射电望远镜是如何发明的?

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射电望远镜是怎么发明的?~

1942年,第二次世界大战激战犹酣。2月26日,在英国空军监视德国的那些雷达荧屏上,突然都受到了严重的干扰——闪烁不停的片片“雪花”。莫非是纳粹发明了对付雷达的新武器?这可是直接关系到战争胜负、性命攸关的大事。除了严密封锁有关消息外,最高当局立即下令,让最杰出的无线电专家荷伊丢下手头的一切工作,迅速查明原因,寻求对策。
荷伊才华过人,经验丰富,他不负众望,很快就有了眉目:原来这不是什么敌人的新式武器,而是太阳与人开的玩笑。只要让那些雷达的天线避开太阳方向,仪器就可正常工作。从此人们知道,太阳、恒星乃至所有的天体,都像一个个电台,时时都在发射无线电波。
天体发出的电波,天文学家称之为“射电”,接收与解读这种射电必须要用射电望远镜。射电望远镜与光学望远镜不同的是,它所见到的不是天体的图像,而是一组组大大小小、曲曲折折的曲线,需要用专门的仪器才能解读其中所含的信息。
光学望远镜自1610年由伽利略首先指向星空起,至今已有近400年,如果不是近年来太空望远镜以及一些新技术登场,有人甚至哀叹它似乎已走到了尽头。但是射电望远镜则不然。首先穿透金星浓密大气、揭开金星逆向自转和表面高温依靠的是它;最早测出水星自转是公转周期2/3,它的一天等于2年依靠的也是它;画出第一张火星三维立体图依靠的仍然是它。更让人刮目相看的是,震惊世界的“20世纪60年代的天文学四大发现”——星际有机分子、脉冲星、3K微波背景辐射、类星体,都是射电望远镜小试牛刀的成果。其中前三项的发现者都先后问鼎了诺贝尔物理学奖,而充满了挑战的类星体将来一旦被揭开庐山真面目,其发现者也将成为此奖项的必然得主。
谁都知道,天文学家最怕老天作梗,因为很多千载难逢的机会,只要老天不帮忙,就会前功尽弃,这样的例子俯拾皆是。我国天文界元老、年逾古稀的张钰哲先生为了观测1980年的昆明日全食,曾不远千里于2月16日飞到了一切早已准备齐全的观测点,可哪知就在最关键的2分钟内,一朵小小的白云飘来,不偏不倚地挡住了日轮,任你愤怒叫骂,任你急得跳脚,也只能眼睁睁地让一年的准备工作付之东流,落得个空手而归。
用射电望远镜观测最大的优点是,不怕云雾遮挡,甚至不怕倾盆大雨(当然为了防止锈蚀,雨天还是尽量少用),它是一种全天候的仪器。它还有一个优点是,要求的精度不高,制造方便,所以可以做得很大。
当然,它也有致命的缺陷,那就是它“眼大无光”。一架直径10厘米的光学望远镜的分辨本领在1.4"左右,它能看清月球表面上2千米的细节,而德国的100米可动射电望远镜,尽管是当前世界上最大的可转动射电望远镜,可它的分辨本领也只有33",还不如人的肉眼的分辨本领30"。为了弥补这个不足,人们想到了利用“干涉法”原理,把两台仪器分开并用。所以现在除了建造直径更大的单个天线外,还建造有“天线阵”。当今称为“甚大阵”的最大的天线阵位于美国新墨西哥州的一处荒漠上,在纵横70千米的范围内,分布着27架庞然大物,每一台射电望远镜天线的直径为25米,重达210吨。由于它全由电脑控制,自动化程度很高,所以每次观测只需一个计算机程序员和一两个天文学家就足够了。

美国人G·雷伯。
1931年,在美国新泽西州的贝尔实验室里,负责专门搜索和鉴别电话干扰信号的美国人KG·杨斯基发现:有一种每隔23小时56分04秒出现最大值的无线电干扰。经过仔细分析,他在1932年发表的文章中断言:这是来自银河系中射电辐射。由此,杨斯基开创了用射电波研究天体的新纪元。当时他使用的是长30.5米、高3.66米的旋转天线阵,在14.6米波长取得了30度宽的 “扇形”方向束。此后,射电望远镜的历史便是不断提高分辨率和灵敏度的历史。 自从杨斯基宣布接收到银河系的射电信号后,美国人G·雷伯潜心试制射电望远镜,终于在1937年制造成功。

让我们走进太空

——1937年射电望远镜的发明

1937年,英国的雷伯建成世界上第一架射电望远镜,对射电天文学的早期发展起了极重要的作用,人类探究太空的“远”的极限得以扩展。

众所周知,人的肉眼能见到的东西是十分有限的。世界上存在着无数肉眼看不见的微观世界和宏观世界。显微镜和望远镜扩展和延伸了人的视觉。这里我们专门要说的是——打开了通向宇宙的窗户,使“望远”的极限得以扩展的射电望远镜。

接收天体射电波的仪器,统称射电望远镜。1937年,英国的雷伯建成世界上第一架射电望远镜,对射电天文学的早期发展起了极重要的作用。它使得人类观测宇宙的能力大大提高,而且为直接进入太空研究宇宙奠定了基础。

射电望远镜通常按天线的结构,分成几个类型:抛物面天线射电望远镜、射电干涉仪和综合孔径系统等。射电望远镜主要由定向天线或天线阵、馈电线、高灵敏度接收机、记录仪或示波器组成。天线阵将收集到的天体电波,经过馈电线送到接收机上。接收机同日常收音机的原理相似,实质上也是个放大器,它首先将微弱的天体电波高倍放大,再进行检波,让高频能量转变成低频形式,最后送到记录仪器上记录下来,或在示波器上显示出来。

一般来说,天线的直径越大,接收的射电波越多,角分辨率也越大。人眼能够看得清、分得开的两个物点的角距大约是1角分(1度等于60角分),如果两个物点靠得很近,它们的角距小于1角分,那就分辨不出来,只看成是一个物点。因此1角分就是人眼的分辨率。若用口径为120厘米折反射望远镜去观测,分辨角约为1角秒(1角分等于60角秒),比人眼的分辨率要高60倍。有的天线看起来就像是一个巨大的“碗”。天线用金属制成,而且可以转动,以便指向天空的任一方向,并进行跟踪。目前世界上最大的全可动抛物面天线射电望远镜的天线直径已达100米。它的可动部分重3200吨,100米直径天线的分辨率约为33角秒,相当于从125米外看一枚2分硬币。

人类为了摆脱厚厚的大气层对天文观测的影响,一方面选择海拔高、观测条件好的地方建立天文台,另一方面设法把天文望远镜搬上天空。自1957年第一颗人造卫星上天后,各国先后发射了数以百计的人造卫星及宇宙飞行器用于天文观测。像美国的“天空实验室”就拍摄了17.5万多幅太阳图像,还观测了科胡特克彗星。

著名的哈勃太空望远镜,是迄今为止发射上天直径最大的望远镜,总长12.8米,是一座完整的“太空天文台”,可以独立完成许多天文研究工作。比如能够单个地观测星群中的任何一颗星,能研究和确定宇宙的大小和起源,以及宇宙的年龄、距离标度等等。它能使人类观测宇宙的视野扩大350倍,使人类看到宇宙中140亿光年前发出的光。人们把它的诞生看作和伽利略望远镜一样,是天文学走向空间时代的一个里程碑。




我国最大的射电望远镜有什么作用?它有哪些用途?
中性氢21cm谱线的用途和缺陷等都可以通过射电望远镜来进行有效研究。三、射电望远镜的用途射电望远镜是一种通过收集射电波来进行研究天体中射电波的设备,原理跟光学反射望远镜基本相同。射电望远镜的发明解释了许多奇妙的宇宙现象,比如发现了最大射电星系天鹅座A,同时发现了类星体、星际有机分子等。世界上...

第一个发明望远镜的人是谁
它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。根据望远镜原理一般分为三种。一种通过收集电磁波来观察遥远物体的电磁辐射的仪器,称之为射电望远镜。在日常生活中,望远镜主要指光学望远镜,但是在现代天文学中,天文望远镜包括了射电望远镜、红外望远镜、X射线和伽马射线望远镜。天文望远镜...

世界最大口径射电望远镜是什么
科技创新 1、创建了超大型射电望远镜的新系统,即主动反射面、馈源支撑等系统。实现了500米的口径反射面主动变位和馈源舱高精度定位,是射电望远镜建造技术的重大突破。2、提出了适应山区复杂地形的圈梁支承形式,发明了索网形态分析的目标位形初应变补偿法。研究了主动变位的索网疲劳性能,实现了FAST大...

阐述射电望远镜的发展历程以及对天文学的进展起到了巨大作用。1000字左...
射电望远镜是主要接收天体射电波段辐射的望远镜。射电望远镜的外形差别很大,有固定在地面的单一口径的球面射电望远镜,有能够全方位转动的类似卫星接收天线的射电望远镜,有射电望远镜阵列,还有金属杆制成的射电望远镜! 1962年 Ryle 发明了综合孔径射电望远镜并获得了1974年诺贝尔物理学奖。 射电天文技术...

望远镜是怎样发明的
这种望远镜被称为伽利略望远镜。1611年德国天文学家约翰内斯·开普勒出版了《天文光学》,阐述了望远镜原理,他还把伽里略望远镜的凹透目镜改成凸透目镜,这种望远镜被称为开普勒望远镜。分类有:反射式望远镜 折射式望远镜 折反射式望远镜 多镜面望远镜 双筒望远镜 射电望远镜 ...

望远镜是谁发明的
汉斯·利伯希。1608年,荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物,受此启发,他制造了人类历史上的第一架望远镜。望远镜(telescope)是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器。其利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像,再经过一个...

望远镜的发展历史
望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了,意大利科学家伽利略得知这个消息之后,就自制了一个。 第一架望远镜只能把物体放大3倍。 一个月之后,他制作的第二架望远镜可以放大8倍,第三架望远镜可以放大到20倍。 1609年10月他作出了能放大30倍的望远镜。 伽里略用自制的望远镜观察夜空,第一次发现了月球表面高低不平,覆...

望远镜是怎么发明的?
2. 1608年,利伯希为自己制作的望远镜申请了专利,并制造了第一个双目望远镜。这一发明很快在欧洲传播开来。3. 意大利科学家伽利略听闻这一消息后,自行制作了第一个可折叠的望远镜。他使用这个望远镜来验证哥白尼的日心说,并首次用望远镜观测天空中的星体。伽利略不仅观察到了太阳黑子,还发现了月球上的...

望远镜的发明故事
沿着科学发展的现代望远镜 1930年,德国光学家施密特发明了折反射式天文望远镜,这台望远镜装有设计十分奇特的改正透镜,其前面是平的,后面则是一个中间凸两边凹的曲面,它可消除几种主要象差,以获得相对大的口径及大的视场,用来拍摄天空广大区域。 现代望远镜的研制仍在继续,美国工程师雷伯是无线电爱好者,1937年,他在...

望远镜和显微镜是如何发明的?
1609年当他得知发明望远镜的消息后,他激动不已,立即亲自动手制作望远镜,然后用来进行天文观测。1610年,伽利略在他的著作《星际信使》一书中写道:“大约10个月以前,消息传到我的耳朵,说有一位荷兰人发明了一种仪器,可以用来使远方物体像近处物体一样清楚。这使我思量我自己如何也来建造这样的仪器。...

上犹县17399154129: 射电望远镜是怎样被发明的?
种柔硫酸: 1931年,美国无线电工程师卡尔•央斯基第一次探测到了来自外太空(银河系)的无... 美国康奈尔大学管理的位于波多黎各西北部的阿 雷西博射电望远镜是此类射电望远镜...

上犹县17399154129: 射电望远镜的发明有什么重要意义? -
种柔硫酸:[答案] 射电望远镜是接收天体射电波段辐射来观测和研究来自天体的射电波的基本设备,可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量.它是由收集射电波的定向天线,放大射电信号的高灵敏度接收机,信息记录﹑处理和显示系统等组成. 1931年,美国贝尔实...

上犹县17399154129: 求论文一篇,要求涉及到射电望远镜的发展历程以及对天文学的进展起到的作用,字数1000字左右就行,时间紧迫,想要分的快点发给我吧! -
种柔硫酸:[答案] 1931年,在美国新泽西州的贝尔实验室里,负责专门搜索和鉴别电话干扰信号的美国人KG·杨斯基发现:有一种每隔23小时56分04秒出现最大值的无线电干扰.经过仔细分析,他在1932年发表的文章中断言:这是来自银河系中射电辐射.由此,杨斯...

上犹县17399154129: 射电望远镜是什么时候发明的?
种柔硫酸: 该望远镜的研发起源于1931年.这一年,在美国新泽西州的贝尔实验室里,负责搜索和鉴别的电话干扰信号的扬斯基接收到了一种无 线电干扰,扬斯基认为它是来自银河系中的无线电波.为了证明这一 点,他开始研制能够探测电辐射的装置.这种发现很快得到了人们的认可,人们纷纷开始研制能够探测射电信号的天文望远镜.苍天不负 有心人,经过美国人格洛特•雷伯的不断专研与完善,终于在1937年, 构建出了世界上第一架抛物面型射电望远镜.该望远镜在1939年接收到了那来自银河系中的射电信号,并绘制了世界上第一张射电天图. 从此,射电望远镜踏上了探索太空的道路.

上犹县17399154129: 请问:什么是射电望远镜?
种柔硫酸: 1932年,美国无线电工程师卡尔·央斯基 (Karl Guthe Jansky,1905—1950)用无线电天线探测到来自银河系中心(人马座方向)的射电辐射,这标志着射电天文学的诞生...

上犹县17399154129: 望远镜经历了怎样的发展?
种柔硫酸: 光学望远镜的发明人和光学显微镜的发明人都是荷兰的扎卡里斯•杨森和他 的父亲汉斯•利伯希.1608年,汉斯•利伯希获得了望远镜的专利.意大利科学 家伽利略在获...

上犹县17399154129: 天文学在历史中是怎样发展起来的?
种柔硫酸: 天文学就本质上说是一门观测科学.天文学上的一切发现和 研究成果,离不开天文观测工具——望远镜及其后端接收设备. 在十七世纪之前,人们尽管已制作了不少天文...

上犹县17399154129: 天文学历史 -
种柔硫酸: 天文学发展简史 起源天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代.远古时候,人们为了指示方向,确定时间和季节,就自然会观察太阳、月亮和星星在天空中的位置,找出它的随时间变化的规律,并在此基础上编制历法,用于生活和农牧业...

上犹县17399154129: 第一架望远镜是谁发明的? -
种柔硫酸: 1608年荷兰米德尔堡眼镜师汉斯·李波尔造出了世界上第一架望远镜. 李波尔赛拿起两片透镜一看,远处的风标放大了许多.李波尔赛跑回商店,把两块透镜装在一个筒子里,经过多次试验,汉斯·李波尔发明了望远镜. 1608年他为自己制作...

上犹县17399154129: 谁最先发现了宇宙射电?
种柔硫酸: 或许有人会问:什么是射电? 其实,它就是我们日常生活中经常接触的无线电波.宇宙射电,顾名 思义,就是从宇宙中的天体上发射 出的无线电波.1931年,美国的无线...

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