界遗产名录》。与中国的良渚一样,英国卓瑞尔河岸天文台(Jodrell Bank Observatory)的顺利入选显得相当与众不同,因为在这个遗产中,陪伴人类探索远方的不是诗歌,而是属于我们这个时代的高科技。
  卓瑞尔河岸天文台隶属于英国曼彻斯特大学,位于曼彻斯特大学以南20余公里柴郡的乡村中。建成之初,这里只有一些简单的天文观测设备,直到1952年开始建造射电望远镜。
  1957年10月11日,MARK 1望远镜竣工,其口径达到67米,是当时世界上最大的可动射电望远镜。后来,它被更名为洛弗尔射电望远镜,以纪念其建造者曼彻斯特大学的天文学教授洛弗尔·伯纳德爵士(Sir Bernard Lovell)。
  据记载,洛弗尔射电望远镜建造完成后便迅速投入使用,它的第一项任务是追踪苏联于1957年10月4日发射的全世界第一颗人造卫星“斯普特尼克一号”。作为当时世界上唯一能够准确对在轨卫星进行轨道跟踪的设备,该望远镜在距离“斯普特尼克一号”数百公里的地表,用它硕大的“眼睛”注视着人类迈向太空的第一步。
1990年发射升空的哈勃望远镜。

  在随后的一段时间里,出现了一个“有趣”的现象,洛弗尔射电望远镜在其进行天文观测之余的一项重要任务便是,作为巨型雷达,为处于太空竞赛的美国和苏联提供各种探测器的轨道跟踪工作。这是科技在那样的国际环境下促成的“交流”。
  如今,老当益壮的洛弗尔射电望远镜是世界上第三大的全动式射电望远镜,仍在为曼彻斯特大学的学生、天文学家和工程师的教学和研究提供帮助。
  而作为世界上第一台大型射电望远镜的拥有者,卓瑞尔河岸天文台在射电天文学领域初期的研究成果都是突破性的,其贡献包括发现了天体微波激射,确认了脉冲星的存在,参与了第一例引力透镜的观测工作,发现了第一例位于球状星云中的脉冲星等等。
  作为近当代高科技成就的典型案例,射电望远镜的出现彻底颠覆了人们对宇宙的理解——通过对电磁波的探测,让人类看到了“看不见的”宇宙,这是传统光学望远镜所难以企及的。

哈勃:从地面到太空


  随着航天技术的发展,想要得到直接清晰的宇宙图像,科学家们认为,将望远镜直接放在大气层外的太空是最好的办法。
  事实上,早在1946年,普林斯顿大学的天体物理学家莱曼·斯皮策在论文《在地球之外的天文观测优势》中就曾提出太空望远镜相比于地面望远镜的两大优势——第一,太空望远镜不受大气影响,能够极大提升角分辨率;第二,太空望远镜可以观测到被大气层吸收殆尽的紫外线和红外线。
  于是,美国从上世纪90年代初起,在十余年时间内先后发射了四台工作波段不同的大型太空望远镜。其中,最著名的当属哈勃太空望远镜。
  1990年4月24日,哈勃太空望远镜搭乘着发现号航天飞机一飞冲天,开启伟大的太空探索传奇。但哈勃太空望远镜的故事实际始于发射前20多年:美国国家航空航天局(NASA)最初在1968年就确定了在太空建造3米口径反射望远镜计划,暂时命名为大型太空望远镜(LST),预计1979年发射。然而,由于经费等问题,该计划一拖再拖。1980年,大型太空望远镜正式被命名为哈勃太空望远镜,用以致敬伟大的天文学家埃德温·哈勃。
  在经过多年努力后,哈勃太空望远镜终于在1985年组装完毕,准备发射。但1986年,挑战者号航天飞机在发射升空时突然爆炸坠毁,7名宇航员全部罹难,NASA航天飞机被迫停飞两年,哈勃太空望远镜的发射任务也随之搁浅。在此期间,NASA也没闲着,对哈勃太空望远镜进行一系列改进与测试。随着航天飞机1988年再度升空,哈勃太空望远镜发射时间被安排在1990年。
  在过去30年里,哈勃太空望远镜环绕地球飞行超过60亿公里,进行的观测超过140万次,天文学家利用哈勃的观测数据发表了超过17000篇科学论文,而这些论文又被引用超过80万次……
  在此之前,人类能够观测到的宇宙范围只有70亿光年。而哈勃通过无与伦比的观测能力,将人类的视野扩展到130亿光年以外。哈勃望远镜的工作带来了許多难以置信的科学突破,其中最有名的一次可能是在20世纪90年代末,当时天文学家通过研究哈勃观测到的超新星爆炸,发现宇宙的膨胀速度正在加快。这一发现导致了一种被称为暗能量的神秘力量的提出,暗能量显然占了宇宙的70%,这一发现为三位科学家赢得了2011年诺贝尔物理学奖。
  除非望远镜遭受灾难性故障,导致其所有仪器无法使用或消除望远镜指向目标的能力,否则哈勃太空望远镜至少将持续运行到2021年6月30日。
  宇宙浩瀚无穷,探索永不停止。据外媒报道,2023年,NASA将发射一台新的太空望远镜。该任务的全称是“研究宇宙历史和再电离时期的光谱光度计和冰探测器”,简称为SPHEREx。它将致力于解决两个关键问题:宇宙是如何演化的,以及一些重要的生命基础分子在银河系中分布的情况。

历史上的这一周

其他文献
对岸的绿眼睛 竹子    一行四人,已经在神农架的无人山林中钻了三天了,从地图和GPS的显示看,这里离最近的人类集居地起码还有10公里以上的距离,走到太阳偏西,看看表,将近五点。山里天一开始黑,很快就使伸手不见五指,我们在一片相对平整的坡上扎了营。四个人上下忙活着,等篝火,帐篷都就位时,天已经迅速的黑了下来。  吃过晚饭,我开始安排夜间值班,G和C值前半夜,到两点钟换我和T。安排完毕,我正脱下靴子
1956 年,长春第一汽车制造厂试制的第一批国产解放牌载货汽车出厂。  1955年4月4日,中共七届五中全会批准了《关于中华人民共和国发展国民经济的第一个五年计划草案的决议》;当年7月30日,全国一届人大二次会议审议并通过了“一五”计划。近70年来,中国共实施完成了13个五年规划(计划),将一个一穷二白的国家变成世界第二大经济体,取得了举世瞩目的成就。  “编制和实施国民经济和社会发展五年规划,是
上周去杭州,在龙井村喝了茶,又去参观钱塘江边的江洋畈原生态公园,最后走进杭帮菜博物馆。博物馆建成不久,青砖粉墙黛瓦,与周边的生态环境相生相融。馆内的十个展区,以二十个历史事件为线索,梳理了上溯至良渚文化,下至明清两朝等不同历史阶段,杭帮菜传承和发展的史实,还有建国后、特别是改革开放以来杭帮菜令人瞩目的新格局。  杭帮菜,在业内被目为小帮菜,与绍兴、宁波、台州、舟山等地方风味归于一类,属于旁门左道,
“在绝大多数情况下,你最棒的卧室天花板就是开阔的夜空。这是最理所当然的过夜方式, 可以节省重量、时间、精力和金钱。”  —科林·弗莱彻,《徒步者完全指南》  像这样的夜晚和早晨,有时风摇晃着帐篷,有时雨点敲打在帐篷上—正是多日背包徒步跟一日徒步和从小屋到小屋、旅舍到旅舍的旅行之间的区别。我徒步时,总会追求这样的时刻:我自己似乎跟周围的世界融为一体,成为树木与山峦的一部分。当我连续好几天生活在荒野中
上图:8月11日,上海上港2-0上海申花。胡尔克庆祝进球。  山一程,水一程,身向榆关那畔行……在上海上港提前夺得2018年中超联赛冠军后,为2019亚洲杯而准备的国足集训名单,于11月9日出炉。生于2000年的上海申花小将朱辰杰入选。今年刚满18岁的他,成为首位入选国足的“00后”。  上港推翻恒大王朝,很大的一个原因是年龄优势。以上港客战恒大为例,上港先发主力阵容平均年龄27岁,而恒大首发阵容
学校放假,爸爸出差了。妈妈要回单位加班,家里又没人,她只好带我一起去加班。  妈妈平时上班是坐地铁去的,地铁里人山人海,我们好不容易才挤了上去,很幸运,找到一个位置坐了下来。  地铁在黑黑的隧道里飞快行驶。我们要坐十几站才到,车厢里人非常多,有点拥挤。广播员提醒旅客到站下车的悦耳声音,伴随着地铁飞速前进的声音,不时在车厢中回荡。  突然,我发现对面坐着一位护士姐姐,戴着口罩,身上还穿着护士工作服,
口述实录  李修文,湖北省作家协会主席。疫情面前,希望自己多一些冷静和理智。2月4日,一名市民在武汉长江大桥附近骑车。  武汉封城的第二天,我原本准备一早就回湖北荆门老家过春节。我也没想到会封城啊,结果就走不了了。我老家也有几百例感染新型肺炎,我父母的情况我也非常担心,但我没有办法,现在只能是“一种相思,两地哀愁”。  我的生活习惯平常晚上睡得很晚,因为原本第二天要回老家,我就早睡了,准备第二天早
我有个老师,她有一个口头禅:“真是莫名其妙!”每天最少也要说十几遍,我们都听烦了,可她还不厌其烦地继续着。  周一,班上有18位同学忘记带作业了,她一生气一着急,口头禅就出来了。只见她双手叉着腰,眼睛瞪得似乎要喷火:“真是莫名其妙,你们又不是小宝宝,怎么会连作业都忘带?”  一次上课,老师叫我们练字,可我们的坐姿千奇百怪,有歪着的,有趴着的,有仰头的……老师生气了:“真是莫名其妙,你们又不是老头子
王清州作品《华盖》。  近日,画家王清州先生个人作品展览在莫干山路M50艺术区ArtMeng空间举办。作为一名70后中国画艺术家,王清州先后就讀于中国人民大学徐悲鸿艺术学院、中国艺术研究院中国书法院,师从王镛等先生。多年来,他在中国和美国、德国、法国、意大利、日本等举办38次个人作品展。现为北京798艺术区艺术家,法国泰勒艺术家基金会会员,法国世纪艺术国际文化交流协会顾问。  王清州的绘画艺术,其
天上不会掉“全球变暖”砸死谁,地上也不会出现“全球变暖”裂缝吞噬谁;我们的银行存款不会因为全球变暖而骤减,股市似乎对高温更感兴趣。  全球变暖,到底我们会怎样?  2007年4月份,在布鲁塞尔召开的世界生物燃料会议上 新的气候报告指出,全球变暖对日常生活的影响已经暴露出来,而且在未来几十年内将极大地影响我们的生活。  这份新报告汇集了一千多名科学家的研究成果美国科罗拉多州国家大气研究中心的罗密欧