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                    《我們愛科學》

                    開博時間:2016-11-21 21:28:00

                    《我們愛科學》雜志創刊于1960年,是我國最早創刊的少兒科普期刊,也是唯一一家國家級少兒科普期刊。由共青團中央主管,中國少年兒童新聞出版總社主辦?!段覀儛劭茖W》旨在傳播科學知識,激發創造靈感,啟迪科學智慧,培養科學素質。

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                    中國的“怪物”千里眼

                    2009-12-21 21:41:39


                      2008年10月16日,外形如怪物的Lamost望遠鏡在中國河北省的一座山上正式建成。一架由中國制造的新型天文望遠鏡,在天文望遠鏡發明400周年之際誕生了……

                      天文望遠鏡誕生記

                      1609年,意大利科學家伽利略聽說荷蘭有一個眼鏡商人制造了望遠鏡,可以將遠處教堂上的風景盡收眼底,于是他也制造了一架。當伽利略把望遠鏡朝向天空時,“天文望遠鏡”誕生了。

                      透過望遠鏡,伽利略看到了3件令他頭疼的事:第一件,月亮竟和地球相似,也是一個天體,上面滿布坑坑洼洼的環形山;第二件,太陽好像在自轉,因為太陽黑子在不斷移動;第三件,木星竟然也有衛星,而且是4顆……透過他的望遠鏡看到的宇宙,好像和神學家們所說的不一樣,地球好像不是宇宙的中心。一時間,伽利略發明的望遠鏡似乎成了一個大不敬的東西。

                      果然,神學家們認為伽利略的望遠鏡有問題,伽利略出現了幻覺。伽利略不敢多說話,因為他還真不了解望遠鏡的原理。后來,德國科學家開普勒說明了望遠鏡的原理。

                      用玻璃制造的天文望遠鏡也不是一點“幻覺”都沒有。隨著放大倍數的增加,望遠鏡開始出現令人討厭的色差。色差是光線通過凸凹透鏡時產生的彩虹一樣的色邊,這是由于玻璃對不同顏色的光有不同的折射造成的。色差導致原本白亮的星星出現“彩色小翅膀”,這對當時的天文學家來說太糟糕了。

                      隨后牛頓躲開了色差難題,用反射鏡代替玻璃透鏡,制成了沒有色差的反射式天文望遠鏡?,F在世界上很多天文望遠鏡都是反射式望遠鏡。

                      再之后,折射式望遠鏡和反射式望遠鏡都有進步,鏡片越來越大,但問題也越來越多。當它們大到好幾米時,鏡片會因自身重量而發生變形,而且望遠鏡的口徑越大,看到的星空范圍卻越小。

                      世界最“怪”望遠鏡

                      長期以來,把“看得最多”與“看得最清晰”統一起來是天文學界的一大難題,它們就像魚和熊掌一樣不能兼得。后來,俄國科學家施密特發現將凹凸透鏡和反射鏡結合起來,可以解決這個問題。但效果并不太好。這樣的望遠鏡又叫施密特望遠鏡。

                      再后來人們又想到了牛頓喜歡用反射鏡,想到用反射鏡代替凸凹透鏡效果可能會好些,于是設想出“反射式施密特望遠鏡”,但這其中有些技術問題很難解決……直到Lamost望遠鏡出現,“魚和熊掌兼得”的問題才很好地解決了。

                      Lamost望遠鏡由兩個反射鏡組成,兩個反射鏡均是拼接而成,口徑很大。其中有一個可以用電腦控制鏡面的彎曲程度,以便糾正重力、空氣擾動、溫度變化等對鏡面的細微影響……這也是為什么Lamost要建成這么個怪模樣。

                      更強的是Lamost分析光譜的能力。什么是光譜呢?也許你不相信,光譜就是前面說過的當年天文學家最討厭的望遠鏡的“色差”,當然不完全是,但它們的原理是一樣的,都是像彩虹一樣的光帶。宇宙的很多秘密都藏在光譜里呢,很多化學元素,比如鐵、鈉、氫等,都能在星星的光譜中找到。確定了光譜中含有什么元素,就可以確定每顆星星是由什么組成的啦,這樣就能破解宇宙的秘密。

                      你肯定想,Lamost這么厲害,一定能拍出很壯觀的星星照片吧。No,Lamost不拍星星的pose,只拍星星的光譜?,F在的天文學家可不像咱們想的那樣老土,對著星星的照片發呆,而是用計算機深入分析星星的“內心世界”——光譜。

                      Lamost還有更厲害的呢,一次可以拍下4000顆星星的光譜供科學家研究,目前美國的望遠鏡最多才能拍660顆。而且Lamost可以觀察到肉眼能看到的最暗星星亮度的50萬分之一的暗星。厲害吧?誰也逃不過Lamost的千里眼。

                      天文學家相信,Lamost是中國目前最大的望遠鏡,也將是最高產的望遠鏡。

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