梅松

授课老师简介：张立云，贵州大学教授，博士生导师，中国科学院天体物理博士，贵州大学物理与天文系副主任，贵州大学天文学科负责人，2014～2015年挂职黔南州天文局副局长、主要研究方向为恒星和行星的多波段观测研究。主持国家自然科学基金项目三项、省部级基金多项，参与国家自然科学基金重点项目一项（占3.5%），发表文章40多篇，致力于启发和培养青少年的科学探索精神，提高了公众科学文化素质。

2016年9月25日，落户中国贵州省平塘县，世界上最大的球面射电望眼镜，被誉为“中国天眼”的FAST正式启用，自此，中国的天文学又迈上了一个新的台阶，贵州、平塘将被更多天文爱好者铭记。FAST投入使用后，将能搜寻到更多的奇异天体，其中蕴涵着大量新发现的机会；甚至可以搜索星际通讯信号，开展对地外文明的探索。“真的有外星人吗？”“宇宙里还有另一个地球吗？”如今，就让我们借助中国天眼，一起探寻那浩渺无际的璀璨太空。

科学不是知识，是探索未知！

仰望星空，你看到了什么？“那么多星星！”“大小不同！”“不同的颜色！”“成双成对！”“背景好像不一样！”为什么会这样呢？张教授告诉大家，研究并且回答这些问题的学科，就是人们常说的天文学，天文学往往引起人们神秘莫测的感觉，它研究的大都是遥不可及的东西，不能用尺量，不能用称约，只能远远地看着，有关它的知识全靠人们依据观测推理取得。天文学（定义）是研究宇宙间天体（天体、天体系统以至整个宇宙）的科学。它研究天体的位置和运动，研究它们的化学组成、物理状态和过程，以及它们的结构和演化。天文学研究的对象主要是小行星、八大行星、太阳、恒星、银河系、河外星系等。

认识宇宙，要先从我们居住的地球开始。大家知道，我们居住的地球，是太阳系八大行星之一，那么太阳系的八大行星中其它行星是怎么被发现的呢？到底是谁首次发现金木水火土五颗行星的，现在已经无法考证；但可以确知的是1871年3月13日，英国天文学家赫歇尔首次发现了天王星；1846年9月23日，德国天文学家伽勒发现了海王星。除了我们熟知的大行星，到2009年，已经被确认存在的小行星数量已达到84万。

借助科技力量，让我们越看越远

仰望星空，肉眼的观察早已无法满足我们的好奇心了，于是，聪明的人类就发明了望远镜。从伽利略式望远镜、开普勒式望远镜到射电望远镜、哈勃空间望远镜、空间天文望远镜，人类能看到的宇宙也越来越大，越来越远。

到目前为止，我国建立了许多射电望远镜天文台，如紫金山天文台青海德令哈13.7米毫米波望远镜；上海天文台余山25米厘米波望远镜；乌鲁木齐南山25米厘米波射电望远镜；云南天文台昆明40米射电望远镜；国家天文台密云50米射电望远镜；上海65米射电望远镜；国家天文台贵州大学天文联合研究中心，贵州平塘500米球面射电望远镜（FAST）。

世界最大的500米口径球面射电望远镜（FivehundredmetersApertureSphericalTelescope），简称FAST。它座落于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼洼地，由我国天文学家于1994年提出构想，从预研到建成历时22年，2016年9月25日落成启用。为纪念FAST的建设，2013年5月23日，国际天文学联合会（IAU）国际小行星中心发布公报，宇宙中编号为第92209号的小行星正式命名为“平塘星”，可见FAST的建设不但是我国天文界的大事，也是世界天文界的盛事。

FAST比德国波恩100米望远镜灵敏度提高约10倍；与美国Arecibo300米望远镜相比，综合性能提高约10倍，在未来20-30年都将保持世界一流设备的地位。如果天体在宇宙空间均匀分布，FAST可观测目标的数目将增加约30倍。FAST是中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，被誉为“中国天眼”，体现了三个自主创新：1.利用独一无二的贵州天然喀斯特洼地台址；2.应用主动反射面技术在地面改正球差；3轻型索拖动馈源支撑将万吨平台降至几十吨。

500米口径球面射电望远镜到底有多大呢？其接收面约有30个足球场大小。从天空看FAST，它就像一口巨大无比的锅，周长达到1570米，要1000.多人手拉手才能环抱起来。如果用这口锅装满贵州出产的国酒茅台，能装下整整300亿瓶。

这么大的望远镜能发挥多大的作用呢？科学家们对它寄予了很高的期望。简单概括为以下几个方面：

1.FAST有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘。

2.能用一年时间发现数千颗脉冲星（宇宙中旋转最快的天体、旋转冠军）。

3.参与地外文明搜寻。

4.将深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星。

不是为了“外星人”而是为了“脉冲星”

上世纪30年代，德国物理学家威克发现了中子，苏联物理学家朗道即提出了“中子星”的概念设想，到了六十年代，天文学家休伊什的学生乔丝琳贝尔偶然收到了一种奇怪的电波，这种电波每隔1—2秒发射一次，就像人的脉搏跳动一样。人们曾一度把它当成是“外星人”的呼叫，轰动一时。后来，英国科学家休伊什终于弄清了这种奇怪的电波，原来来自一种前所未知的特殊恒星，经过计算，它的脉冲强度和频率只有像中子星那样体积小、密度大、质量大的星体才能达到。中子星由于其磁轴和自转轴并不重合，磁场旋转时所产生的无线电波等各种辐射可能会以一明一灭的方式传到地球，有如人眨眼，故又称作脉冲星。脉冲星终于从猜想得到证实，成为二十世纪六十年代的四大天文学重要发现之一。Fasf的重要研究对象，就是脉冲星。

随着天文学的发展，河外星系的探索已经取得了很多成果，据统计：已发现太阳系外行星的恒星2500颗；太阳系外行星3426颗；双星131颗。那么，外星文明是否真的存在？真的有“外星人”吗？我想，在人类的不断探索下，谜底终将有揭开的一天！（编辑/夏冬）