新利平台 > 即時新聞 > 文化

世界上望得最遠的“科學天團”

發布時間:2023-01-29 11:15:00來源: 光明日報

 

  【人才強國新征程】

  黃暖的燈光,白色的枕頭堆,醇鬱的咖啡……在北京東(dong) 城一家網紅咖啡館裏,一群人圍著筆記本電腦在聊天。

  快速射電暴的高時間分辨率探測,是他們(men) 正在討論的話題。

  他們(men) ,到底是何許人也?

  這群時常到咖啡館開展“頭腦風暴”的人,是中國天眼首席科學家李菂率領的科研團隊。

  作為(wei) “大國重器”,中國天眼(FAST)是世界上最大、最靈敏的單口徑射電望遠鏡。抬眸所及,便是億(yi) 萬(wan) 光年以外的宇宙空間。

  2020年1月11日,FAST建成並通過國家驗收正式開放運行。2023年1月12日,由兩(liang) 院院士投票評選的2022年中國十大科技進展新聞在京揭曉,“中國天眼FAST取得係列重要進展”位居榜首。

  “從(cong) 追趕到超越的一次嚐試”

  脈衝(chong) 星、中子星、快速射電暴、中性氫宇宙……這些拗口的科學名詞,因為(wei) FAST的成果連續發布,日益走入大眾(zhong) 視野。

  “FAST提高了公眾(zhong) 對天文的關(guan) 注度。”一見麵李菂就笑著坦承,“其實我們(men) 的研究目前‘毫無實際用處’,對普通人的生活沒有任何直接的影響。”

  作為(wei) 有史以來最大的射電望遠鏡,500米口徑的FAST相較於(yu) 排名世界第二的望遠鏡,靈敏度是其2.5倍以上,巡天速度是其10倍以上。

  “FAST讓中國在無線電波段擁有了世界上最先進的設備。”李菂介紹,“宇宙一切誕生都有微弱的回響,FAST使我們(men) 能非常好地捕獲這樣的回響。”

  在很多領域,FAST都具備超強“發現力”,可以驗證很多科學規律,在引力理論、星係演化、恒星、行星乃至物質和生命起源等方麵,都具備突破性的科研潛力。

  作為(wei) 世界上望得最遠的“科學天團”,李菂團隊的科研工作,注定要在科學“無人區”中跋涉。

  “我們(men) 所做的事,不光是領先世界,而且要領先曆史。”李菂說,“在天文這種‘遠離現實’的基礎研究領域,隻有人類迄今為(wei) 止沒有做過的事情,才是值得做的事情。”

  李菂在21世紀初提出並命名了中性氫窄線自吸收方法,多個(ge) 國際同行團隊開始嚐試探測其塞曼效應,都未成功。正式運行3年以來,FAST展現出無與(yu) 倫(lun) 比的靈敏度,在2021年首次測到高置信度的中性氫窄線自吸收塞曼效應,揭示了微弱的星際磁場,為(wei) 解決(jue) 恒星形成三大經典問題之一的“磁通量問題”提供了重要的觀測證據。北京時間2022年1月6日,國際學術期刊《自然》雜誌以封麵文章形式,發表了這一重大科學成果。

  “這一結果比較好地反映了著名天文學家南仁東(dong) 先生說的一句話——中國天眼是中國天文從(cong) 追趕到超越的一次嚐試。”李菂說,“生逢盛世,我們(men) 必須努力做出能夠跟這個(ge) 時代和國家的發展步伐所匹配的科學成果。”

  “好奇心是驅動科研的原動力”

  探索未知的科學前沿,等待科研人員的往往不乏壓力、挫折、迷茫,甚至是絕望。那麽(me) ,什麽(me) 樣的動力才能支持他們(men) 在這條險峻的道路上執著前行?

  “科學探索要不斷打破過往的認知局限。”李菂說,“好奇心是驅動科研的原動力。”

  “當然,從(cong) 單純感到好奇到實現科研突破之間,會(hui) 有一段漫長的路要走。”李菂認為(wei) ,從(cong) 事前沿探索的科研人員聰明程度其實都差不多,能否取得突破性成果,更主要的是靠專(zhuan) 注和勤奮。

  每天從(cong) 睜眼就開始思考科學問題,李菂有意識地模糊生活與(yu) 工作的邊界。工作累了,他就刷一下視頻網站,追追美食探店的短視頻。這容易被當成工作狂,雖然他自己不承認。

  “人生的最終結果是分離,我們(men) 總要為(wei) 這個(ge) 世界留下點什麽(me) 。”李菂說,“我們(men) 從(cong) 事的工作,很像是在科學曠野中為(wei) 後人確立一個(ge) 個(ge) 路標。參與(yu) 天眼建設,超出我對人生最美好的想象。”

  在李菂影響下,團隊成員也都癡迷於(yu) 坐在“冷板凳”上鑽研科學問題。

  “李老師工作起來太拚了,以至於(yu) 我們(men) 也不好意思‘摸魚’。”90後團隊成員牛晨輝說。

  為(wei) 了調動大家的好奇心,李菂常在周末約請團隊成員一起到咖啡館裏開展“頭腦風暴”。他表示:“‘討論’這個(ge) 過程,與(yu) 獨立思考是不能互相替代的。”

  “我們(men) 每次去的店都不同,都是李老師在網上找的人氣高、有特色的店,每次大家都是抱著探寶的心情去聚會(hui) 。”團隊成員、國家天文台副研究員王培說。

  在咖啡館裏的交流,氛圍很輕鬆。“李老師會(hui) 提出各種想法,我們(men) 很多時候會(hui) 跟不上節奏,這也就促使大家回去後趕緊去查資料、讀文章。”牛晨輝說,等自己豁然開朗後,往往會(hui) 收獲一個(ge) 新的研究方向,寫(xie) 出新的文章。

  在2022年9月27日起舉(ju) 辦的“奮進新時代”主題成就展上,“天眼觀蒼穹”互動展項前始終排著長隊。像潺潺雨聲、像汽船鳴笛、像心髒跳動……參觀者在“中國天眼”FAST模型前,通過耳機聆聽經過技術處理的來自宇宙深處的脈衝(chong) 星聲音。

  “點燃更多人探索宇宙奧秘的好奇心,傳(chuan) 播科學精神,是一線研究者的莫大快樂(le) 。”李菂說。

  “在人類的知識邊界上拓展前行”

  “我們(men) 主要的工作,就是處理FAST觀測到的數據。”牛晨輝說,“FAST可以同時觀測天上的19個(ge) 點,如果把所有數據都存下來,硬盤瞬間就滿了。所以我們(men) 必須要通過編程,做出專(zhuan) 業(ye) 化的選擇,再對這些信號進行細致梳理。”

  “我們(men) 團隊的各類觀測項目,一年大概有上千個(ge) 小時的數據要處理。”李菂說,“科研工作的常態,其實是比較枯燥的。所以,在探索未知的同時,我們(men) 要想辦法把科學做得有趣。”

  “李老師經常把大家聚在一起,騎自行車在北京城內(nei) 到處轉。像魯迅、老舍、茅盾、宋慶齡等文化名人的故居,我們(men) 都去過。”王培說,“騎行的過程中,大家既放鬆了頭腦,也提高了審美水平。在沒有目的性的遊遊走走中,也往往會(hui) 有新的想法被激發出來。”

  也許正因如此,這個(ge) 團隊把極為(wei) 專(zhuan) 業(ye) 、晦澀的科研做得生動有趣、深入淺出。“為(wei) 了便於(yu) 大眾(zhong) 理解,我們(men) 不僅(jin) 將快速射電暴機製轉化成音樂(le) ,還將相關(guan) 研究成果以《千裏江山圖》的風格繪製成圖,其中山脈河流的形態都來自FAST傳(chuan) 回的真實數據。”王培說。

  FAST正式運行3年來,其獲取的數據催生了100多篇高水平學術論文,其中涉及的最活躍的前沿領域是快速射電暴。

  2022年,李菂團隊通過FAST的“多科學目標同時巡天”優(you) 先重大項目,發現了迄今為(wei) 止唯一一例持續活躍的重複快速射電暴FRB20190520B。北京時間2022年6月9日,該成果發表於(yu) 《自然》雜誌。

  “快速射電暴這個(ge) 領域是很年輕的。在設計、建設FAST望遠鏡的時候,這個(ge) 領域都還沒有成形。”李菂介紹,2019年夏天,尚在FAST調試期間,團隊就通過自主研發的實時後端,成功捕獲了一個(ge) 極端的快速射電暴爆發活躍期。

  “在一個(ge) 半月的監測期內(nei) ,我們(men) 獲取了1652個(ge) 脈衝(chong) 。這個(ge) 數量,超過了此前14年中,所有其他先進望遠鏡正式發表的快速射電暴爆發事件的總和。”王培說,“由於(yu) FAST設備本身的優(you) 勢,以及團隊對科學的執著探索,我們(men) 在人類的知識邊界上又往前走了一步。”

  “這是一件多麽(me) 美好而有趣的事。”李菂眼中,仿佛有星光閃爍。

(責編:常邦麗)

版權聲明:凡注明“來源:新利平台”或“新利平台文”的所有作品,版權歸高原(北京)文化傳(chuan) 播有限公司。任何媒體(ti) 轉載、摘編、引用,須注明來源新利平台和署著作者名,否則將追究相關(guan) 法律責任。