谈谈地面大型天文望远镜

观测天体的重要手段是天文望远镜。自从1609年伽利略自制天文望远镜成功,约400年来,望远镜早已从小型手控的发展到由计算机控制的庞大复杂的天文仪器。随着望远镜在各方面性能的不断改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙的认识。在过去的一百年中,“世界上最大的天文望远镜”的称号曾几易其主。从美国威尔逊山上的胡克望远镜,到雄据宝座达50年之久的帕洛马天文台口径5米的海尔望远镜,再到夏威夷莫纳克亚山上口径10米的一对凯克望远镜,     

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。     

封面故事

<正>国际三十米光学红外望远镜(Thirty Meter Telescope)是由美国加州理工学院、加州大学,以及加拿大、日本、中国和印度国立科研机构联合建造的下一代巨型望远镜。该望远镜30米口径的集光面积是当前主流大望远镜的十倍,空间分辨率则比哈勃空间望远镜提高一个量级。其强大的洞察宇宙的能力必将引发天文学研究的革命性发展,在揭示暗物质和暗能量的本质、探测宇宙第一代天体、理解黑洞的形成与生长、     

搜寻高红移类星体

2015年,以中国天文学家为主的国际研究团队宣布发现了目前已知的宇宙早期发光本领最强、中心黑洞质量最大的类星体。这颗类星体SDSS J0100+2802如同一座最明亮的灯塔照亮了人类探索神秘的早期宇宙的道路,它的发现刷新了人类使用2米级望远镜发现高红移类星体的纪录,更对宇宙早期黑洞的成长理论提出了新的挑战。文章将着重介绍:(1)类星体的发现;(2)类星体的本质以及描述其物理性质的参数;(3)研究类星体的重大科学意义;(4)类星体尤其是高红移类星体的搜寻方法;(5)最亮的高红移类星体的发现历程;(6)对今后高红移类星体研究的展望。     

望远镜：一件开拓知识疆域的利器

文章探讨了望远镜作为一件科学仪器,从其在400年前被发明以来,在扩展人类的宇宙视野、开拓人类的知识疆域方面发挥了极其重要的作用.文章首先论述了伽利略利用其亲手改进的望远镜作出了全新的天文发现,对哥白尼学说给予了决定性的支持;其次阐述了随着望远镜的不断改进,人类获得越来越多的关于天空的新奇知识,这些知识帮助和推动人类掌握最基本的自然规律;最后论述了望远镜在帮助人类探索宇宙尺度之大小的过程中发挥的重要作用,并进而让人类认识到其自身在宇宙中的真实位置.     

微波背景辐射谱和宇宙的结构

 2000年公布了宇宙学领域中的一项重大观测结果,这就是Ｂｏｏｍｅｒａｎｇ和Ｍａｘｉｍａ两实验组利用毫米段微波望远镜较准确地测得了宇宙微波背景辐射(ＣＭＢＲ)功率谱,特别是其第一峰。微波望远镜是一个由液氦三超低温冷却并由氮化硅微网吸收器组合的阵列辐射仪,被吊挂在巨型探测气球之下。以Ｂｏｏｍｅｒａｎｇ组为例,气球于1998年底在38千米高空沿南纬80度线绕南极一圈巡航了10天,多遍扫描了占全天空3%的南极天区,经漫长的数据处理后,直到2000年4月才公布了部分数据的处理结论。2001年,两实验组又有更精确的观测数据问世。1964年被首次观测到的ＣＭＢ     

“色即是空”的物理学解析

我们人类能够感知到的这个宇宙是有限的,这一点在科学界已经无可置疑,因为宇宙在时间上是有限的,形成已有大约150亿年的时间,那么它在空间上也必然是有限的.2008年2月哈勃望远镜拍摄到距地球130亿光年的最远星系,科学家称这些星系已经很接近宇宙的边缘,宇宙的边缘距离地球约为150亿光年(150亿光年的距离和150亿年的形成时间似乎是一个巧合).     

专题前言

<正>光学设计与制造是一门古老而又新颖的学科。昔日,伽利略用望远镜观察宇宙,列文虎克用显微镜探索微观世界,达盖尔用照相机记录世界,他们一次次地丰富了人类的视野,推动了人类的进步;如今,光学系统正在突破传统结构的限制,将曾被认为不可能的目标一一达成。人类已能够借助现代光学系统探索更深邃的宇宙,观察更细微的生命组织,制造更微小的电子器件。现代光学设计与制造已经深入到人们生活、生产、科研等方方面面,在人类探究未知世界的奥秘中发挥着巨大的作用。     

科苑快讯

英国“黑暗物质”实验室欲破宇宙之谜自 2 0世纪 30年代人类首次怀疑“黑暗物质”存在以来 ,各国科学家一直都在不断进行各种科学实验 ,希望能抢先解开这宇宙中最大的谜团。日前 ,英国科学家在北约克郡海岸山崖 10 6 7米深的地底建造了一个“黑暗物质”实验室 ,他们认为利用这一先进实验室有望在 5年之内发现“黑暗物质”的真面目 !据报道 ,这座新实验室名叫“波尔比黑暗物质地下实验室” ,深入 10 6 7米的地下 ,造价 310多万英镑。英国科学家们相信 ,这座地下实验室的建成 ,将会帮助他们发现宇宙中最神秘的事物———黑暗物质“威姆普”粒…     

超级天眼

正2016年9月25日,众人瞩目的"超级天眼"500米口径球面射电望远镜在贵州平塘的山洼中落成启用。自古人类就对宇宙充满了好奇和幻想,许多科学家为此进行了不懈的努力。在射电天文领域我国一直处于空白,近年相继建成了5座口径从25米到65米不等的射电望远镜,但与美、德等国相比,我国的射电望远镜的观测能力还相对有限。中国500米口径球面射电望远镜的启用,使人类在对宇宙的     

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.     

封底照片说明

2004年11月20日,被命名为"雨燕"的伽马 射线探测器,搭乘"德尔塔2"火箭升空,它将用于 搜寻宇宙中的伽马射线暴,并揭开伽马射线暴与 黑洞诞生的关系之谜。该探测器由美国、意大利和 英国的科学家们共同研制,它装有3架高灵敏度 的望远镜:宽视场爆发警示望远镜、X射线望远     

走近天文之三天文望远镜

正自古以来人们对星空都有着非常浓厚的兴趣,希望通过观察天体的运动,洞察宇宙的奥秘。但是,受限于人类视力的局限,在很长一段时间之中,人们只能对一些星空中较为明亮的天体进行精度有限的位置测量。直到1609年伽利略将望远镜指向星空,向人类展示出前所未见的星空深处。随着天文望远镜这一重要观测设备的发明,人类的视野被延伸至宇宙深处。接下来,请随笔者共同走进天文望远镜的前世和今生,今生故事将着重以中国的几架代表性天文望远镜为例。     

发现暗物质存在的直接证据

美国天文学家宣布观测到暗物质．人们相信暗物质这种神秘的物质在宇宙中的总量约占宇宙总量的1／4，是“明物质”（普通物质）的5倍，在遥远的30亿光年之外有两个巨大的星系正在发生碰撞，美国NASA的钱德勒X射线望远镜和哈勃望远镜、欧洲南方天文台的超大望远镜和麦哲伦望远镜都在观察着这个壮丽的宇宙奇观，碰撞的能量非常巨大，以致使暗物质和明物质发生分离，这给了我们一个非常好的研究暗物质的机会，虽然科学家们至今仍在研究神秘的暗物质究竟以什么形态存在，但有确凿的证据显示这个宇宙中的物质大部分是暗物质。（相关论文将于近日在《天体物理杂志》发表）     

探索我们的宇宙 发展相对性原理——国际天文年暨爱因斯坦诞辰130周年纪

一、引言今年是国际天文年,主题为“探索我们的宇宙”。以纪念400年前伽利略开始用望远镜进行天文观测所开启的人类对宇宙的科学探索。今年又恰逢爱因斯坦这位上个世纪最伟大的科学家诞辰130周年。在国际天文年纪念爱因斯坦诞辰130周年,具有特殊的意义。     

《相对论、宇宙与时空》连载——人类早期对宇宙的认识

今年是天文望远镜发明400周年．望远镜的发明彻底改变了人类仅凭肉眼观察天象的历史，使人类的视线得以深入宇宙的深处和遥远的过去．由于光信号的传播需要时间，我们看到的天体都是它们过去的样子，越远的天体图像越古老，因此望远镜不仅在看远方，而且在看历史．天文望远镜的出现，极大地加深了人类对宇宙和时空的认识，也极大地促进了天文学和物理学的发展．相对论和现代化时空理论、现代宇宙学的创立和发展，都离不开望远镜的贡献．本刊特以《相对论、宇宙与时空》为题，发表连载文章，以纪念发明天文望远镜这一科学史上的重大历史事件．更多的内容请参见本文作者的专著《物理学与人类文明十六讲》（高等教育出版社，2008年9月出版）．     

科苑快讯

光速有可能随宇宙演化而有微小改变精细结构常数α =2πｅ2ｈｃ=1137一直被认为是自然界恒定的常数。但以澳大利亚新南威尔士大学的物理学家韦布 (ＪｏｈｎＫ .Ｗｅｂｂ)为首的小组在研究了若干古老类星体的光谱后得出结论认为 :在宇宙 15 0亿年的演变过程中 ,α可能发生过细微的变化 ,这种变化最可能起因于构成α的 3个物理常数 :电子的电荷ｅ、普朗克常数ｈ和光速ｃ中ｃ的微小改变。韦布小组利用夏威夷岛上 10米口径的ＫｅｃｋΙ光学望远镜研究了 2 8个遥远的古老类星体的光谱 ,这些光谱显示有位于类星体与观测者之间不同距离的星系际气云…     

透镜在生活中的应用

透镜在生产、生活中很常见,从天文观测用的大型望远镜到我们身边的放大镜、眼镜、照相机、显微镜等。透镜大致可以分为凸透镜和凹透镜两种。凸透镜对光线有会聚作用;凹透镜对光线有发散作用。应用这一原理,人们发明了放大镜、眼镜、照相机、望远镜、显微镜、幻灯机、投影仪、放映机等光学仪器。透镜给我们的生活带来了方便。同时还促进了人类对宇宙天体及微观世界的认识,更促进了人类的文明进步和社会发展。     

HXMT/HE望远镜的设计和建造

正实证化是现代科学研究方法的重要内容,从天文学的发展历史看,人类对宇宙认识的每一次大飞跃,都是反映旧有的宇宙观的宇宙模型与新的观测结果产生矛盾,或者无法解释新的观测事实,从而被推翻或者修正的过程。天文望远镜是观测天体的重要手段,是推动天文科学发展的最重要的实证手段,可以毫不夸大地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学。从伽利略1609年发明第一台天文望远镜至今,光学望远镜和射电望远镜一直是天文观测最重要的工     

《相对论、宇宙与时空》连载①——人类早期对宇宙的认识

编者按:今年是天文望远镜发明400周年.望远镜的发明彻底改变了人类仅凭肉眼观察天象的历史,使人类的视线得以深入宇宙的深处和遥远的过去.由于光信号的传播需要时间,我们看到的天体都是它们过去的样子,越远的天体图像越古老,因此望远镜不仅在看远方,而且在看历史.