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(三)孙云球、黄履庄同样、类似的发明(另附其他发明人物):

(1)千里镜——“望远镜”:

一直以来,关于望远镜究竟是中国发明的,还是西方发明的问题,争论不休,一般是将发明权归于西方,为什么呢?仅仅是因为据说望远镜是利玛窦“带来”中国的,证据仅仅是这个就确定了发明归属于西方。

这个证据真是太不可靠了,仅凭借这个证据不足以说明一切,也太不负责任了,发明创造并没有那么简单,而明清期间传教士来中国以后,中国的大批量书籍和发明创造都不见了,给人一种印象,中国人从传教士来了以后,什么都不会了,处处需要传教士教导中国人。

中国记载了几千年的历史,但是,从明朝传教士来了以后,却变成了“历史从明代开始”,中国人变成了无知野蛮人,好似几千年前的文明物质生活都不见踪影,这符合事实逻辑吗?

显然不符合,一直以来落后的西方,却变成了“古代物质丰富文明发达的国度”,此时的丝绸之路不见了?!这是哪个位面的西方历史?

正是中西内外篡改历史,满清文字狱产生了大量汉人文盲,中国人遗忘了真正的历史…………

也正是因为中国历史悠久,又因为满清文字狱,大量图书技术人员失去了,断代了,导致想要追根溯源成为了难题,却依然有着蛛丝马迹可以证明千里镜来自于中国。

那么,仅以目前所搜集到的资料,分成了三个部分内容,来进行对比,看看为什么能够说千里镜(望远镜)是中国人发明的!

现在是第一部分内容:中西望远镜时间顺序资料对比

明代的望远镜(失传)、天文资料:

明代张自烈编的《正字通》说:“又:叆叇,眼镜也。《洞天清録》载,叆叇,老人不辨细书,以此掩目则明。元人小说言,叆叇出西域。……又:《方舆胜略》:满刺加国出叆叇。今西洋磨玻瓈为千里镜,以长筒窥之,可照数十里,亦叆叇之类也。”

此外,明代《正字通》提到《方舆胜略》说的“千里镜”,亦即是望远镜,薄钰、孙云球、黄履庄等发明的望远镜,亦称之为“千里镜”。

望远镜不仅宫廷天文学家使用,民间也有人用它观测天象。明末清初人揭暄是中国最早用望远镜进行月面观察的人,他还为后人留下了中国最早的月面图。

薄珏——望远镜用于军事上的第一人

大致生于明万历三十六年,约1608年前后,字子珏,长洲(今苏州市吴县)人。明朝末年机械制造家,制造过浑天仪、望远镜;有的资料显示是将望远镜用于军事上的第一人。

主要活动在明代崇祯元年至崇祯十四年(AD16828年~1641年)。早年作为嘉善县补充学生到浙江应试,后加入以多读书为要义和重在考据的杭州读书社。

明代崇祯八年(1635年)旧历二月受时任中丞安徽巡抚巡抚张国维聘请到军营制造铜炮、千里镜等组合器械用于对安庆张献忠所部的作战,在作战中依靠将千里镜加装在铜炮上提高命中率所发挥出来的战场威力而被张国维推荐给朝廷,但却未被重用;后造水车、火铳、地雷、地弩等兵器。

明代崇祯十七年(1644年)在明朝灭亡清军入关并正式建立清朝后,决定不再走仕途,而是隐居在嘉兴一代的山野中,唯一的女儿死后都是靠朋友帮助才得以安葬,最后死于贫穷。

著有《素问天倾西北之妄辨》、《浑天仪图说》、《天体无色辨》、《天形北高南下辨》、《荧惑守心论》、《格物测地论》。

中国最早将望远镜用于军事的则是明末苏州人薄珏。崇祯四年(1631年),薄珏为中丞张国维造炮,“每置一炮,即设千里镜,以侦贼之远近”。

明代:军事光学瞄准镜

明代崇祯四年(1631年),薄珏为中丞张国维造炮所用“每置一炮,即设千里镜,以侦贼之远近”。

清代郑观应《盛世危言·火器》亦提到:“不论大炮小炮,俱可使之百发百中,其法在炮首加一千里镜,便能视远为近。”与明代之法一致,说明是一脉相承的尚未失传。

明代笔记记载,薄珏:“公名珏,字子玉,苏州人也。就试浙江,补嘉兴县学生。其学奥博,不知何所待,洞晓阴阳占步,制造水火诸器。崇祯四年(1631年),流寇犯安庆,中丞张国雏聘套为造铜炮,每置一炮,即设千里镜,以侦贼之远近,镜筒两端嵌玻璃,望四五十里外如咫兄也。”他造的望远镜有效视距至少可以达到20~25公里以上,作为火炮瞄准镜来使用。

忽然想到,中国由天文测定“南北子午线”出现的“三点一线”弩机瞄准射击标准(参照),只缺了一个瞄准镜,而这里出现了火炮前加装的“千里镜”(望远镜),那么枪炮的“光学瞄准镜”已经完成了啊!

图 我国古代弩的望山是一种古老的机械瞄具与现代枪械瞄准对比

弩机“望山”瞄准发射原理:即通过望山、箭头、目标三点一线的方法来瞄准,所谓“以目视镞端,以望山之度拟之,准其高下”。最终通过弩机的“望山”+“标尺刻度”实现“望山、箭头、目标三点一线”。

现在资料一般描述为“薄珏创造性地把望远镜放置在自制的火炮上提高了射击精度。”,实际没有这么简单的,增加望远镜并不能增加射击精度,而是需要照门和准星才可以。

图 带刻度的铜弩机

“望山”(照门)上面增加“刻度”(准星),才能增加射击瞄准精确度,没有这些是不会想到在枪炮上面增设“准星”和“照门”的。【这些内容以后会在“弩机”部分讲到,目前只是简单讲下,可以再看下《测量星辰与“参”照》。】

西方没有这些前提基础,又怎么可能有枪炮瞄准射击装置,并进一步发展出“光学瞄准镜”,甚至安装在枪炮上面呢?!

这不就是中国人自己发明的“光学瞄准镜”吗,所需条件均已具备,并且在明代已经出了成品,好好的中国发明家发明物,却非要说成是传教士利玛窦“教给”中国人的…….

孙云球——《镜史》中的远景图

1628年~1644年,一说1662年~1735年卒,字文玉,或字泗滨,江苏吴江县人。明朝末年光学仪器制造家。年幼聪慧,善数理、天文、光学,经过杭州学习制镜技术实践积累掌握“磨片对光”技术;后在磨制凸透镜和凹透镜的基础上,利用水晶石磨制成存目镜、万花镜、鸳鸯镜、放大镜、幻容镜、夜明镜、千里镜(望远镜)等各类光学制品;著有《镜史》。

在孙云球研制的光学仪器中,望远镜常被人们提及。

他的好友文康裔在《读〈镜史〉书后》中写道:“其远镜尤为奇幻,偕登虎丘巅,远观城中楼台塔院,若招致几席,了然在目;睹彼天平、邓尉、穹隆诸峰,崚嶒苍翠,如列目前,体色毕现。神哉!技至此乎!向见时晷,愚谓奇亦至矣,何幸又得此幻观也?先生曰:‘是未足以尽其奇耳。’更以存目镜相贻,试之两眸,心旷神怡,百倍光明,无微不瞩。先生资我披览诵读者,殆锡我以如意珠也。悉之有数十种类,各有不同,而功用亦迥别。”

孙云球生平最大的成就在于光学制作。他常与苏州薄钰、杭州诸昇、桐溪俞天枢、西泠高逸上、钱塘陈天衢,在苏杭一带经常讲求光学知识,见《孙文玉眼镜法序》。

图 孙云球所著《镜史》中的远景图

他所研制的望远镜性能良好,又据《吴门补乘》记载,浙江天台有一个名叫文康裔的人,患有严重近视。

孙云球在帮他测试视力后,便精心配制了眼镜,并送他一副“千里镜”。为了测试效果,他俩登上虎丘远眺,“远见城中楼台塔院,若接几席”,“天平、灵岩、弯窿诸峰,峻增苍翠,万象毕见”。文康裔喜出望外,连连称奇。而孙云球却笑着说:“此未足以尽吾奇也。”随即又拿出“数十镜示之”。

明末清初(失传):

黄履庄发明的千里镜(望远镜)。《奇器目略》失传。

清代的望远镜、天文资料

清代郑观应《盛世危言·火器》:“不论大炮小炮,俱可使之百发百中,其法在炮首加一千里镜,便能视远为近。”

这与明代崇祯四年(1631年),薄珏为中丞张国维造炮所用“每置一炮,即设千里镜,以侦贼之远近”之法一致,亦是“光学瞄准镜”,前面明代部分已经讲过了。

郑复光——中国第一部光学物理专著《镜镜冷痴》

1780年~约1862年,字元甫,又字瀚香,清代安徽歙县人。清代著名实验物理学家,对光学有深入研究;制造了中国最早的一台测天望远镜。

少年时取得监生(太学肄业生)资格,后不再发展仕途,终身以做家庭教师或幕僚维持生计。一生专心研究自然科学,在光学、代数学和几何学等方面都进行过探讨,特别在光学实验、光学仪器的制造方面造诣颇深;提出的地脉说是中国古代地磁场论最高成就,其地脉说本质上相当于法拉第磁力线思想;晚年对蒸汽机动力理论产生兴趣,致力于战船的设计和模型制造工作。著有《费隐与知录》、《镜镜詅痴》。

图 中国第一部光学物理专著《镜镜冷痴》

郑复光——中国第一架自制测天望远镜:郑复光望远镜。

我国清代著名光学家、徽州歙县人郑复光于清道光初年写出了一部系统阐述几何光学原理、光学仪器原理和制镜技术的科学专著《镜镜冷痴》,这是我国第一部光学物理专著。清道光十五年(1835年)他在北京以《镜镜冷痴》中的理论为指导,制造出我国第一架测天望远镜,并用于观测天象。

第一部较完整的光学专著岳清代郑复光编撰 的《镜镜冷痴》。道光二十六年0846年)出版。全书共5卷,约7万余字。书中有中国古代 的光学成就,也有西方的科学成果,还有作者自述的一系列观察记录和实验的结论及数据。

全书分三部分:第一部分为第1卷,称为《明源》,讲述光学基本理论,有光的颜色、反射定律折 射、光的直线传播,小孔成像、镜子的分类、制镜材料等内容。第二部分为第2、3卷,称为《释圆》,讲述球面镜成像原理,包括凸透镜、凹透镜及二者各种组合,如望远镜、显微镜等,第:部 分为第4、5卷,称为《述作》,讲述光学仪器的 制作工艺,并给出望远镜.放大镜.瑞光镜(探照灯)、映画器(幻灯)等制作方法。

《镜镜冷 痴》是我国第一部比较完整系统介绍光学的著作,也代表了我国清代中期中国光学发展的水平。它已被译成日、俄、德、法等多种文字,流传世界。

邹伯奇——“中国照相机之父”

1819年8月5日~1869年5月,幼名汝昌,字特夫、征君,号一鹗,广东南海县大沥镇泌冲人。中国清代物理学家、中国近代科学先驱;1844年制成中国首架照相机被称为“中国照相机之父”;绘出中国首张经纬线地图。

1839年研制出“比例规”、“度算版”;1840年制造“指南尺”;1857年被推举为广东学海堂学长致力授课;1864年受聘主持广东的地图绘制工作;手稿中众多算例可以编制出现代计算机程序,其计算结果与当年的结果相当吻合,其计算结果不少算至小数点后16位。著有《摄影之器记》、《对数尺记》、《格数补》、《学计一得》、《补小儿雅释度量衡》、《乘方捷法》、《测量备要》。

图 邹伯奇第一种反射望远镜

谭学元,字少微,湖南清泉县人。生活于清末民初年间。

幼有异禀,读书一目数行,通群籍,不喜举子业。擅长书画,皆能以指头为之。尤工琴,不拘守旧谱,而指法独绝。偶得诸葛武侯遗书,用木牛流马法而变通之,所制浑天仪、窥远镜及木鸡、木犬之类,见者诧为天授。(这一点颇类似黄履庄啊!)

当时他推算出北京、长沙、衡阳的经纬度,与现在基本一致。著有《推历指掌》、《星曜增考》、《九章算法适中》、《三角形纲目》、《琴谱管见》等。事见《中国艺术家徵略》。

西方时间不可考(据说):

西方“发明”望远镜时间的矛盾

在明朝传教士利玛窦来中国后,据说也“带来”了望远镜。

利玛窦,1578年到印度,1583年到中国,1601年意大利传教士利玛窦到达北京时带来了望远镜和世界地图,并将《四书》译为拉丁文。

这样就产生了矛盾,利玛窦在1601年“带来”了望远镜,既然同时期的西方已经有了望远镜,那么就没有必要在1608年再“发明”一遍望远镜了!

所以,西方真正为“望远镜”申请专利的时间是1608年!而不是利玛窦据说“带来”望远镜的时间1601年!

事实就是,1601年利玛窦当时不可能“带来”望远镜,所以,西方没在1601年以前申请专利,而是在1608年申请的专利。

“望远镜”从中国传入西方的,加上中国信徒一起把制造望远镜的技术都出卖给了西方。才会出现中国历史故事里西方发明望远镜“两遍”甚至“三遍”的怪事!

西方认识放大功能从望远镜开始

望远镜主要有三个功能:聚光,分辨和放大。

决定望远镜的性能的好坏的一个最重要原因的因素就是孔径,即望远镜的透镜或反射镜的直径。他的孔径决定了图像的亮度和锐度。

据说最早的眼镜出现在意大利,历史上第一幅出现戴眼镜的人物画像是托马索于1352年在物雷维索所作的普罗旺斯像,此时相当于我国明朝洪武年间。

既然,明朝洪武年间,西方已经有了眼镜,就应该知道镜片“老年观书,小字看大”的功能了,为什么还要在“发明”望远镜的时候,说是“偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物”时才知道这个功能的呢?!

西方的透镜总不可能是先制造出透镜,再发现透镜放大功能啊,都不知道透镜具有什么功能,又怎么可能去制造透镜呢?西方的玻璃透镜是怎么得来的?

这是透镜“先”出现于西方对透镜的认识啊!

倒不如说是西方通过望远镜,才知道这件事,而非早就“发明”了眼镜、望远镜!

这只能是西方直接获得了望远镜,知其然不知其所以然,要给西方的望远镜一个“出处”,证明是西方自己“发明”的,才这么说!

《远镜说》望远镜由凹凸两透镜组成

在世界数字图书馆里看到《远镜说》,讲望远镜的,当然最早都是写成利玛窦“带来”的。这里据说是汤若望“写”的,主要是为了说明“望远镜是西洋人造的”

本书作者汤若望 (原名Johann Adam Schall von Bell, 1592–1666年),一位德国耶稣会传教士。汤若望于明天启二年(1622年),偕同金尼阁(原名Nicolas Trigault, 1577–1628年),抵达中国。旋至北京学习汉语,不久奉派往西安传教。

汤氏于明崇祯三年(1630年)奉命回京,以继续瑞士耶稣会传教士邓玉函(原名Johannes Terentius, 1576–1630年),任编修日历之职,及制造天文仪器多种。为此崇祯皇帝曾赐一「钦褒天学」匾额。汤氏于清顺治二年(1645年)任天监监正。

顺治八年 (1651年)诰封为通议大夫。最后于康熙二十五年(1686年)赐号「通玄教师」。明末清初天文学者杨光先 (1597–1669年),于1665-1669康熙年间曾任钦天监监正。清康熙三年(1664年)以有机可乘,乃兴起“历狱”大案。杨氏屡次上书评击耶稣会传教士,其中一文控告汤若望以西历计算荣亲王下葬日乃为凶日,导致王母董鄂妃死亡。

最终汤氏与其他耶稣会员,包括南怀仁(原名Ferdinand Verbiest,1623–88年)、 利类思(原名Ludovico Buglio, 1606–82年) 、安文思(原名Gabriel de Magalh?es, 1609–77年) 等及七位中国助手被捕待罪。后被判有罪,判处决。幸在孝庄皇太后斡旋下耶稣会传教士死刑未执行。释放后,除四人以外,其他均被驱逐往澳门。

汤若望精于天文历法。他的三十六种作品中主要有《浑天仪说》五卷、《星图》八幅、《古今交食考》一卷、《交食历指》七卷等。

本书《远镜说》以上图下文,图文並茂的方式,说解详明,并有大图多幅。详细介紹了用望远镜观天的结果、有关光学原理及使用方法等。初刻于天启六年(1626年),1630年在北京印行。

本馆所藏《远镜说》收录于清代藏书家吴省兰 (1738–1810年) 所辑《艺海珠尘》丛书内。卷端题“汤如望纂”。前有作者自序,记年天启六年 (1626年)。

正文包涵远镜之利用,按仰观和直视、近视和远视的分述、原繇、造法用法及保养说明、用镜测量法、用镜交食法等。最长部分为功用、分用之利。提及望远镜为西洋人造,但并沒有写出伽利略的名字。分别叙述观察日月、金星、太阳、木星、土星及宿天诸星等。在“原繇” 部分主要讲望远镜的光学原理, 來说明光的折射原理。

讲述望远镜由一凸一凹的两片玻璃透镜组成。前镜(凸透镜)称之为「次光明」,能斂聚物象;后镜(凹透镜)为「大光明」,可以广散物象。讨论前镜、后镜对近视者及远视者的作用原理。

大家一起来了解下吧!对了,当时看到一个名字时,感到很惊讶,很奇怪,非常奇怪!

一般的印象中这本书应该是“徐光启”和汤若望编的,但是,当时看到第一页的名字里出现了一个人名,这个人名还是偶然得知的,那就是满清钟表大师徐光启的后裔-“徐朝俊”!

但是,这个人名“徐朝俊”居然出现在《远镜说》里?!

《远镜说》时间的是写的天启六年,西历日期1626年。

一说,徐光启的五世孙为徐朝俊,精于钟表,晚年曾完成《高厚蒙求》一书。该书1796年完成,1809年才正式出版,共分四集,天文、地理、仪表无所不包。

另一说,徐朝俊,字冠千,号恕堂。上海松江人,徐光启之四世后裔。嘉庆十四年著成《高厚蒙求》五卷,包括《天学入门》、《海域大观》、《中星表》、《天地图仪》、《自鸣钟表图说》(1809年写成)等9种。《自鸣钟表图说》为今所见我国第一本造钟专著。徐朝俊业师为祝德麟,见《中星表序》。

图 《远镜说》01

当时,都以为自己看错了呢!

图 《远镜说》02

下面这张是望远镜图,最早虽然是写成利玛窦“带来”的,但是这个换人是汤若望了,不过,也可以当做是明朝的望远镜是什么样的了!这些资料以前不知道,还是在世界数字图书馆里偶然搜到的,就是遗憾的是,想在这里下载图片,清晰度都不高啊,放大就模糊了!

图 《远镜说》03

这个望远镜看起来的满清时候的伸缩式望远镜很像的,也出现在不少西方天文学、地图上呢!

图 伽利略向威尼斯大侯爵介绍如何使用望远镜

望远镜故事里的凹凸两透镜

关于伽利略“发明”望远镜的故事有好几个版本,不过,大致还是在1608年或1609“发明”的,有时加上一个眼镜商“发明”的。

版本1:1608年,荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希(HansLippershey)偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物,受此启发,他制造了人类历史上的第一架望远镜。它为检查磨制出来的透镜质量,把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线,通过透镜看过去,发现远处的教堂塔尖好像变大拉近了,于是在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请专利,并遵从当局的要求,造了一个双筒望远镜。据说小镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜,不过一般都认为利伯希是望远镜的发明者。

版本2:1609年意大利佛罗伦萨人伽利略·伽利雷发明了40倍双镜望远镜,这是第一部投入科学应用的实用望远镜。

版本3:1609年,意大利物理、天文学家伽俐略(Galileo1564-1642)利用凹透镜作目镜,用凸镜作物镜,发明望远镜。尚且观察天体,发现月球表面不平。银河是由大量的如太阳的恒星,集组而成。木星有四个卫星。土星外围有光环。太阳有黑子。

版本4:1609伽利略(GalileoGaliei,1564~1642)展出了人类历史上第一架按照科学理论制造出来的望远镜。其实,最早发现望远镜奥秘的不是伽利略,而是一位叫李普塞(Lippershey,1587~1619)的荷兰商人。他在制造镜片时,把一块凸透镜和一块凹透镜组合在一起往外看时,远处的景物就变近了。

伽利略对此发现很感兴趣,他用数学计算研究了用什么样的镜片组合在一起效果比较好,经过反复的实验,终于在1609年发明了世界上第一架能放大32倍的望远镜。他用自己发明的望远镜进行天文观测,做出了许多有重大意义的发现。

据说,伽利略没有发明望远镜。然而他是第一个有条不紊的使用它去观察夜空的。实际上,荷兰眼镜制造商汉斯•利伯希(1570-1619)是在1608年发明了光学望远镜的人。

版本5:据说,明清之际的欧洲主要有三种望远镜:伽利略式,一凸一凹两透镜组成,1609年经伽利略改造后用于天文观测;开普勒式,由两个凸镜组成,开普勒1611年提出设想,夏奈尔1613年至1614年之间制造出来;反射望远镜,牛顿1668年创制成功。当时传入中国的主要是伽利略式望远镜,广泛用于观测日食,为修正历法服务。

总的来说,这几个版本都是认为望远镜是由一个凹透镜和一个凸透镜组合而成的,这一点很符合《远镜说》里对望远镜的介绍,即望远镜由一凸一凹的两片玻璃透镜组成。前镜(凸透镜)称之为「次光明」,能斂聚物象;后镜(凹透镜)为「大光明」,可以广散物象。

但是,望远镜的制造并没有这么简单,只能说望远镜用到了一凸一凹两透镜,实际上还涉及到长筒的管状物,十字丝窥管,以及赤道式装置,更是和“浑天说”有着更深的关系,并没有表面上的那么简单。这部分内容会在稍后的第二部分、第三部分内容里讲到。

西方的这几个版本的伽利略“发明”望远镜故事,只是企图用来证明是它们“发明”的望远镜,因为看起来时间要比中国“早”,证明是传教士“带来”给中国的。

可是,稍微深入了解望远镜的一些部件,就知道不仅仅是一凸一凹两透镜了,而西方伪造的故事只能证明它们最初了解望远镜至少是从《远镜说》里得来的,而不是相反,恰恰证明,它们不了解望远镜的发明演变历史,反而证明了望远镜倒是从中国输入传给西方的!

这部分证据会在之后的第二、第三部分内容里讲到。

 

李菂(前排左一)和团队成员在讨论科学问题。受访者供图

李菂与国际同行在“中国天眼”建设现场(右二)。受访者供图

团队成员在咖啡馆开展“头脑风暴”。受访者供图

黄暖的灯光,白色的枕头堆,醇郁的咖啡……在北京东城一家网红咖啡馆里,一群人围着笔记本电脑在聊天。

快速射电暴的高时间分辨率探测,是他们正在讨论的话题。

他们,到底是何许人也?

这群时常到咖啡馆开展“头脑风暴”的人,是中国天眼首席科学家李菂率领的科研团队。

作为“大国重器”,中国天眼(FAST)是世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜。抬眸所及,便是亿万光年以外的宇宙空间。

2020年1月11日,FAST建成并通过国家验收正式开放运行。2023年1月12日,由两院院士投票评选的2022年中国十大科技进展新闻在京揭晓,“中国天眼FAST取得系列重要进展”位居榜首。

“从追赶到超越的一次尝试”

脉冲星、中子星、快速射电暴、中性氢宇宙……这些拗口的科学名词,因为FAST的成果连续发布,日益走入大众视野。

“FAST提高了公众对天文的关注度。”一见面李菂就笑着坦承,“其实我们的研究目前‘毫无实际用处’,对普通人的生活没有任何直接的影响。”

作为有史以来最大的射电望远镜,500米口径的FAST相较于排名世界第二的望远镜,灵敏度是其2.5倍以上,巡天速度是其10倍以上。

“FAST让中国在无线电波段拥有了世界上最先进的设备。”李菂介绍,“宇宙一切诞生都有微弱的回响,FAST使我们能非常好地捕获这样的回响。”

在很多领域,FAST都具备超强“发现力”,可以验证很多科学规律,在引力理论、星系演化、恒星、行星乃至物质和生命起源等方面,都具备突破性的科研潜力。

作为世界上望得最远的“科学天团”,李菂团队的科研工作,注定要在科学“无人区”中跋涉。

“我们所做的事,不光是领先世界,而且要领先历史。”李菂说,“在天文这种‘远离现实’的基础研究领域,只有人类迄今为止没有做过的事情,才是值得做的事情。”

李菂在21世纪初提出并命名了中性氢窄线自吸收方法,多个国际同行团队开始尝试探测其塞曼效应,都未成功。正式运行3年以来,FAST展现出无与伦比的灵敏度,在2021年首次测到高置信度的中性氢窄线自吸收塞曼效应,揭示了微弱的星际磁场,为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。北京时间2022年1月6日,国际学术期刊《自然》杂志以封面文章形式,发表了这一重大科学成果。

“这一结果比较好地反映了著名天文学家南仁东先生说的一句话——中国天眼是中国天文从追赶到超越的一次尝试。”李菂说,“生逢盛世,我们必须努力做出能够跟这个时代和国家的发展步伐所匹配的科学成果。”

“好奇心是驱动科研的原动力”

探索未知的科学前沿,等待科研人员的往往不乏压力、挫折、迷茫,甚至是绝望。那么,什么样的动力才能支持他们在这条险峻的道路上执着前行?

“科学探索要不断打破过往的认知局限。”李菂说,“好奇心是驱动科研的原动力。”

“当然,从单纯感到好奇到实现科研突破之间,会有一段漫长的路要走。”李菂认为,从事前沿探索的科研人员聪明程度其实都差不多,能否取得突破性成果,更主要的是靠专注和勤奋。

每天从睁眼就开始思考科学问题,李菂有意识地模糊生活与工作的边界。工作累了,他就刷一下视频网站,追追美食探店的短视频。这容易被当成工作狂,虽然他自己不承认。

“人生的最终结果是分离,我们总要为这个世界留下点什么。”李菂说,“我们从事的工作,很像是在科学旷野中为后人确立一个个路标。参与天眼建设,超出我对人生最美好的想象。”

在李菂影响下,团队成员也都痴迷于坐在“冷板凳”上钻研科学问题。

“李老师工作起来太拼了,以至于我们也不好意思‘摸鱼’。”90后团队成员牛晨辉说。

为了调动大家的好奇心,李菂常在周末约请团队成员一起到咖啡馆里开展“头脑风暴”。他表示:“‘讨论’这个过程,与独立思考是不能互相替代的。”

“我们每次去的店都不同,都是李老师在网上找的人气高、有特色的店,每次大家都是抱着探宝的心情去聚会。”团队成员、国家天文台副研究员王培说。

在咖啡馆里的交流,氛围很轻松。“李老师会提出各种想法,我们很多时候会跟不上节奏,这也就促使大家回去后赶紧去查资料、读文章。”牛晨辉说,等自己豁然开朗后,往往会收获一个新的研究方向,写出新的文章。

在2022年9月27日起举办的“奋进新时代”主题成就展上,“天眼观苍穹”互动展项前始终排着长队。像潺潺雨声、像汽船鸣笛、像心脏跳动……参观者在“中国天眼”FAST模型前,通过耳机聆听经过技术处理的来自宇宙深处的脉冲星声音。

“点燃更多人探索宇宙奥秘的好奇心,传播科学精神,是一线研究者的莫大快乐。”李菂说。

“在人类的知识边界上拓展前行”

“我们主要的工作,就是处理FAST观测到的数据。”牛晨辉说,“FAST可以同时观测天上的19个点,如果把所有数据都存下来,硬盘瞬间就满了。所以我们必须要通过编程,做出专业化的选择,再对这些信号进行细致梳理。”

“我们团队的各类观测项目,一年大概有上千个小时的数据要处理。”李菂说,“科研工作的常态,其实是比较枯燥的。所以,在探索未知的同时,我们要想办法把科学做得有趣。”

“李老师经常把大家聚在一起,骑自行车在北京城内到处转。像鲁迅、老舍、茅盾、宋庆龄等文化名人的故居,我们都去过。”王培说,“骑行的过程中,大家既放松了头脑,也提高了审美水平。在没有目的性的游游走走中,也往往会有新的想法被激发出来。”

也许正因如此,这个团队把极为专业、晦涩的科研做得生动有趣、深入浅出。“为了便于大众理解,我们不仅将快速射电暴机制转化成音乐,还将相关研究成果以《千里江山图》的风格绘制成图,其中山脉河流的形态都来自FAST传回的真实数据。”王培说。

FAST正式运行3年来,其获取的数据催生了100多篇高水平学术论文,其中涉及的最活跃的前沿领域是快速射电暴。

2022年,李菂团队通过FAST的“多科学目标同时巡天”优先重大项目,发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB20190520B。北京时间2022年6月9日,该成果发表于《自然》杂志。

“快速射电暴这个领域是很年轻的。在设计、建设FAST望远镜的时候,这个领域都还没有成形。”李菂介绍,2019年夏天,尚在FAST调试期间,团队就通过自主研发的实时后端,成功捕获了一个极端的快速射电暴爆发活跃期。

“在一个半月的监测期内,我们获取了1652个脉冲。这个数量,超过了此前14年中,所有其他先进望远镜正式发表的快速射电暴爆发事件的总和。”王培说,“由于FAST设备本身的优势,以及团队对科学的执着探索,我们在人类的知识边界上又往前走了一步。”

“这是一件多么美好而有趣的事。”李菂眼中,仿佛有星光闪烁。

(记者 罗旭)

来源:光明日报