梅松

授課老師簡(jiǎn)介：張立云，貴州大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，中國(guó)科學(xué)院天體物理博士，貴州大學(xué)物理與天文系副主任，貴州大學(xué)天文學(xué)科負(fù)責(zé)人，2014～2015年掛職黔南州天文局副局長(zhǎng)、主要研究方向?yàn)楹阈呛托行堑亩嗖ǘ斡^測(cè)研究。主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目三項(xiàng)、省部級(jí)基金多項(xiàng)，參與國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目一項(xiàng)（占3.5%），發(fā)表文章40多篇，致力于啟發(fā)和培養(yǎng)青少年的科學(xué)探索精神，提高了公眾科學(xué)文化素質(zhì)。

2016年9月25日，落戶(hù)中國(guó)貴州省平塘縣，世界上最大的球面射電望眼鏡，被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的FAST正式啟用，自此，中國(guó)的天文學(xué)又邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，貴州、平塘將被更多天文愛(ài)好者銘記。FAST投入使用后，將能搜尋到更多的奇異天體，其中蘊(yùn)涵著大量新發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)；甚至可以搜索星際通訊信號(hào)，開(kāi)展對(duì)地外文明的探索?！罢娴挠型庑侨藛?？”“宇宙里還有另一個(gè)地球嗎？”如今，就讓我們借助中國(guó)天眼，一起探尋那浩渺無(wú)際的璀璨太空。

科學(xué)不是知識(shí)，是探索未知！

仰望星空，你看到了什么？“那么多星星！”“大小不同！”“不同的顏色！”“成雙成對(duì)！”“背景好像不一樣！”為什么會(huì)這樣呢？張教授告訴大家，研究并且回答這些問(wèn)題的學(xué)科，就是人們常說(shuō)的天文學(xué)，天文學(xué)往往引起人們神秘莫測(cè)的感覺(jué)，它研究的大都是遙不可及的東西，不能用尺量，不能用稱(chēng)約，只能遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看著，有關(guān)它的知識(shí)全靠人們依據(jù)觀測(cè)推理取得。天文學(xué)（定義）是研究宇宙間天體（天體、天體系統(tǒng)以至整個(gè)宇宙）的科學(xué)。它研究天體的位置和運(yùn)動(dòng)，研究它們的化學(xué)組成、物理狀態(tài)和過(guò)程，以及它們的結(jié)構(gòu)和演化。天文學(xué)研究的對(duì)象主要是小行星、八大行星、太陽(yáng)、恒星、銀河系、河外星系等。

認(rèn)識(shí)宇宙，要先從我們居住的地球開(kāi)始。大家知道，我們居住的地球，是太陽(yáng)系八大行星之一，那么太陽(yáng)系的八大行星中其它行星是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？到底是誰(shuí)首次發(fā)現(xiàn)金木水火土五顆行星的，現(xiàn)在已經(jīng)無(wú)法考證；但可以確知的是1871年3月13日，英國(guó)天文學(xué)家赫歇爾首次發(fā)現(xiàn)了天王星；1846年9月23日，德國(guó)天文學(xué)家伽勒發(fā)現(xiàn)了海王星。除了我們熟知的大行星，到2009年，已經(jīng)被確認(rèn)存在的小行星數(shù)量已達(dá)到84萬(wàn)。

借助科技力量，讓我們?cè)娇丛竭h(yuǎn)

仰望星空，肉眼的觀察早已無(wú)法滿(mǎn)足我們的好奇心了，于是，聰明的人類(lèi)就發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡。從伽利略式望遠(yuǎn)鏡、開(kāi)普勒式望遠(yuǎn)鏡到射電望遠(yuǎn)鏡、哈勃空間望遠(yuǎn)鏡、空間天文望遠(yuǎn)鏡，人類(lèi)能看到的宇宙也越來(lái)越大，越來(lái)越遠(yuǎn)。

到目前為止，我國(guó)建立了許多射電望遠(yuǎn)鏡天文臺(tái)，如紫金山天文臺(tái)青海德令哈13.7米毫米波望遠(yuǎn)鏡；上海天文臺(tái)余山25米厘米波望遠(yuǎn)鏡；烏魯木齊南山25米厘米波射電望遠(yuǎn)鏡；云南天文臺(tái)昆明40米射電望遠(yuǎn)鏡；國(guó)家天文臺(tái)密云50米射電望遠(yuǎn)鏡；上海65米射電望遠(yuǎn)鏡；國(guó)家天文臺(tái)貴州大學(xué)天文聯(lián)合研究中心，貴州平塘500米球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）。

世界最大的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FivehundredmetersApertureSphericalTelescope），簡(jiǎn)稱(chēng)FAST。它座落于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮(zhèn)大窩凼洼地，由我國(guó)天文學(xué)家于1994年提出構(gòu)想，從預(yù)研到建成歷時(shí)22年，2016年9月25日落成啟用。為紀(jì)念FAST的建設(shè)，2013年5月23日，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（IAU）國(guó)際小行星中心發(fā)布公報(bào)，宇宙中編號(hào)為第92209號(hào)的小行星正式命名為“平塘星”，可見(jiàn)FAST的建設(shè)不但是我國(guó)天文界的大事，也是世界天文界的盛事。

FAST比德國(guó)波恩100米望遠(yuǎn)鏡靈敏度提高約10倍；與美國(guó)Arecibo300米望遠(yuǎn)鏡相比，綜合性能提高約10倍，在未來(lái)20-30年都將保持世界一流設(shè)備的地位。如果天體在宇宙空間均勻分布，F(xiàn)AST可觀測(cè)目標(biāo)的數(shù)目將增加約30倍。FAST是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)主導(dǎo)建設(shè)，具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，被譽(yù)為“中國(guó)天眼”，體現(xiàn)了三個(gè)自主創(chuàng)新：1.利用獨(dú)一無(wú)二的貴州天然喀斯特洼地臺(tái)址；2.應(yīng)用主動(dòng)反射面技術(shù)在地面改正球差；3輕型索拖動(dòng)饋源支撐將萬(wàn)噸平臺(tái)降至幾十噸。

500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡到底有多大呢？其接收面約有30個(gè)足球場(chǎng)大小。從天空看FAST，它就像一口巨大無(wú)比的鍋，周長(zhǎng)達(dá)到1570米，要1000.多人手拉手才能環(huán)抱起來(lái)。如果用這口鍋裝滿(mǎn)貴州出產(chǎn)的國(guó)酒茅臺(tái)，能裝下整整300億瓶。

這么大的望遠(yuǎn)鏡能發(fā)揮多大的作用呢？科學(xué)家們對(duì)它寄予了很高的期望。簡(jiǎn)單概括為以下幾個(gè)方面：

1.FAST有能力將中性氫觀測(cè)延伸至宇宙邊緣。

2.能用一年時(shí)間發(fā)現(xiàn)數(shù)千顆脈沖星（宇宙中旋轉(zhuǎn)最快的天體、旋轉(zhuǎn)冠軍）。

3.參與地外文明搜尋。

4.將深空通訊能力延伸至太陽(yáng)系外緣行星。

不是為了“外星人”而是為了“脈沖星”

上世紀(jì)30年代，德國(guó)物理學(xué)家威克發(fā)現(xiàn)了中子，蘇聯(lián)物理學(xué)家朗道即提出了“中子星”的概念設(shè)想，到了六十年代，天文學(xué)家休伊什的學(xué)生喬絲琳貝爾偶然收到了一種奇怪的電波，這種電波每隔1—2秒發(fā)射一次，就像人的脈搏跳動(dòng)一樣。人們?cè)欢劝阉?dāng)成是“外星人”的呼叫，轟動(dòng)一時(shí)。后來(lái)，英國(guó)科學(xué)家休伊什終于弄清了這種奇怪的電波，原來(lái)來(lái)自一種前所未知的特殊恒星，經(jīng)過(guò)計(jì)算，它的脈沖強(qiáng)度和頻率只有像中子星那樣體積小、密度大、質(zhì)量大的星體才能達(dá)到。中子星由于其磁軸和自轉(zhuǎn)軸并不重合，磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)電波等各種輻射可能會(huì)以一明一滅的方式傳到地球，有如人眨眼，故又稱(chēng)作脈沖星。脈沖星終于從猜想得到證實(shí)，成為二十世紀(jì)六十年代的四大天文學(xué)重要發(fā)現(xiàn)之一。Fasf的重要研究對(duì)象，就是脈沖星。

隨著天文學(xué)的發(fā)展，河外星系的探索已經(jīng)取得了很多成果，據(jù)統(tǒng)計(jì)：已發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系外行星的恒星2500顆；太陽(yáng)系外行星3426顆；雙星131顆。那么，外星文明是否真的存在？真的有“外星人”嗎？我想，在人類(lèi)的不斷探索下，謎底終將有揭開(kāi)的一天?。ň庉?夏冬）