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中国的天文学究竟是先进还是落后?| 科技袁人

袁岚峰 风云之声 2023-01-13

导言:

现在是射电天文一枝独秀,光学天文与国际水平相差比较大。


■ 视频链接:

https://v.douyin.com/Fto4NH6/

本视频发布于2022年3月10日,点赞量已达1.9万

■ 精彩呈现:

中国的天文学现在怎么样?我们经常听到似乎矛盾的信息,一面说FAST是世界最大的“天眼”,一面说中国的天文观测离先进水平有巨大差距,这是怎么回事?不久前,《科技日报》采访了中国科学院国家天文台台长、我的科大师兄常进院士(https://www.cas.cn/zkyzs/2021/11/320/cmsm/202111/t20211102_4812096.shtml),常进一句话就解释清楚了大图景:现在是射电天文一枝独秀,光学天文与国际水平相差比较大。


我来注释一下,这里说的射电是无线电,光学是可见光,它们都属于电磁波,只是频率不同。射电30 MHz至300 GHz,可见光380至 750 THz,射电的频率比可见光低得多。在光学天文方面,中国的落后程度超出一般人的想象。目前我国最大的通用光学望远镜口径是2.4米,而美国的胡克望远镜在1917年就是2.54米,差了整整一个世纪!而在射电方面,中国后来居上。FAST的全称是500米口径球面射电望远镜,它是世界最大的单口径射电望远镜,国际科学界对它寄予厚望。


为什么会如此?常进指出:在射电天文领域,我国掌握了大型望远镜的建造技术,国家的工业实力也能够实现这些技术,所以在建设射电望远镜方面困难小一点。就FAST来说,现在它在射电低频波段的观测能力已经达到了世界第一,这得益于几代科学家的努力,其实它还有很大的提升空间,我们希望在更高的频段探索建设FAST阵。


现在的“天眼”望远镜相当于“独眼龙”,可以看到很微弱的东西,但是这个微弱的东西究竟长什么样,一只眼睛看得还不是很清楚,所以我们希望有更多的“天眼”去看。在FAST阵建成后,其灵敏度不仅能超过平方公里阵射电望远镜的第一阶段(SKA1),未来还有可能超过第二阶段(SKA2)。



我来注释一下,平方公里阵(Square Kilometre Array,简称SKA)是正在建设的国际合作望远镜阵列,预期所有望远镜加起来达到一平方公里的巨大面积,所以叫做平方公里阵。SKA由包括中国在内的13个正式成员国以及多个观察员国参与建设,位于南非和澳大利亚。有人说FAST这样的单个望远镜已经过时了,不如望远镜阵列,其实这属于少见多怪,因为FAST也可以建设阵列,这正是下一步的目标。


最后记者问:在光学领域有怎样的规划?


常进回答:在光学领域,全国的天文学家正在讨论望远镜的建设计划,近期希望建设12米大型光学红外望远镜。另外,我国还即将发射空间站巡天望远镜,我们称之为中国的“哈勃”,它的视场可以达到哈勃空间望远镜的300倍。



光学望远镜,尤其是空间站巡天望远镜的建造,耗资更庞大,要求科学家必须要认真、踏实地走好每一步,才能使望远镜达到预设指标,发挥更好的效用。但是要达到革命性突破,更关键的是要掌握先进的关键技术,所以还要先在实验室中取得突破。

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■ 作者简介:本文作者袁岚峰,中国科学技术大学化学博士,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员,中国科学技术大学科技传播系副主任,中国科学院科学传播研究中心副主任,科技与战略风云学会会长,“科技袁人”节目主讲人,安徽省科学技术协会常务委员,中国青少年新媒体协会常务理事,中国科普作家协会理事,入选“典赞·2018科普中国”十大科学传播人物,微博@中科大胡不归,知乎@袁岚峰(https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8)。

■ 责任编辑:羊羊



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