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中国“天眼”望远镜,瞄准外星人与尖端成就

中国平塘县——数百名工程师和建筑工人在中国西南地区凸凹不平的山丘间爬上爬下,在一个碗状的深洼地里组装一座巨型望远镜期间,贫穷的村民们有时会悄悄在爬上陡峭的山坡,目睹本国最新的技术奇迹。
“我们以前从没有见过这种东西,完全想象不出来。这是个大圆顶,一口大铁锅。”66岁的村民黄樟荣(音)说。他是一名木匠,皮肤被太阳晒得粗糙不平。
这口铁锅是目前世界上最大的单口径射电望远镜,经过五年多的施工,于本周日正式竣工,国家电视台对此进行了喜气洋洋的报道。修建这个名为“500米口径球面望远镜”(简称FAST)的目的是,把中国科学的雄心投向宇宙深处,为国家带来激动人心的发现和诸如诺贝尔奖这样的荣誉。
也许甚至还能带回来自外星人的信息。
这架望远镜坐落在贵州省一个壮美但贫困的地区,是中国进入世界科学大国行列计划的化身。“大锅”由4450片精确拼装起来的三角形面板组成,总面积为19.6万平方米,大约相当于450个篮球场。这架望远镜口径为500米,其灵敏度大约是世界上第二大的单口径射电望远镜阿雷西沃望远镜(Arecibo Observatory)的两倍。阿雷西沃望远镜位于波多黎各,口径为302米。
天文学家将用贵州的望远镜来测绘宇宙的形状和组成,因为其巨大的面积和悬挂在镜面上的可调控接收机,这架望远镜比更小的望远镜能更快、更深、更彻底地探索太空。中国官方媒体最近的报道称,望远镜总投资12亿元,但从其大小来看,这个数额似乎过低。为了确保项目不受干扰,政府对9000多人进行了移民安置。
中国的科学往往被看作是为国家经济和军事扩张服务的,是为了坚定地追求实实在在的回报。
但这台望远镜显示,北京政府也愿意花费重金把中国推进全球科研佼佼者的行列,研究除了知识和声望外,很少给人带来直接回报的东西。
“天文学是几乎没有直接实际用途的‘纯’科学的一种最高表现形式,”北京大学科维理天文与天体物理研究所所长何子山(Luis C. Ho)在一封电邮中说。“这种奢侈品只有最先进的经济体才能享受。”
中国在上几个世纪受西方欺负的历史,坚定了中国人的一个信念:科技实力对任何现代化强国来说必不可少。毕竟,中国古人就擅长研究天文。
“现在我们正在迎头赶上,我们要通过复兴天文学来重现祖先的荣耀,”中国科学院国家天文台的天体物理学家张承民在接受采访时说。“中国不仅是个经济大国,也正在成为一个科学大国。”
但是,天文学研究也有赖于国际合作。虽然中国对这架望远镜的自主创新大吹大擂,但它也使用了一些外国的设备。作为望远镜关键组成部分的接收机就是澳大利亚的技术。国外的科学家将被邀请来参加研究工作,这架望远镜将进行的许多大型工作都会以国际合作的方式开展。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization)的资深天文学家道格拉斯·博克(Douglas Bock)说,“射电天文学是一个非常国际化的领域。科学研究上的合作自然而然就会导致在仪器和新望远镜方面的许多更深层次的技术合作。”贵州望远镜的接收机就是这家研究机构制造的。
贵州的这个地区遍布着可溶性岩石,亿万年来,这些岩石的溶解和侵蚀形成了拥有天然洞穴的起伏山峦。这种壮观的地貌也把当地居民限制在与世隔绝的艰难生活中,他们在山峦之间的狭窄洼地里种植玉米和金银花。
然而,这种地貌为射电望远镜提供了一个近乎理想的环境。这里人烟稀少,山峦形成的天然屏障可以阻挡无线电噪声和风,让精密仪器在捕捉深空微弱信号时少受干扰。
即使如此,数千名“望远镜移民”中也不是所有的人都愿意离开。
“我一辈子都住在这里。我的祖先在200多年前的清朝就来到了这里,”家住庙坪村的木匠黄樟荣说。他说,当地村民抱怨说,在离原来地方不远的一个小镇为他们提供的房屋质量很差。“我们不想离开,但政府说,这是为了国家利益。”
用农民的痛苦换来的是,中国科学家将拥有的一个既巨大、又强大的科学仪器,他们希望能用这台仪器在破解宇宙之谜上做出突破。
“我们一定要尽快取得创新性成果,尽快挖掘获得诺贝尔奖级发现的潜力,”国家天文台射电部首席科学家李菂去年对官方通讯社新华社说。
这架望远镜是提高中国“科学大国”地位努力的一部分,这种努力还包括一系列其他造价昂贵的大型科学探索项目。
中国的太空计划http://www.chinanews.com/gn/2011/10-25/3413967.shtm l" href="http://www.chinanews.com/gn/2011/10-25/3413967.shtml" target="_blank" rel="nofollow noopener">打算在2025年前后将一名宇航员送上月球,并将一个无人探测器在2020年送上火星。中国科学家还想建造世界上最大的粒子加速器。中国可能还会修建更多的射电望远镜,包括在西藏。
利用贵州望远镜的新能力,天文学家们希望能够更好地测量中性氢的分布,中性氢能穿越宇宙尘埃,为人们提供有关宇宙的信息。
北京师范大学天体物理学家教授张同杰在接受采访时说,“以前的研究只能告诉我们宇宙正在膨胀。”他打算使用这架望远镜。
他所,如果这台望远镜能用来研究中性氢电磁辐射的话,中国科学家能在更准确地把握宇宙膨胀速度上处于有利的地位。“那将是非常重要的,”他说。
天文学家还希望用这架望远镜来发现数千颗更多的脉冲星。脉冲星是旋转着的中子星,它们具有高度的磁化,产生着节拍器般的脉冲,这对测量非常有用。这架望远镜通过更好地测量脉冲星,以及探测到更多的脉冲星,可以为探索引力波开辟一条新的途径。爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在,但引力波一直非常难探测。
就在今年年初,一个国际科学家小组宣布捕捉到了引力波的证据。脉冲星的研究可能提供另一种推动这方面进展的方法,也许能证实和进一步完善该小组的发现。
“这架望远镜将首次为中国带来一个无与伦比的机会,让中国有可能站在探测深度宇宙的国际前沿上,”天体物理学家张同杰说。
对中国公众来说,最富吸引力的也许是搜寻外星文明,这种工作可以通过探测偶然到达地球、或有意发向地球的信息来进行。这架新望远镜带来了一种可能性:首位回应外星生命信息的人类领导人将会是中国国家主席习近平。
不过,寻找外星生命并不是目前工作的重点。在加州大学伯克利分校负责寻找外星文明的SETI研究中心担任首席科学家的丹·维尔蒂默尔(Dan Werthimer)接受电话采访时说,负责这架望远镜的科学家最初需要做的是,对望远镜进行巡天测试和校准工作,而参与搜寻遥远行星智慧生命的国际项目的研究人员将搭该工作的“便车”,从所测数据中筛查有关信号。
“他们非常希望进行合作,”维尔蒂默尔说。“我们可以在他们进行更传统的天文学工作的同时,用这架望远镜寻找外星人。”
但是,天文学家说,贵州的望远镜开始做出突破之前,可能还需要好几年的时间。他们说,科学家和技术人员可能需要一两年的时间来调试这台复杂的设备,排除各种问题,让望远镜达到最佳工作条件。
“要一下子赶上国际水平是不成熟的想法,”北京大学天体物理学教授吴学兵说。“国家的科学进步需要一定时间的积累。”
在介绍他之前,
先来看一张照片:
照片上的人,
面容沧桑、皮肤黝黑,
如果初次见面,
大概每个人都会觉得他是个农民,
就连他自己都自称是农民。
可是你知道吗?就是这位农民,
造出了一口世界最牛的大锅,
因为它叫:天眼,它震惊了全世界!
天眼,到底有多牛?
它是我国自主知识产权,
大国重器,苍穹之眼,
是世界上最大,
最灵敏的单口径射电望远镜!
比德国波恩100米望远镜,
灵敏度高10倍,
比美国阿雷西博350米望远镜,
综合性高10倍,
它一开机,就能收到,
1351光年外的电磁信号,
未来可用于捕捉外星生命信号!
2016年天眼刚竣工,
国家领导人就发来贺信,
因为它让中国天文赶超了西方!
可刚刚最痛心的事情发生了,
竟悄无声息,无人问津!
他,就是南仁东
1945年,他出生于吉林辽源,
从小就是个妥妥的学霸,
高考时更是以平均98.6分的成绩,
夺得吉林省理科状元,
入清华大学无线电系学习。
他也是当地10年间,
唯一考入清华的高材生。
南仁东的成绩单
学业这么牛?
他一定是书呆子吧?
可让人意想不到的是,
他不仅是学霸,
还是一个浪漫的冒险家。
大学时,他就利用大串联的机会,
从广州到新疆天山,
潇洒游遍大半个中国。
毕业后,正赶上文革,
他被下放到吉林的车间,
他干什么像什么,无所不精,
开山放炮、水道、锻造
临了还当上了厂里的技术科长。
在才艺方面,他也毫不逊色。
刚被下放时,留着一头长发,
活脱脱一副艺术家的气质。
他的绘画水平也十分精湛。
如此多才多艺的他,
有太多的职业可以选择,
可最终,他却选择了天文
不是都说天文不好考吗?
有股倔劲的他一定要考。
而没想到,他真的考上了!
大学里照样成绩优异,
毕业后,又派去荷兰,
做了两年访问学者,之后,
日本国立天文台聘他做客座教授,
他还用业余时间创作油画《富士山》,
至今仍被悬挂在该校的大厅里。
他的名声越来越响亮,
1984年,他开始使用国际甚长基线网,
对活动星系核进行系统观测研究,
主持完成了欧洲及全球网十余次观测。
成了驰骋于国际天文界的一流科学家,
得到了全世界天文界的青睐,
可就在如此辉煌的时候,
他却做了一个惊人的决定。
20世纪90年代中期,
他毅然舍弃高薪,决定回国就任,
中国科学院北京天文台副台长。
而那时他一年的工资,
仅仅只等于国外一天的工资。
许多人都说他傻,
可他自己心里明白,
科学没有国界,
但科学家有祖国!
1993年,日本东京,
国际无线电科学联盟大会正在进行,
全世界先进国家的科学家们,
都希望在全球电波环境恶化到不可收拾前,
能建造出新一代的射电大望远镜,
以接收更多来自外太空的讯息。
代表中国参会的他,
激动地对身边的同事说:
咱们也建一个吧。
就他这一句话,
便开启了一段22年,
仰望星空的浪漫冒险!
想制造射电大望远镜?
那可是上十亿的经费,
90年代的中国哪有这样的条件?
那时,
核心技术遭遇封锁、
关键材料需要攻关,
想建一个大口径的射电望远镜都很难,
可他:竟然还想建一个直径500米,
世界上独一无二的单口径射电望远镜,
那可更是难上加难啊!
可他又来起了那股倔劲,
不能放弃,先自己干起来再说。
要比其他国家大幅降低成本提高时效,
选址就是关键。
于是他带着咸菜,扛起锄头,
这个曾经深爱西装的海外归国科学家,
变成了地地道道的中国农民,
带着300多幅卫星遥感图,
跑遍全国各地,什么荒郊野外都去过,
在祖国西南的一座座大山里冲锋!
山险路难,很多地方,
当地老农都不敢走,他却从不回头,
从1994年到2005年,
为了最好的地址,
他就在祖国各地的奔波中,
度过了11年!
云贵高原喀斯特洼地,成为天眼最终落脚地
边选址,还要边为工程立项奔波。
他清楚地知道,
要建一个500米口径的大家伙,
世界上独一无二的大块头,
需要大资金,
必须得充分论证!尽快立项!
不立项就没有钱,没有钱就没有团队,
没有团队一切都是徒劳。
他无时无刻不在拼命,
他为自己的这个项目起名叫:FAST,
就是希望项目尽快完成。
为了项目材料尽快审批成功,
他逐字逐句推敲,
几乎每天都干到了凌晨。
他满中国各地跑,
没经费就自己掏钱买火车票,
一家挨一家地谈,
在他的努力下,最后立项申请书上,
多出了二十多个合作单位的名字。
就这样,他一个科学家,
又被立项逼成了推销员,
那几年里,无论大会小会、国外国内,
他逢人就推销自己的大望远镜项目。
他曾自嘲道:
我开始拍全世界的马屁,
让全世界来支持我们。
度过了举步维艰的最初十年,
FAST项目在世界上渐渐有了名气,
这当然和他的个人影响力也分不开,
2006年,就曾在他不在场的情况下,
世界各国科学家推选他为:
国际天文学会射电专业部主席。
接下来在国内,FAST项目,
跟各大院校合作的技术也有突破性进展。
可到了2006年,立项还是没下来!
在2006年中国科学院会议上,
他再也忍不住了,激动的对着所有人说:
第一,我们干了十几年,
没有名分,我们要名分,
FAST到底是有没有可能立项?
这么多人参与了。
第二,我们身无分文,
别人搞大科学工程预研究,
上千万,上亿,我们囊空如洗。
就这样,在他的不断争取下,
历经12年,射电望远镜立项书,
终于提交到最后的国际评审环节。
到了2007年,
国家终于批复了他的立项申请,
2011年,村民搬迁安置完毕,
他心心念念的,
FAST项目终于动工了!
他是FAST项目,
首席科学家兼总工程师,
本可以遥控指挥,
却偏偏事事都要亲力亲为。
亲自参与工程的每一个部分,
因为来之不易,
他要求就是要做到:尽善尽美。
整个工程中,
他既能上钢架去拧螺丝,
也能用扁铲去削平钢材,
还能在高空梁山上打孔套丝,
更能看试播器调整设备
他身边的同事都说:
术业有专攻,在这个项目里,
我们要么不懂天文,要么不懂无线电,
要么不懂金属工艺,要么不会画图,
不懂力学,
这几条能做到一条就算不错了,
可南老偏偏几乎都懂。
可他却说:我谈不上有高尚的追求,
没有特别多的理想,
大部分时间是不得不做。
人总得有个面子吧,
你往办公室一摊,
什么也不做,那不是个事。
我特别怕亏欠别人,国家投了那么多钱,
国际上又有人说你在吹牛皮,
我就得负点责任。
苍天有眼,
他坚守初心,仰望苍穹,
22年如一日地坚持着,
尽管项目需要2亿美金,
尽管随时困难重重,
可在他十几年太过努力的付出之后,
2016年9月25日,
中国的天眼,FAST项目,
终于完工!
消息一出,全中国都沸腾了!
总书记发来贺信,
表示热烈祝贺和诚挚问候。
全世界也轰动了!
英国媒体报道:
中国的巨型射电望远镜,
是其远大科学雄心的象征
其他外国媒体说:
中国也终于进入了观天时代,
它将持续领先世界二十年
古有十年磨一剑,
今有二十年铸天眼。
20年,一个人可以干很多事,
开发商能变成首富,
手机能出20多代,
可他用20年,就只干了一件事:
那就是,天眼!
他带领老中青三代科技工作者,
克服了不可想象的困难,
实现了由跟踪模仿到集成创新的跨越。
可没有人能随随便便成功,
天眼工程完美交工了,
可当初热血的他已经苍老,
洪亮的嗓音变得嘶哑,
曾跑遍全中国的双腿已不再矫健。
他把仿佛挥洒不完的精力,
全部留给了中国天眼,
自己却重重地病倒了
检查出来的是可怕的肺癌,
手术后声音沙哑到几乎说不出话来,
身体更是虚弱得不行,
可他还是坚持飞到贵州,
亲眼见证自己耗费22年心血的,
大科学工程竣工。
而就在天眼投入运行,
还不到一年的时间,
2017年9月15日23点多,
由于肺癌病情恶化,
中国天眼之父南仁东,
永远告别了这个世界,
享年,72岁。
在去世之前,
他只留下了一个简短遗愿:
丧事从简,不举行追悼仪式。
国家天文台随即发布讣告:
遵其遗愿,丧事从简
不举行追悼仪式。
干干净净地来,默默无闻地走,
他留存的是一位科学家的淡泊和风骨。
而此时距离9月25日,
FAST工程一周年庆祝,
只有短短几天的时间,
而他却再也没有等到。
痛心的是,属于他的中科院院士,
如今,刚刚进行到提名完成。
而更痛心的是,他去世的消息,
竟无人问津,没有多少中国人知道,
整个朋友圈、微博,微信上,
铺天盖地竟都是李晨求婚范冰冰。
他报效祖国,无私奉献,
肯定心里也没有渴求过,
能有多少人能知道他、记得他。
可我们却不应该觉得,
这就是理所应当啊。
一个民族,正是有像他这样,
仰望星空的人,
我们的民族才能有希望。
龙之角,凤之冠,国之栋梁,
有些人的伟大,无需用院士证明,
因为苍天有眼,大众有心!
他永远闭上了眼睛,
却为祖国,全人类,
打开了另一只天眼。
英雄已落幕,但却不该被遗忘,
今天就请我们每一个中国人,
都记住一个伟大的名字:
南仁东!
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