从《科学之美·问天》，看中国重器丈量宇宙的硬核浪漫

“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？”两千多年前，屈原在《天问》中发出对宇宙的追问，开启了华夏民族探索宇宙奥秘的思想先河。两千多年后的今天，央视播出的《科学之美·问天》，带我们领略了郭守敬望远镜、“中国天眼”、高海拔宇宙线观测站“拉索这三大“观天重器”，如何用硬核科技丈量浩瀚宇宙，续写着人们对宇宙探索的壮丽篇章 ，展现出极致的科学之美。

当夜幕降临，繁星闪烁，位于河北省兴隆县群山之巅的郭守敬望远镜，它宛如一位神秘的“星光捕手”，悄然苏醒，开始了它探索宇宙奥秘的征程。它的使命并非拍摄美轮美奂的星空，而是解码星光中隐藏的宇宙真相，为每一个天体建立独一无二的“身份档案”。

郭守敬望远镜的设计堪称精妙绝伦，它拥有16台光谱仪，4000根光纤如同精密的触角，能够同步启动，精准列阵，逐一锁定4000个目标天体。这些光纤将来自天体的光线分解为不同波长的光谱，就像将宇宙天体的“基因片段”一一解析。通过32台由我国自主研发的照相机，这些光谱被记录存档，成为我们了解宇宙天体的关键线索。

每颗星星发出的光，都有独一无二的光谱，这些光谱蕴含着丰富的信息。通过分析光谱，科学家们可以获取天体的物质构成、温度、运动状态等重要数据，从而深入研究星系的演化历程。自2012年9月启动巡天计划以来，望远镜以每晚扫描数万宇宙天体的惊人速度，已观测到超过2500万条宇宙天体的光谱，成为目前世界上口径最大的光谱巡天望远镜。

这些海量的数据，为我们描绘出了一幅更加清晰的宇宙图景。科学家们利用望远镜的数据，发现了银河系最古老的恒星群，它们的年龄超过130亿年，见证了宇宙的漫长岁月；绘制出首张三维银河系金属丰度分布图，揭示了银河系中元素的分布规律；还捕捉到10万光年外矮星系吞噬事件，让我们目睹了星系并合这一宇宙级的“大胃王”现象。望远镜就像一位不知疲倦的“宇宙档案员”，为我们记录下宇宙中无数天体的信息，让人们对宇宙的认识更加深入和全面。

在贵州的喀斯特洼地里，一座巨大的“天眼”静静凝视着苍穹，它就是被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜。望远镜虽然名为“天眼”，但它的任务并非用肉眼去看星光，而是像一只敏锐的耳朵，通过捕捉宇宙中的电磁波，聆听来自深空的神秘信号。

2023年，中国天眼接收到的一串断断续续的无线电信号，让整个天文学界为之沸腾。这些信号来自30亿光年外的遥远太空，在47天内重复了1652次，如此规律而又神秘的信号，甚至引发了人们对外星生命的猜测。虽然最终科学家们分析这些信号并非来自外星生命，而是一种自然天体现象，但这一事件无疑让人们对中国天眼的强大探测能力有了更深刻的认识。

"中国天眼″的反射面由4450块三角形面板组成，总面积达25万平方米，相当于30个足球场大小。它的灵敏度极高，比德国埃菲尔斯伯格望远镜灵敏5倍，能够捕捉到极其微弱的电磁波信号，甚至可以感知到手机在月球通话的信号强度。而且，中国天眼的频率覆盖范围很广，从70MHz - 3GHz频段，能够覆盖“宇宙黎明”（大爆炸后第一缕光）的信号，为我们探索宇宙早期的奥秘提供了可能。

自2023年正式开放运行以来，中国天眼已发现超过1000颗脉冲星。这些脉冲星就像宇宙深处的“灯塔”，以稳定的脉冲和精确的转动频率，为人们标注着深空坐标。想象一下，在未来的星际航行中，当我们穿越浩瀚的宇宙，这些脉冲星将成为我们的“宇宙GPS”，指引着飞船穿越光年尺度的黑暗疆域，带领人们迈向更加遥远的星空。

高海拔宇宙线观测站“拉索”：捕获宇宙线，探索宇宙的极端奥秘

在四川稻城海拔4410米的海子山上，高海拔宇宙线观测站“拉索”宛如一座神秘的“宇宙邮局”，静静地矗立在高原之上，等待着捕获来自宇宙深处的“时空信笺”——宇宙线。宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流，它们携带着天体演化的密码，以接近光速的速度穿越浩瀚宇宙，最终叩击地球。

“拉索”由5216个电磁粒子探测器、1188个缪子探测器和18台广角切伦科夫望远镜共同组成，这些探测器就像一个个敏锐的“信使”，能够精准地捕捉到宇宙线的踪迹。2023年10月9日，“拉索”迎来了一次历史性的发现。它成功记录到20亿光年外一场恒星葬礼的余晖——伽马射线暴。这是世人首次完整记录万亿电子伏特伽马射线暴从诞生到湮灭的“生命全周期”，由于此类事件极其罕见，千载难逢，“拉索”的数据或将在未来百年内保持“宇宙最佳观测纪录”。

伽马射线暴是宇宙中最剧烈的天体物理现象之一，它释放出的能量极其巨大，相当于100亿个太阳质量瞬间湮灭所产生的能量。通过对伽马射线暴的研究，科学家们可以深入了解恒星的死亡机制、黑洞的形成过程以及宇宙中的高能物理过程。此外，“拉索”还致力于破解“膝区之谜”，即能量在1PeV处的粒子流异常衰减现象，以及通过“幽灵粒子”中微子寻找暗物质的蛛丝马迹，这些研究都将为我们揭示宇宙的更多奥秘。

郭守敬、“中国天眼”、高海拔宇宙线观测站“拉索”这三大“观天重器”，代表着中国在天文观测领域的顶尖水平，它们从不同的角度、用不同的方式，为我们打开了一扇扇通往宇宙的大门。郭守敬望远镜用可见光书写恒星传记，中国天眼用无线电波聆听深空私语，“拉索”则以伽马射线追索宇宙历史。它们的每一次发现，都在试图回答那个古老而又深刻的问题：我们从何而来？宇宙的真相究竟是什么？

正如天文学家、中国科学院崔向群院士所说：“我们研制望远镜，就是为了观测到越来越暗、越来越遥远的天体。我们在追求一个极限，让世人认识到的宇宙越来越接近于自然的真相。”在138亿岁的宇宙面前，世人的历史犹如一瞬间，但正是这一瞬间的存在，让我们得以凭借智慧和勇气，用电磁波作笔，在时空幕布上书写属于人们的注解。

这些重器的意义，不仅在于它们取得的科学成果，更在于它们激发了全世人对宇宙的好奇心和探索精神。它们让我们意识到，尽管世人在宇宙中是如此渺小，但我们的智慧和勇气却可以跨越浩瀚的星空，去追寻那些隐藏在宇宙深处的奥秘。同时，这些科学装置的研发和建造，也推动了相关领域的技术进步，带动了材料科学、大数据、人工智能等多学科的发展，为人们社会的进步做出了巨大贡献。

从钻木取火的远古时代，到如今拥有如此精密的观测仪器，世人对宇宙的探索从未停止。星空浩瀚，宇宙无垠，那里还隐藏着无数的秘密等待我们去揭开。央视播出的《科学之美·问天》，让我们有幸目睹了中国三大“观天重器”的风采，感受到了科学探索的魅力和力量。相信在未来，随着科技的不断进步，我们将通过这些重器以及更多的科学探索，更深入地了解宇宙，让人们的认知边界不断拓展，向着宇宙的终极真相不断迈进 。