中國天眼 伊犁 |
送交者: 伊犁 2020年01月14日22:17:47 於 [五 味 齋] 發送悄悄話 |
沒有想到來貴州旅遊時,天眼,這只全世界最大的眼睛,就在距離貴陽兩百五十公里的山中。我記得前兩年在中文報上讀到一段新聞,世界最大直徑五百米的望遠鏡,在中國安裝。當時也沒有多留意,這次有機會可以一睹它的真面目,我們都覺得很興奮。 我們在貴陽的高鐵站,與科學院派來的司機小陳碰面,他要接我們去平塘縣附近的天眼,需要三個半小時的車程。先是開了兩個多小時的公路,兩旁丘陵地帶,薄霧籠罩,經過幾個小鎮,出了高速,還要走一段盤山路。此處偏遠地帶,高速公路通行無阻,盤山路也是替天眼觀望台修造的。天眼附近山區屬於卡斯特地形,橢圓型的矮小山頭,平地稀少,缺耕地,山坡上的梯田也荒蕪着。 到達時已晚上七點,我們住進科學院研究人員的大樓,一棟新型的五層樓木造建築,背靠着山坡,環境非常安靜。秋末晚間山中氣溫只有攝氏零度。外面已漆黑,過了晚餐時間,幸好給我們留了飯。辦公室李副主任是一位天文學家,帶領我們參觀在地下層的遙控室,一間小小的房間,在正中的牆上打着一些影象。左右兩排放了十來部電腦。一群年輕男女學員面對螢幕,他們都很專注的看螢幕。李副主任說,正式的觀察與運作要等到2019年的夏天。目前學生們的工作是在學習運作電腦,遙控儀器等等。 第二天早上九點,小陳開車帶着我們去參觀天眼,離中心只有幾百米距離。 天眼最初的構思來自一位天文學家南仁東院士,他是天眼的催生者,為了尋找一處適合地方,他在十多年前便拔山涉水,經歷無數挑戰,才找到這里。面積,圓周都剛好合適,附近的地理環境也要配合。這里荒僻,聽說谷底本來住了十幾家苗族村民,獲得他們的同意後,被搬遷到五公里以外的房子。卡斯特地形的好處是排水容易,為了以防萬一,在谷底挖了兩條巨渠通水。他們還把四周的山壁用石灰凝固,以防落泥。 車子沿着一條在天眼山邊修的彎路往下走。車子本來可以開到盤底,我們停在路邊, 看見很多工人正在山坡旁修建,我們不想打擾他們工作。 中國天眼,一座全世界最大的無線電天文台。原來人類自從發明無線電技術後,忽然多了一隻眼和一隻耳朵,可以觀察和收聽宇宙中無線電的信息。 很多人會問:無線電是什麼?自從十九世紀科學上發生過一次大統一。英國科學家麥士威(Maxwell)發現電、磁和光原來三合為一,是一樣東西,叫做電磁場,但這不是普通的統一,把已知的東西合為一體。原來所謂光,就是波長很短的電磁波,但是這個統一場包括波長較長的電磁波,於是大家馬上要找出它是什麼。這就是後來的無線電波,所以後來我們可以用它來打電報。傳統的望遠鏡,利用了可見光,後來推廣到紅外光,最後二戰之後再發展無線電望遠鏡。 天眼之前,全世界最大的望遠鏡就是美國的Arecibo ,安置在Caribbean 海中的San Juan 島上, 它不屬於美國領土,是美國的屬地。它建於六十年前,直徑為三百米,他們想做的最有名的實驗,就是要尋找外星人,可惜到目前為止沒有成功。中國建立這座五百米直徑的望遠鏡,也是想追求這個目標。 天眼望遠鏡很像一個極大的碗,周圍共建了六座擎天高塔,由無數的鋼纜支柱承載, 鋼纜的製造大有學問,是國家冶金部所特製,新建的珠港澳大橋,也是用這種鋼纜。鋼纜造成一個像蜘蛛網的結構,然後把薄薄的鋁合金鑲在上面,一共有4450塊三角形的超薄鋁片,我們可以在下面看見光線透進來。鋁片可以移動,用來控制望遠鏡的運作。常用的無線電波為21厘米,也就是1.45GHz。 南仁東院士早年留學比利時,後來放棄外國的優越條件,回到貧窮落後的中國工作。據說當年他在外國一天的工資,等於他在國內一年的工資。他除了研究科學之外,還能作詩畫畫。有一次,他要去歐洲開會,為了節省旅費,先到東歐,然後坐火車去西歐。當時社會很窮,出差費少。他起先不知道在歐洲坐火車每經過一個小國,海關都要收費,結果旅費不夠。後來他靈機一觸,在街頭擺攤為人畫俏像,居然賺夠旅費,成功到達終點。南先生為了找適合安置天眼的地方,任勞任怨,費了二十年時間,找遍中國西南各省,看上貴州的火山坑,終於找到這塊風水寶地。從南先生的經歷,可以知道一個人要干一件大事,除了崇高的理想,還需要有堅決不拔的意志。不幸南先生兩年前已去世,我們只能看到他的銅像,矗立在天文台的辦公大樓的草地上。 建立如此龐大的望遠鏡到底有什麼作用呢? 最重要的觀察,包括沖脈星(pulsar),暗物質(dark matter),星雲(galaxy),和星際間的份子云(molecular clouds)等等。 不過大家最感興趣的是尋找外星人。宇宙間到底有沒有外星人?這個問題由康乃爾大學Frank Drake教授在1965年首先提出,當時他正主持一個無線電望遠鏡的研究計畫,他寫下一條著名的公式,可以用來計算在我們的銀河系裡到底有多少個先進的文明社會。這道公式有七項,大部分都很容易估計出來,譬如銀河系每年產生恆星的數量,每一個恆星有多少個行星,但是最難估計是公式里的第七項——文明社會的壽命,以我們地球為例,我們有文字與文化的時間,不超過一萬年,近代科學的產生包括無線電,只不過一百年。儘管如此,大家還可以算出銀河系可能有幾百到幾千個先進文明。 最近去世的英國大科學家Hawkins,勸告人類千萬不要去找外星人,因為他們的科技極可能遠遠在我們之上。一旦我們這些落後民族被發現,可能會被他們徹底毀滅。 我認為霍金的理論未必合理。首先外星人如果擁有比我們更高的文明,他們的文明史遠遠不止一百年或什至一萬年,所以他們必定掌握了比我們更高的智慧。正如一位科學家David Greenspoon先生提出:比我們更先進的文明可能已經掌握了永恆的生命,已到了知天安命的境界,他們絕對不會像上世紀的帝國主義,隨便殺戮無辜的弱勢群眾。所以對地球人來說,這可能是一個大好機會,在未自傷殘殺前,獲得他們的智慧。因此可以蛙跳式進入永恆的生命。
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