新華社貴陽1月25日電（記者齊健）“中國天眼”身在洼地，但在科學(xué)家眼中，它心系深空，是一座“天空實(shí)驗(yàn)室”。科學(xué)家是依靠什么在天地間“連線”，又是如何駕馭這樣龐大的射電望遠(yuǎn)鏡服務(wù)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
到現(xiàn)在為止，應(yīng)該沒有天文學(xué)家上過太空，但他們卻是最了解宇宙的一群人，靠的是什么？
不少人小時(shí)候嘗試過用曝光的膠片觀看日食，還有動(dòng)手能力更強(qiáng)的，用兩個(gè)放大鏡自制過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。望遠(yuǎn)鏡就是天文學(xué)家了解宇宙的必備工具。但射電望遠(yuǎn)鏡不同于人們熟悉的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，它不能直接成像，而是抓取目標(biāo)的無線電信號，用數(shù)據(jù)說話。
天文學(xué)家如何利用“天眼”開展工作？有點(diǎn)類似移動(dòng)靶射擊運(yùn)動(dòng)，需要不斷地選取目標(biāo)、瞄準(zhǔn)目標(biāo)射擊、分析結(jié)果。
據(jù)北京大學(xué)教授、中科院國家天文臺研究員李柯伽介紹，第一步要考慮望遠(yuǎn)鏡頻率是否合適、靈敏度是否足夠、目標(biāo)是不是在可視范圍內(nèi)，以便確定觀測源的坐標(biāo)，形成觀測列表。
第二步是望遠(yuǎn)鏡控制部門執(zhí)行觀測。如何精確控制“天眼”瞄準(zhǔn)動(dòng)輒光年之外的目標(biāo)？簡單地說，一是通過天體坐標(biāo)計(jì)算出望遠(yuǎn)鏡所需的“姿態(tài)”，二是驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制望遠(yuǎn)鏡的“姿態(tài)”。
因?yàn)榈厍蛟诓煌Ｗ赞D(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的緣故，這樣的觀測比移動(dòng)靶射擊復(fù)雜得多，要不斷地修正望遠(yuǎn)鏡的位置，不斷地瞄準(zhǔn)目標(biāo)，并確保一直命中靶心。
第三步是通過編程來分析數(shù)據(jù)。外表安靜的“天眼”，內(nèi)心澎湃，每秒最高傳輸數(shù)據(jù)38G。海量的數(shù)據(jù)，基本沒有手動(dòng)分析的可能，所以天文學(xué)家都是“程序員”，用大數(shù)據(jù)手段實(shí)現(xiàn)天地“連線”。
如此繁瑣的、針對宇宙深空的觀測有什么意義呢？
這要從我們?nèi)ブ袑W(xué)物理實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)說起。前輩科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的物理定律，我們在物理實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果都能驗(yàn)證定律為真。在“天空實(shí)驗(yàn)室”里呢？那可不一定。
天文學(xué)跟物理學(xué)密不可分，大尺度時(shí)空結(jié)構(gòu)、宇宙演化、高能天體（如黑洞、脈沖星等）都是以廣義相對論為重要理論基礎(chǔ)的。前人依靠頭腦做實(shí)驗(yàn)，得出了理論，理論研究走在前面，后人如何驗(yàn)證呢？這些天體質(zhì)量驚人、距離以光年計(jì)，對應(yīng)的物理參數(shù)和空間都是人類無法達(dá)到的，只能用“天空實(shí)驗(yàn)室”來驗(yàn)證。
在“天空實(shí)驗(yàn)室”里，天文學(xué)家除了重復(fù)繁瑣的觀測、驗(yàn)證，都保留一顆期待的心——比如找到某個(gè)能解釋一些奇怪天文現(xiàn)象的關(guān)鍵，或是發(fā)現(xiàn)目前的理論無法解釋的現(xiàn)象。真到了那一天，科學(xué)理論又會(huì)向前邁進(jìn)一大步。
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