强推!《第一推动丛书·宇宙系列》值得熬夜品读!(25)
2023-08-02 来源:飞速影视
(右上)J.S.海伊领导的英军雷达运行调查组立即着手研究其原因。
(左下)海伊惊异地发现,雷达干扰不是来自海峡对面的德军,而是来自太阳黑子的强电磁活动。当时正处太阳黑子和太阳风活动的爆发期。
(右下)这是导致诞生全新的天文学——射电天文学——的重大事件之一。在这个领域,科学家就像用眼睛看到一样可以“听到”遥远恒星所发出的声音
海伊似乎特别受机遇的青睐,因为在1944年,他又做出了另一个幸运的发现。在使用特种雷达系统指向某个很窄的角度时,这是他开发出来用来对付入侵的V-2火箭的技术,海伊注意到,流星在穿过大气层时也发出嘶嘶的无线电信号。
当战时雷达研究的热潮在1945年结束时,盟军方面留下了大量冗余的无线电设备和一大帮懂得如何使用它们的科学家。正是出于这些原因,射电天文学开始成为一个严肃的研究领域。第一批全职射电天文学家中有两人——斯坦利·海伊和他的战时同行,雷达研究员伯纳德·洛弗尔。洛弗尔设法弄到了一台前陆军机动雷达装置,开始实施射电天文观测的计划。但这只是洛弗尔在曼彻斯特建立射电天文学观测台的起点。电车经过带来的无线电干扰迫使他将观测站移到焦德雷尔班克——该城市以南大约30千米外的一个植物园里。在那里,他开始建造一个世界级的无线电观测站。与此同时,剑桥大学的马丁·赖尔则试图不落焦德雷尔班克之后。也正是赖尔将射电天文学变成了判断大爆炸与稳恒态争议的关键手段。
赖尔于1939年毕业于物理专业,二战期间也从事雷达工作。他先是被编入研究机载雷达的工作机构,后转职到空军研究部,并在那里研究出如何瘫痪V-2火箭制导系统的方法。他战时的最大成就是成为绝密的“月光计划”的成员。这一项目可以通过在德国雷达上产生虚假信号来模拟海上或空中攻击。在D日登陆行动中,他通过模拟在法国远离实际登陆地点的两次大规模海军攻击来帮助盟军分散和误导德军的注意力。
战争结束后,赖尔负责清理以前的军事装备,并着手提高射电天文测量的精度。与光学望远镜相比,射电望远镜在精确定位信号源方面能力非常弱,这主要是因为射电波的波长要比可见光波的波长长得多。1946年,赖尔借助于当时最先进的所谓干涉技术解决了这个问题。这项技术将几台射电望远镜的信号叠加起来大大改进了测量的总体精度。
因此,到1948年,赖尔已能够仔细巡天来找出是否存在几乎不发出可见光而只辐射大量的射电波的天体的迹象。这种天体对光学望远镜是不可见的,但能够用他的射电望远镜清晰地显示出来。赖尔的方法类似于警察在漆黑的夜晚搜寻一个逃犯。如果他们用一副光学望远镜来扫描,那么他们什么也看不见,因为逃犯不发出任何光,而且夜间很黑暗。但如果他们使用的是热成像仪,就是那种设计用来检测有体温的身体所发出的红外辐射的仪器,那么逃犯就将被清楚地显示出来。另外,如果该逃犯使用手机与同伙联系,手机会发射无线电波,警察就可以使用无线电讯号定位仪来确定他的位置。换句话说,不同的对象发出不同波长的能量,如果你想“看到”对象,那么你必须采用调谐到正确波长的适当的探测器。
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