2020-12-07 14:24 來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
1968 年 11 月,南仁東從清華大學畢業了。他被分配到吉林省通化市無線電廠工作。就這個工廠,將成為南仁東 一生中至關重要的大學——社會實踐大學。再看二十世紀六十年代,由於射電望遠鏡問世,天文學家獲得了以往幾千年都「一無所知」的四大天文發現:
發現脈衝星
發現類星體
發現宇宙背景輻射
發現星際有機分子
「這四大天文發現,南老師如數家珍。」南仁東的博士生張海燕告訴我, 「這四大發現中的每一項裡都有故事,南老師講得津津有味。」可以肯定,沒有射電望遠鏡,是不可能有這些發現的。基於四大天文發現,已經產生了五項諾貝爾獎。
為什麼這些遙遠的「發現」,這麼重要?它跟我們的生息繁衍有關係嗎?「你的眼睛能看多遠?」這似乎是一個永恆的問題。 二十世紀,人類的眼界已經被極大地打開。你在貴州海拔最高的畢節地區,你在藏北牧民的黑帳篷裡,瞬間就能收看到巴黎和紐約的消息。人類智慧的疆域,已經伸展到太陽系外面去了,中國也在追趕世界天文學領域達到的視界。
這期間,中國也建造了射電望遠鏡:建在青海德令哈觀測站的毫米波射電望遠鏡,但口徑只有 13.7 米,1990 年投入使用;建在新疆烏魯木齊南山的射電望遠鏡,口徑 25 米,1993 年剛剛建成。到二十世紀結束的時候,中國最大的射電望遠鏡,口徑仍然只有 25 米。中國天文學家彭勃曾這樣說:「我們要研究一些重要課題,不得不去租用國外先進的射電望遠鏡。這種租用要排隊,批准我們觀測的時間是以小時計算的,給我們一小時就很幸運了。」 可是,一小時裡能發現什麼?通常就是去感受一下。彭勃還講述了他 1997 年底去德國的一次經歷。那個冬天,他獲得了使用德國 100 米口徑射電望遠鏡一小時的機會。沒想到,排隊排到的時候,正碰上他們的聖誕節。
「這下好了,他們說時間都給我用了。他們過節去了。於是我完全不知疲倦了,日夜都守在那裡。」正是由於這些經歷,彭勃說,「我們非常渴望有自己的先進的射電望遠鏡。如今,「中國天眼」橫空出世。「500 米口徑球面射電望遠鏡」,這是什 麼概念?這是世界上最大的射電望遠鏡。它也是當今探測距離最遠的望遠鏡,可達到 137 億光年之外。
它的球面反射面積有 25 萬平方米,相當於 30 個足球場大小。它對美國阿雷西博的超越,不僅僅是反射面擴大。阿雷西博的反射面固定不動,「中國天眼」的反射面稱「主動反射面」,能根據需要瞬時變 形——由球面變為拋物面,並立刻進入聚焦——它是目前世界上唯一能夠變形的射電望遠鏡。 想像一下,一個相當於 30 個足球場那麼大的傢伙,讓它瞬間變形,那又是什麼概念。德國波恩 100 米口徑射電望遠鏡是可旋轉的,「中國天眼」與之相比, 靈敏度提高約 10 倍。與被評為人類二十世紀十大工程之首的美國阿雷西博 350 米口徑球面 射電望遠鏡相比,「中國天眼」的綜合性能提高約 10 倍。
這裡我們先來認識一下縮寫名稱「LT」和「SKA」, 後文我們將反覆提到它們。這是 1993 年在國際無線電科學聯盟第二十四屆大會上,多國天文學家聯合提出要建造新一代巨型大射電望遠鏡的一個計劃,初名 Large Telescope,縮寫為 LT;後改稱為縮寫的 SKA。二十三年後,一位名叫菲利普·戴蒙德(Philip Diamond)的 SKA 國際組織總幹事這樣說:「我從未想過這個望遠鏡是 500 米口徑的。當我第一次聽到這個設計創意的時候,我就震驚了。」 我是在中國中央電視臺拍攝的採訪圖像中聽到他這麼說的。這位 SKA 國際組織總幹事,當時就站在「中國天眼」已經建成並投入使用的現場說的這句話。 我看到他說這句話時表情仍存激動。他還說:「我不認為任何別的國家 能夠做到這些。從幾年前的一片荒蕪,到現在可以運行,真的很偉大。」
怎麼理解 SKA 國際組織總幹事的這句話?「中國天眼」工程,總體設計醞釀的時間超過二十年,真正開始施工建設只有五年半。這樣一個重大工程建在貴州這個大山溝裡,諸多建築材料怎麼運進來,施工場面怎麼展開?這裡不僅僅是一個科學奇蹟。如果簡單說一句 「這是中國綜合國力的體現」,這個「體現」裡有多少內容,你能想像嗎?其中,科研部門的協作,貴州幹部群眾的支持、參加工程的工人群體的奮鬥,以及南仁東與工人、農民的感情,「南仁東團隊」密切負責、共同奮鬥的日日夜夜,這一切是國外罕見的。一位名叫左烏米斯(Tasso Tzioumis)的澳大利亞天文專家說:「世界 上沒有任何一臺望遠鏡可以與它相提並論,它的存在就是為了改變我們對宇宙的認知。」
中國在這個領域,似乎由於南仁東的出現,由於南仁東的祖國已然擁有的綜合國力,在一個轉折點上,突然「彎道超車」,走到了世界的前列。 我還聽到一個關於「中國天眼」靈敏度的說法:「你在月球上打電話, 這裡能聽得清清清楚楚。」要是這樣,這傢伙的作用可思議嗎?不禁聯想到:我們祖先的天文學成就曾使中華在農業時代獲得長足進步;西方十六世紀勃興的天文學,使歐洲在工業時代迅猛發展。人類觀天體,初用肉眼,繼有光學望遠鏡,再有射電望遠鏡。人類在經過了第一次革命性進步和第二次革命性進步之後,當今,我們是否走到了第三次革命性進步的前沿?思之於此,我感到「中國天眼」這個國之重器的非凡意義了。
文章摘自《中國天眼:南仁東傳》
關鍵詞 >> 中天眼,南仁東
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