20世紀(jì)中期美國建成口徑5米的海爾望遠(yuǎn)鏡時,許多天文學(xué)家就已感到單鏡面的反射鏡已經(jīng)達(dá)到了極限,因為鏡面越大,制造起來的困難就越多。首先是鏡面太重不易安裝,其次是由于地心引力和溫度變化都容易引起鏡面變形,使之難以正常工作。二十多年后,前蘇聯(lián)建成的口徑6米的反射鏡始終不能達(dá)到預(yù)想的效果,就進(jìn)一步證實了這一點。然而,天文學(xué)家絕不甘心停留在5米海爾鏡的水平上,因為遙遠(yuǎn)的宇宙深空中存在著太多的奧秘等待著他們?nèi)ヌ綔y,他們需要威力更強(qiáng)大的觀天巨眼。
第一章 金星的真實面貌
天空中的維納斯:金星
金星的航空探測
金星的溫室效應(yīng)
金星表面相對年輕
第二章 金星的發(fā)現(xiàn)和觀測
當(dāng)今世界□大的望遠(yuǎn)鏡
歐南臺的甚大望遠(yuǎn)鏡
日本的昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡
七國聯(lián)合制造的雙子望遠(yuǎn)鏡
雷伯和他的射電望遠(yuǎn)鏡
雷達(dá)促使射電天文學(xué)的發(fā)展
中國古人的圭表測影
中國古代二十四節(jié)氣體系
中國古代黃赤交角的測定
中國古人歲差的發(fā)現(xiàn)
第三章 金星與四季星空
“太白金星”的傳說
金星是愛與美的化身
北斗星與四季星空
大熊座和小熊座的希臘神話
引人注目的“天上王族”
天空中的大英雄武仙座
永不見面的天蝎與獵戶星座
善于馳騁的人馬座
親密的孿生兄弟雙子座
富于悲劇性的天琴座
兇猛的獅子座
谷物女神室女座
第四章 金星與美麗的銀河系
銀河系由密集的恒星組成
銀河系有一兩千億顆恒星
羅斯發(fā)現(xiàn)了銀河系旋臂結(jié)構(gòu)
太陽在銀河系的位置
夏季銀河為何格外明亮
銀河系的形成、成長和發(fā)展
銀河系中不發(fā)光的暗星云
銀河系□深層的秘密
金星與銀河系里的□□□□
第五章 金星與星系的起源
金星形成初期存在海洋
星系的起源假說
星系的分類和特點
星系群和星系團(tuán)
超星系團(tuán)的結(jié)構(gòu)和演變
活動星系和活動星系核
星系的碰撞與并合
令人難以置信的“類星體”
哈勃與河外星系的發(fā)現(xiàn)
□早發(fā)現(xiàn)的河外星系——仙女座大星系
麥哲倫大星云
河外星系譜線紅移和測距法
哈勃定律的偉大意義
沒有結(jié)果的“宇宙島之爭”
形形色色的星云
第六章 金星與宇宙解構(gòu)
宇宙中的暗能量
萬有引力的本質(zhì)——引力波
引力透鏡現(xiàn)象
宇宙中的暗物質(zhì)
宇宙中的反物質(zhì)
宇宙中的怪獸——黑洞
黑洞的視界
黑洞的時間凍結(jié)
阿爾法磁譜儀
x射線源和x射線暴
γ射線源與γ射線暴
夜晚的天空為什么是黑的
牛頓的靜態(tài)宇宙
愛因□□的有限無界宇宙模型
標(biāo)準(zhǔn)的大爆炸宇宙模型
伽莫夫穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型
宇宙極早期的暴脹模型
中國□早的宇宙學(xué)說——蓋天說
天文學(xué)家張衡的渾天說
宇宙無限論——宣夜說
第七章 金星探索與天文學(xué)家
開普勒□□次預(yù)告“金星凌日”
□□位非洲裔天文學(xué)家:班尼克
恒星天文學(xué)之父:赫歇爾
維拉魯賓和暗物質(zhì)
馬西、巴特勒和太陽系外行星
皮爾姆特、施密特和暗能量
由于金星像月球一樣十分明亮,用肉眼便可觀察到金星的消失和出現(xiàn)。但使用望遠(yuǎn)鏡的話,則可看得更清楚及細(xì)致。
由美國加州理工學(xué)院建造、安裝在夏威夷島上的凱克Ⅰ號鏡和凱克Ⅱ號鏡,是一對一模一樣的巨型天文望遠(yuǎn)鏡。這對巨型望遠(yuǎn)鏡的主鏡口徑均為10米,是目前□□□□大的一對望遠(yuǎn)鏡。它們的主鏡都不是一個完整的鏡面,而是由36塊口徑為1.8米的六角形小鏡子組合而成的。
□0世紀(jì)中期美國建成口徑5米的海爾望遠(yuǎn)鏡時,許多天文學(xué)家就已感到單鏡面的反射鏡已經(jīng)達(dá)到了極限,因為鏡面越大,制造起來的困難就越多。首先是鏡面太重不易安裝,其次是由于地心引力和溫度變化都容易引起鏡面變形,使之難以正常工作。二十多年后,前蘇聯(lián)建成的口徑6米的反射鏡始終不能達(dá)到預(yù)想的效果,就進(jìn)一步證實了這一點。然而,天文學(xué)家絕不甘心停留在5米海爾鏡的水平上,因為遙遠(yuǎn)的宇宙深空中存在著太多的奧秘等待著他們?nèi)ヌ綔y,他們需要威力更強(qiáng)大的觀天巨眼。
再去無限制地擴(kuò)大單鏡面的口徑看來是意義不太大了,人們必須要另辟蹊徑。早在193□年,一位名叫霍恩·達(dá)爾多的意大利天文學(xué)家就提出了一種十分巧妙的設(shè)計方案,他用一組小鏡子組成一臺口徑為1.8米的反射望遠(yuǎn)鏡,每個小反射鏡靠其背后的螺旋裝置來調(diào)整它的位置和角度,以此來達(dá)到整個鏡面的和諧與統(tǒng)一。受當(dāng)時的科技水平所限,他的實驗沒有成功。但是卻給人們留下了一個非常好的思路。
1971年,美國史密遜天文臺和亞利桑那大學(xué)聯(lián)合起來,開始了又一輪多鏡面望遠(yuǎn)鏡的研制工作。經(jīng)過了將近10年時間堅持不懈地努力,1979年,全世界□□臺由6塊口徑1.8米的反射鏡組合而成的多鏡面望遠(yuǎn)鏡終于獲得了成功。每塊口徑1.8米的小反射鏡都有各自的一個鏡筒,這6個小鏡筒又一并安裝在一個直徑為5米的大鏡筒內(nèi)。為了讓這6個子鏡的觀測圖像能夠精密地合成為一個增強(qiáng)的統(tǒng)一的圖像,不僅對每個鏡面的制作要求極為嚴(yán)格,彼此間的相對位置也不能隨便移動;而且更重要的是,6個鏡面的成像系統(tǒng)是由一個叫做“六面光束聚合器”的裝置嚴(yán)格控制的。這個“光束聚合器”實際上是一個激光控制系統(tǒng),在它的作用下,6個鏡面的成像一起聚合到公共焦平面上,形成一個加強(qiáng)了好幾倍的統(tǒng)一的像,其效果相當(dāng)于一臺口徑4.5米的單鏡面望遠(yuǎn)鏡!酢跖_多鏡面望遠(yuǎn)鏡的成功,是現(xiàn)代高科技成果應(yīng)用到大型天文望遠(yuǎn)鏡當(dāng)中的一個起步,它為今后制造更大型的望遠(yuǎn)鏡打下了良好的基礎(chǔ)。
早在□□臺多鏡面望遠(yuǎn)鏡尚未□后完成的時候,在光學(xué)天文學(xué)方面具有優(yōu)良傳統(tǒng)的加州理工學(xué)院已經(jīng)打算建造口徑10米的多鏡面望遠(yuǎn)鏡。但是所需一兩億美元經(jīng)費卻是一個不容易解決的難題。
1984年,正當(dāng)加州理工學(xué)院的天文學(xué)家為制鏡經(jīng)費大傷腦筋的時候,擁有5億美元資產(chǎn)的凱克基金會表示愿意出資7000萬美元資助他們建造10米望遠(yuǎn)鏡,條件是要以凱克的名字命名這架望遠(yuǎn)鏡。
經(jīng)過七八年的艱苦奮斗,199□年4月凱克I號鏡成功了。它的成功表現(xiàn)在它無比的探測能力。它的成功使凱克基金會心甘情愿地再拿出7000萬美元資助加州理工學(xué)院再造一架與凱克Ⅰ號鏡完全一樣的凱克Ⅱ號鏡。1996年,凱克Ⅱ號鏡也順利完成了。
兩架龐大的凱克望遠(yuǎn)鏡都安裝在太平洋中部風(fēng)光旖旎的夏威夷大島上。島上有一座長期休眠的莫納克亞火山。這里的天氣條件和地理環(huán)境特別適合天文觀測,尤其是紅外觀測。由于宇宙中存在大量的在可見光波段并不明亮的天體,如星際物質(zhì)、暗星云、太陽系外行星系統(tǒng)等,使用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡對它們已經(jīng)無能為力,只有通過紅外觀測才能看清它們的廬山真面目,因此,紅外天文觀測越來越受到天文學(xué)家的重視。莫納克亞火山海拔高達(dá)4□05米,這里的大氣對紅外天文觀測的影響已經(jīng)比低海拔地區(qū)大大降低。莫納克亞是觀測暗弱的遙遠(yuǎn)天體的理想地方,但是這里很荒涼。天文學(xué)家們卻寧愿忍受山地的冰凍、霧氣、雪暴、高山缺氧和那與世隔絕的孤獨,來到這里安營扎寨,使這座昔日默默無聞的死火山成為一個規(guī)模宏大的、全世界海拔□高的、光學(xué)和紅外并舉的重要天文觀測基地。