天文學的概念范文

導語：如何才能寫好一篇天文學的概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

Switzerland

Discovering the

Expanding Universe

2009, 226pp.

Hardcover

ISBN: 9780521514842

H.努斯鮑默等著

20世紀上半葉,膨脹宇宙的發現是天文學中最為激動人心的輝煌成就。20世紀開始,天文學界一直存在著緊張甚至激烈的爭論。銀河是否就代表了整個宇宙?或者我們的宇宙是由數量巨大甚至無限個孤立宇宙組成的,而其中的每一個都類似于人類自己的銀河?在1925年以前對這個問題的看法是傾向于孤立的宇宙。這個概念是德國哲學家康德于1755年提出的。現代天文學起源于1917年,當時愛因斯坦發表了他的著名論文《對廣義相對論的宇宙學思考》。在他的理論中,空間與時間形成了統一體,它們不再是絕對和獨立的概念。時空結構是和宇宙的物質和能量內在相關的,時空是由引力構筑的。隨后比利時天文學家、宇宙學家勒梅特于1927年發現了膨脹的宇宙,并且提出了創世大爆炸起源的建議。緊接著是美國天文學家哈勃在1929年所做的貢獻。在隨后的幾年中,哈勃與美國天文學家赫馬森一起為現代宇宙學的未來發展提供了必要的觀測。最后在1931年愛因斯坦轉向了膨脹宇宙的觀念。本書挖掘了這一段天文學史。作者還追溯了現代宇宙學某些概念的演化,從中世紀末期到1925年最終接受了銀河系的概念。

本書共有18章。1.緒論;2.中世紀末的宇宙學概念;3.作為新天文現象的星云;4.關于天空的構造;5.孤立宇宙成為天文學現實星紗宇宙;6.愛因斯坦與德西特的早期宇宙學;7.弗里德曼動態宇宙;8.紅移:怎樣調和斯來弗與德西特的觀點;9.勒梅特發現膨脹宇宙;10.哈勃1929年的貢獻;11.膨脹宇宙觀念的突破;12.哈勃對德西特的憤怒;13.B.Robertson與Tolnlan加入博弈;14.愛因斯坦―德西特宇宙;15.太陽和地球是否比宇宙要古老?16.試圖發現非主流思路;17.大爆炸的萌芽;18.總結與結束語。最后是6個數學附錄。附錄1至5分別涉及了第6、7、9、13、14章中的內容。附錄6:基本宇宙關系的現代表示。

作者以非技術性語言撰寫本書,外加數學附錄。它適合于科學家、學生以及那些對天文學和宇宙學感興趣的人閱讀。

胡光華,高級軟件工程師

(原中國科學院物理學研究所)

篇2

美國哈勃太空望遠鏡科學研究所著名天體物理學家馬里奧•里維奧（MarioLivio，1945-）撰寫的科普名著《IsGodaMathematician？》中提出一個疑問，并指出這個疑問曾令那些最富有創新精神的先賢們苦苦思索了幾個世紀：數學無處不在，無所不能。這些正會讓人們聯想到神的特征[1]。數學似乎不僅是描述和解釋整個宇宙最有效的工具，而且可以用來解釋最復雜的人類活動。

1數學何以有效

古希臘時期，數學作為一種神秘主義信仰而存在。直到中世紀基督教時期，數學逐漸促使人們從盲目的信仰轉向理性。隨著數學理性的發展和希臘學術的復興，一批具有理性主義的學者們提出宇宙的設計主要是數學設計，上帝成了數學家，研究自然界的數學設計成為最神圣的事業。隨著文藝復興后科學理論、科學公式的定量化、演繹的、具有嚴密邏輯結構的方式為人們所把握，人們終于拋棄了世俗的上帝，開始走向無神論和泛神論。對因果關系的信仰，宇宙統一理論的理想，世界合理性和可理解性的信念，成為支配科學家工作的基礎。數學的確定性、一致性和對因果關系的把握，已經深深融入西方文化的深層結構，成為人們的一種觀念，對近代西方文化產生了重要的影響。

16-18世紀的西方數學家，對于在宇宙體系構建上為什么數學奏效這個問題的回答是直截了當的。深受大自然是根據數學設計的這一古希臘信念的影響，并同樣受上帝根據數學設計了世界這一中世紀信條的影響，他們將數學看成通過自然界的真理之路。通過將上帝看成專注、至高的數學家，就有可能將對于大自然的數學規律的探求看成宗教追求。伽利略、笛卡爾、牛頓等一大批科學家們堅信世界的和諧是上帝的數學安排。上帝將嚴格的數學秩序給予了世界，而我們只能費勁千辛萬苦才能理解[2]。一直到愛因斯坦所信仰的“同深摯的感情結合在一起的、對經驗世界中所顯示出來的高超的理性的堅定信仰”的斯賓諾莎式的上帝概念[3]，自然神論———泛神論才成為愛因斯坦以及之后很多西方科學家的科學信仰和感情的基礎。非歐幾何誕生后，雖然很長一段時間內人們對數學的真理地位喪失了信心，對非歐幾何提出了眾多質疑，它能描述我們居住的物質世界嗎？但當它在愛因斯坦的相對論中得到回答時，數學這種神奇的有效性又使眾多數學家陷入思考，有些人開始認為數學是原本存在的，我們只是進行不斷的發現而已，有些人堅持認為數學只是我們的一種創造，現實世界并不存在，然而數學何以這么有效呢？愛因斯坦也驚嘆：“數學，這個獨立于人類經驗存在的人類思維產物，怎么會如此完美地與物理現實中的物質相一致”[1]？愛因斯坦在《我眼中的世界》(1934年)一文中進一步指出：“迄今為止，我們的經驗已經使我們有理由相信，自然界是可以想象得到的最簡單的數學觀念的實際體現。我堅信，我們能夠用純粹數學的構造來發現概念以及把這些概念聯系起來的定律，這些概念和定律是理解自然現象的鑰匙。經驗可以提供合適的數學觀念，但是數學概念無論如何都不能從經驗中推導出來。當然，經驗始終是檢驗數學結構的實用性的唯一標準，但是這種創造的原理都存在于數學之中。因此，在肯定的意義上，我當然地認為，像古人所夢想的純粹思維能夠把握實在”[4]。

非歐幾何在相對論理論上的成功，使人們對數學的觀念逐漸地發生轉變。對非歐幾何的確認，實際上就已經意味著從古希臘以來的、以數學為代表的“絕對真理觀”的終結。但不管怎么說，盡管數學失去了其在真理堡壘中的絕對位置，但它與物理世界很相契。無可回避的而且仍有無可估量的重要性的事實就是，數學是探究、發現和描述物理現象的最佳方法。在古希臘、中世紀、文藝復興時期及其后，數學都是有力的知識工具，即便是被賦予神學意義的時候仍認為上帝是按照數學規律設計這個世界的。

正如我們在近現代物理學的某些分支中見到的，數學是我們關于物理世界的知識之精髓。盡管數學結構本身并不是物理世界的實在，但它們是我們所擁有的唯一通向實在之門的鑰匙。“非歐幾何學的創立非但沒有毀掉數學的價值及對于其結果的信心，反而———非常吊詭地———增加了其實用性，因為數學家能夠自由地探索全新的概念，發現其中有些可應用。事實上，自1830年以來，數學在組織和控制大自然中的作用以幾乎不可相信的速度擴展了。此外，自牛頓時代以來，數學家描述和預言自然的過程的準確性大大增加了。[2]”黑洞理論是科學史上極為罕見的情形之一，在沒有任何觀測到的證據證明其理論是正確的情形下，作為數學的模型被發展到非常詳盡的地步。的確，這經常是反對黑洞的主要論據：你怎么能相信一個其依據只是基于令人懷疑的廣義相對論的計算的對象呢[5]？盡管數學因為非歐幾何的出現失去了絕對真理的地位，以及哥德爾定理導致的數學家們對數學基礎論爭的失敗，讓人們對數學的有效性產生了懷疑。但是，正如數學史家M•克萊因所說的：“也許人類的數學僅僅是一個可行的方案，也許自然本身更為復雜或者并沒有什么固有設計。但是，數學仍不失為一種探索，是掌握自然的一種方法。在那些數學行之有效的領域，它是我們的全部資本；如果它不是現實本身，它就是我們所能達到的與現實最接近的東西。……就知識的確定性而言，數學是一種理想，我們為這一理想而奮斗，盡管我們也許永遠不會達到。確定性也許只不過是我們在不斷捕捉的一個幻影，它是如此無止境地難于捉摸。然而，理想具有力量和價值，公正、民主和上是理想。的確，也有在上帝的幌子下被謀殺的人，審判不公的案件也臭名遠揚，但是，這些理想是千百年來文化的重要產物。數學也是一樣，盡管它也僅是一種理想。也許細想這一理想將會使我們更加清楚地認識到在任一領域，我們該選擇什么方向才能獲取真理”[4]。

愛因斯坦相信人類的數學只有一少部分由實在主導。他在《相對論的意義》（1945年）中說道：“觀念的世界看來不能用邏輯的方法從經驗中推導出來，而從某種意義上說是人類心智的創造，沒有這種創造就沒有科學。盡管如此，這個觀念的世界程度很小地獨立于我們的經驗的本性，正如衣服程度很小地獨立于我們身體的形狀一樣”[2]。對于數學為什么有效，那些較早世紀與宗教有關的信念在現代被拋棄了。不過現在我們再回過頭來看著名物理學家詹姆斯•金斯提出的“宇宙似乎是由一位理論數學家設計的”這一問題，他認為“基本的事實就是這樣：科學現在給大自然所描繪的圖像（看來只有這些圖像能夠與觀察到的事實一致）是數學化的圖像……大自然似乎精通純數學的規則……不管怎么說這一點幾乎是無可爭辯的：大自然和我們的有意識的數學心智根據同樣的規律來運作。”著名數學家齊民友先生有力地回答了這一問題，數學作為人類文化的一個重要部分，既然是科學，它首先關心的當然還是我們生活于其中的宇宙。數學的探索意義究竟何在？就在于它對認識宇宙的本性上有重大貢獻。我們不贊成狹隘的近視的看法，認為一切數學研究都必須有某種具體的目的，或者用現行的說法叫做“有應用前景”。其實所謂的“前”可以有完全不同的理解，“眼前”固然是“前”，“前瞻若千年”也是前，區別在于人類社會在文化和物質上的發展程度。發展向上的社會，具有更高的文化、科學和物質生產水平，同樣也就會更認真地考慮各門科學的前景。但是，從根本上說，如果數學的研究不能在“認識宇宙”上開花結果，數學研究還有多少價值呢！“認識人類自己”其實也還是為了提高人的認識能力，去認識大自然和人類社會，否則數學也就成為一種宗教式的內省了。在這里我們沒有用“改造自然”的說法，因為人與自然究竟應該是什么關系，是不是簡單地按人類的需要來“改造”自然是一個很大的問題，當代科學的發展使我們懂得了人必須與大自然“和睦相處”。認識宇宙，也認識人類自己其實也還是為了找到正確的相處關系。我們一再強調過數學作為人類文化的一個重要特點，就是極端抽象的、甚至有時被誤解為“毫無意義”、“脫離實際”……的數學研究，可以根本改變人對大自然和人類自己的看法，甚至可以改變人類社會的面貌。人們很難回避一個結論：數學是人類全部技術的最重要的基礎[6]。#p#分頁標題#e#

2中國古代的宇宙觀念

在西方文化中，按照數學模式來解釋世界、構造天文理論，從其初始的一種宗教式崇拜，后來演化成上帝用數學設計世界。蘊含于其中的數學理性，最終把西方天文學導入了現代科學的數學理論框架之中。相反，中國古代天文學空有辛勤準確的觀測記載，而始終未能形成一種明確可遵循的理論體系。例如，哈雷彗星在中國古代天文史上有30多次之多的記載，但中國的天文學家卻從來沒有人想到去構造它的運行軌道，結果這個發現被18世紀英國的天文學家哈雷獲取。因為哈雷發現每隔76年出現一次的記載，恰是彗星繞太陽運行的軌道的周期。這個史實足以表明，在經驗和知識充分積累之后，如果沒有深層的理性構造就必然導致科學停滯不前甚至倒退[7]。中國古代先賢很早就對宇宙問題有過思考，《淮南子•原道訓》注：“四方上下曰宇，古往今來曰宙，以喻天地。”即宇宙是天地萬物的總稱。《莊子•天運》中記載：“天其運乎？地其處乎？日月其爭于所乎？孰主張是？孰維綱是？孰居無事推而行是？意者其有機緘而不得已乎？意者其運轉而不能自止邪？云者為雨乎？雨者為云乎？孰隆施是？孰居無事樂而勸是？風起北方，一西一東，有上仿徨。孰噓吸是？孰居無事而披拂是？敢問何故？”華夏民族作為一個古老的農耕民族，對天文學非常依賴，很早就注意觀測和記錄各種天象。在殷墟甲骨卜辭中已有了日食、月食的記載。有關流星、彗星、太陽黑子等異常天象，中國古代也都有記錄。春秋戰國時期，由齊國人甘德和魏國人石申所著的《甘石星經》已有115顆恒星的坐標位置?？梢哉f在天文學史上，中國人的經驗知識以及觀測記載堪為世界第一。著名的科學史學者李約瑟先生在把中國古代的天文學與其它民族的天文學成果相比較時認為：“中國人在阿拉伯以前，是全世界最堅毅、最精確的天文觀測者。有很長一段時間（約在公元前5世紀到公元10世紀），幾乎只有中國的記事可供利用?，F代天文學在許多場合（例如對彗星，特別是對哈雷彗星重復出現的記載）都曾求助于中國的天象記事，并得到了良好的結果”[8]。

中國很早就創立了干支記法和二十八宿的獨特測天方法。戰國時代已有五星記載（金木水火土），在漢代時測得更為精密。中國古人把整個天空分成四宮，就像將一個蘋果切成四大塊那樣，而每一部分都有一種象征性的古代動物代表，蒼龍為東方和春，朱雀為南方和夏，白虎為西方和秋，玄武為北方和冬。而緊圍著天帝極星的北拱極區，按照類似于五行的象征性關系又被認為是獨立的中央黃宮。而這種五行觀念貫穿在整個中國的自然哲學之中。從遠古以來，中國的赤道（與黃道相對）被分成28份，即每宮七宿，每宿由一特殊的星座標定，從其中某一特定的定標星（距星）起算，因而每一宿所占的赤道范圍又有很大差別。中國古代信守“天人合一”的理念，歷代帝王治國安民，無不求端于天，傳說自三皇五帝開始就有歷法。三統歷、四分歷、乾象歷等所測得五星的度數以及會合周期的精確度已經相當高。根據天文學家陳遵媯先生統計，中國自古以來歷代的歷法共有104部之多[9]，經歷了準備時期、古歷時期、中法時期、中西合法時期和公歷時期五個發展階段。其中準備時期以《夏小正》歷法為主，古歷時期從春秋到漢武帝期間主要是《顓頊歷》，中法時期從漢武帝開始的《太初歷》和直到明朝的《大經歷》，中西合法時期是以明徐光啟主持的《崇禎歷書》和清朝《時憲歷》、《癸卯元歷》為代表，公歷時期是后從1912年開始實施的公歷，也即格里高里歷[10]。

3基于中西文化史的思考

中國最初在天文理論構思方面（蓋天說、渾天說）也不遜于西方天文鼻祖托勒密。而且從實際上說，托托勒密構造的“地心說”，并不具有比“渾天說”更多的經驗支持。有人曾把托勒密的地心說與同時代漢朝天文學家張衡的天文理論作過比較，發現兩者具有極大的相似性，依據張衡的假說所繪制的天文圖與托勒密的地心說天文圖幾乎沒有什么兩樣[11]。遺憾的是張衡并沒有明確提出像托勒密那樣的地心說理論模型。李約瑟曾評價說：“把中國的星表和伊巴谷、托勒密的星表對照來看，是非常有意思的。后者不僅年代較晚，所載的恒星也少三分之一，……周、漢之間中國人在方位天文學方面的工作應在科學史上占有遠為重要的地位，這是毫無疑問的?，F代世界通用的天球坐標系基本上是中國式的，而不是希臘式的，這一點似乎也值得強調”[8]。從中西方數學文化史比較的意義上看，以托勒密為代表的古希臘天文理論模式是以數學崇拜為基點建立起來的，而中國古代天文理論的構思卻是建立在《周易》衍生出來的陰陽五行解釋系統之上的。作為一種理論的構思，作為一種理性的追求，中國與古希臘天文理論在數學理性上的差異，決定了它們未來的發展前途。哥白尼的日心說雖然早在17世紀30年代就被寫入《崇禎歷書》，但后來還是被否定，在中國人的觀念中唯有地靜說才是公認的觀點。

天文學是離不開數學的，確定日月星辰的位置，觀察記載它們的運動，尋找季節變化的規律都必須以數學的計算為手段。中國古代的天文學在這種應用的層次上當然也是依憑數學的，尤其是在歷法計算方面，唐代的僧一行運用的插值方法與西方相比非常高超。但是，當涉及整個天文學理論模式構造，情況就不一樣了。中國古代天文學的蓋天說、渾天說、宣夜說，實際都是把觀測經驗和計算數據容納在一個按《周易》思維方式構造出的模式之中。有的學者評述時說：“查陰陽五行與天文歷法，有的部分是巧合，有的部分是勉強牽強”[12]。其實巧合也好牽強也好，這些理論構造在其當時是有其合理性的，致命的危機潛伏在它未來發展的可能性上面。劉徽在注釋《九章算術》序中說：“昔在包犧氏始畫八卦，以通神明之德，以類萬物之情，作九九之術，以合六爻之變。”顯然，劉徽是在《周易》解釋宇宙萬物的指導下來建立“九九之術”的。顯然，作為一種理性，中國古代數學在它構成第一本數學著作時，就成為《易經》的“婢女”，而不是像《易經》那樣獲得在中國文化中解釋宇宙萬物的地位。齊民友先生曾指出數學理性精神、數學探索精神“其實只是西方文化中所表現的人類精神生活的一個側面。把認識宇宙也認識人類自己作為永恒的主題這只是西方文化的特征；把進行這種理性的探索看成人類最崇高的感情，也只是對西方人而言的。中國人生活在天人合一的至高無上的和諧中，精神生活早已得到滿足，哪說得上要什么思想解放呢”[6]？中國以陰陽五行、《周易》八卦為表象形式，形成中國整體相關、整體互補的辯證思維方式。并在以農耕生存、家庭和血緣關系為主體的，以倫理道德為主要發展方向的價值取向中[13]，形成了中華民族文化特定的理性精神，而這種理性精神中不像西方那樣以數學理性為主導。#p#分頁標題#e#

篇3

王廷相是明代中葉重要儒家學者。他以信守孔子之道為己任，指出：“儒者之論，合于圣者，即圣人也，則信而守之；戾于圣者，即異學也，則辨而正之，斯善學道者也。”[ ]他還根據孔子所言“多聞闕疑，慎言其余，則寡尤；多見闕殆，慎行其余，則寡悔”[ ]中的“慎言其余”著《慎言》。同時，他明確主張研究自然，要求把握“物理”。王廷相在所作“策問”中說：

諸士積學待叩久矣，試以物理疑而未釋者議之，可乎？天之運，何以機之？地之浮，何以載之？月之光，何以盈缺？山之石，何以欹側？經星在天，何以不移？海納百川，何以不溢？吹律何以回暖？懸炭何以測候？夫遂何以得火？方諸何以得水？龜何以知來？猩何以知往？蜥蜴何以為雹？虹霓何以飲澗？何鼠化為鴽，而鴽復為鼠？何蜣螂化蟬，而蟬不復為蜣螂？何木焚之而不灰？何草無風而自搖？何金之有辟寒？何水之有溫泉？何蜉蝣朝生而暮死？何休留夜明而晝昏？蠲忿忘憂，其感應也何故？引針拾芥，其情性也何居？是皆耳目所及，非騁思于六合之外者，不可習矣而不察也。請據其理之實論之。[ ]

顯然，王廷相是主張研究各種自然現象、研究科學的。而且他還認為，研究天地之道是學者“窮理盡性”所必不可少的。他說：

古之圣人，仰以觀乎天文，俯以察乎地理，而人之道益明。蓋以人性貫徹上下，通極內外，彌滿于無垠，周匝于六合，茍一物之未知，是于性猶有所未盡也。故天地之道，雖悠遠高深，學者不可不求其實矣。[ ]

王廷相不僅主張研究自然，同時自己也廣泛深入地研究自然、研究科學。在天文學上，他進行過大量的天文觀測，主張渾蓋合一論，并且通過對渾天說與蓋天說的優點加以綜合，以解釋各種天文現象；他還專門研究了古代天文學上的“歲差”概念的發展，撰有《歲差考》。[ ]

明清之際，顧炎武、黃宗羲、王夫之三大儒講經世致用，與此相聯系，他們也極力推崇科學，主張研究科學，包括研究天文學。

顧炎武對當時的王學末流提出批評。他說：“不習六藝之文，不考百王之典，不綜當代之務，舉夫子論學、論政之大端一切不問，而曰‘一貫’，曰‘無言’，以明心見性之空言，代修己治人之實學?！盵 ]顧炎武認為，王學末流清談“明心見性”之類，實際上是棄“修己治人之實學”，其結果是“股肱惰而萬事荒，爪牙亡而四國亂；神州蕩覆，宗社丘墟”。

顧炎武所謂的“修己治人之實學”，就是“博學于文”、“行己有恥”。關于“博學于文”，顧炎武說：

君子博學于文，自身而至于家國天下，制之為度數，發之為音容，莫非文也。[ ]

顧炎武講的“博學于文”，當然也包括研究科學。顧炎武的《日知錄》三十余卷“凡經義史學、官方吏治、財賦典禮、輿地藝文之屬，一一疏通其源流，考證其謬誤”[ ]，其中也包括科技知識?！度罩洝返?0卷“論天象數術”，有《天文》、《日食》、《月食》、《歲星》、《五星聚》、《百刻》、《雨水》等條涉及天文學。

黃宗羲的《明夷待訪錄》被認為是“中國歷史上第一部系統地闡發民主主義思想的著作”[ ]。同時在該書中，黃宗羲還非常重視“學校”，認為學校不僅在于養士，更重要的是“必使治天下之具皆出于學?！薄ＫJ為學校除了有“五經”師，“兵法、歷算、醫、射各有師”。他還說：

學歷者能算氣朔，即補博士弟子。其精者同入解額，使禮部考之，官于欽天監。學醫者送提學考之，補博士弟子，方許行術。歲終，稽其生死效否之數，書之于冊，分為三等：……上等解試禮部，入太醫院而官之。[ ]

對于取士，黃宗羲提出了8種渠道，有科舉、薦舉、太學、任子、邑佐、辟召、絕學和上書。其中所謂“絕學”，黃宗羲說：

絕學者，如歷算、樂律、測望、占候、火器、水利之類是也。郡縣上之于朝，政府考其果有發明，使之待詔。否則罷歸。[ ]

顯然，黃宗羲非常強調天文學的學習，注重選拔天文學人才。

黃宗羲在為學上有《明儒學案》、《宋元學案》等重要著作流傳于世，同時也撰寫了不少科學著作，其中天文學類著作“有《授時歷故》一卷，《大統歷推法》一卷，《授時歷法假如》一卷，《西歷假如》、《回歷假如》各一卷”[ ]。

王夫之一生潛心著述，著作等身。除了對經學、史學、文學以及政治等有深入研究外，他對科學也有較多的關注。尤為重要的是，他把研究科學與理學的“格物窮理”聯系在一起。他曾說：

密翁與其公子為質測之學，誠學思兼致之實功。蓋格物者，即物以窮理，惟質測為得之。[ ]

密翁，即方以智（公元1611～1671年），字密之，號曼公，明清之際的思想家、科學家。在學術思想上，他主儒、釋、道三教合一，[ ]并且著有《物理小識》、《通雅》等科學著作。他認為，學問有“質測”、“宰理”、“通幾”之分，[ ]所謂的“質測”就是要研究“物理”；他還明確指出：“物有其故，實考究之，大而元會，小而草木螽蠕，類其性情，征其好惡，推其常變，是曰‘質測’?！盵 ]可見，方以智的“質測之學”就是指自然科學。王夫之以方以智的“為質測之學”解“格物”，實際上就是以研究科學解“格物”。把研究科學與儒家為學成人所必需的“格物”聯系起來，足以表明王夫之對科學的重視。

王夫之不僅以研究科學解“格物”，他本人對科學也進行了廣泛的研究。王夫之晚年著《思問錄》以及《張子正蒙注》，其中《思問錄》外篇和《張子正蒙注》的《太和》、《參兩》等篇包含了豐富的科學方面的論述，涉及天文學、地學以及醫學等方面的內容。

在天文學上，王夫之反對蓋天說，贊同渾天說。他認為，蓋天說“可狀其象而不可狀其動也，此渾天之說所以為勝”。他還說：

乃渾天者，自其全而言之也；蓋天者，自其半而言之也。要皆但以三垣二十八宿之天言天，則亦言天者畫一之理。[ ]

王夫之還具體分析了歷家的“天左旋，日月五星右轉”以及張載的“日月五星順天左旋”，并且說：

張子據理而論，伸日以抑月，初無象之可據，唯陽健陰弱之理而已。乃理自天出，在天者即為理，非可執人之理以強使天從之也。[ ]

顯然，王夫之不贊同張載提出的“日月五星順天左旋”的觀點。與此同時，他也不贊同張載用陰陽五行說解釋日月五星各自運行速度的不同，并且明確指出：“五緯之疾遲，水金火木土以為序，不必與五行之序合?！盵 ]關于日月五星運行的速度，王夫之說：

遠鏡質測之法，月最居下，金、水次之，日次之，火次之，木次之，土居最上。蓋凡行者必有所憑，憑實則速，憑虛則遲。氣漸高則漸益清微，而憑之以行者亦漸無力。故近下者行速，高則漸緩。[ ]

此外，王夫之對月食、月中之影、歲差等天文現象以及歷法的有關問題都提出了自己的觀點。

明清之際的陸世儀也非常重視天文學的研究。陸世儀（公元1611～1672年），字道威，號剛齋，又號桴亭，太倉（今屬江蘇）人。他贊同朱熹的格物窮理之說，反對王陽明的致良知。他說：“致良知雖是直截，終不賅括，不如窮理穩當?！煜率掠锌梢圆粦]而知者，心性道德是也。有必待學而知者，名物度數是也。假如只天文一事，亦儒者所當知，然其星辰次舍，七政運行，必觀書考圖，然后明白，純靠良知，致得去否？”[ ]陸世儀認為，科學方面的知識不同于心性道德方面的知識，其認知方法也不相同；儒者應當學習科學知識、研究科學，而不是靠“致良知”。與此同時，陸世儀還從經世致用的角度強調學習科學的重要性。他說：“六藝古法雖不傳，然今人所當學者，正不止六藝。如天文、地理、河渠、兵法之類，皆切于用世，不可不講。俗儒不知內圣外王之學，徒高談性命，無補于世，此當世所以來迂拙之誚也?！盵 ]

清初大儒李光地對天文學也有研究。李光地（公元1642～1718年），字晉卿，號厚庵、榕村，福建安溪人。曾奉命主編《性理精義》、《朱子大全》等著作。李光地一生致力于理學，“以子朱子為宗，得道學正傳。而又多才多藝，旁及天文算數之事，尤能貫通古今，洞明根底”[ ]。他說：“思知人，不可以不知天。仰則觀于天文，窮理之事也，此則儒者所宜盡心也。”[ ]在這里，李光地把研究科學與儒家的“盡心”、“知性”、“知天”、“窮理”聯系在一起。

李光地對天文歷算有特殊的愛好，與當時的天文學家、數學家梅文鼎交往甚密。清康熙二十八年（公元1689年），梅文鼎奉昭參與修《明史歷志》。當時的李光地因仰慕梅文鼎的歷算才華，與他訂交，并就歷算的研究進行了交談。此后，李光地經常前去求教，學問大進。期間，梅文鼎還根據李光地的建議編纂《歷學疑問》。該書寫成后，李光地為之作序，并刊刻行世。后來，李光地又將《歷學疑問》以及梅文鼎推薦給康熙皇帝，梅文鼎受到了褒獎，于是名聲大震。在與梅文鼎的交往過程中，李光地對天文學也作了深入的研究，其天文歷法類著作主要有：《歷象要義》、《歷象合要》、《歷象本要》等，主編《御定星歷考原》、《御定月令輯要》等；還有論文《記太初歷》、《記四分歷》、《記渾儀》、《算法》、《歷法》、《西歷》等。

戴震是清代重要的漢學家。他除參與編修《四庫全書》外，還有著作《原善》、《孟子字義疏證》、《聲韻考》、《聲類表》、《方言疏證》等，有清代考據學大師之譽。同時，他也非常強調研究科學。他說：

誦《堯典》數行，至‘乃命羲和’，不知恒星七政所以運行，則掩卷不能卒業?！恢沤竦孛馗?，則《禹貢》、《職方》失其處所。不知‘少廣’、‘旁要’，則《考工》之器不能因文而推其制。不知鳥獸、蟲魚、草木之狀類名號，則比興之意乖。[ ]

顯然，戴震把對科學的研究看作是整理、考訂古典科技文獻必要的知識基礎。

戴震不僅強調研究科學，而且自己也深入研究科學，“凡天文、歷算、推步之法，測望之方，宮室衣服之制，鳥獸、蟲魚、草木之名狀，音和、聲限古今之殊，山川、疆域、州鎮、郡縣相沿改革之由，少廣旁要之率，鐘實、管律之術，靡不悉心討索?！盵 ]正是對科技的深入研究，他撰寫了大量的科技著作，其中有天文歷法類著作：《原象》、《續天文略》、《迎日推策記》、《九道八行說》、《周禮太史正歲年解》、《周髀北極璿璣四游解》、《記夏小正星象》、《歷問》、《古歷考》等。

還需指出的是，明清一些儒家，比如黃宗羲、李光地等，他們在研究天文學時，較多地通過介紹西方的天文學知識，把中國傳統的天文知識與西方的天文學結合起來。這對于西方天文學的傳入是有積極意義的。

注釋：

[1] 《王氏家藏集》卷二十八《與彭憲長論學書》。

[2] 《論語為政》。

[3] 《王氏家藏集》卷三十《策問》。

[4] 《王氏家藏集》卷三十《策問》。

[5] 參見高令印、樂愛國：《王廷相評傳》，江蘇：南京大學出版社1998年版，第228—261頁。

[6] 《日知錄》卷七《夫子之言性與天道》。

[7] 《日知錄》卷七《博學于文》

[8] 《日知錄》潘耒“序”。

[9] 馮契：《中國古代哲學的邏輯發展》（下），上海：上海人民出版社1984年版，第1023頁。

[10] 《明夷待訪錄學?！?。

[ 1] 《明夷待訪錄取士下》。

[ 2] 全祖望：《鮚埼亭集》卷十一《梨洲先生神道碑文》，《續修四庫全書》，上海：上海古籍出版社2002年版，第1429冊。

[ 3]《船山全書》第12冊《搔首問》，湖南：岳麓書社1992年版，第637頁。

[ 4] 參見羅熾：《方以智的“質測通幾”之學》，載陳鼓應等：《明清實學思潮史》（中卷），山東：齊魯書社1989年版。

[ 5] 方以智：《通雅》卷首三《文章薪火》。

[ 6] 方以智：《物理小識》“自序”。

[ 7] 王船山：《思問錄》外篇。

[ 8] 《思問錄》外篇。

[ 9] 《思問錄》外篇。

[20] 《思問錄》外篇。

[21] 《思辨錄輯要》卷三《格致類》。

[22] 《思辨錄輯要》卷一《大學類》。

[23] 阮元：《疇人傳》卷四十《李光地》，北京：商務印書館1955年版。

[24]梅文鼎：《歷學疑問》“李光地序”。

篇4

From First Light to

Reionization

2009, 218pp.

Hardcover

ISBN 9783527407057

WileyVCH

M.斯蒂維爾著

宇宙學是一個非?；钴S的領域,正在進行的密集研究活動集中在下列問題上,即宇宙體系是怎樣因在創世大爆炸之后顯現的密度攝動而形成的。

由于實驗和理論上的進展,宇宙學迅速地演化。在過去的10年中,對最大紅移邊緣的研究已經成為天文學中最令人激動的領域。經過改進的觀測工具,諸如大型的8-10m組的以地面為基地的望遠鏡以及哈勃太空望遠鏡使我們能夠把邊緣推進到紅移6以外。在某種意義上說,這代表了經典天文學的邊界。再游離時期及第一代恒星形成之前的宇宙確實是一個非常不同的地方?？梢灶A期新的天文裝置,例如在第四次修補期間安裝在哈勃太空望遠鏡上的廣角攝像機,以及特別是詹姆斯•韋伯太空望遠鏡,將會在這個領域中取得重大的觀測進展。這本教科書涉及的時期是從氫的重新組合及宇宙微波背景輻射的釋放開始,以第一代星系的形成為結束。它介紹了對發生在氫的重新組合及再游離之間早期宇宙中所發生的過程的基本理解。本書著重論述了破曉、第一代恒星、第一代星系以及第一代活躍系核的形成。

本書共有9章。1.結論,內容包括破曉與再游離、宇宙學框架、本書的組織結構、這個領域的重要觀測。其余的8章分成2個部分。第一部分理論,含第2-4章。2.第一代恒星;3.第一代星團與星系;4.宇宙再游離。第二部分觀測技術及它們的成果,含第5-9章。5.氫再游離歷元的研究;6.第一代星系與類星射電源;7.深空成像與分光鏡探測;8.氦的再游離;9.未來的天文儀器。最后是總標題為物理概念綜述的附錄,包括A1宇宙學參數;A2薩哈方程;A3多變恒星;A4雙流體系統的金斯不穩定性。

本書作者是美國天文學會、美國科學促進協會、美國航空與航天研究所及國際天文學聯合會的成員,曾在NASA的9個委員會擔任主席或任職。本書可供從事宇宙學教研工作的研究人員及研究生閱讀。

胡光華,高級軟件工程師

(原中國科學院物理學研究所)

篇5

1.地理與環境優勢。

九宮山景區臨近北緯30度線（北緯29°23′），周圍自然生態環境良好，四周沒有對天區環境有影響的污染源（如：煙塵排放、強烈光照等），因而十分適合天文觀測。包括太陽、月球 、行星及其衛星、彗星、星云、星團等天體和天體系統以及罕見天象如日食、月食、行星沖日、流星雨等。

2.道教名山的人文抓手。

九宮山是道教名山，道教重視星象和物候地理的觀測，深受先秦道家遺風的影響。司馬遷在《論六家要指》中就指出：“道家者流，蓋出史官”，史官在古代負有執掌天文觀測之責。被道教尊為南華真人的莊子，驚嘆于天地宇宙之神妙，《莊子》外篇專門有《天地》、《天道》、《天運》三篇討論天地之道。其中《天運》一口氣提出了十四個有關天文宇宙的問題：天其運乎？地其處乎？日月其爭于所乎？孰主張是？孰維綱是？孰居無事而推行是？意者其有機緘而不得已邪？意者其運轉而不能自止邪？云者為雨乎？雨者為云乎？孰隆施是？孰居無是樂而勸是？風起北方，一西一東，有上仿徨，孰噓吸是？孰居無事而披拂是？敢問何故？

莊子所提出的十四個問題，轉換成今天的話語系統就是：天是在運轉的嗎？地是靜止在一處嗎？日月爭相照耀大地嗎？誰在主宰著天地日月？誰在維持著他們運轉或者靜處？誰安居無事推動著這一切？或者是天體系統本身有機關不得已的開閉？或者是天體系統自行運轉而不能中止？云氣是為著降雨嗎？降雨是為著云氣嗎？又是誰在操縱著這一切？誰安居無事為尋求快樂而助長了它？風從北方吹來，忽東忽西，在上空中回旋，是誰在呼吸？是誰安居無所事事而揮動扇子？這些問題所涉及的天體的結構和宇宙運轉間題，在莊子的時代自然是無法理解和回答的。但從中我們也可以明了道家、道教對天文現象的熱衷。這也是發展“星光公園”的人文抓手。

3.景區定位的需要。

九宮山在人們的傳統思維中一直只是“避暑勝地”，雖然在近些年也開展了冬季的滑雪，但依然和許多景區一樣“一年靠一季，一季吃一年”。要擺脫這一現狀就必須合理利用景區的自然優勢，打造四季都能開展的旅游項目。科普旅游將是很好的切入點，可以充分利用景區的動植物、地質和天文資源，而“星光公園”將是“破冰之錘”，通過它的建立會更好的帶動其他科普旅游項目的發展。

“星光公園”天文概念的效益體現

1.有巨大的社會效益。

目前我國中小學還沒有專門開設天文學課程， 只在小學自然、中學地理、物理課中介紹少量的天文知識， 民眾普遍缺乏天文方面的基本常識，發展天文科普旅游可以改變這種狀況， 使旅游者獲得天文方面的基本知識， 滿足他們的求知欲望。收到很好的社會效益。

2.有獨特的審美價值。

在自然科學中， 天文學具有巨大的吸引力。天文學被普遍認為是高不可攀、離得遙遠， 特別有神秘感。天文學的魅力就在于它與人們的這種距離性審美關系， 并由此帶給人們特殊的美感。星空之美、太陽之美、月亮之美、流星之美等， 無不別具一格、幽遠深邃、撼人心魄。自古以來，日月星辰就是人們關注的焦點， 是騷人墨客歌詠的永恒對象. 遙望黛青蒼穹的點點繁星， 聆聽有關星空或美好或哀婉的種種傳說， 會引起人們多少的好奇、遐想與感慨！

3.有較好的經濟效益。

在國外，科普旅游的投入相當巨大、但其回報率也相當驚人， 已成為投資商關注的龐大產業。若加以合理的開發， 可產生較好的經濟效益。“星光公園”景區的建立，可以在游客的潛意識當中就形成了一個選擇導向，這無疑能夠在眾多景區中能夠更多地吸引游客。天文項目的開展會讓每個去九宮山的人都會期待與滿天繁星和銀河的邂逅。其帶來的綜合收益是不言而喻的。

篇6

天文學是一門古老的學問，中國自古設有司天監等專門職位負責觀測天象的工作。隨著西方近代科學的興起，古老的占星學轉變成以科學為基礎的天文學，不僅結合各種類別的科學，如物理、化學、生物、地質等，并需要尖端科技的協助，才能搜尋百億光年遠的天體，并能正確地解釋現象。

臺灣天文學正式教育屬于地球科學，一切天文相關知識全放在國中以及高中的地球科學課本。地球科學還包含了地質、大氣科學和海洋科學，內容繁雜，而各科又屬不同領域，在大學教育中，分屬不同科系，例如中央大學的地球科學系、大氣科學系，臺灣大學海洋研究所等，雖然臺灣師范大學設有地球科學系，以培育臺灣高中地球科學教師為主要方向，但并非所有負責教授高中地球科學的老師都受過所有的專業訓練，實有必要了解高中天文教育的成效，可作為師資訓練的方向。更進一步可以了解非理工科系大學生的天文知識程度，作為日后推廣公眾天文知識程度的參考。

此外，也希望透過問卷調查，了解星座和2012世界末日流言的對于公眾的影響程度，以及公眾天文知識程度之間的關系，作為破除相關流言的努力方向。

2調查內容與方法

此次天文知識初步調查是在宜蘭礁溪A大學進行，該校通識教育中心在100學年度第1學期的自然與科學學門開了一門《地球科學》課程，分就地球科學、海洋、大氣、太空和天文五門自然科學邀請五位專業教師授課，學生主要來自非理工科系，包括歷史學系20人、傳播學系17人、佛教學系16人、文學系11人、外國語文學系7人、社會學系6人、經濟學系4人、樂活生命文化學系3人、資訊應用學系2人、國際與兩岸事務學系2人、管理系2人、心理學系2人、公共事務學系2人、學習與數位科技學系1人、哲學系1人。天文學從12月15日開始授課，連續四周，在第一堂上課前發問卷調查，實收54份。

問卷設計主要參考美國在1999年6月發表的天文學調查測試第二版（ADT 2.0, Hufnagel et al. 2002），ADT是以研究作基礎的工具，藉以了解學生對特定幾個天文概念的熟知程度。ADT2.0共設計了30題，前21題屬于天文基本知識的測驗，后9題有關受測對象的背景資料，主要目的是要收集受測對象的年齡、職業、性別等相關資訊。ADT 2.0的主要目的還包括檢視對非理工大學生的天文教學成效，因此測驗方式會在授課前后各舉行一次，經過相互比較，作為授課的參考。

本論文所使用的問卷共22題，前10題屬于天文基本知識題，后12題屬于背景資料題。前10題當中有8題完全取自ADT 2.0，分別是第1、3、4、5、6、7、8和9題，當中第1和9題在題目和答案略做修改，但不影響測驗目的。除了ADT 2.0 的8題測驗符合現有高中課程內容，另加上二題測驗月相和哈柏定律的了解。背景資料題除了ADT 2.0的8題外，另加上第19、20、21和22 題，想要知道受測對象對偽科學的態度、獲取天文知識的途徑，以及對推廣天文普及教育的態度。偽科學是指一種自我宣稱科學、自以為是科學或者實踐起來像是科學，但不依循科學方法，缺乏證據或可信度，且無法有效驗證，美國國家科學院兩年一次的科學和工程指標（Science and Engineering Indicators）報告是以占星學作為偽科學的指標，在此次問卷中，除了用占星學常用的星座外，還選了2012末日預言的熱門話題作為偽科學調查的題目。

相較于ADT 2.0的基本知識題，此次問卷題目較少，也較為簡單。問卷調查只在天文通識課程授課前進行，并采匿名填寫，以保證調查結果的真實性。當場共回收54份問卷，其中只有一份問卷只填寫后12題背景資料題，知識題的部分全都放棄作答。

3調查結果

3.1 天文基礎知識的總體程度

從答對題數來看，分數平均值為30.93%（全部答對為100%），標準偏差(standard deviation)為15.55%，標準誤差(standard error)為2.12%，從答對題數的分布情形（圖1），沒有鐘形分布，可以清楚看到不對稱的分布，顯示題目對學生來說，較為困難。

3.2 天文基礎知識總體程度與性別的關系

在受測樣本中，女性占了35名，男性佔了18名，一名表明拒絕作答，從男女人數比例也可以顯示在一個非理工的大學環境，選此課程且來上課的女性占了大多數。從分數來看，男性的平均分數為38.9%，標準差為18.8%，女性的平均分數為26.9%，標準差為11.9%，男性分數略高于女性，但女性分數分布較為集中（圖2），兩性的分布都沒有呈現鐘形分布，顯示題目的難易度對兩性來說都偏困難。

3.3 天文基礎知識總體程度與自信心的關系

在自信心的表現上，女性對自認答題正確與否的信心和分數沒有明顯關連，但男性對自己的答題信心與分數成正比（圖3），男性對于自己的答案有信心的平均分數為70%，女性則只有32.5%。不論性別，沒有一位受測者對自己的答案非常有信心。

3.4 天文基礎知識總體程度與自認科學數學程度的關系

在問卷第16和17題分別調查受測者自認數學和科學的程度，從圖4可以看出，自認科學程度好的學生，天文基礎知識的分數也較高，隨著自認程度越好，分數越高，但自認數學程度和分數沒有太明顯的關連，自認數學好的學生比非常差的分數(30%)略高了6.7%，并且沒有自認數學非常好的學生。

3.5 天文基礎知識總體程度與知識途徑的關系

媒體環境在最近幾十年有明顯改變，現在的網路無所不在，甚至改變人們生活和學習的型態。非理工大學生在獲得天文知識的途徑中(圖5)，課本仍是主要的來源，佔了調查總人數的46%，網路最低，只有15%。但從分數的分布統計發現，選擇網路的平均分數是36.7%，是課本(28%)的1.31倍，其次是電視，佔總人數的20%，分數則是32.7%，平面媒體則是19%，分數(27%)略低于課本。顯見網路和電視是獲得天文知識的主要且有效的途徑。

3.6 天文基礎知識總體程度與為科學的關系

此次調查與ADT 2.0最大不同的地方是兩題與偽科學有關，分別是調查星座是否有科學根據（圖6）和2012世界末日的最可能原因（圖7）。大多數人都會相信星座，甚至認為星座是有科學根據，是經過統計所得到的結果，并且與天文學有關，但調查結果顯示認為星座沒有科學證據的分數較高(42.2%)，次高分數是沒有作答的學生(40%)。另外，不相信有2012世界末日的分數也是最高(36%)。

4結論與討論

本論文想藉由國際上常用的天文學調查測試（ADT 2.0）了解臺灣非理工科系大學生的天文知識程度。雖然調查對象只針對一所非理工為主的大學，且選修通識課程的一班學生，但與美國大學普查結果比較，在總體程度與美國大學生差異不大，相關初步調查結果仍有研究的價值。

此次受測有效樣本只有54名，平均分數(30.93%)略低于美國全國大學生普查(Deming, 2002)的平均分數（32.4 %），美國大學生的標準偏差為15.35%，標準誤差為0.21%（受測學生5346名），本問卷的結果則是標準偏差15.55%，標準誤差2.12%（受測學生54名），除因受測人數造成標準誤差較大外，顯示雙方平均分數差異不大。

A大學共有四個學院，分別是人文學院、理工學院、社會科學暨管理學院和佛教學院，共24個學系，理工學院僅有4個學系，但全校男女學生比例接近。雖然測驗當天有缺席的現象，但就出席學生做調查，女性人數近乎男性人數的1.9倍。單就分數來看，男性分數(38.9%)是女性(26.9%)的1.45倍，相較于美國普查結果(Derming, 2002)，男性分數(38%)是女性(27%)的1.41倍，二者差異不大。對于兩性對自我天文程度的了解，男性自認天文程度高的分數(70%)也比較高，女性則沒有明顯趨勢(圖3)，此一男女之間的差異是否和個性有關，在本調查中無法得知，值得進一步研究。

在科學和數學程度的自我認知上，自認科學較好的學生，分數也相對較高，但在數學上沒有類似的趨勢（圖4），一般認為數學程度應和科學程度有正相關的關系，可能受測學生普遍對數學沒有信心。

從學習途徑來看，課本仍是學習天文知識的主要來源，佔46%，其次分別為電視、平面媒體（報紙和雜志）、網路。根據美國國家科學院2010年科學和工程指標，相較于過去十多年，美國人民對當前科技新聞事件、科技訊息和特定科學議題的獲取途徑已有明顯變化，在當前科技新聞事件的獲得以電視為主要來源（佔45%），其次就是網路(24%)，在科技訊息方面，電視(34%)與網路(35%)不相上下，對特定科學議題，網路(59%)將近是電視(15%)的六倍，平面媒體除了在當前科技新聞事件佔了16%，其他都只有數個百分點，未來網路絕對是最重要的獲取途徑。中國大陸也對北京一般民眾的天文知識程度做出初步普查(丁一等人2010)，結果顯示書本、期刊、雜志是主要獲取天文知識的途徑（40.71%），透過網路的最低(17.7%)。但從我們調查的結果顯示，網路雖然也是最低使用的途徑，但卻有較高的分數(36.3%)，其次是電視(32.7%)，此一結果或可作為選擇提升天文知識較為有效傳播媒介的參考。

最后，與其他普查報告不同的是有關偽科學的調查。在此次問卷中，額外增加2題與星座、2012世界末日有關，單就人數統計來看，不相信星座有科學根據的人占總人數的17%，遠低于相信星座有或可能有科學根據的68.5%，而不相信2012世界末日的人則佔37%，是星座的2倍。可能原因是近來科學家與公眾的直接溝通與相關正面報導有關，美國航太總署出面澄清，許多科普雜志專文反駁（如科學月刊、臺北星空）。由于科學家提供相關證據，積極與公眾說明解釋，使得相信2012世界末日流言的人數少于相信星座有科學根據的人。若從美國科學和工程指標的調查結果，2010年有62%的成人不認為占星學是一門科學，若分別針對高中生、高中程度、大學程度和研究所以上程度，隨著學歷的增高，不認為占星學是科學的比例也逐漸增高，顯示在美國，教育仍是破除偽科學的好方法。

若從本次調查的分數高低來看，認為星座沒有科學根據，以及不相信世界末日的分數都高過其他人，顯示在臺灣，科學教育的落實可以有效破除偽科學，這對科學傳播和推廣是有正面鼓舞的作用。

參考文獻：

[1] National Science Foundation (2012), Science and Engineering Indicators 2012,nsf.gov/statistics/seind12/.

[2] Hufnagel, B. (2002), Development of the Astronomy Diagnostic Test, Astronomy Education Review, 1(1), 47-51.

[3] Deming, G. L. (2002), Results from the Astronomy Diagnostic Test National Project, Astronomy Education Review, 1(1), 52-57.

[4] 丁一、楊志良、萬昊宜(2010).公眾天文知識水平初步報告. 自然科學與博物館研究，第五卷，頁63-70.

[5] 張廷、陳文屏、趙豐、曾耀寰、金升光、鄭運鴻(2012). 2012末日將至謠言破解傳說終結. 科學月刊，元月，頁16-52.

[6] 黃明輝（2011）. 破解2012末日預言. 臺北星空，54，8-18.

篇7

它被稱為“天眼”，用來傾聽宇宙深處的聲音、觀測宇宙奧秘。

盡管還有一段時間FAST才能正式竣工，但這個位于貴州黔南州平塘縣大窩凼的世界第一大單口徑射電望遠鏡早已按捺不住，在工程的最后沖刺階段便摩拳擦掌，開始接收來自宇宙的信號。

7月3日，隨著FAST的最后一塊“鏡片”吊裝完畢，其主體工程反射面單元系統――那口“大鍋”宣告完工。

作為射電望遠鏡，FAST的基本原理和人們常見的鍋式衛星天線相差無幾，主要由反射信號的拋物面和接收信號的饋源兩大部分組成，通過“鍋”的反射聚焦，把幾平方米到幾千平方米的信號聚攏到一點上。只不過，FAST這口“鍋”更大，接收面積相當于30個足球場。

如今“大鍋告成”，科學家未來將在這口“鍋”里做出什么“菜”？那些人類用肉眼難以感受到的宇宙信號又將給這個世界開啟一扇怎樣的窗戶？備受關注的地外文明能否通過這口“大鍋”得以證實或證偽？

從老式電視上的雪花點說起

當老式電視收不到信號時，屏幕上不是一片空白，而是閃爍著密密麻麻的雪花點。其實，這些雪花點就是電磁波信號，其中也包括來自太空的射電輻射。

1933年，美國貝爾實驗室的科學家用一臺靈敏度很高的接收機意外發現了來自銀河中心穩定的射電輻射，從此開啟射電天文學的大門。

用過“鍋蓋天線”的人都知道，鍋蓋口徑越大，電視畫面也越清晰。對于射電望遠鏡來說，口徑越大看得越遠。全世界的射電天文學家都追求建造更大口徑的“鍋蓋”，以提高射電望遠鏡的靈敏度。

中國科學院國家天文臺研究員、FAST工程副經理彭勃說，射電望遠鏡在設計建造之初就曾遇到經費緊張的問題，但不管減什么科學家們都不愿縮小望遠鏡的口徑。

“宇宙空間混雜各種輻射，遙遠的信號像雷聲中的蟬鳴，沒有超級靈敏的耳朵根本分辨不出來?！盕AST工程首席科學家、總工程師南仁東說。

此前，世界上最靈敏的射電望遠鏡分別是德國波恩100米望遠鏡和美國阿雷西博300米望遠鏡。前者可以移動“搖頭”，后者則借助波多黎各島上的喀斯特洼坑建造。

1993年國際無線電科學聯盟大會上，包括中國在內的10國天文學家提出建造新一代射電“大望遠鏡”的倡議，渴望在電波環境徹底毀壞前，回溯原初宇宙，解答天文學中的眾多難題。

“造世界第一大口徑射電望遠鏡，是南仁東老師和幾位前輩的夢，體現了中國天文學家的鴻鵠之志。”彭勃說。

1995年底，北京天文合國內20余所大學和研究所成立了射電“大望遠鏡”中國推進委員會，提出利用貴州喀斯特洼地建造球反射面，即“阿雷西博型天線陣”的喀斯特工程概念。

此后，中國科學家們進一步推進喀斯特概念，提出獨立研制一臺新型的喀斯特單元，即500米口徑球面射電望遠鏡。

為了給新一代射電“大望遠鏡”安家，科學家們通過衛星遙感把貴州喀斯特山區翻了個遍。彭勃回憶，當時天文臺委托兩家院所進行獨立搜尋，從300多個候選洼坑中遴選。結果，位于黔南州平塘縣的大窩凼兩次都獲最高分。

貴州天然喀斯特洼坑提供的條件始終都是中國大射電望遠鏡最獨到、成為世界最大最強的基礎。

對準銀河系外脈沖星

按照FAST工程設計，洼坑內鋪設數千塊單元組成500米球冠狀主動反射面，反射面通過索網帶動，可以在射電電源方向上形成300米口徑的瞬時拋物面，使望遠鏡接收機可以同傳統拋物面天線一樣處在焦點上。

如今，反射面單元完工，用FAST工程總工藝師、中國科學院國家天文臺研究員王啟明的話說，就好比500米口徑的“大鍋”建成了，300米的“碗”可以在“大鍋”里滾來滾去，以便接收宇宙信號。

事實上，FAST在此之前的調試過程中就已經接收到一些信號――這口“大鍋”的每一次調試，從某種意義上來說，都是一次信號“接收”的過程。FAST工程常務副經理、中國科學院國家天文臺副臺長鄭曉年說，這也是大科學工程的特點，即邊研究邊制造，邊調試邊使用。

目前，科學家正在對這些一手的宇宙信號進行分析處理。鄭曉年說：“現在還不能確認。要過濾掉背景的雜音，看看它究竟‘聽’到了什么?！?/p>

畢竟，處于調試階段的“傾聽”環境不夠理想，因為FAST無法忍受一個充斥著電波的環境。南仁東曾有一個形象的說法：“不要說用手機，就算是附近使用電器，或者幾十公里外有飛機向地面發送信息，在FAST那里都會造成一場電磁風暴。”

因此，平塘縣大窩凼的“天坑”里不通電線，沒有大型工業，最近一個鄉鎮在5公里外。

鄭曉年說，一旦FAST正式運行，其方圓5公里將被劃為無線電寧靜區。這意味著可以發射無線電信號的電子設備都將被禁止使用。對這口“大鍋”來說，這將是一個極佳的觀測環境。

“如果有人在月球上打手機，我們也可以聽到?！编崟阅暌源藖硇稳軫AST的靈敏度。

根據科研團隊的設想，一旦FAST正式運行，首要科學目標即是“觀測脈沖星”。脈沖星是大質量恒星演化的最終產物，人類未來有望把脈沖星改造成星際導航，為宇宙飛船指明方向。

不過，目前已觀測到的約2000顆脈沖星均在銀河系內，鄭曉年說，FAST將對準的是銀河系外的脈沖星，這對天文界來說也將是一個突破。

或能用于尋找外星人

號稱“看得最遠”“聽力最靈敏”的FAST能收到遙遠太空外星文明的信號嗎？對這個很容易吊起大眾胃口的話題，天文界并非沒有議論。一種說法是，今后一二十年里，如果地球接收到外星人釋放的信號，那一定有FAST的功勞。

對此，鄭曉年坦言：“地外文明在天文學界還存有爭論。畢竟，科學講究試驗可驗證的，但一些關于地外生命的可疑信號卻均因沒能重復而無法確認?！?/p>

不過，不管是科學界的切實研究，還是科幻界的異想天開，人類在探索未知宇宙的道路上從未停下前行的腳步。

FAST就是一只備受期待的“靈敏大耳朵”。FAST工程總經理、中國科學院國家天文臺臺長嚴俊說， 與號稱“地面最大機器”的德國波恩100米望遠鏡相比，FAST靈敏度提高約10倍，與排在阿波羅登月之前、被評為人類20世紀十大工程之首的美國阿雷西博 300米望遠鏡相比，其綜合性能提高約2.25倍。

在FAST最后一塊“鏡片”的吊裝現場，作為受邀來現場觀摩的嘉賓，科幻作家劉慈欣為眼前的這個大家伙感到震撼。這讓他想到了自己的作品《三體》里中國探尋外星文明的絕秘計劃“紅岸工程”。

不少年輕的科學愛好者會把FAST與“紅岸工程”相提并論，對此，劉慈欣表示，兩者并不相同――FAST只用來接收信號而不能向外界主動發射信號，這說明現實中的人類在設計上相對謹慎。他十分期待有一天人類可以通過FAST接收到外星信號。

鄭曉年表示，尋找地外生命的確是FAST的一個目標所在，不過，它更像是排在菜單末尾的甜點。在天文學家眼中，FAST試圖回答的是更久遠的問題，比如宇宙演化、脈沖星探測和星際分子。它將幫助解開宇宙初始混沌、暗物質分布與大尺度結構以及星系演化等領域的謎團。

“許多人類探索宇宙的未解之謎都有望從它身上找到答案。但究竟能看到什么，在科學研究出來之前，一切都不好說?！编崟阅暾f。

射電天文學已是諾獎搖籃

與光學望遠鏡相比，射電望遠鏡有不少優勢，比如，無線電波可穿透宇宙中大量存在而光波又無法通過的星際塵埃，因而射電望遠鏡可以觀測更遙遠的未知宇宙。

這也讓FAST所在的射電天文學領域處于天文研究的前沿地帶，并成為諾貝爾獎的搖籃。在諾貝爾獎歷史上，明確基于天文觀測的10項獲獎成果中，有6項出自射電望遠鏡。

按照嚴俊的說法，全新的設計思路加上得天獨厚的地址優勢，使FAST突破了射電望遠鏡的百米極限，開創了建造巨型射電望遠鏡的新模式，并將在未來20年～30年保持世界一流設備的地位。

FAST未來如何運行，是否會向國際同行開放共享的問題也備受關注。FAST工程辦公室主任張蜀新表示，FAST將向全球開放，但也會遵循國際慣例，優先選擇本國科學家的項目。鄭曉年也表示，通過觀測更深遠、更清晰的宇宙，無論是在最熱的脈沖星領域還是在引力波探測方面，FAST都將為中國科學家帶來前所未有的機遇。

按照計劃，FAST將在今年9月正式竣工，隨后進入全系統調試階段。

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揭秘FAST四大獨門絕技

獨門絕技一：大口徑 看得遠

射電望遠鏡最重要的指標參數就是靈敏度。靈敏度越高，望遠鏡探測微弱無線電的能力越強。而要想提高靈敏度，就需要擴大射電望遠鏡的口徑。FAST的口徑達到了世界之最――500米。理論上，FAST能接收到137億光年以外的電磁信號，這個距離接近于宇宙的邊緣。

400年前人類第一架天文望遠鏡的口徑僅有4.2厘米，FAST的口徑是它的12000倍。

獨門絕技二：靈活自如的巨眼

根據FAST的工作原理，當它觀測天體時，會隨著天體的方位變化，在其500米的球冠狀主動反射面上實時形成一個300米直徑的瞬時拋物面，并通過這個拋物面來匯聚電磁波。

如果把FAST比作一只巨大的眼睛，那么這只巨眼的眼球直徑有500米，而負責接收光線的眼珠直徑有300米。FAST就是靠這個巨大靈活的眼珠來匯聚電磁波、觀測深空。

獨門絕技三：毫米精度

FAST的設計目標是把覆蓋30個足球場的信號聚集在藥片大小的空間里，否則就無法監聽到宇宙中微弱的射電信號。500米的結構處處都是頭發絲般毫米級的精度要求。用來編織索網的7000多根手臂般粗細的鋼纜，每一根的加工精度都被控制在一毫米以內。最終的500米口徑的天線精度是3毫米，每一塊小面板的制造精度是1.5毫米。

篇8

美國康奈爾大學的天文學教授托馬斯·金是持如此說法的第一人。1977年，他對傳統的生物說提出了挑戰，認為地球上的煤和石油等碳氫化合物來自地球之外，它們產生在星云中，由流星或彗星帶到了地球。

雖然托馬斯·金的假說在當時找不到實證，但是之后的天文觀測和發現卻為它提供了有力的支持。年邁的恒星在演化到后期時，會用一種復雜的方式制造出碳氫化合物。然后，這些恒星會把大量的這類有機化合物釋放到銀河系空間中。因為太陽系是由銀河系中的一個星云產生的，地球理所當然地得到了一些含有豐富碳氫化合物的物質。

宇宙大爆炸早期就產生了氫，而恒星是制造碳的“工廠”。當一顆質量像太陽一樣的恒星衰老時，它的溫度變得如此之高，以致星球內部的氦原子燃燒而聚變成了碳原子。在這顆恒星生命最后的100余萬年里，那些碳原子移動到了星球的表面，隨之進入了附近的恒星大氣。這種恒星被稱為碳星。

雖然天文學家早在半個多世紀前就已經知道恒星能夠產生碳，但意識到這些衰老的碳星有能力把碳原子變成分子卻是21世紀的事。這個發現過程始于20世紀70年代，當時，研究人員觀測到了一顆被稱為獅子座CW的衰老的恒星，它制造并向太空噴射出大量的一氧化碳分子。

1977年，美國加利福尼亞大學的三位天文學家在NGC 7027行星狀星云中發現了幾個神秘的化學物質輻射特征，它們被認為是從像獅子座CW星一樣的碳星演化成的天體上發出的。由于這些奇怪的紅外特征無法與地球上任何已知的原子或分子的紅外特征相對應，他們稱之為不明紅外特征。

到了1981年，美國科學家沃爾特·杜利和戴維·威廉姆斯認為，不明紅外特征對應的是芳香族化合物。20年后，由于有了更多的觀測證據，他們的說法得到越來越多的研究人員的認同。

人們在碳星中沒有發現這些芳香族化合物，而在比這些碳星要老一些的行星狀星云上卻發現了，這意味著這些化合物是從環繞恒星的散逸云層中產生的?？紤]到恒星的演化理論，產生這些芳香族化合物最可能的階段是天體從碳星向行星狀星云演化的那段時間。

1995年，歐洲空間局發射了一顆“紅外太空觀測”衛星，它可以跟蹤并確認原行星狀星云中這一奇怪的化合過程。通過觀測，天文學家出乎意料地獲得了豐富的光譜記錄，清楚地展示出脂鏈附著在芳香族環上。也就是說，最初，一些化合物無規則地混合到了一起，由于受到來自原行星狀星云紫外線輻射的作用分子的部分外殼結構發生了改變，這些化合物變成了芳香族物質。

法國的一個研究小組對這一發現很感興趣，他們把這些紅外觀測結果和煤的相應特征進行了比較，發現了奇妙的近似性。煤是由芳香族環和脂鏈組成的混合物，它的黑色也與觀測結果吻合。尤其重要的是，該研究小組認為，觀測到的物質還可能是油田質。油田質在地球上是一種分布于巖石中的不溶性焦油狀有機化合物，被認為是石油等液態碳氫化合物的來源。

杜利用激光轟擊石墨制造出了一種叫做氫化芳香碳的物質，它的化學結構特性非常接近天文觀測到的物質。其他研究人員也進行了一些實驗，結果和天文觀測中的光譜分析結果非常相似。

地質學界對托馬斯·金的化石燃料非生物起源說不屑一顧，他們的一個反對意見是，原生碳氫化合物不可能逃過地球形成之初的高溫和強烈沖撞。在托馬斯·金最初的理論中，他只考慮了簡單的碳氫化合物，如原生天然氣。在那時，他當然不知道恒星可以制造出如油田質般復雜的有機物。固態的油田質當然比天然氣的適應性強多了，會有更大的機會逃過地球形成時的強烈影響。

篇9

一、宗教勝景

宗教勝景是人類宗教文化活動積淀、遺留下來的并在現實社會中有巨大影響力的圣物或場域，有些與文物古跡相聯系，或者直接劃為文物古跡。由于宗教和當地社區與文化關系十分密切，所以，宗教勝景對一個地區的文化產生深遠的影響。佛教對大理的影響根深蒂固，這與南詔和大理國統治者的大力提倡很有關系。有人曾形容大理為“妙香古國”、“蒼山與洱海，佛教之齊魯”。大理佛教主要盛行密宗，又稱“阿吒力”，是佛教之中的著名教派，被學術界稱之為“滇密”或曰“白密”。佛教促進了大理與外部世界的文化交流，也促進了大理古代建筑、繪畫、音樂、文學的發展和繁榮，大理州的宗教勝景有崇圣寺三塔、鳳儀鎮、佛圖塔、銀相寺、劍川石寶山石窟、鶴慶的龍華十八寺、劍川興教寺、賓川雞足山風景名勝區等；麗江市主要有文筆山、玉峰寺等。如雞足山位于云南大理賓川縣境內，又名九曲嶺。雞足山為中國佛教名山，是佛教禪宗的發祥地之一，與五臺、普陀、九華、峨眉齊名，并稱為我國五大佛教圣地。

二、天文歷法

少數民族的天文歷法既具有中國傳統歷法的特征，又有其自身的特色。白族的族源是古代的氐羌民族，古代氐羌民族的天文學很發達，曾涌現出許多杰出的天文學家，古氐羌民族天文學上以北斗斗柄指向定季節，古代的白族就承襲了這一方法。大理下關曾出土我國最早的田間計時器——田漏，中原地區直到宋代才有關于田漏的記載，由此專家推測田漏很可能最先在大理地區使用。田漏的使用表明漢代大理地區的人民已有較精確的時間觀念，并有了計時技術。大約在漢唐之際，白族先民開始設置使用一種歷法，它是一種陰歷，但疊加有太陽歷的特征，帶有協調農歷和太陽歷矛盾的明顯痕跡。這一歷法習慣上通稱每年十三個月，每月三十田，但是并非每年都過足十三個月，也不是每月都有三十田，其中包含了虛月和虛日。直到本世紀七十年代，這種歷法仍然在怒江傈僳族自治州的白族支系“勒墨人”中通行。唐代，白族人民已注意觀察異常天象，如《南詔野史》記載唐紹圣十一月“彗星出西方”，《舊云南通志》記載了唐僖宗乾符元年“彗星見（永昌）”，這些記錄有重要的天文學意義。大理千尋塔曾發現一張星圖，上面有32顆恒星，目前可辨認的只有北斗七星，其他星星不詳，此圖在一定程度上反映了唐代白族的恒星知識。明代天文學家楊士云在其著作《天文》中，研究了日食對地面環境的影響，認為太陽黑子對潮汐現象有影響；對月食及其食位作了詳細記錄，研究了月亮運動的不均勻性，并指出月亮有運動最快的地方，并且這個地方是變動的等等。再如彝族的天文歷法內容尤其豐富。彝族十月太陽歷是悠久神秘的古老歷法，是當時世界上最精確和最簡便的天文歷法，它與中國儒、道、陰陽學說有深厚的淵源關系，至今還有許多“密碼”有待破譯和研究。彝族十月太陽歷以寒暑往返一次為1年，以八方輪回紀年，并凡4年置一閏日，從而得到與回歸年的時間365.2422日相接近的365.25日。十月太陽歷將1年分為10個月，l個月為36天，另加5-6天“過年日”。用十二屬相（十二生肖）即按虎、兔、龍、蛇、馬、羊、猴、雞、狗、豬、鼠、?！笆F”輪回紀日、紀歲。一個屬相周為12日；每輪回三個屬相周為36日，便是一個月；每輪回三十個屬相周為360日，便是一年，因一年只有10個月，便不用十二屬相紀月。彝族計算歲數時，每過十個月算一歲。一年十個月終了之后，另有五至六天置于歲末。作為“過年日”。過年日通常是5天，每隔三年加一天為閏日。常年為365天，閏年為366天。彝族太陽歷根據北斗星的斗柄指向以定寒暑季節，十月太陽歷把一年分為30個節氣、5個季節。即一個屬相周為1個節氣，l個季節為6個節氣。每個季節包括同一元素的雄雌兩月，合計72天。5個季節分別以水、土、木、火、銅表示。寧蒗彝區尚殘存一種1年為13個月，l個月為28天的歷法（其置閏的辦法尚不詳）。此種歷法是以婦女的月經為周期的，故稱“月經歷法”或“人體歷法”。它起源于原始時代彝族的宇宙觀或自然觀，即天體是人體的擴大，人體是天體的濃縮，人體同于天體。后來，隨著人類對天體認識和天象觀測的不斷深人及星座概念的形成，月經歷法1個月為28天便與二十八宿相互對應起來，且賦予星占意義，為人們生產生活所普遍運用。彝族的星占活動極為普遍，嬰兒取名、選擇配偶、安靈送靈、狩獵種地、出兵械斗、建造房屋、小雞出窩等大小事宜，無不進行星占活動。星占活動幾乎遍及人們的整個生命歷程和社會生活的各個領域。彝族有東、西、南、北四個方位，日出為東，日落為西；水頭為北，水尾為南（彝族地區的河流大多自北向南）。有四個副方位，并以四種生肖表示，東北為牛，東南為龍，古北為狗，西南為羊。這八個方位統稱“八方”，由此又生成彝族的八卦。彝族的八卦與歷法、星占算命、畢摩做道場等都有密切的聯系。

參考文獻：

[1]張公瑾.語言的文化生態[J].民族語文，2001

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申明:本網站內容僅用于學術交流，如有侵犯您的權益，請及時告知我們，本站將立即刪除有關內容。 2016年6月27日，500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）工程施工場而和滿天繁星相映生輝

2016年7月3日，直徑500米、迄今全球最大的“鍋蓋”在貴州喀斯特天坑中架設完成。

它就是500米口徑球面射電望遠鏡，世界上最大和最具威力的單口徑射電望遠鏡。

它被稱為“天眼”，用來傾聽宇宙深處聲音、觀測宇宙奧秘。

分辨“雷聲中的蟬鳴”

當老式電視收不到信號時，屏幕上不是一片空白，而是閃爍著密密麻麻的雪花點。其實，這些雪花點就是電磁波信號，其中也包括來自太空的射電輻射。

1933年，美國貝爾實驗室的科學家用一臺靈敏度很高的接收機意外發現了來自銀河中心穩定的射電輻射，從此開啟射電天文學的大門。

用過“鍋蓋天線”的人知道，鍋蓋口徑越大，電視畫面也越清晰。對于射電望遠鏡來說，口徑越大看得越遠。全世界的射電天文學家都追求建造更大口徑的“鍋蓋”，以提高射電望遠鏡靈敏度。

中國科學院國家天文臺研究員、500米口徑球面射電望遠鏡工程副經理彭勃說，射電望遠鏡在設計建造之初就曾遇到經費緊張，但不管減什么，科學家們都不愿縮小望遠鏡的口徑。

“宇宙空間混雜各種輻射，遙遠的信號像雷聲中的蟬鳴，沒有超級靈敏的‘耳朵’，根本就分辨不出來?！敝袊茖W院國家天文臺500米口徑球面射電望遠鏡工程首席科學家、總工程師南仁東說。

此前，世界上最靈敏的射電望遠鏡，分別是德國波恩100米望遠鏡和美國阿雷西博300米望遠鏡。前者是可以移動“搖頭”的，后者則借助波多黎各島上的喀斯特洼坑建造。

1993年國際無線電聯大會上，包括中國在內的10國天文學家提出建造新一代射電“大望遠鏡”的倡議，渴望在電波環境徹底毀壞前，回溯原初宇宙，解答天文學中的眾多難題。

“造世界第一大口徑射電望遠鏡，是南仁東老師和幾位前輩的夢，體現了中國天文學家的鴻鵠之志?！迸聿f。

1995年底，北京天文合國內20余所大學和研究所，成立了射電“大望遠鏡”中國推進委員會，提出了利用貴州喀斯特洼地建造球反射面，即“阿雷西博型天線陣”的喀斯特工程概念。

此后，中國科學家們進一步推進喀斯特概念，提出獨立研制一臺新型的喀斯特單元，即500米口徑球面射電望遠鏡。

為了給新一代射電“大望遠鏡”安家，科學家們通過衛星遙感把貴州喀斯特山區翻了個遍。彭勃回憶說，當時天文臺委托兩家院所進行獨立搜尋，從300多個候選洼坑中遴選。結果，位于黔南州平塘縣的大窩凼兩次都獲得最高分。

貴州天然喀斯特洼坑提供的條件，始終都是中國大射電望遠鏡最獨到、成為世界最大最強的基礎。

絕不是“傻大粗”

無論是置身大射電望遠鏡邊上，爬上附近山頂的觀景臺，還是通過虛擬現實視頻，你都能直觀感受它的第一特點――大?？茖W家們形容它是一座“觀天巨眼”。

中國科學院國家天文臺500米口徑球面射電望遠鏡工程總工藝師王啟明說，僅圈梁、索網和支撐饋源艙的6座高塔就用掉1萬多噸鋼材。

“望遠鏡反射面總面積為25萬平方米，相當于30個標準足球場那么大。盡管反射面板才1毫米厚，也用掉2000多噸鋁合金。”王啟明說。

但大射電望遠鏡絕不是金屬堆砌的“傻大粗”，它是最精密的天文儀器。由于采用光機電一體化的饋源平臺，加之饋源艙內的并聯機器人二次調整，它在饋源與反射面之間無剛性連接的情況下，可實現毫米級指向跟蹤，確保精確地聚集和監聽宇宙中微弱的射電信號。

大射電望遠鏡的建造工藝也是精益求精。王啟明說，由于嚴苛要求，這個大科學工程推動了多領域裝備制造能力的提升：

――主動反射面的索網具備高彈性、抗拉伸、抗疲勞特征，其500兆帕的超高應力幅，是國家標準的2.5倍;

――幫助反射面變位的2000多個液壓促動器通過伸縮實現精確定位、協同運動，還可將自身各項狀態信息上報給控制系統，滿足適時跟蹤、換源等運動要求;

――承擔著傳輸各種數據信息使命的動光纜可經受反復彎曲、卷繞和扭轉等機械性能和惡劣自然環境考驗。

“我們的最初設計理念源自美國阿雷西博望遠鏡。但跟阿雷西博相比，主動反射面系統是我們最大的創新?！迸聿f，大射電望遠鏡的索網結構可以隨著天體的移動變化，帶動索網上的4450個反射單元，在射電電源方向形成300米口徑瞬時拋物面，極大提升觀測效率。

阿雷西博望遠鏡是固定望遠鏡，只能通過改變天線饋源的位置掃描天空中的一個約20度的帶狀區域。而主動反射面讓中國大射電望遠鏡擁有更廣的觀測范圍，能覆蓋40度的天頂角。

大射電望遠鏡的工作頻率比較廣。彭勃說，饋源艙內配置了覆蓋頻率70MHz～3GHz的多波段、多波束饋源和接收機系統。

中國科學院國家天文臺副臺長鄭曉年說，100米口徑的德國波恩望遠鏡曾號稱“地面最大的機器”，中國大射電望遠鏡與它相比，靈敏度提高約10倍。300米口徑的美國阿雷西博望遠鏡，50多年一直無人超越，中國大射電望遠鏡跟它相比，綜合性能提高約10倍。

能否尋找地外文明？答案是肯定的

“跟其他射電望遠鏡一樣，中國大射電望遠鏡最主要的兩大科學目標是巡視宇宙中的中性氫和觀測脈沖星，前者是研究宇宙大尺度物理學，以探索宇宙起源和演化，后者是研究極端狀態下的物質結構與物理規律?！编崟阅暾f。

地球大氣層留給人類探索宇宙兩個窗口，一個是光學，一個是射電。對天文學家來說，如果光學望遠鏡是顯微鏡，那么射電望遠鏡就是CT機，可以獲得天體的超精細結構。 2014年8月21日從FAST饋源艙處拍攝的天空

2016年6月28日從FAST饋源艙處拍攝的天空

“有7套接收機，因為不同的波段觀測的頻率不一樣，觀測和研究目標就不一樣?！迸聿f，在大射電望遠鏡眼中，宇宙和宇宙天體是一種立體的呈現。

半個多世紀以來，全世界所有射電望遠鏡收集的能量尚翻不動一頁紙，中國大射電望遠鏡的加盟將大大加快這一速度。而收集的能量，意味著解讀宇宙深處奧秘的信息量。

“從射電望遠鏡誕生至今，人類共發現了約2500顆脈沖星，如果中國大射電望遠鏡的工作時間全部用于觀測脈沖星，它一年時間內就有望將這個數量翻倍?！迸聿f，脈沖星可以用于脈沖星導航、脈沖星計時陣等應用目標。

南仁東認為，大射電望遠鏡還有可能會發現一些前所未見的脈沖星現象，比如說一個脈沖星和一個黑洞結對，那么就可能產生突破性的理論。

物理學發展中的每一次小小的進步，都伴隨著極大的艱難與曲折。但在人類文明進步的每個階段，物理學始終站在解放生產力的前沿。彭勃說，科學家利用阿雷西博望遠鏡發現引力波，并獲得諾貝爾物理學獎，中國大射電望遠鏡則為自然科學特別是物理學相關領域提供了重大發現的機會。

“針對大眾十分關心的大射電望遠鏡能否用于尋找地外文明，答案是肯定的。”彭勃表示，它是探測系外行星尤其是類地行星的利器。由于靈敏度提高，它能看到更遠、更暗弱的天體，通過探測星際分子、搜索可能的星際通訊信號，尋找地外文明的幾率比現有設備提升了5～10倍。