涂万作 | 再访平塘读“天眼”
宇宙是个谜,人类对它的好奇心与生俱来。自从我国有了自己的空间站,我们的宇航员们就有了温馨的太空之家。当宇航员从“家”中眺望地球,看到的是一粒璀璨的蓝宝石在空中飘转。但地球上的人们多半无感,仿佛太阳月亮东升西落,大江大河日夜奔流跟“蓝宝石”何干?只有那些掌握科学密码的科学家们,才日复一日、孜孜不倦地把探索的目光投向遥远的星空。于是,就有了超距离的望远镜,就有了落户平塘县的“中国天眼”。
说起平塘,无疑是贵州一个神秘而诗意的地方。我曾多次造访,浏览过境内优美的自然风光,也领略过浓郁的少数民族风情。印象中的平塘面积不大,谈不上辽阔,但很精致。不到三千平方公里的土地上,除了平舟河谷、甲茶河、龙塘三大风景区外,还有克度溶洞群、塘边天坑群,以及平塘国家湿地公园等等。如今,更引人为傲的,自然是屹立于境内的大射电望远镜了,天文学界称它为“中国天眼”,也有称“平塘天眼”的。依我看,倒不如叫“人类天眼”更贴切,因为它是人类目前看得最远的眼睛。
说到“天眼”,我会想起小时候大人们讲二郎神有三只眼睛的神话故事,说多出的那只就是“天眼”,能看破孙猴子的七十二变。长大后又发现中国的道教和佛教经典里也有关于“天眼通”“天眼证智通”之类的表述,称其能看得见过去和未来。神话也好,宗教也好,毕竟虚幻,远不如近在咫尺的“天眼”更能激发人的好奇心。“天眼”一词,多少带有修饰的意味,其实它的官方名称应为:“500米口径球面射电望远镜”,简称FAST。
2008年,也是这样一个明媚的仲夏。我参与了《贵州科学家传记丛书》第二卷采写工作,采写对象是贵州科学家谢晓尧先生,才有了近距离接触“天眼”的机会。谢晓尧是贵州省最高科学技术奖获得者,卸任贵州省政协副主席后,继续留在贵州师范大学副校长职位上,并兼任贵州省信息与计算科学重点实验室和国家地方联合工程实验室主任。采访得知,这个实验室原来跟“天眼”联系密切。谢晓尧曾形象地说,如果把FAST称为国家的“顶天”,那么贵州的大数据就叫做“立地”。“顶天”与“立地”是“天眼”探秘浩瀚宇宙不可或缺的两大支撑。FAST探测深空的意义,就在于寻找地外文明,了解其他星球上是否有智慧生命的存在,再就是发现脉冲星等等。
跟自然风光与民族风情不同,“天眼”带给我的惊喜,至少有这样两点:一是它所拥有的中国独立自主知识产权;二是它与号称“地面最大的机器”德国波恩百米望远镜和“阿波罗”登月之前的美国“阿雷西博”望远镜相比,其灵敏度和综合性能均高出约十倍。
这只眼睛到底有多厉害,身为外行我无法解释。也许谢晓尧提供的这样一组数字可供佐证:截至目前,已经发现超过900颗新的脉冲星,包括120余颗双星脉冲星、170余颗毫秒脉冲星和80颗暗弱的偶发脉冲星,自2017年首次发现新脉冲星以来,数量已超过国际上同时期其他望远镜发现脉冲星总数的三倍以上。而“天眼”所看到的星星,有的已经在遥远的宇宙间飞驰上十亿光年之久。“光年”是用来计量光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离。换句话说,“天眼”看到的脉冲星,只是十亿光年前的样子。而现在长什么样,发生了哪些变化,则要再等十亿光年才获知晓。如此说来,倒也与中国佛、道“天眼能看得见过去和未来”的认知不谋而合。
眼睛是心灵之窗,也是智慧之窗,所以佛语才有“慧眼”一说,“中国天眼”自然是慧眼中的慧眼了。谢晓尧认为, FAST最前列的目标是寻找脉冲星。为什么要找脉冲星?因为它会不断地发出稳定的脉冲信号,可以在深空探测、星际旅行应用中起导航作用。假如有一天,科学的翅膀飞到了火星,或者太阳系、银河系,甚至更远,地球上的GPS就只能望空兴叹了。那个时候,谁掌握了脉冲星的位置,谁就可以通过它的定位和导航在太空行走。
大诗人李白曾写过“桃花流水窅然去,别有天地非人间”的诗句,“中国天眼”发现的不正是一个个“非人间”的世外洞天吗!当它引领着人类的好奇心,穿越瑰丽星空,遨游在浩瀚宇宙的时候,那又是怎样的浪漫与豪迈呢!当然,我们不会忘记,这只“眼睛”之所以“长”在平塘,是与一个人的坚持分不开的,他就是被誉为中国“天眼之父”的天文学家、FAST首席科学家兼总工程师的南仁东先生。
时间回溯到1994年,FAST正式立项,在完成可行性研究和初步设计后进入选址阶段。起初,国家天文台通过遥感技术,海选适合建址的洼地达九百处之多。后经筛选将范围压缩为三百九十处,再通过分析、建模,又将范围缩小到八十二处,最后通过实地勘察确定十三个正式候选地。这十三个候选地分散在黔南州、黔西南州和安顺市的广大地区,平塘克度镇绿水村的“大窝凼”只是其中之一。而主持选址工作的正是南仁东,这一年他六十五岁。
选址是一项十分重要的基础性工程,南仁东不敢有丝毫懈怠,他凭借三百多幅卫星遥感图,带领科研团队在荆棘丛生的大山里搜寻。这个过程既复杂又艰辛,常言“蜀道难,难于上青天。”岂知黔道之难,远胜于蜀。但南仁东总是身先士卒,迎难而上。他的一位学生回忆说:“为了选址,南老师的足迹几乎遍布了所有候选的洼地。”而“有的荒山野岭连条小路也没有,当地农民走着都费劲”。
南仁东探寻的步伐是坚定的,不找到符合条件的洼地决不罢休,他和他的团队不知疲倦地在崇山峻岭间跋涉。终于,他的执着有了回报。那是2003年的一天,当考察队到达“大窝凼”候选点时,南仁东忽然眼前一亮,他看到了一方巨大的天坑,形似超级“大锅底”,不仅呈现出典型的喀斯特漏斗地貌特征,而且四周群峰环峙,山势嵯峨。真是得来全不费功夫,南仁东强压内心的激动,他和团队经过认真观察和反复计算,得出的结论是:“大窝凼”地貌最接近 FAST造型,工程开挖量最小;喀斯特地质可以保障雨水的渗透,不会在表面淤积而腐蚀镜体;附近五公里半径之内没有乡镇,可避免人为无线电干扰;周边三座山峰恰好呈三角鼎立之势,形似锅架,刚好用来支撑锅体;周边植被覆盖,大环境生态优良。当所有指标都朝向了一个完美的架构时,南仁东悬着的心这才落到肚里,一直紧锁的眉头也舒展开来。
山山岭岭,沟沟壑壑,觅觅寻寻,FAST总算有了属于自己的家!
回首“天眼”走过的路,从南仁东1994年提出构想到2016年落成启用,历时二十二年,方以一个巨子形象呈现在世人面前。而作为“天眼之家”的平塘,也因此而华丽转身,成为世界知名的天文科普胜地。只可惜,在“中国天眼”将目光射向遥远星空的时候,我们的“天眼之父”南仁东先生却因积劳成疾而永远地闭上了那双智慧的眼睛。也许,他只是暂时地小憩片刻,他依然没有离开“天眼”和“天眼之家”的平塘,因为他的名字已经铭刻在了平塘人、贵州人,乃至全体中国人的心中,他的精神还在影响着一代又一代“天眼”科研人,他的智慧已化作了“天眼”那明亮而清澈的波涛。这一切,正如他2016年6月为FAST主体竣工时所作的诗意表达:“感官安宁,万籁无声,美丽的宇宙太空以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸,进入它无垠的广袤。”
其实在“天眼”建设之初,作为信息与计算科学重点实验室和国家地方联合工程实验室主任的谢晓尧,为了寻找服务FAST的最佳立足点,也多次往来于贵阳与“大窝凼”,多次同南仁东、同中科院国家天文台的专家们交流探讨。可见“天眼”的问世,离不开许许多多科学家们的辛勤付出!
当我再次探访平塘,让我振奋的是“天文小镇”那扑面而来的科技风:国际天文体验馆、天幕商业街、天文时空塔、喀斯特生态公园、球幕飞行影院、天文科普带,行走其间,仿佛徜徉于科学的海洋,满满的自豪感在胸中荡漾。
我不由感慨:“中国天眼”选择平塘,印证了这方土地的神奇与瑰玮,正如事物间的因缘聚合,总蕴涵着某种难以言说的妙处,就像一部典籍,只有走进了,才能愈读愈新,愈读愈深。