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大饱眼福!在开放周一眼“看向宇宙”“潜入深海”

作者:新闻中心审核:新闻中心发布日期:2023-10-28

看到即赚到!10月27日,“科学无界”第二届深圳北理莫斯科大学知识科学文化节开放周第三天,带你透过中国“天眼”FAST去看透宇宙的奥秘,透过高清镜头潜入深海看清海底世界的神秘!一场视觉盛宴即将开启,你准备好大饱眼福了吗?

天眼“睁眼”!一眼望穿光年,向宇宙深处进发

“中国天眼工程全称叫500米口径球面射电望远镜……”10月27日下午5点,伴随着日落的余晖,中国天眼FAST总工程师姜鹏走进3号教学楼的105教室带来讲座《中国天眼工程》。

▲姜鹏

姜鹏称,从第一台9.47米望远镜开始,望远镜的发展历史就是追求灵敏度的历史。科学家们一直想要造更大口径的望远镜,因为口径越大,就意味着越大的收光面积,在探测暗弱信号方面有更强的能力。这样,一方面可以极大地扩展可观测样本的数量,其中就可能孕育着一些重要发现;另一方面,也可以观测到更早期或更遥远的宇宙现象,对研究宇宙演化历史有非常大的帮助。

姜鹏介绍到,20世纪的半个世纪以来,人类都难以突破大射电望远镜的百米工程极限,其中最成功的尝试是直径达305米的阿雷西博射电望远镜,“那么,这将是人类视野永远的极限吗?”姜鹏问道。随着中国天眼FAST建设概念的提出,这一问题得到回答。“在一个300米的剖面,如果选择合适的焦点,球面和抛物面偏离的最大距离只有0.47米,而这个0.47米就是FAST成立的基石。因此可以先建一个基准球面,在这个基准球面上布置一群微小驱动装置,就可以在它局部形成300米的剖面。”姜鹏说道。

据悉,中国天眼FAST工程从2011年3月动工开建,2016年9月落成启用,横空出世的“中国天眼”刷新了世人对射电望远镜的认知极限:口径500米,仅圈梁、索网和支撑馈源舱的6座高塔就用掉1万多吨钢材;反射面板总面积25万平方米,相当于30个标准足球场,用掉2000多吨铝合金。

中国天眼FAST的灵敏度是世界上第二大望远镜的三倍左右,这也是中国建造的射电望镜第一次在灵敏度这个参数上达到了最高点。这为中国天文学的发展——包括科学家的一些重大发现,提供了可能。

中国天眼FAST究竟有多大?姜鹏比喻:“如果把它想象成一口锅注满水的话,那么全世界的所有人都可以在这里喝4瓶矿泉水。”说到中国天眼FAST的建造过程,姜鹏用超大型结构工程的体量、高精密设备的加工精度、复杂的地形地貌特征这三点来说明必须使用非传统的施工方案。“我们采用了很多不可思议的施工方式,比如反射面吊装安装。另外所有的桩基础都是建在半山腰或悬崖峭壁,只能人工挖洞,最深挖了38米。挖洞需要两个人配合,而这两人要么是夫妻,要么是父子或兄弟,因为他们必须要互相信任。”

姜鹏介绍,中国天眼FAST的年度观测时间稳定在5300小时左右,在过去的三年时间里全年无休,日夜坚守。拓展人类观测宇宙的视野极限后,中国天眼FAST给人们带来了诸多惊喜:发现800余颗新脉冲星、首次在射电波段观测到黑洞“脉搏”、探测到纳赫兹引力波存在的关键证据……

在已有的成就之上,FAST未来将何去何从?“我们期待在FAST周边5公里建设20至30台40米天线,来与FAST组成综合孔径阵列。这将大幅提高望远镜的分辨能力和成像效率,助力FAST持续保持领先优势。”姜鹏表示:“让我们期待,也许未来已来!”

深海视角!一眼潜入海底,探索水下世界文明

“海底很危险,潜水绝不是一件低风险的事,但为什么我还要去?因为水下实在是太太太漂亮了!”莫斯科大学生物实验站首席工程师、潜水员部主任亚历山大·谢苗诺夫,正兴奋地向讲座现场的听众分享自己镜头里绚丽的海底生物。10月27日,亚历山大·谢苗诺夫带来的讲座主题是“看不见的世界”,透过亚历山大·谢苗诺夫的镜头,听众们可以看到那些住在深海里的神秘生物,“这种虫子很会用海底的石头建房子,这种虫子一碰就会立刻卷起来,这种生物是透明的,需要用手电筒照射才能拍摄到……”亚历山大·谢苗诺夫一张张地分享清晰的图片,仔细地介绍每一种海底生物的特征,如数家珍,听众们不时为这些从未见过的生物的魅力发出惊呼。

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▲亚历山大·谢苗诺夫

“海洋生物学家是不是就是每天潜水和坐在显微镜前研究?”面对大家对海底生物学家生活的猜测,亚历山大·谢苗诺夫笑着说确实如此,但比起“会做研究的潜水员”,他更想用“浑身长鳞拿着海叉的海王”来形容海洋生物学家——因为潜水的时候,他们也全身穿戴着装备,手里拿着摄像头和钳子。“我已经潜水十七年了,每一次在水下见到那些海底生物或者向别人分享这些生物的美,都让我非常兴奋。”亚历山大·谢苗诺夫活力满满地介绍,让听众们心神俱醉,一位听众忍不住在现场感叹:“我太羡慕你的工作了,今晚估计会羡慕得睡不着!”提问环节,听众们纷纷问起,要如何加入专业的团队学习海洋生物知识,海洋生物学家的生活还有什么有趣的事……

科技发展日新月异,10月27日晚在湖畔舞台的三场科普讲座带领听众探索前沿科技知识。物理与数学科学博士、SberAI前景技术发展部主任、AIRI人工智能研究所科学顾问塞门·布登尼向观众讲述物理约束的人工智能用于新材料发现。

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▲塞门·布登尼

在化学教育中,我们熟知的奥林匹克竞赛扮演了什么样的角色?活动上,俄罗斯科学院教授亚历山大·格拉迪林在讲座上分享了奥林匹克竞赛在化学教育中的作用,带领在座听众更进一步地了解化学教育。

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▲亚历山大·格拉迪林

而在隔壁教室,俄罗斯科学院通讯院士阿列克谢·库兹涅佐夫,正以“基于金属碎片设计新型无机化合物和材料的现代方法”为题开展讲座,与听众交流和探讨无机化合物和材料方面的研究与发现。

▲阿列克谢·库兹涅佐夫

当晚注定是一场属于化学爱好者的盛宴,化学科学家伊戈尔·普雷斯尼亚科夫,开展了一场名为“同步辐射:从过去到未来”的讲座,台下的听众们跟着这位经验丰富的化学科学家深入化学的海洋,了解更多在化学领域的成果。

▲伊戈尔·普雷斯尼亚科夫