物理学史中的一月

<正>1839年1月2日:第一个月球的达盖尔银版摄影(译自APS News,2013年1月)无论从地面的望远镜,或像哈勃太空望远镜等仪器拍摄出高分辨率的星球彩色照片,是现今天文学研究的主要方法,但以前并非都是如此。在发明摄影术之前,天文学家必须将他们在望远镜中之所见手绘出来,时常会遗漏重要的细节;天文学家再将原先的初图重画复制,错误也不知不觉地存在画中。一     

会聚更多的光子,探索更深的宇宙空间——介绍2.16米光学望远镜

 科学技术发展到今天已经使天文学家有可能去探测天体在整个电磁波谱中任何一个波段的辐射了。但是光学波段作为“传统”的波段,迄今仍然是研究天体物理的基础。其主要原因是宇宙中大量的物质以凝聚的、温度达数千度乃至数万度的恒星形式存在着。当然,这也包括了恒星集合的星系。它们的辐射主要集中于光学波段。所以,大口径的光学天文望远镜仍然是天文学研究的主要工具。对于天文学家来说望远镜的主要作用是收集光子。我们知道,收集天体光子的能力是和望远镜镜面的面积成正比的。假如某一类天体有相同的光度,那么我们能探测到这类天体的极限距离就和望远镜口径成正比(当然,这里我们忽略了天体之间存在的星际物质对光线吸收的影响)。而且,天文望远镜还将天体成像。其空间分辨率也将和望远镜口径成正比。     

拟议中的21世纪光学望远镜

 不论天文爱好者还是职业天文学家都渴望有一台大的反射镜或透镜,因为它能聚集更多的光,具有显示天体细节的潜能。特别是专业工作者,大仪器是研究宇宙中的暗星系和现代天文学中许多重要问题不可或缺的。可以说望远镜越大越好。现在,大地基望远镜主要是口径8～10米的反射镜,它们代表了自伽利略将望远镜用于夜空研究400年以来光学望远镜发展的巅峰。其中有建在智利的欧洲空间局的甚大望远镜(由4台8米望远镜构成),位于夏威夷的两台10米凯克望远镜和8.3米昴星望远镜,双子望远镜(两台望远镜分别装在南半球和北半球),以及德克萨斯州麦克唐纳天文台的9米大型拼镶镜面望远镜。     

迅速发展的红外天文学

 1609年意大利天文学家伽利略发明了第一架天文望远镜,300多年来,人们一直用光学望远镜在可见光波段观测天体,认识宇宙,本世纪30年代,美国无线电工程师K.央斯基偶然发现了来自银河中心的宇宙射电波,开辟了大气的另一扇“窗口”,即射电窗口,迅速发展的射电天文学与光学天文学交相辉映,使古老的天文学大放异彩。60年代,天文学家又打开了可见光与无线电波之间的波长在0.7-1000微米的红外窗口,进一步拓宽了天文学的观测领域,推动了天文学的更快发展。     

国外物理科普杂志精文提要(九)

 B.马丁等《新的地面光学望远镜》3月号目前,欧洲、日本和美国都在研制8米级单镜头或多镜头望远镜.90年代,天文学家们将获得增大4倍的光收集范围,新的收集区的产生率将比过去20年提高一个数量级.文章介绍了世界各地的大型地面望远镜研制计划,其中包括各种望远镜的性能指标、本世纪内望远镜的发展前景、镜头技术、夏威夷Kech望远镜(10米多片组装镜头,已由设计转入建造)计划、薄形凸凹镜头望远镜、蜂巢状镜头望远镜等.同时还介绍了天文望远镜未来的发展方向.     

塑造光流：光子学在天文中的应用

1608年，Hans Lippershey发明了望远镜，Galileo将其运用于天文观测中，由此开启了现代天文学的历史．今天的最大光学望远镜口径超过10m，10年之后，将会有多个新一代极大望远镜（ELTs）观测星空．望远镜收集的光束在会聚到望远镜焦庐之后，将重聚焦进入终端仪器进行数据分析和处理．     

神秘的蟹状星云

1921年4月7日夜里,威尔逊山天文台的天文学家邓肯(John Duncan)正在将当时最先进的Seed 30负片安装在60英寸反射望远镜上.当晚,他要拍摄的是一个再熟悉不过的天体——蟹状星云M1.这个在梅西耶天体列表中位列第一号的星云,在巨大的光学望远镜中看起来就像一团棉花.由于80年前它的发现者威廉·帕森斯(Wil...     

詹姆斯·韦布太空望远镜的首批科学成果

<正>詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)仅发射升空了一年多,天文学家们就已经开始利用这款具有突破性的望远镜来揭示宇宙的奥秘。英国的科学记者Keith Cooper为我们呈现了JWST最初的一些科学成果亮点。经过近25年的研发,美国航天局(NASA)的JWST望远镜于2021年的圣诞节搭乘阿丽亚娜5型火箭顺利进入太空。此次发射是在克服技术难题、预算超支、超出时限,     

封面照片说明

当年伽利略用自制的望远镜开启了人类认识宇宙的新纪元,400年后的今天,一架30米的巨型望远镜将造在夏威夷岛上的冒纳凯阿火山上。望远镜的分块式主镜直径接近100英尺(约合30米),建成后将成为世界上最大的光学望远镜。该项目简称"TMT",预计造价10亿美元,计划10年完成。这只巨大的"天眼"将使得天文学家能比过去更清晰地看到暗弱的天体,为人类带来更多有关宇宙的更新、更深层的信息并有望做出重大突破性发现。     

对外星生命的探索

 据2001年12月1日出版的一期英国《新科学家》周刊报道:天文学家们首次探测到太阳系以外的一颗行星上有大气,这就为寻找构成地球以外生命体的化学成分提供了可能。到目前为止,天文学家发现的围绕太阳之外的一些恒星运行的行星共有76颗,但由于这些行星太暗淡,用现有的地基望远镜和空间望远镜都难于直接看清它们,更谈不上探索它们的大气组成了。ＨＤ209458是一颗类似于太阳的黄色恒星,距离我们约150光年。     

科学大师伽利略与2009国际天文年

自古以来,日月星辰像磁石吸光。长期以来,人们总是用肉眼直大利物理学家、数学家和天文学家次把望远镜指向星空,才结束了肉式各样的天文望远镜,望远镜成为伽利略是历史上一位重量级的有关运动物体的实验,推翻了以亚念,还自己动手制造望远镜,并率望远镜观天在科学史上非同小可,激动人心的天文新发现事实证明了性．开创了宇宙探索历史的新纪元!     

早期宇宙原来十分平静

天文学家一直认为。早期宇宙是一个浑沌、风暴激烈和彼此被撕裂成碎片的星系王国，而现在澳大利亚国立大学（Australian National University-ANU）天体物理学家阿利斯捷尔&#183;格雷厄姆博士仔细分析了距离我们约1亿光年的许多星系照片，这些照片是由“哈勃”太空望远镜上的Wide Field Planetary Camera 2照相机拍摄的．对天文学家公认的观点提出怀疑。     

一个极为怪异的行星系统

 一条新闻报道说:开普勒太空望远镜发现了一个系外恒星系统,六颗已知行星中的五颗紧紧地环绕在恒星周围。这类新闻听起来有些耳熟,在过去的15 年当中天文学家们发现了几百个恒星系统,每个系统都有其本身的奇异之处。然而这个新发现的系统为天文学家们提供了独一无二的途径,能够使他们更加清晰地了解行星是如何形成和演化的。     

物理学史中的三月

 凡尔纳(J. Verne)在他的古典科幻小说《从月球到地球》(From the Earth to the Moon)中提及一位17 世纪的天文学家法比利萨斯(J. Fabricius)。在小说中,法比利萨斯宣称他曾从望远镜中看到居住于月球上的外星人。外星人是虚构的,但法比利萨斯却真有其人。这位荷兰人是最先从望远镜观测到太阳黑子的其中一位,也是最早确认黑子的人,贡献虽小但却很重要,因当时天文学正处于两个竞争的太阳系模型的抉择关头。     

宇宙早期的黑洞和中性氢的重新电离

光速有限使得天文学家可以通过望远镜回望宇宙早期的历史.宇宙早期所发出的光在到达地球之前要走过数十亿年.此间,由于宇宙空间自身的膨胀,上述光的波长将伸展变长（红移）.最近,     

新的宇宙曙光

哈勃太空望远镜拍摄的原始深场照片是天文学中最具标志性的图片之一。这张图片由数量惊人的遥远星系组成,星系镶嵌在黑色的背景之上,它是哈勃在1995年12月对大熊座的一小块区域进行了一系列观测之后得到的。受这张经典照片启发,天文学家们开始计划一项新任务来研究早期宇宙——这项任务可以看到更早的宇宙,观测到宇宙大爆炸之后3亿年就已经存在的最早的星系。但要做到这一点,需要一个有史以来最大的望远镜,一个比哈勃2.4 m的镜子大得多的望远镜。答案是:下一代太空望远镜(Next Generation Space Telescope,NGST),这是一个巨大的太空望远镜,拥有6.5 m的拼接式主镜,它有望实现一系列新的发现。     

新的宇宙曙光

哈勃太空望远镜拍摄的原始深场照片是天文学中最具标志性的图片之一。这张图片由数量惊人的遥远星系组成,星系镶嵌在黑色的背景之上,它是哈勃在1995年12月对大熊座的一小块区域进行了一系列观测之后得到的。受这张经典照片启发,天文学家们开始计划一项新任务来研究早期宇宙——这项任务可以看到更早的宇宙,观测到宇宙大爆炸之后3亿年就已经存在的最早的星系。但要做到这一点,需要一个有史以来最大的望远镜,一个比哈勃2.4 m的镜子大得多的望远镜。答案是:下一代太空望远镜(Next Generation Space Telescope,NGST),这是一个巨大的太空望远镜,拥有6.5 m的拼接式主镜,它有望实现一系列新的发现。     

应用高速摄影技术为四个现代化服务

述茫、深邃的星空,在天文学家的望远镜里是那样的清晰了然,错落有致;一滴普通的河水,在生物字家的显微镜下,会是一个熙熙攘攘万头攒动的大千世界;同样,瞬息万变,稍纵即逝的高速运动现象、利用高速摄影技术却可以仔细。从容地反复进行观察,还可以进行定量分析。     

漂移的星系

围绕银河系运转的小星系大麦哲伦星云，正在以相对于我们自己的星系每秒378&#177;18千米的速度运动。天文学家用哈勃太空望远镜跟踪观测了这个星系相对于21个遥远类星体的运动情况，这是迄今为止最精确的天文测量数据。     

对外星生命的探索

据 2 0 0 1年 12月 1日出版的一期英国《新科学家》周刊报道 :天文学家们首次探测到太阳系以外的一颗行星上有大气 ,这就为寻找构成地球以外生命体的化学成分提供了可能。到目前为止 ,天文学家发现的围绕太阳之外的一些恒星运行的行星共有 76颗 ,但由于这些行星太暗淡 ,用现有的地基望远镜和空间望远镜都难于直接看清它们 ,更谈不上探索它们的大气组成了。ＨＤ2 0 94 5 8是一颗类似于太阳的黄色恒星 ,距离我们约 15 0光年。美国科学家布朗 (ＴｉｍＢｒｏｗｎ)和夏博尼安 (ＤａｖｅＣｈａｒｂｏｎｎｅａｎ)通过哈勃空间望远镜直接观测到了绕…