|
冬季的南极远不是一个适合人类居住的地方。那里的温度可以降到零下58摄氏度，漫长的黑夜可以持续6个月时间，而空气的干燥更是你在地球其他地方无法体验到的。然而，所有这些极端条件却使南极成为天文学家的乐园，特别适合探测宇宙诞生初期时产生的极短波长的辐射。 近日，科学家宣称发现了有关宇宙大爆炸的决定性证据，而该发现便是来自在南极多年来搜集的宇宙微波背景辐射观测数据。在南极高原上的阿蒙森――斯科特南极站，研究团队利用一台体积不大，但是功能强大的望远镜，在严酷的环境条件下获得了宇宙学中可能是最重要的一项突破。 “南极是你在地面上最接近太空的地方，”哈佛-史密森天体物理中心的约翰・科瓦奇说，“这里是地球上最干燥、最清澈的地方之一，为观测大爆炸产生的微波提供了完美条件。”约翰・科瓦奇是“宇宙银河系外偏振背景影像”（BICEP）合作项目的领导者。 极端的严寒使冬季的风强度减弱至最低，也使望远镜的观测具有了较高的稳定性。在南极，望远镜还能够避免星际辐射和尘埃的干扰。阿蒙森-斯科特南极站的望远镜正处在被称为“南极空洞”区域内，那里的天空极为清澈，是观测太空深处和早期宇宙残留的最佳地点。 阿蒙森-斯科特站目前是一个由美国国家科学基金会资助并管理的科学前哨，夏季时站里拥有数百位科学家和支持人员，到了冬季漫长的极夜，工作人员人数则减少到不足50人，而大部分的观测都是在冬季完成的。 来自哈佛大学的科学家斯蒂凡・里克特便常常陪伴着南极望远镜，他已经度过了九个漫长的南极寒冬，每天都要从营地步行近1英里(约合1.6千米)前往望远镜。他说，“但这一项目是如此地无法抗拒。有多少人曾在上班的路上看到过天空中的极光，看到过那样壮观的极光表演？我们随时随地都能观赏。” 作为一个在南极工作多年的科学家，斯蒂凡・里克特并不会在同一台望远镜上工作太长时间。他介绍说，在望远镜技术中也存在着类似计算机领域的“摩尔定律”。在“大爆炸-暴胀”的研究中，已经有三台各不相同、功能不断增加的望远镜投入使用，而第四台也很快就要上马了。 BICEP项目的仪器设备放在一起是基于以下目的：寻找在宇宙大爆炸所释放的引力作用下发生改变的宇宙微波背景辐射。与位于南极的大多数设备一样，BICEP望远镜的体积并不大，与大多数望远镜相当。它的采光光圈只有26厘米的直径。不过在望远镜内部具有两个镜片，可以偏转和加强信号――有点像伽利略发明的第一台望远镜。 综上所述，在南极获得如此重大的发现也就丝毫不令人惊奇了。美国国家科学基金会“南极天体物理学和地球空间科学”项目的主管弗拉基米尔说：“这是一块只专注于科学的大陆。在那里工作非常艰苦，环境条件存在着许多限制，但同时也使一些特殊的科学研究成为可能。”
|
| 【打印本页】 |