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30 個足球場大!中國 FAST 電波望遠鏡「天眼」預計 9 月啟動

彭 琬馨
・2016/07/11 ・1450字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 562 ・九年級

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FAST 電波望遠鏡。圖/中國科學院國家天文台

被譽為中國「天眼」、目前全世界最大的 FAST 電波望遠鏡,正式的官方名稱是「500 公尺口徑球面電波望遠鏡」(Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope, FAST)。花了將近五年、耗資七億人民幣(約台幣 35 億元)的望遠鏡,由中國科學院國家天文台和貴州省共同建造,月初(2016 年 7 月 3 日)完成最後一塊反射面板的吊裝。它的直徑達 500 公尺、圓周長約 1.6 公里,總面積廣達 25 萬平方公尺。

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工人在組裝 FAST 電波望遠鏡最後一塊面板。圖/中國科學院國家天文台

中國媒體新華網說這個天眼足足有 30 個足球場大,還稱它的「超強靈敏度能將人類搜尋外星文明的能力提升到前所未有的水平」。

天眼超廣鏡面 既靈活又精準

預計在今(2016)年 9 月開始營運的天眼,主要接收來自外太空的電磁波,透過鏡面反射後,利用拋物面讓投射來的電磁波同相聚焦(對迴波訊號進行相位加權或相位調整),藉此蒐集天體的電波輻射。接收機將這些訊號加工、轉換成可供紀錄顯示的形式,再透過終端設備把訊號記錄下來,按特定要求進行後續處理。由於口徑大小是影響望遠鏡偵測無線電靈敏度的主因,中國媒體報導,天眼 500 公尺的直徑,理論上意味著可以接收到來自距離地球百億光年以外的電磁訊號,而這個距離可能接近於宇宙邊緣,亦即 137 億光年遠。

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2015 年 11 月 21 日上午 11 時,FAST 望遠鏡饋源支撐系統首次升艙成功。圖/FAST工程

除了能夠靈敏偵測到距離百億光年的宇宙電波外,天眼還有幾項獨門絕技。騰訊報導,天眼觀測天體時,會隨著天體方位變化、形成一個直徑 300 公尺的瞬間拋物面,透過這個拋物面來匯聚電磁波;此外,雖然天眼面積與 30 個足球場差不多大,精準度卻絲毫不打折扣,中新網提到,建造天眼的建材生產全程恆溫,所有材料都在攝氏 20 度製造,目的是為了避免組裝上的誤差。科學家為此特別設計定位夾具,它能對每塊面板的水準位置以及軸向高度進行精準定位,每個正三角形交點孔位精度保持在 0.1 公釐至 0.15 公釐。

潛力無窮的天眼望遠鏡

根據新華網報導,完成測試上線後的天眼,主要工作是探測宇宙中遙遠的信號、物質,例如電磁波、微波、雷射、宇宙中的各種氣體、有機物、星際物質、恆星等的輻射信息。它將對脈衝星、類星體等各種暗弱輻射源進行更精密的觀測,對它們的物質結構、產生機制進行深入探索。

國家天文台研究員彭勃受訪時表示,天眼觀測外星文明的潛力,「大約是現存設備的 5 到 10 倍」,而且它還能看見更遠更黑的角落。鄭曉年也認為,天眼至少可以在未來 10 到 20 年的時間內,保持世界第一的地位。

 

參考資料:

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彭 琬馨
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一路都念一類組,沒什麼理科頭腦,但喜歡問為什麼,喜歡默默觀察人,對生活中的事物窮追不捨。相信只要努力就會變好,相信科學是為了人而存在。 在這個記者被大多數人看不起的年代,努力做個對得起自己的記者。

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笛卡兒與第三眼
謝伯讓_96
・2014/11/12 ・1382字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 503 ・六年級

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松果體(pineal gland)是大腦中一個綠豆般大小的結構,大概位於腦部正中央,長得像松果,故得此名。

說到松果體,就不得不提一下法國的哲學家笛卡兒,就是說過「我思故我在」的那位哲學家。笛卡兒是一位「二元論」者,他認為,心與腦在本質上是完全不同的東西,腦是物質的、心是非物質的(類似靈魂的概念)。

而這兩種本質上截然不同的事物,是怎麼產生互動的呢?笛卡兒認為,如果我們觀察大腦的結構,其中大部份的結構都是左右對稱的成對結構,例如兩個眼睛、兩個半腦、兩個杏仁核等等,而大腦中唯一一個不成對的結構,就是「松果體」,因此,心與腦應該就是透過松果體在互動。

換言之,就是大腦可以透過松果體()和非物質的心靈互動交流,或者反過來說,心靈可以透過松果體操控大腦。

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不曉得在17世紀時,笛卡兒知不知道松果體的生物功能,如果不知道,那他若能活到今天並看到現代生物學的一些發現時,一定會頗有感觸。

松果體的功能之一,就是根據眼睛所接受到的光線變化來調節體內的褪黑激素,並藉此控制四季以及日夜生理時鐘。

它還有一個特點,就是在演化早期,松果體似乎可以直接對光線作出反應。在一些爬蟲類身上,松果體竟然還會直接延伸到頭頂、開出第三隻眼。生物學上稱之為「第三眼」或「頂眼」(parietal eye)。

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而且這隻眼有水晶體、視網膜,與一般的眼睛十分類似,有感光的功能 [1, 2]。透過「頂眼」,這些生物可以利用光線來調控生理時鐘、賀爾蒙以及進行體熱調節。

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最近的研究也發現,棱皮海龜之所以可以精準的依照四季變化來遷徙,可能就是因為牠們頭頂有一小部份的皮膚沒有色素、且頭殼較薄,因此有助於讓光線直接照入松果體來幫助牠們偵測出四季變化。[3]

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還有一個有趣的發現是,成人的松果體一般都會鈣化(原因不明)。

有些宗教和神秘主義人士會說,人們應該要透過各種方式來「開天眼」,去除松果體的鈣化,好讓松果體可以接收能量並發揮潛藏的功能。你相信嗎?

—–

延伸閱讀:

參考文獻:

[1]  Spencer, Walter Baldwin (1886) “On the presence and structure of the pineal eye in Lacertilia“. Quart. Jour. of Micr. Science, vol. 27, pp. 165—238.

[2] Tilney F., Warren L. F. (1919) The morphology and evolutional significance of the pineal body. Philadelphia, (page 129)

[3] John Davenport et al., (2014). Pink spot, white spot: The pineal skylight of the leatherback turtle skull and its possible role in the phenology of feeding migrations. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 461. 1-6.

註:更多大腦的秘密,請參考謝伯讓的《都是大腦搞的鬼》。

謝伯讓_96
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美國達特茅斯學院認知神經科學博士,麻省理工學院腦與認知科學系博士後研究員。曾任杜克─新加坡國立大學醫學院助理教授、腦與意識實驗室主任,現為國立台灣大學心理系副教授。研究主題為人腦如何感知世界。 部落格:The Cry of All。 著作:《都是大腦搞的鬼》《大腦簡史》