投资6亿建造的全球第一望远镜“中国天眼”,究竟发现过什么
中国天眼
在中国天眼还没有建成之前,中国的天文学发展被严重阻碍。这是因为天文学的发展需要建立在天文观测之上。如果我们放眼整个人类的科学史就会发现,伟大的天文学家基本上都拥有超强的观测水平。比如:第谷手工活一流,造就了超一流的观测设备,得到了详细而精准的观测数据,开普勒正是建立在第谷工作的基础上得到了开普勒三大定律;伽利略直接就发明了天文望眼镜,看到了远超同时代人的宇宙图景。
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所以,没有高水平的观测设备,天文学很难得到高速的发展。不仅如此,天文学的发展如果被阻碍,也会影响到基础科学的发展。牛顿的万有引力定律就需要通过第一任英国格林尼治天文台台长弗拉姆斯蒂德的观测数据来验证。爱因斯坦的广义相对论就是通过天文学家爱丁顿观测星光偏折来验证的。
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但是一直以来,中国都没有口径足够大的高精度,高灵敏度的望远镜。以至于许多项目需要花钱借用国外的望远镜,费用不少,而且使用时长受限。因此,“中国天眼”的建立可以大大的推进我们国家天文学和基础科学的发展。那天眼到底有什么过人之处呢?
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中国天眼是一个500米口径球面射电望远镜,简称FAST。它是目前世界上最大的射电望远镜,口径达到了500米,面积有30个足球场那么大。可能有人要问了,“射电望远镜”和普通的望远镜有什么区别呢?我们能够看到东西,主要是因为电磁波进入了我们的眼睛。望远镜观测的原理也是一样的,就是电磁波进入到望远镜的镜面当中。但是电磁波实际上是一个很大的家族,我们肉眼能看到的叫做可见光,它只是电磁波家族里很小的一部分。
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电磁波当中还有很多的波段是我们看不到的。但是它们也携带的大量的信息,其中就有射电波段。它实际上是无线电波的一部分,由于地球的大气层可以吸收来自于宇宙的大部分电磁波辐射。只有部分无线电波和可见光可以透过大气层,于是就把这部分的无线电波称为射电波。由于射电波的这个特性,我们可以直接通过地球上的射电望远镜来接收这些信号。
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而在这个波段中涵盖了大量极其重要的天文研究对象,比如:射电星系,类星体,脉冲星和宇宙微波背景辐射等等,这些也是如今天文学最前沿的研究领域。而中国天眼在众多射电望远镜中,性能是最好的。在此之前,性能最好的是美国的阿雷西博350米望远镜,中国天眼要比它综合性能强上10倍。
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它甚至可以捕捉到130多亿光年外的信号,也就是来自于可观测宇宙边缘的信号。因此,中国天眼使得我们国家在这个领域处于世界领先的水平。那么问题来了,中国天眼到如今有哪些成就呢?
【投资6亿建造的全球第一望远镜“中国天眼”,究竟发现过什么】
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中国天眼的任务中国天眼的科学目标一共有7个,基本上可以分为两大类。第一类就是推动中国基础科学的发展,正如开头说到的那样,天文学的发展对于基础科学的作用是十分重要的。第二类是绘制星际地图,甚至是寻找外星文明。
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绘制星际地图主要是依靠观测脉冲星,脉冲星就是快速旋转的天体,一般来说是中子星,它可以有规律地,不断地向外辐射电磁脉冲信号,科学家可以脉冲星照向地球的周期来推导脉冲星的位置。
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所以,脉冲星可以充当宇宙的灯塔。只要观测到的脉冲星数量越多,我们找到的宇宙“灯塔”越多,定位也就越准。无论是将来想要星际航行,还是在某个地方发现了外星文明,都需要基于这张“地图”。一直以来,世界各国都在寻找脉冲星的征途上相互较量。在这方面欧美国家遥遥领先,其中最多的当属澳大利亚,观测到了2600多个,不过不是仅仅依靠一个探测器,而是好几个。
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