科學素質丨公民科學素質應知應會200問（三）

2020-08-10 夏都西寧

科學素質是人的綜合素質的重要組成部分，具備科學素質是指了解必要的科學知識，掌握基本的科學方法，樹立科學思想，崇尚科學精神，並具有一定的應用它們處理實際情況、參與公共事務的能力。

天文篇

1、星座能決定人的命運嗎？

答：不能。

在科學技術還很落後的古代，人們在大自然面前顯得軟弱無力。於是古人就把許多事情歸結為「天意」，並且試圖從星象中窺測它的隱秘，這就是所謂的佔星術。如今國際上通用的88個星座體系，是國際天文學聯合會於1928年在古代星座的基礎上最終劃定的。其實，無論古今中外，星座如何劃分和命名，完全是由人決定的。佔星術卻主張人的命運由星座決定，這就完全本末倒置了。佔星術就是一種迷信，我們不應該相信它。

2、什麼是射電天文望遠鏡？

答：天文望遠鏡有光學望遠鏡和射電望遠鏡之分。

從1609年伽利略製作出第一架光學望遠鏡後，光學望遠鏡一直是天文觀測最重要的工具。不過，受可見光的局限，光學望遠鏡對宇宙深空觀測就顯得無能為力。20世紀30年代，射電望遠鏡誕生。與接收可見光的光學望遠鏡不同，射電望遠鏡接收的是天體發出的無線電波。由於無線電波可穿透宇宙中大量存在而光波又無法通過的星際塵埃，射電望遠鏡不太會受光照和氣候的影響，可以透過星際塵埃，全天候、不間斷地工作。

射電望遠鏡與光學望遠鏡不同，既沒有高高豎起的望遠鏡鏡筒，也沒有物鏡、目鏡，它由天線和接收系統兩大部分組成。

巨大的天線是射電望遠鏡最顯著的標誌，天線的種類很多，有拋物面天線、球面天線、半波偶極子天線、螺旋天線等，最常用的是拋物面天線。天線是射電望遠鏡的眼睛，它把微弱的宇宙無線電信號收集起來，然後傳送到接收系統中去放大，接收系統從噪音中分離出有用的信號，並傳給後端的計算機記錄下來。計算機記錄的結果顯示為許多曲線，天文學家通過分析這些曲線，得到天體送來的各種宇宙信息。

射電望遠鏡有固定在地面的單一口徑的球面射電望遠鏡，有能夠全方位轉動的類似衛星接收天線的射電望遠鏡，有射電望遠鏡陣列，還有金屬杆製成的射電望遠鏡。

3、世界上最大的射電天文望遠鏡在哪兒？

答：世界上最大的射電天文望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡（Five hundred meters Aperture Spherical Telescope，簡稱FAST），位於我國貴州省平塘縣克度鎮綠水村的大窩凼窪地，從選址到建設耗時20多年。2016年9月25日，FAST落成啟用。

FAST是我國科學家獨創設計、利用貴州南部喀斯特窪地的獨特地形條件建設而成，外形就像一口大鍋，直徑為500米，底圓心到頂圓心高為138米，接收面積約為21萬平方米，相當於30個標準足球場那麼大。

4、FAST的科學目標是什麼？

答：FAST的科學目標主要是：1、巡視宇宙中的中性氫，研究宇宙大尺度物理學，探索宇宙起源和演化。2、觀測脈衝星，研究極端狀態下的物質結構與物理規律。3、主導國際甚長基線幹涉測量網，並獲得天體超精細結構。4、探測星際分子，研究恆星形成與演化、星系核心黑洞以及探索太空生命起源。5、搜索星際通訊信號，搜尋地外文明。6、其他應用領域。FAST將把我國深空測控及通訊能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣行星，能使目前我們的深空通訊數據下行速率提高100—1000倍，強有力地支持我國未來載人航天、探月和深空探測計劃，還能應對深空飛行器在快速工程變軌和著陸時的測控需求；觀測電離層對衛星和射電源信號的閃爍，研究電離層不均勻的時空結構，為我國軍民用通訊和衛星定位服務；觀測行星際閃爍IPS和法拉第旋光現象，跟蹤探測日冕物質拋射事件，了解太陽風的行星際傳播，服務太空天氣預報。等等。

FAST觀測的天文學內容，從宇宙初始混沌、暗物質分布與大尺度結構、星系與銀河系的演化，到恆星類天體乃至太陽、行星與鄰近空間事件等，涵蓋廣泛。FAST投入使用後，科學家可觀測的天體數目將大幅度增加，能提供更多更好的觀測統計樣本，能更可靠地檢驗現代物理學、天文學的理論和模型，還將搜尋到更多的奇異天體，其中蘊涵著大量科學新發現的機會。

5、為什麼說暗物質和暗能量是當今科技前沿問題？

答：暗物質（Dark matter）是理論上提出的，可能存在於宇宙中，不同於目前構成可見天體的任何已知物質的一種不可見物質；暗能量（Dark Energy）也是理論上提出的，充溢空間的、具有負壓強的能量，是驅動宇宙運動的一種能量。暗物質和暗能量都不會吸收、反射或者輻射光，所以目前人類無法直接使用現有的技術對其進行觀測。但大量天文學觀測中發現的疑似違反現有物理理論的現象，可以在假設暗物質和暗能量存在的前提下得到很好的解釋。目前一種被廣泛接受的理論認為，大約68％的宇宙是暗能量。暗物質約佔27％。其餘的我們所有儀器所觀察到的一切，都加起來不到宇宙的5％。

暗物質和暗能量研究為物理學和天文學開闢了一片新的天地，或許其中隱藏著打開宇宙演化之迷大門的金鑰匙。當前，天文學家通過觀測一些宇宙結構和物質受引力的影響以及能夠探測到的輻射來研究這一概念。我國於2015年12月17日發射的「悟空」號就是一顆暗物質粒子探測衛星。

6、你知道什麼是太空育種嗎？

答：太空育種也稱空間誘變育種，就是將農作物種子或試管種苗送到太空，利用太空特殊的環境的誘變作用，使種子產生變異，再返回地面選育新種子、新材料，從而培育新品種的作物育種新技術。太空誘變增加了種質資源的變異度，有利於選育具有優良新性狀的作物品種。

天文篇結束

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—END—

監製 | 劉昌瑛

責編 | 劉幸海

編輯 | 馮麗晨 朱偉林

來源 | 綜合整理自網絡

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