从“本世纪最伟大发现”到韦伯望远镜,他一直守望太空 | 顶尖科学家周记
2021-10-09
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顶尖科学家周记特辑:约翰·马瑟的宇宙天地


发射

着陆

全程用时约11分钟

“新谢泼德”号火箭首次载人太空飞行任务点火发射瞬间(来源:Blue Origin)

在今年7月20日,人类登月52周年纪念日这一天,美国蓝色起源公司旗下“新谢泼德”号火箭首次载人太空飞行测试成功。包括亿万富豪、蓝色起源创始人杰夫·贝索斯在内的4人在接受14小时培训后,完成了这次“太空旅行”。

在连炸4台原型机之后, SN15完成了星舰飞船的高空试飞(来源:SpaceX)

这并不是商业航天今年取得的首个突破性进展。5月6日,美国太空探索技术公司SpaceX研发的星舰原型机试飞成功。按照该公司创始人兼CEO埃隆·马斯克的设想,星舰飞船未来将拥有从深空返回并垂直着陆的能力。

对贝索斯、马斯克给予肯定的,是2006年诺贝尔物理学奖得主约翰·马瑟。当然,被称作“太空守望者”的他,目光所及,不只有商业航天,更是浩瀚宇宙,以及人类对于太空的不懈探索。

 

在第四届世界顶尖科学家论坛

即将举行之际

《顶尖科学家周记》推出特辑

带你换个“姿势”迎接这场

全球年度现象级科学盛会

第四届世界顶尖科学家论坛“新面孔”——约翰·马瑟(来源:achievement.org)

 

“遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之?”宇宙从何而来,从古至今,人类始终在追寻这个问题的答案。

而现代宇宙学中最具影响力的一种学说“大爆炸宇宙论”认为,宇宙起源于一百多亿年前发生的一次大爆炸,微波背景辐射作为大爆炸的“余烬”,均匀分布于宇宙空间。

观众在上海天文馆了解“宇宙大爆炸”理论(来源:视觉中国)

这一假说由美国物理学家伽莫夫等于上世纪40年代正式提出。巧的是,就在同一时期,约翰·马瑟诞生了。虽然他从小就对茫茫星空抱有兴趣,但当时谁都想不到,这个在农田里长大的孩子会成长为一代天体物理学家。

约翰·马瑟(来源:achievement.org)

让我们把时间拨到1974年。那时,人们已经知道微波背景辐射的存在,相关测量工作却都还在地面进行,进展缓慢。

所以,当美国国家航空航天局向科学界征集卫星发射提案时,刚获得加州大学伯克利分校物理学博士学位的马瑟便提议启动宇宙背景探测者卫星项目以观测“宇宙背景辐射”,并很快获得批准。

约翰·马瑟手中拿着的是宇宙背景探测者卫星的模型(来源:achievement.org)

虽然1986年“挑战者”号的失事一度使该项目陷入停滞,但经过马瑟等人的不懈努力,三年后,在地面上无数科研人员的热切企盼中,宇宙背景探测者卫星成功发射。

通过对其测量结果的分析计算,约翰·马瑟和乔治·斯穆特三世领导的团队完成了“宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性”的研究,帮助人类了解宇宙的开始及星系、恒星的起源,使宇宙形成的大爆炸理论得到进一步支持。

约翰·马瑟收到获得2006年诺贝尔物理学奖消息后接受媒体提问(来源:achievement.org)

“即使不是有史以来最伟大的发现,那么也是本世纪最伟大的发现。”该项目取得的成果获得了著名物理学家斯蒂芬·霍金的大力称赞,也使马瑟问鼎诺贝尔奖。

约翰·马瑟和妻子参加诺贝尔奖晚宴(来源:achievement.org)

科学探索永无止境。1995年,马瑟开始从事哈勃太空望远镜继任者——詹姆斯·韦伯太空望远镜的研发工作。对这个迄今为止最强大、最复杂的太空望远镜,马瑟充满期待:

不过,由于预算及技术原因,韦伯太空望远镜发射时间一拖再拖,以至于被戏称为“鸽王之王”。最新消息显示,该望远镜定于今年晚些时候升空。

韦伯太空望远镜(来源:美国国家航空航天局)

而比这个消息更为确定的是,在此之前,马瑟将以线上的方式,参加第四届世界顶尖科学家论坛

看好中国天文科技进展、期待开展国际合作……这位“太空守望者”脑海中的智慧宇宙,究竟是一幅怎样的璀璨光景?

下月初,答案就将揭晓,静待广大科学爱好者们遨游其间,你,准备好了吗?

约翰·马瑟(来源:achievement.org)

 

顶尖科学家周记 · 未完待续

科学点亮未来  他们改变世界

《顶尖科学家周记》由世界顶尖科学家协会上海中心、长三角之声联合呈现。

资料整理:卢晓羽、张睿
改编:林思含、杨博雅(见习)
主播:虹见
配音:星纪
监制:殷月萍、陈汶鑫

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