如何才能收聽來自宇宙的電波

　　射電天文學的研究始于1933年，緣于工程師卡爾·詹斯基（Karl Jansky）的一個偶然發(fā)現(xiàn)：除了人類發(fā)明的電器可以發(fā)出無線電波，宇宙本身自然就能產生無線電波。于是天文學家開始不斷改進天文望遠鏡的技術以探尋宇宙無線電波的來源，并試著解開宇宙的奧秘。普通可見光望遠鏡的用處很多，而借助無線電波的望遠鏡，科學家能夠探測到不同的宇宙事件——比如黑洞、恒星的誕生與湮滅、行星的形成以及更多類似信息。因此，運用不同的天文望遠鏡，我們可以觀測到不同的“波”，從無線電波到可見光再到伽馬射線，最終幫助我們繪制更加完整的宇宙圖景。

　　什么是無線電波

　　光是由微小的粒子組成，稱為“光子”?？梢姽夤庾拥哪芰恐械?。光子能量稍高的紫外線，雖然不可見，但它卻能曬傷皮膚。X 射線的能量更強，它可以穿透身體。恒星爆炸時會釋放出伽馬射線，它的能量最強。低于可見光光子能量的光子構成了紅外線。我們看不見紅外線，只能感受到它釋放出來的熱量。那么，無線電波的能量如何呢？事實上，無線電波的光子能量最低，它來自宇宙中的特別區(qū)域——那里最冷、最古老，狹小的空間里擠滿了不計其數(shù)的物質。在這些肉眼或者普通望遠鏡永遠也不可能感知的地方，無線電波可以告訴我們那里發(fā)生的事。射電天文學家就是利用射電光子來探索不可見的宇宙部分。光子以波的形式傳播，就像坐在過山車上向前進，只不過是在上下顛簸不斷重復的相同軌道上。不同波長的光子有著不同能量。圖1中，兩種光子的波長不同，波長越長能量越小，波長越短能量越大。無線電波的能量不大，其傳播的波長很長，可能有幾十米或者幾厘米長不等。

　　每秒鐘經過某處的光波的數(shù)量就是光波的頻率。打個比方，往池塘里扔的石塊激起水波四散，如果你站在池塘里，水波會沖撞你的腳踝，而每秒鐘沖撞腳踝的水波的次數(shù)，就是水波的頻率。如果一秒鐘有一次波通過，那頻率就是1赫茲，一百萬次波通過，就是100兆赫。如果水波很長，每秒鐘沖撞腳踝的次數(shù)就會較少，所以波長越長，頻率越小。無線電波的波長很長，它的頻率則很小。射電光波研究的先驅者第一個發(fā)現(xiàn)無線電波的人并不是第一位射電天文學家。1933年，工程師卡爾·詹斯基（Karl Jansky）在新澤西的貝爾實驗室工作，這個實驗室以電話的發(fā)明者亞歷山大·格拉漢姆·貝爾命名。當時，工程師在搭建橫跨大西洋的電話系統(tǒng)。貝爾實驗室的工作人員發(fā)現(xiàn)，越洋電話里總是有嘶嘶的背景雜音。這顯然會影響電話業(yè)務的發(fā)展，于是卡爾·詹斯基被派去查找原因并解決這個問題?？枴ふ菜够l(fā)現(xiàn)電話里噪音的出現(xiàn)時間是有規(guī)律的，往往出現(xiàn)在銀河系中心地帶升起時，而當它沉落后噪音就消失了（如同太陽和月亮，天空的每顆星體都有初升和沉落）。原來，銀河系中心有一個很強的射電源，來自這個射電源的無線電波擾亂了電話信號，引起了噪音?？枴ふ菜够^而通過儀器也檢測到了這類無線電波，向我們打開了宇宙中嶄新的未知世界。圖2就是卡爾·詹斯基用來檢測太空中無線電波信號的裝置。