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當人類在科技的幫助下,走出地球看到浩瀚宇宙的那一刻,人類對於宇宙的探索欲望就開始了。而隨著人類科技的快速發展,雖然我們對於宇宙有了更多的認知,但是未知的東西卻越來越多。
浩瀚的宇宙大到我們無法想像,想要依靠探測器去前往探索宇宙的各個角落,很明顯也是不現實的事情。在人類現在的認知裡,光速是物體速度的極限,根據愛因斯坦相對論,任何有質量的物體,它的速度只能無限接近光速。
就算是我們實現了光速飛行,我們能夠探索的宇宙範圍也是極其有限的,就算是直徑只用10萬光年的銀河系,光速飛船也無法走出去,更不說要浩瀚的宇宙了。
所以,人類想要探索宇宙,主要依靠的還是各種天文望遠鏡,天文望遠鏡的觀測距離是非常遙遠的,人類目前的數百億可觀測範圍,都是天文望遠鏡的功勞。而天文望遠鏡目前也主要分為兩大類,一類是依靠恆星的光反射來尋星的望遠鏡,比如著名的哈勃望遠鏡。此類望遠鏡想要觀測到目標天體,必須要有光的反射進入才行,沒有光反射的天體,此類望遠鏡根本觀測不到。
只要宇宙天體有非常強烈的光輻射,即使相隔數億光年,都有可能被強大的光學天文望遠鏡觀測到。如果光反射非常弱,即使它就在太陽系,我們也觀測不到,比如科學家猜測太陽系邊緣可能存在的第九行星,由於那裡的太陽光反射非常弱,我們也很難觀測以第九行星的存在。
另一類天文望遠鏡就是射電望遠鏡,此類望遠鏡非常強大,而且觀測範圍和距離遠超光學類望遠鏡。射電望遠鏡是電磁波探測器,它能夠探測宇宙中存在的各種無線電磁波。雖然眾宏觀的角度來看,宇宙是一個空曠平坦,非常安靜的空間。
可事實上,宇宙非常不平靜,無數天體發出的各種無線電波充斥在宇宙中。通過探測宇宙無線電波,射望遠鏡就可以觀測發現宇宙中的不少特殊天體,比如脈衝星,中子星等。目前世界上最先進的射電望遠鏡就是中國天眼,它位於貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮大窩凼的喀斯特窪坑中,於2016年9月25日落成啟用,至今已經有三年多的時間了。
中國天眼英文簡稱FAST,它由4450個獨立面板組成,口徑達500米,是世界上最靈敏的射電信號接收裝置,可掃描天空並監聽宇宙的低語與叫喊聲。雖然全世界的人們都知道中國天眼是目前世界上最強大的射電望遠鏡,但是自它啟用以來的三年多時間了,很多人發現:中國天眼似乎成果非常少,這是怎麼回事?
過去,科學界一旦有了重大的觀測發現,往往都是國外的那些光學望遠鏡發現的,比如哈勃天文望遠鏡的宇宙觀測發現是非常多的,我們經常可以看到有關哈勃在宇宙中發現了類地行星,超級地球的報導。
而中國天眼自2016年啟用以來,除了發現了多達59顆優質的脈衝星候選體外,似乎沒有其它的重大發現,而人們非常期待的外星文明信號似乎天眼也沒有什麼發現,因此,不少人認為中國天眼只是徒有虛名,並不強大,這到底是怎麼回事呢?
事實上,中國天眼跟哈勃等光學類天文望遠鏡是完全不同的兩類觀測設備,哈勃天文望遠鏡的觀測非常直接,只要宇宙深處有強烈的光反射,哈勃就有可能直接觀測到,不需要很多的具體分析。這就好比,我們用眼睛直接觀測一個物體,只要它反光,我們就能直接看到,不需要太多的其它分析判斷。
所以,哈勃類光學望遠鏡能夠快速觀測到很多的宇宙天體,因為宇宙中到處都是發光的天體源,選定一個方向觀測,很容易有不少的發現。而射電望遠鏡則不同,它不能直接看到天體,只能聽到,這一點好比我們用耳朵去聽某一個物體發出的聲音,我們聽到了聲音,可是想到真正知道這是一個什麼物體,還需要對這些聲音進行更多的分析研究。
中國天眼能夠搜尋到宇宙中大量的無線電波信號,可是根據這些信號,我們無法直接看到發出無線電信號的天體,還需要後期對這些信號進行更多的分析研究,才能夠確定目標天體的位置,屬性等。
目前的天眼正在開展一次巡天計劃,將在持續不斷的巡天觀測中發現更多的脈衝星,繪製出超越以往的銀河系中性氫分布圖,並且會在巡天的過程中,發現更多的天文現象。
這些現象有可能會給天文觀測打開一扇嶄新的大門,不僅可以驗證已有的理論,而且如果運氣好發現了一顆轉得特別特別快的脈衝星,這可能就證實了夸克星的存在了。
中國天眼搜尋宇宙中的大量信號比較簡單,只要信號足夠靈敏,觀測範圍足夠遠,就會有數不盡的信號被我們發現。可是我們想要通過這些信號,發現一些什麼,還需要後期大量長期的整理分析工作。這個工作有可能需要幾年,十億年甚至更長的時間,所以我們想要知道天眼的重大發現成果,還需要很長的時間。
而且,中國天眼還肩負著一個重大的任務,那就是搜尋外星文明信號。這些神秘信號跟宇宙天體的信號混雜在一起,想要從中找尋分辯出這些可能的外星文明信號,更是一件不容易的事情,需要大量的工作才行。
來自太空深處的信號,是十分微弱的,通常都是靠時間的積累來放大接收到的信號。可以把天文觀測理解成點狀圖,一個像素就是一個點,要得到清晰的圖案,必須有足夠的像素點。微弱的太空信號,天眼只能一個點一個點的慢慢接受,積累了足夠的像素點,才能合成需要的圖像。
不管如何,中國天眼的強大是不用懷疑的,霍金曾經也對中國天眼對宇宙信號的探測表示擔憂,可見,霍金也認為,中國天眼探測發現外星文明信號是大概率事件。很多的科學家也認為,中國天眼有可能會成為未來人類首次發現外星文明信號的射電望遠鏡。
相信在不久的未來,中國天眼會有持續不斷的重大發現公布,那個時候我們就知道它到底有多麼強大了,我們期待著這一天的到來。
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