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每天运行耗费近40万!耗资数亿的中国天眼,都曾发现过什么?

作者:你的名字使我久治不愈

导语

每天耗费近40万元,单单运行费用就耗资近40万元,这到底是怎样的一项设备,竟然如此昂贵?

又有哪些发现让其价值连城,不仅是让人类对宇宙的了解更加深入,甚至还对科学领域中的一些理论给予验证。

这项设备就是大陆的“中国天眼”,自其启用以来,不仅得到了各方的关注,国际上也越来越多的人认识到大陆在射电领域的地位,中国天眼又是如何一步步将自己的地位凸显出来的呢?

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一、耗资巨大。

2011年9月25日,中国天眼正式开始动工建设,矗立在贵州省的一个偏僻的大坑中,开始了自己的站地生根,要知道中国天眼的建设可不是一件小事,耗资高达9.2亿,这个数字是不是让你感到震惊呢?

但又为什么这项耗资高昂的设备会越来越受到人们的关注,是不是耗资越高,这个设备的科技含量越高呢?

答案是否定的,耗资昂贵的设备不一定就有用,但中国天眼这个设备为什么又是如此昂贵的呢?

这又是为什么呢?

中国天眼建造和运行费用高昂,主要是因为其规模庞大,而且对射电望远镜的科技含量要求越来越高,他们从建造的第一天,就一直在探索着新的领域。

而中国天眼的规模是如何庞大呢?

中国天眼的口径足有500米,整个设备占地面积比天安门广场还大,可以说是非常之大了,但是它就是这么大的规模,才能帮人们观测到更加遥远的天体,进一步探索宇宙中的奥秘。

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另一方面,中国天眼的规模越大,代表着需要更多的资金来进行建设,而且建设的困难度也越大,这也是导致中国天眼耗资巨大的另一个原因。

一方面是因为规模庞大,另一方面也是因为中国天眼的科技含量高,射电望远镜的构造一般都是抛物面的,但是中国天眼的抛物面却不是一整块的,而是由5000根钢缆组成的,而且这5000根钢缆还是由3000多个支撑点支撑起来的。

这些支撑点,以及每一根钢缆的位置都是经过科学家们精心设计的,而且这些设计都是由人工来进行实现的,所以这些设计的复杂性就不言而喻了。

另一方面,反射面是非常之关键的一部分,因为射电望远镜的作用更像是在“聆听宇宙”,而不是所谓的“看”,所以能够帮助人们观测到不可见光区域的电磁波,这些电磁波都是从远方传来的,如果反射面的设计不合理,甚至会导致损耗,从而使得观测的结果出现偏差。

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所以每一个反射单元的设计都是非常重要的,而中国天眼这一反射面中的反射单元,总共有4.65万个,可以说是非常之庞大,同时中国天眼个设计也是非常先进的,可以支持在未来进行扩口径。

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二、作用更像是“聆听宇宙”。

这些科研人员使用这么庞大的设备到底有什么用?

为什么要耗费如此多的资金来建设这些设备?

射电望远镜的作用看起来比较简单,只是分析外太空传来的电磁波,然后进行反推,看看这些电磁波是从哪里传来的,但是射电望远镜的作用远不止如此。

射电望远镜的作用更像是在“聆听宇宙”,因为宇宙中的绝大部分天体都是处于低温状态,所以宇宙中主要是以热辐射的电磁波为主,所以射电望远镜能够帮助人们探索不可见光区域的电磁波,而且能够帮助人们观测到其他波段所看不见的天体。

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但射电望远镜的灵敏度和口径是密切相关的,规模更大的射电望远镜,能收到更远更暗的天体的电磁波,而且射电天体的信号非常弱,这也是射电望远镜需要一个比较大的规模的原因。

但是这也带来一个问题,那就是信号的强度不是线性递增的,而是随着距离的增加而逐渐减弱的,所以射电望远镜的口径,也需要随着远距离的天体而逐渐增大。

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中国天眼就是为了收到更远处的天体的电磁波,所以才会有那么大的规模,但是这并不意味着规模越大的射电望远镜就越好,因为中国天眼的运行维护成本可是非常之高的。

据科研人员透露,中国天眼每天的运行费用约为37.5万元左右,而且这还不是最高的,而是最低的,因为中国天眼的运维费用是随着时间逐年递增的,而且这还不包括中国天眼的耗材和人工维护的费用。

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所以中国天眼的运维费用简直不可估量,但是中国天眼的科研价值却是非常之高的。

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三、发现的重要性。

中国天眼自建设以来,就发现了大量的脉冲星,脉冲星也是一种非常神奇的天体,它们的直径仅有20公里左右,但是却拥有太阳质量的两倍左右,密度甚至比铁还要大,所以脉冲星也是一种非常恐怖的天体,中国天眼是如何发现这么多脉冲星的呢?

脉冲星可以发出规律的信号,就像一颗宇宙中的脉搏,但是脉冲星的脉搏周期非常规律,有的甚至非常快,中国天眼能够发现这些脉冲星,就是通过收到他们发出的信号,然后进行分析,这些脉冲星的信号是非常规律的,所以中国天眼能够轻松分析出这些脉冲星的存在。

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另外,中国天眼还发现了一种叫做“快速射电暴”的天体,快速射电暴是一种非常神秘的现象,它们的持续时间非常短,只有1ms左右,但是它们的能量却非常巨大。

中国天眼能够发现这些快速射电暴,是因为快速射电暴在爆发之后会产生射电辐射,而且它们的信号非常规律,所以中国天眼能够很快的发现他们的存在。

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而中国天眼目前的观测作用已经逐渐向更深远的地方发展了,它们将主要观测中性氢气体流,中性氢气体流也是一种非常神秘的现象,它们能够通过中性氢的吸收线,帮助人们观测到远方的天体,同时也能够帮助人们探索宇宙的组成和演化,而且还有助于人们更加详细的了解宇宙的大规模结构。

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同时中国天眼还将观测夸克星、夸克星是一种比中性氢更常见的天体,夸克星的直径更大,而且夸克星的光谱线非常丰富,同时还包括了一些非常重要的信息,这对于夸克星的研究非常有帮助,同时还有助于人们更好的了解夸克星的演化过程,以及宇宙中的物质的组成。

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中国天眼的观测方向还有很多,但是中国天眼在国际上的地位却是越来越高,未来中国天眼还有很多的观测方向,很有可能中国天眼也会帮助人类发现外星文明,为人类文明的发展带来重大的发现。

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结语

射电望远镜的建造和运行费用虽然非常之高,是它所发现的所有重大发现,都是对人类科学研究最重要的贡献,它们的价值是不可估量的,正是因为有这些设备的存在,才能够推动科学研究,让人类对宇宙的了解更加深入。

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同时射电望远镜的发现,还有助于验证一些科学理论,如爱因斯坦相对论中的某些问题,都能够在射电望远镜的帮助下,进行验证,所以可以说射电天文学在科学研究中起着举足轻重的作用。

而中国天眼的发现,不仅对天文学领域有重大影响,还有助于激发公众对科学的兴趣,推动科普教育的发展,促进科学知识的普及和传播。

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