苟利军：引力波发现的意义（3）

到目前为止，世界上最大的望远镜单口径已经达到了10米，就是凯克望远镜，它是位于美国夏威夷莫纳克亚死火山之巅。而下一代的30米望远镜，刚才我提到的TMT望远镜，也是正在建设当中。所以我们可以看到，从最刚开始的2.6厘米口径的望远镜到现在的10米望远镜，以至于下一代的30米望远镜，人类在不断地建造着更大口径的望远镜去探索宇宙。而与此同时，我们也不仅满足于在地面上探索，比如我们发射了一些太空望远镜，其中最出名是哈勃望远镜，它是在1990年由美国的太空飞船发射上去的。到目前为止，它已经服役26年了。而美国的雄心更大，它正在建造更大口径的望远镜，比如我提到的韦伯望远镜，它的口径可以达到6.5米，这相当于是空中的巨无霸了。所以，人类在不断建造更大口径的望远镜，试图理解和探索我们这个神奇的宇宙。

我们注意到，这些望远镜都是光学望远镜，它非常类似于我们眼睛的一个延伸，观测波段都是肉眼可以看到的可见光。上个世纪30年代，美国贝尔实验室的一个叫做杨斯基的工作人员，在鉴别电话干扰信号的时候，偶然发现了一些来自银河系中心的射电信号，从而发现，不仅人类可以产生制造出无线电信号，在宇宙天体当中也可以自发地产生一些无线电信号。这一次的发现打破了我们对于天体的认识，认识到天体其实不仅可以在可见光波段产生辐射，在可见光之外也可以有辐射。这加宽了我们对于宇宙的认识，是第二次跃。

到目前为止，世界上最大口径的射电望远镜是位于波多黎各的美国射电望远镜，是Arecibo望远镜，单口径达到了308米。这个望远镜相当出名，因为它出现在非常多的电影当中，比如用来寻找地外生命之类的。2016年9月，中国建成了世界上最大口径的望远镜FAST，500米口径，位于中国贵州。我去过一次，当时大约建到一半，站在塔顶向下腑瞰球面非常壮观。

第三次飞跃是什么呢？第三次飞跃也是一个非常偶然的机会，美国的天体物理学家贾克尼利用火箭发现了太阳系外的第一批X射线源，之后又建造专门的X射线卫星，发现宇宙剧烈变化的的一面，同时也让人类首次能够在地球大气层以外探索宇宙。它的大背景是两个非常强势的国家，一个是美国，一个是苏联，当时的空间竞争。苏联人在1957年的时候领先美国，首先发射了第一颗人造卫星，而紧接又把加加林送到了太空当中，所以美国人当时感觉到了非常大的压力，之后就制定了阿波罗计划，要登月。在这种环境之下，他们需要对月球的一些表面情形做出勘探，他们是怎么做的呢？发射火箭。美国人是想利用这种方法来探索月球表面的一些成分问题。但是很奇怪的是，他们没有发现来自于月球表面的X射线，反而发现了来自于宇宙深空当中的X射线，这当时令天文学家非常兴奋。因为大家以为我们所看到的宇宙是非常平静的，不会有非常剧烈的一面，但是X射线需要有非常高的温度，或者换句话说，只有非常剧烈爆发的时候，才能够产生X射线或者γ射线。从而X射线让天文学家看到了宇宙当中非常剧烈的一面。所以我们将这次的发现称之为第三次飞跃。