每个时代都有自己的精神困惑,这个时代也不例外,快速增长的经济带来物质欲望的追逐,极速流动的信息让人在眼花缭乱中陷入空虚,不断出现的成功偶像又催促人跑步成为一个世俗的"成功者"。这世界每一天都变的比昨天多姿多彩,但春色如许,并未驱散后现代世界所迎来的一个又一个挑战。不过,历史的峰回路转中,总有一代人能够接续传统、坚守信仰、承担重任。今天,我们这一代人正慢慢走到台前,脚步沉稳谦和,抑或张扬个性。我们认为,成功,往往不是因为超越别人,而是由于战胜自我。我们追求生命的饱满,追求精神的丰盈,我们有自己的价值砝码,并愿意为微小的理想而行动。"物有甘苦,尝之者识;道有夷险,履之者知。"我们这群人和任何一代人都不同,虽然年轻,但是却充满力量。世道浮沉、革故鼎新之际,年轻人有什么样的精神状态,这个国家就有什么样的精神状态。正因此,这个国家充满希望。

范舟:天文学者的"观星"之旅

范舟

"观星"之旅

有人说天文学者是在黑夜中追逐星光的一群人,听上去很有几分浪漫的感觉。但在现实中,天文学者的生活却是枯燥且艰苦的,没有固定休息日,与家人聚少离多,他们在人迹罕至的深山中,埋头耕耘在黑白的图像和复杂而庞大的数据中。也许他们的工作并不如科幻小说中那么浪漫,但这份坚守,和探索未知星空的勇气,却比任何文字描写,更为铿锵有力。

从北京到河北兴隆县有三个半小时车程,其中一半是狭窄崎岖的盘山道路。

隶属国家天文台光学开放实验室的兴隆观测站就在兴隆县以东的燕山深处。地处群山环绕的深山腹地,这里天文宁静度好、大气透明度高,每年能有240到260天光谱观测夜,100到120天测光观测夜。

遇到观测任务,就意味着范舟和同事们要开始一到两周昼夜颠倒的生活。

太阳刚一落山,他们就忙碌起来,调试望远镜和设备,拍平场、暗场、本底,改正图像质量。一次天文观测往往要持续十几个小时之久,这段时间里,范舟要用电脑遥控望远镜,捕捉两百万光年外"仙女座"星系的变化。等到所有工作结束从圆顶出来,天已经大亮了。

由于天文工作的特殊性,范舟每年有一半时间需要常驻天文台,遇到台里望远镜被排满的情况,他还要远赴新疆南山、丽江高美古等地进行观测。这种工作节奏不得不让他与妻子和呱呱坠地不久的孩子相隔两地,少有陪伴家人的时候。

现实并不是科幻小说,天文学者的工作没有那份追逐星空的浪漫,拥有的,只是一张张黑白图像堆叠出的复杂参数和曲线。不过正是出于一份对未知星空的渴望,他们用年复一年、日复一日的研究,探索着星空深处。

观星之旅,现在启程。

这份工作并不浪漫

凤凰网:兴隆观测站目前的情况是怎样的?

范舟:兴隆观测站是国家天文台恒星与星系光学天文观测基地,现在有50公分以上的光学望远镜9台,包括LAMOST(郭守敬)望远镜,这是目前国内最大的光学望远镜,有效口径达到4米,和美国夏威夷的10米级凯克望远镜,这个属于中等大小。LAMOST团队主要工作是光谱巡天,这属于现在比较热门的宇宙学领域,主要研究宇宙的形成和起源,水平在国际上是领先的。

不包括LAMOST团队的话,现在观测站包括各种运营维护,一共有四五十个人,我是82年生的,和我差不多年龄的大概占到一半,应该说观测站的团队还是以年轻人为主。这里的条件比较艰苦,年纪大的老师去观测站也不太方便,所以不太让他们上山。

凤凰网:现在天文观测很多都用到了射电望远镜,这和光学望远镜有什么区别?

范舟:先要明确一个概念,天文望远镜主要观测的是天体的辐射,辐射有不同的波段,反映出天体的不同物理性质。而不同的望远镜观测的波段是不同的,从能量高到能量低,最高的就是我们常听到的伽马射线、X射线,然后是紫外线,红外线,最后是射电波段,能量最小,就像无线电雷达。光学望远镜观测的光学波段介于紫外线和红外线之间,和人眼观测最为接近。

凤凰网:天文学家在普通人眼里很神秘,您现实中的工作是怎么样的?

范舟:人们可能认为天文学者就是拿个望远镜不停在那儿看星星,很浪漫。但现实中我们就是坐在房间里,对着电脑遥控操作望远镜,观测到的图像也是直接生成在电脑上的,人们平时看到的星域照片都是五颜六色的,但实际上如果用测光观测,看到的图像都是黑白的,所以在普通人眼里这份工作是比较枯燥的。

正常的观测流程,是从太阳一落山就开始准备,拍摄平场、暗场、本底,改正图像的质量,玩单反玩得好的应该知道。中间我们持续观测十几个小时,一般观测完天就亮了,冬天比较辛苦一些。现在的话,我主要是以运营为主,除了这里,新疆南山那边会观测比较多的时间。

目标——"仙女座"星系

凤凰网:您主要观测什么天体?

范舟:天文学基本上分三个类别,天体物理学、天体测量学、天体力学,现在比较流行的是天体物理。我主要研究近邻星系的,研究银河系外一个叫做仙女座星系(M31)的物理属性,它不是一颗恒星或一颗行星,而是一个恒星的集合,类似于银河系。

仙女座星系距离我们大概有220万光年,这是目前距离银河系最近的大型星系,而且这个星系有个特点,它是在朝着银河系这边走,距离越来越近,和别的星系都相反。总的来看,仙女座星系和银河系比银河系略大,但形态、年龄都和银河系相似。

凤凰网:通过天文望远镜观测到的景象是什么样的,您有没有发现过未命名的天体?

范舟:观测到的天体取决于天体的远近。如果是太阳系中的天体,比如木星、土星,可以看到它的光环和行星的纹理。距离远的,我们看到的就是一个光点。其实星系离我们是非常远的,远的甚至有几十亿光年,有时候我们观测到一个光点,以为这是一颗恒星,其实这是个类似银河系一样庞大的星系,学术上这叫做类星体。

我没有发现过新的天体,不过早年间兴隆观测站有个施密特望远镜,视场比较大,适合小行星搜索。在观测过程中,有前辈在两天同一时间拍摄同一个天区,发现有一颗小行星的位置动了。他接着观测了几次,又用别的望远镜观测,发现这个天体一直在朝一个方向移动。那时他就跟国际小行星中心联系,确认这是一个未发现的小行星。当然要命名的话,不是那么简单的,必须经过长期观测,算出轨道、周期才行。

凤凰网:您前面提到过巡天项目是一个什么概念?

范舟:普通的观测是根据目标来选的,只要对着固定目标观测就行了。巡天则是用相同的曝光时间、相同的滤光片,对非常大的一块天区进行图像或光谱的拍摄。天文学主要研究的是天体的物理规律,像巡天这样的大样本一方面更具有统计效应,更能够研究宇宙的本质,另一方面,这个数据释放后,能让全世界所有的天文学家,不论是做什么研究领域的,都可以参考这个数据用于研究。

《星际穿越》是部靠谱的电影

凤凰网:小时候我们都有过当科学家的梦想,但随着年龄增长兴趣点会转移,您是靠什么坚持下来的?

范舟:还是个人兴趣吧,真正的兴趣就容易坚持。我父亲是个化学老师,小时候他带我看自然科学的科教片,给我买有关的书,培养了我的兴趣。后来我决定往天文方向努力后,就报考了北大的天文系,也算如愿以偿。我觉得对于做天文的来说,大部分人都是喜欢这个领域,因为只有发自内心的喜欢才会做这个。

凤凰网:您看过星际穿越吗,从内行人的角度来看的话,这部片怎么样?

范舟:总的来说这部片子还是比较靠谱的,它把当前比较新颖的物理知识,包括黑洞,宇宙旅行,还有天体物理的一些研究结果很好地融入这部片子里。应该说这部片是科学、艺术、哲学,一个比较完美的结合。当然如果扣细节的话,一些地方肯定不符合科学规律,这也是很多人为什么会吐槽这部电影有BUG。

比如像黑洞,科学上如果要穿越黑洞,还没靠近就肯定被引力撕碎了,不会像电影中那样穿过黑洞,最后还能幸存下来到达五维空间。肯定有艺术加工在里面。还有虫洞,科幻小说里有很多,但实际上我们还没有能观测到虫洞的存在。

电影中对于虫洞的解释是相当于黑洞和白洞的叠加,但现实的科学体系中,目前人类还没有真正证实黑洞的存在,这也是霍金一直没有得诺贝尔奖的原因。人类只是通过大量的观测,从物理规律上推断应该是黑洞。而白洞更只是一种假设。

凤凰网:去年刘慈欣的《三体》很流行,包括《星际穿越》票房大卖,国内科幻题材非常火热,作为一个科学工作者,您怎么看待这种现象?

范舟:《三体》我还没看过,因为工作很忙,所以科幻小说看得不多。《星际穿越》大卖的话,我觉得是因为片子拍的好,故事情节完整。最重要的,是电影用很震撼的画面,让观众直观感受到飞船通过木星,土星的画面,还有黑洞的样子。还有许多科学理论在电影里也应用得很好,像广义相对论中,只要经过黑洞这种质量极大的物体,时间会减慢。最后主人公的女儿比他还老就是这样。

以前有个电影叫《2001太空漫游》,我上大学的时候,天文学会给我们放这个,结果大家都觉得特别枯燥看不懂。两个片子比较的话,《2001太空漫游》就是因为太晦涩了,都是基于物理理论所以让人觉得枯燥。我觉得现在硬科幻流行,关键还是这些电影的故事情节够吸引人。

后记:

孩提时代,父亲的引导为范舟打开了自然科学的大门;高中时代,对未知星空的着迷让他报考了北大的天文系。如果说起源于少年时代的兴趣是"因",那现如今甘愿在深山中的坚守则是"果"。这也是范舟想要表达的理念,执着于自己的热爱,让其成为工作、生活的一部分。

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