#中国“天眼”天文望远镜,各国科学家排队使用,霍金却让其关闭#
这口巨型“大火锅”,竟然占据了26万平方米的面积,只是建设耗资就将近7个亿。
为了造这一口“火锅”,1410户村民为它腾地儿,如此大费周章建成的“大火锅”,却让人们十分不放心。
你这“火锅”开口朝着天,还建在山沟沟里,哪天下场大雨,发个洪水,分分钟不就淹了吗。
但它像锅可不是真的锅,这是中国大名鼎鼎,连国外天文学家也来排队借用的,500米口径球面射电望远镜,“天眼”。
说起中国“天眼”的建造,这可是个耗时费力的大工程,你要是问我,这个占地面积26万平方米的大家伙,到底有多大,那我告诉你,要想沿着“天眼”的圈梁走一圈,需要用43分钟!
这口大“火锅”的直径足足有500米,几十根高度不一的钢柱,把圈梁托举在空中,内部的球形反射面有30个足球场大小。
那么有朋友该问了,道理我都懂,但是它真的不会被水泡吗?
答案当然是不会,这个问题实在是真实又天真,国家消耗这么大的人力物力财力,历时将近六年才得以建成,如果一场雨就能随便淹没,那不是白忙活了。
别说是百年难遇的雨,就算是千年难遇的暴雨,它也能安全挺过,而最重要的原因就在“天眼”的选址上。
建造一架世界上独一无二的球面射电望远镜,一直是天文学家南仁东的理想,为了实现这一理想,他早在1994年就提出了“天眼”的构想,从立项到选址,再到建设,总共耗费了22年。
光是选址这一项工作,我国的科研人员就用了13年,最后终于选定了中国贵州省,黔南布依族苗族自治州的喀斯特洼坑中。
怎么选了13年,最后选了个坑啊,但请注意,在“坑”的前面,还有个关键词,那就是喀斯特。
这片地区是中国典型的喀斯特地貌,学过地理的朋友应该知道,喀斯特地貌的地壳主要由以碳酸钙为主的石灰岩构成,碳酸钙遇水就会产生碳酸氢钙。
久而久之,在雨水的侵蚀下,这片地区的地下就会产生一些溶洞。
每到下雨的时候,这些溶洞就派上了用场,雨水会随着岩石中的空隙,流入地下的溶洞中,所以大家尽管放心,洪水是淹不掉“天眼”的。
用一口“大火锅”当天文望远镜,这是不是太有想象力了,但是在中国,想象还真能成现实。
这口“大火锅”不仅不怕水淹,连积水都不会有,这是怎么做到的?
我们前面解决了水淹的问题,那这“大火锅”造型的“天眼”内部,积水问题怎么解决,水存多了会不会变成蒸笼啊。
其实这个问题更是不存在,因为整个望远镜的内部,原本就不是一个完整平滑的弧面,它的内部是由4450块反射面板拼接组合而成,并不是大家想象中无缝衔接的整体。
每块反射面板之间且都留有空隙,面板表面具有的小孔不仅方便雨水随时渗透下去,同时还能保证望远镜下方的植被正常生长,这一点也体现了中国科技与自然和谐相处的特点。
同理,虽然“天眼”圈梁的高度高于周边树木,而且周边还有挡风墙。
一般的山风对于挡风墙来说都只是挠痒痒,就算落叶等物体真的被吹落到“火锅”内,反射面板之间的空隙以及雨水的冲刷,也足够让这些异物滑落。
中国“天眼”之所以能在世界独占鳌头,是因为它是世界上最大的单口径球面射电望远镜。
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何为射电望远镜,如今的天文学已经发展到了全波段天文学,观测波段已经从X射线 伽马射线,紫外、可见、红外观测,发展到了如今的微波和无线电波的观测。
而无线电观测,也就是射电观测。这些望远镜的主要区别是观测波段的不同,有些望远镜虽然在同一波段,但是工作原理也不相同。
作为世界上独一无二的望远镜,“天眼”的观测灵敏度,是德国射电望远镜的10倍。
而且“天眼”反射面上的面板,可以随时调节观测角度,并将一部分面板组合成300米的抛物面望远镜。
这项技能让“天眼”一下就超过了,曾在上世纪七十年代就对地外文明发起问候的,美国波多黎各阿雷西博射电望远镜。
中国的“天眼”就是这么厉害,不怕狂风暴雨,而且还防风,现在你还觉得它只是个“火锅”吗?
不是了!那它一定是为了找外星人而建的!
有人一定会这么说,其实,“天眼”的工作内容一直以来都被人们所误解。人们普遍认为,“天眼”的任务就是寻找宇宙中的外星人,关于这一问题,“天眼”的总工程师给出了答案。
外星人是大家常用的俗称,更准确地说,应该把地球以外的文明称作地外文明,这虽然也是“天眼”的任务,但还不是最重要的一项,找寻脉冲星才是“天眼”的主业。
我们一般把快速自转的中子星称为脉冲星,当地球上的天文学家们捕捉到掠过地球的,周期性脉冲信号,这颗中子星就成为了脉冲星,所以对脉冲星的观测,不但具有重要的物理研究意义。
更重要的是其应用价值,无论是对时间尺度,宇宙天体测量,甚至是深空自主导航,脉冲星都显现出重要的应用前景。
对于“天眼”的使用,外界有着很多不一样的声音,就连霍金也曾发出“警告”,要我们停止“天眼”的使用。
霍金认为,人类之所以能够发现脉冲星,实际上是这些星体本身就发出了电磁脉冲信号。
在这些星体上,很有可能就存在着其他地外文明,而“天眼”在寻找脉冲星的同时,自己也是需要发出信号的。
这样一来,人类发出的信号就很有可能会被地外文明接收到,说不定就会因此招来毁灭性攻击。
面对浩瀚的宇宙,霍金很明显是属于保守派,他始终认为人类不该主动招惹地外文明。
他担心有朝一日,“天眼”吸引来的地外文明,会像当年发现美洲的哥伦布一样,那时地球就将面临灭顶之灾。
但话说回来,如果真的有这种可能,那么当年的阿雷西博望远镜,为什么就没有被要求关闭呢,所以霍金的这一担心,并没有什么实际参考意义。
“天眼”这个别称,充满了中国式的浪漫,用于这架望远镜的命名,是再恰当不过了。
它就像是一只隐藏在群山之中的,静悄悄打量着宇宙的“巨眼”,这只“巨眼”就是全人类目光的延伸,它能够替我们看到光年以外,看到我们肉眼永远都看不到的宇宙角落。
为了纪念这只“巨眼”的创造者,中国天文台特意将一颗小行星,命名为了“南仁东星”,这一天一地两只眼睛,将永远代替人类,望向遥远的宇宙。
这口巨型“大火锅”,竟然占据了26万平方米的面积,只是建设耗资就将近7个亿。
为了造这一口“火锅”,1410户村民为它腾地儿,如此大费周章建成的“大火锅”,却让人们十分不放心。
你这“火锅”开口朝着天,还建在山沟沟里,哪天下场大雨,发个洪水,分分钟不就淹了吗。
但它像锅可不是真的锅,这是中国大名鼎鼎,连国外天文学家也来排队借用的,500米口径球面射电望远镜,“天眼”。
说起中国“天眼”的建造,这可是个耗时费力的大工程,你要是问我,这个占地面积26万平方米的大家伙,到底有多大,那我告诉你,要想沿着“天眼”的圈梁走一圈,需要用43分钟!
这口大“火锅”的直径足足有500米,几十根高度不一的钢柱,把圈梁托举在空中,内部的球形反射面有30个足球场大小。
那么有朋友该问了,道理我都懂,但是它真的不会被水泡吗?
答案当然是不会,这个问题实在是真实又天真,国家消耗这么大的人力物力财力,历时将近六年才得以建成,如果一场雨就能随便淹没,那不是白忙活了。
别说是百年难遇的雨,就算是千年难遇的暴雨,它也能安全挺过,而最重要的原因就在“天眼”的选址上。
建造一架世界上独一无二的球面射电望远镜,一直是天文学家南仁东的理想,为了实现这一理想,他早在1994年就提出了“天眼”的构想,从立项到选址,再到建设,总共耗费了22年。
光是选址这一项工作,我国的科研人员就用了13年,最后终于选定了中国贵州省,黔南布依族苗族自治州的喀斯特洼坑中。
怎么选了13年,最后选了个坑啊,但请注意,在“坑”的前面,还有个关键词,那就是喀斯特。
这片地区是中国典型的喀斯特地貌,学过地理的朋友应该知道,喀斯特地貌的地壳主要由以碳酸钙为主的石灰岩构成,碳酸钙遇水就会产生碳酸氢钙。
久而久之,在雨水的侵蚀下,这片地区的地下就会产生一些溶洞。
每到下雨的时候,这些溶洞就派上了用场,雨水会随着岩石中的空隙,流入地下的溶洞中,所以大家尽管放心,洪水是淹不掉“天眼”的。
用一口“大火锅”当天文望远镜,这是不是太有想象力了,但是在中国,想象还真能成现实。
这口“大火锅”不仅不怕水淹,连积水都不会有,这是怎么做到的?
我们前面解决了水淹的问题,那这“大火锅”造型的“天眼”内部,积水问题怎么解决,水存多了会不会变成蒸笼啊。
其实这个问题更是不存在,因为整个望远镜的内部,原本就不是一个完整平滑的弧面,它的内部是由4450块反射面板拼接组合而成,并不是大家想象中无缝衔接的整体。
每块反射面板之间且都留有空隙,面板表面具有的小孔不仅方便雨水随时渗透下去,同时还能保证望远镜下方的植被正常生长,这一点也体现了中国科技与自然和谐相处的特点。
同理,虽然“天眼”圈梁的高度高于周边树木,而且周边还有挡风墙。
一般的山风对于挡风墙来说都只是挠痒痒,就算落叶等物体真的被吹落到“火锅”内,反射面板之间的空隙以及雨水的冲刷,也足够让这些异物滑落。
中国“天眼”之所以能在世界独占鳌头,是因为它是世界上最大的单口径球面射电望远镜。
酒泉157斤女胖子创“网红减肥法”一夜走红,不节食就能瘦!广告
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何为射电望远镜,如今的天文学已经发展到了全波段天文学,观测波段已经从X射线 伽马射线,紫外、可见、红外观测,发展到了如今的微波和无线电波的观测。
而无线电观测,也就是射电观测。这些望远镜的主要区别是观测波段的不同,有些望远镜虽然在同一波段,但是工作原理也不相同。
作为世界上独一无二的望远镜,“天眼”的观测灵敏度,是德国射电望远镜的10倍。
而且“天眼”反射面上的面板,可以随时调节观测角度,并将一部分面板组合成300米的抛物面望远镜。
这项技能让“天眼”一下就超过了,曾在上世纪七十年代就对地外文明发起问候的,美国波多黎各阿雷西博射电望远镜。
中国的“天眼”就是这么厉害,不怕狂风暴雨,而且还防风,现在你还觉得它只是个“火锅”吗?
不是了!那它一定是为了找外星人而建的!
有人一定会这么说,其实,“天眼”的工作内容一直以来都被人们所误解。人们普遍认为,“天眼”的任务就是寻找宇宙中的外星人,关于这一问题,“天眼”的总工程师给出了答案。
外星人是大家常用的俗称,更准确地说,应该把地球以外的文明称作地外文明,这虽然也是“天眼”的任务,但还不是最重要的一项,找寻脉冲星才是“天眼”的主业。
我们一般把快速自转的中子星称为脉冲星,当地球上的天文学家们捕捉到掠过地球的,周期性脉冲信号,这颗中子星就成为了脉冲星,所以对脉冲星的观测,不但具有重要的物理研究意义。
更重要的是其应用价值,无论是对时间尺度,宇宙天体测量,甚至是深空自主导航,脉冲星都显现出重要的应用前景。
对于“天眼”的使用,外界有着很多不一样的声音,就连霍金也曾发出“警告”,要我们停止“天眼”的使用。
霍金认为,人类之所以能够发现脉冲星,实际上是这些星体本身就发出了电磁脉冲信号。
在这些星体上,很有可能就存在着其他地外文明,而“天眼”在寻找脉冲星的同时,自己也是需要发出信号的。
这样一来,人类发出的信号就很有可能会被地外文明接收到,说不定就会因此招来毁灭性攻击。
面对浩瀚的宇宙,霍金很明显是属于保守派,他始终认为人类不该主动招惹地外文明。
他担心有朝一日,“天眼”吸引来的地外文明,会像当年发现美洲的哥伦布一样,那时地球就将面临灭顶之灾。
但话说回来,如果真的有这种可能,那么当年的阿雷西博望远镜,为什么就没有被要求关闭呢,所以霍金的这一担心,并没有什么实际参考意义。
“天眼”这个别称,充满了中国式的浪漫,用于这架望远镜的命名,是再恰当不过了。
它就像是一只隐藏在群山之中的,静悄悄打量着宇宙的“巨眼”,这只“巨眼”就是全人类目光的延伸,它能够替我们看到光年以外,看到我们肉眼永远都看不到的宇宙角落。
为了纪念这只“巨眼”的创造者,中国天文台特意将一颗小行星,命名为了“南仁东星”,这一天一地两只眼睛,将永远代替人类,望向遥远的宇宙。
这个喧嚣善忘的世界,爱来的快,也去的快.
但是我会永远爱你.这是我能表达的最热烈的情感了。
过去的三十年,从来没有一个人像你一样出现在我生命里.
直到你出现,我开始理解了追星的意义,理解了喜欢一个遥远的人也会这么幸福.
希望你开心快乐,做自己.
不要太累,在名利场里不必追求最好,因为我深知得到一些东西,就会失去一些东西,而我希望的仅仅是让你快乐,坦荡又单纯.
中秋快乐,希望你遇到好天气,有秋的凉爽,和高远的天空.
#孙伊涵[超话]#
但是我会永远爱你.这是我能表达的最热烈的情感了。
过去的三十年,从来没有一个人像你一样出现在我生命里.
直到你出现,我开始理解了追星的意义,理解了喜欢一个遥远的人也会这么幸福.
希望你开心快乐,做自己.
不要太累,在名利场里不必追求最好,因为我深知得到一些东西,就会失去一些东西,而我希望的仅仅是让你快乐,坦荡又单纯.
中秋快乐,希望你遇到好天气,有秋的凉爽,和高远的天空.
#孙伊涵[超话]#
1光年有多远?光走1光年,真要1年的时间?光:只要一瞬间
光年是一个非常特殊的单位,里面有个“年”字,看起来表示时间,但其实是度量距离的单位。这个长度单位在日常生活中根本用不到,因为它实在是太大了,只有在天文学家领域才会用到。那么,1光年究竟是什么概念呢?走1光年要多长时间?
随着天文望远镜的发展,人类借此可以窥探到更为深远的宇宙,也认识到了宇宙大到不可思议的程度。在太阳系中,用公里或者天文单位来表示距离还是很方便的,比如,地球到太阳的距离约为1.5亿公里,即1天文单位;海王星到太阳的距离约为45亿公里,相当于30天文单位。
但在太阳系外,还有浩瀚无垠的星际空间,乃至星系际空间。在肉眼可见的星空中,属于太阳系的星星只有几颗,天上的那些繁星皆是太阳系外的恒星,它们的距离非常远。此外,夜空中还有几个肉眼可见的云雾状天体,它们有的是银河系中的星云,有的是距离更远的河外星系。
1838年,德国天文学家弗里德里希·贝塞尔(Friedrich Bessel)首次对太阳系外的恒星距离进行测量。他把目标选为天鹅座的天津增廿九(天鹅座61),测出的距离为66万天文单位,即99万亿公里。如此遥远的距离,究竟是如何测出来的呢?
这就要讲到十分巧妙的视差原理。试想一下,竖起拇指,然后把手伸直,闭上右眼,用左眼把拇指对准前方一个目标,保持不动。接着,再闭上左眼,睁开右眼,就能看到目标相对于拇指发生了移动,这就是视差。利用同样的原理,可以测出恒星的距离。
先在一月份的某天对一颗恒星进行观测,记录它相对于其他背景恒星的位置。然后在半年后的七月份某天,当地球在公转轨道上转动到了太阳的另一侧时,再对这颗目标恒星进行观测,并记录它的相对位置。
结合半年之间的两次观测结果,可以测出这颗恒星的视差角。由于地球到太阳的距离是已知的,再根据三角函数关系,就能算出恒星的距离,这就是用于恒星测距的三角视差法。
在测出天津增廿九的距离后,人们第一次认识到星际空间的广袤。不过,当时光速的确切值是多少并不知道,而且光速是不是常数也不清楚,所以光年并没有被提出来,天文单位仍然是最大的长度单位。
到了19世纪中叶之后,光速的测量精度有了显著的提高。麦克斯韦在提出麦克斯韦方程组后,从中推导出了真空中的光速是常数的重要结论。在这之后,爱因斯坦创立狭义相对论,更是明确了光速是宇宙中的一个基本常数,而且不会随着参照系的选择而改变。
于是,科学家利用光速创造出一个巨大的长度单位。在光速被足够精确测量出来之后,科学家基于测量结果,把光速定义为了299792458米/秒。光在真空中前进1年的距离即为1光年,光速(速度)乘以1年(时间)得到就是距离,约为9.4607×10^15米,或者9.4607万亿公里。
对于人类来说,1光年的距离极其遥远。如果我们每秒能走1.5米,走完1光年将需要长达2亿年的时间。如果改坐普通飞机,也要120万年的时间。就算速度为每秒10公里的宇宙飞船,也要耗时3万年。
如果用光年来表示天津增廿九的距离,相当于10.4光年,这样非常便于表示遥远恒星的距离。光年无疑直接表示的是距离有多远,但这个特殊的单位其实还能间接体现出时间的概念。
从光年的定义出发可知,天津增廿九距离地球10.4光年,这意味着这颗恒星发出的光需要耗时10.4年才能到达地球。也就是说,我们现在接收到的是天津增廿九在10.4年前发出的光。而它现在发出的光还在去往地球的路上,还要再过10.4年,我们才能接收到这些光子。
因此,当我们观测宇宙时,距离看得越远,相当于看到了越久之前的时间。不过,空间一直在膨胀,宇宙一直在变大,尽管理论最远观测距离可达465亿光年,但最远所能追溯到的时间只有138亿年。
在我们看来,光走1光年的距离需要1年的时间。但从光的角度来看(如果有的话),它们不管走1光年,还是走100亿光年,其实只要一瞬间就能到达,这涉及到了狭义相对论的时间膨胀效应。
根据相对论,速度越快的参照系,时间相对过得越慢。当速度足够逼近光速时,时间流逝速率也会随之接近于零。假设一艘宇宙飞船以99.999985%光速前进时,飞船上过1天,相当于地球上过5年。如果飞船速度达到99.99999996247%光速时,飞船上的1天相当于地球上的100年。
只不过飞船是有静质量的,无论如何都不会达到光速,所以飞船上的时间不会完全停止流动。而光子没有静质量,可以并且也只能以光速前进。对于光来说,没有时间的概念,时间是静止的,光无论走多远,就算从宇宙的一端到另一端,都只需一瞬间。但在人类看来,光在1年的时间里只能走1光年,这就是相对论的相对概念。
光年是一个非常特殊的单位,里面有个“年”字,看起来表示时间,但其实是度量距离的单位。这个长度单位在日常生活中根本用不到,因为它实在是太大了,只有在天文学家领域才会用到。那么,1光年究竟是什么概念呢?走1光年要多长时间?
随着天文望远镜的发展,人类借此可以窥探到更为深远的宇宙,也认识到了宇宙大到不可思议的程度。在太阳系中,用公里或者天文单位来表示距离还是很方便的,比如,地球到太阳的距离约为1.5亿公里,即1天文单位;海王星到太阳的距离约为45亿公里,相当于30天文单位。
但在太阳系外,还有浩瀚无垠的星际空间,乃至星系际空间。在肉眼可见的星空中,属于太阳系的星星只有几颗,天上的那些繁星皆是太阳系外的恒星,它们的距离非常远。此外,夜空中还有几个肉眼可见的云雾状天体,它们有的是银河系中的星云,有的是距离更远的河外星系。
1838年,德国天文学家弗里德里希·贝塞尔(Friedrich Bessel)首次对太阳系外的恒星距离进行测量。他把目标选为天鹅座的天津增廿九(天鹅座61),测出的距离为66万天文单位,即99万亿公里。如此遥远的距离,究竟是如何测出来的呢?
这就要讲到十分巧妙的视差原理。试想一下,竖起拇指,然后把手伸直,闭上右眼,用左眼把拇指对准前方一个目标,保持不动。接着,再闭上左眼,睁开右眼,就能看到目标相对于拇指发生了移动,这就是视差。利用同样的原理,可以测出恒星的距离。
先在一月份的某天对一颗恒星进行观测,记录它相对于其他背景恒星的位置。然后在半年后的七月份某天,当地球在公转轨道上转动到了太阳的另一侧时,再对这颗目标恒星进行观测,并记录它的相对位置。
结合半年之间的两次观测结果,可以测出这颗恒星的视差角。由于地球到太阳的距离是已知的,再根据三角函数关系,就能算出恒星的距离,这就是用于恒星测距的三角视差法。
在测出天津增廿九的距离后,人们第一次认识到星际空间的广袤。不过,当时光速的确切值是多少并不知道,而且光速是不是常数也不清楚,所以光年并没有被提出来,天文单位仍然是最大的长度单位。
到了19世纪中叶之后,光速的测量精度有了显著的提高。麦克斯韦在提出麦克斯韦方程组后,从中推导出了真空中的光速是常数的重要结论。在这之后,爱因斯坦创立狭义相对论,更是明确了光速是宇宙中的一个基本常数,而且不会随着参照系的选择而改变。
于是,科学家利用光速创造出一个巨大的长度单位。在光速被足够精确测量出来之后,科学家基于测量结果,把光速定义为了299792458米/秒。光在真空中前进1年的距离即为1光年,光速(速度)乘以1年(时间)得到就是距离,约为9.4607×10^15米,或者9.4607万亿公里。
对于人类来说,1光年的距离极其遥远。如果我们每秒能走1.5米,走完1光年将需要长达2亿年的时间。如果改坐普通飞机,也要120万年的时间。就算速度为每秒10公里的宇宙飞船,也要耗时3万年。
如果用光年来表示天津增廿九的距离,相当于10.4光年,这样非常便于表示遥远恒星的距离。光年无疑直接表示的是距离有多远,但这个特殊的单位其实还能间接体现出时间的概念。
从光年的定义出发可知,天津增廿九距离地球10.4光年,这意味着这颗恒星发出的光需要耗时10.4年才能到达地球。也就是说,我们现在接收到的是天津增廿九在10.4年前发出的光。而它现在发出的光还在去往地球的路上,还要再过10.4年,我们才能接收到这些光子。
因此,当我们观测宇宙时,距离看得越远,相当于看到了越久之前的时间。不过,空间一直在膨胀,宇宙一直在变大,尽管理论最远观测距离可达465亿光年,但最远所能追溯到的时间只有138亿年。
在我们看来,光走1光年的距离需要1年的时间。但从光的角度来看(如果有的话),它们不管走1光年,还是走100亿光年,其实只要一瞬间就能到达,这涉及到了狭义相对论的时间膨胀效应。
根据相对论,速度越快的参照系,时间相对过得越慢。当速度足够逼近光速时,时间流逝速率也会随之接近于零。假设一艘宇宙飞船以99.999985%光速前进时,飞船上过1天,相当于地球上过5年。如果飞船速度达到99.99999996247%光速时,飞船上的1天相当于地球上的100年。
只不过飞船是有静质量的,无论如何都不会达到光速,所以飞船上的时间不会完全停止流动。而光子没有静质量,可以并且也只能以光速前进。对于光来说,没有时间的概念,时间是静止的,光无论走多远,就算从宇宙的一端到另一端,都只需一瞬间。但在人类看来,光在1年的时间里只能走1光年,这就是相对论的相对概念。
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