觉宇宙之无穷——参观FAST游记

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作者:成大立,刘鸿倬,孙玉祺(科学史本科08级)

12月8日上午9点,科学史系部分师生乘坐大巴前往机场,开始了参观天眼的旅程。下午四点左右,师生到达贵阳机场,并在贵阳市区吃晚饭。饭桌上大家也渐渐放开了拘束,在聊天中熟络了起来。

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吃完晚饭后,杨舰老师加入队伍,一起乘坐大巴前往天眼所在地贵州省平塘县克度镇。

到了12月,即使是地处西南的贵州气温也已经降到了零下,再加上气候潮湿,一路上不断地有雨夹雪拍打着车窗。司机担心冻雨使得路面结冰导致高速关闭,我们不得不加紧行程。贵州地势崎岖,山路较多,直到10点左右,我们才到达了住处,位于FAST附近的星辰天缘酒店。这家酒店地处偏僻的群山之中,天眼周围本身要求减少电磁波干扰,这样的环境对天文观测十分有利,酒店也很贴心的在房间阳台上配备了一架小型天文望远镜,供旅客观赏夜空,只可惜这几天阴雨连绵,什么也看不到。大家经过一天的奔波,简单收拾后就休息了。

12月9日早上8点,全体人员收拾完毕准备出发。虽然天眼已经近在咫尺,但由于我们和司机师傅对这里的路况并不熟悉,走错了两次路才找到,在浓雾弥漫的崎岖山路上前行,为即将到达的目的地增加了一份期待感。

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全体师生与李奇生老师在FAST综合楼前合影

到了FAST驻地门口,大家按规定寄存了所有电子设备,随后在天眼工作的李奇生老师带我们进入研究中心,为我们简单介绍了一些相关知识,也解答了我们的一些疑问。FAST的全称是500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope),直径有500米,是当之无愧的世界之最。但这直径500米的反射面实际上是由四千余个三角形的铝板拼接在一起的;其中观测时使用的范围为300米,在使用时会通过下方牵引的钢索将这一部分的球面变为抛物面,同时将馈源舱移至抛物面焦点以接收信号。所使用的300米区域会不断变化,也就是改变着观测方向,以持续观测同一对象。由于反射面是由数量众多的三角形拼接而成,再加上建造时就已经规划好了球面的形状,只需要略微调整三角形铝板的位置就可以形成所需要的抛物面,三角形顶点的最大纵向变化距离只有0.4米。

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天眼一角

FAST的目标是接受来自遥远太空的电磁信号,信号频率范围为70MHz~3GHz,因此在使用时需要最大程度的避免地球上电磁波的干扰。虽然选址选在了一个偏僻的喀斯特地貌山坳中,附近基本没有电磁信号源,山体也能够阻挡部分干扰信号,但是遍布全球的GPS和广播信号仍会带来一些负面影响。

目前,FAST还处于调试阶段,大概需要3~5年的时间才能投入正式运营,对外承接科研观测任务。但是在一年的调试时间中,FAST已经小有成就,发现了60多颗脉冲星。

介绍完之后,李老师带我们近距离参观了天眼,走到了“大锅”的边上。近距离观看时感觉似乎500米的直径比我们想象的还要大一些,结合着实物,我们又问了一些问题,李老师都一一解答。由于周围的路面和基础设施尚未完善,我们走了一小段便折返了,并顺便在“锅边”拍照留念。

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全体师生及李奇生老师与天眼亲密合影

天眼的参观就这样结束了,似乎有些匆忙草率,两天的旅途,参观时间却实际只有一个多小时;但仔细想想,想要看到这样伟大的工程确实就得花这么大功夫,这样想来,这两天的奔波也是不虚此行了。

FAST是世界上口径最大的射电望远镜,但是单个的望远镜的分辨率低于阵列式的望远镜。目前,在南非、澳大利亚等地正在建设新的大规模射电望远镜阵列(平方公里阵列,SKA),等到它建成,“天眼”恐怕要屈居第二了。虽然如此,FAST工程仍是一个重要的标志,“天眼”望远镜与“悟空”号暗物质探测器、大亚湾中微子实验基地等大科学工程一起,标志着我们从“有用之研究”向“无用之研究”的跨越。天文学不能生产衣食,不能带来经济效益,天文学只是为了满足人类面对广阔宇宙的好奇心。南仁东先生用毕生精力筹建了FAST望远镜,也只是为了仰望星空,沉醉于灿烂星辰之美。这或许是大自然通过人类在欣赏它自己。

科学有什么用呢?在科学转化为技术之前,科学像是一场智力游戏,科学本身没什么用。这好比在盛唐,自天子至于庶人,无人不以写诗读诗为荣、为乐。诗又有什么用呢?诗不能当饭吃,不能当衣穿,写诗是为了审美,为了求索天地,为了放浪形骸,环游象外。同样,数学、物理学、化学以至于天文学,也是为了求知,为了探索,为了欣赏大自然。在过去,我们长期处于艰苦条件中,只能抱着实用主义的态度对待科学。但是在一个文教繁荣的时代,我们需要这样的“无用之学”,这是文明的一部分。

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  • 本文由 发表于 2018年12月16日 21:06:45
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