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发帖数: 12072 | 1 按照活动安排，我7月30日从贵阳出发，去看一口500米口径的“锅”——世界最大的
射电天文望远镜。虽然我是一个天文外行，虽然望远镜还没有启用，虽然只能在外围的
观景台上俯瞰“天眼”，我还是抱着“朝圣”的心态向望远镜前进，来怀念我童年的一
段记忆：
80年代中期，刚刚拥有阅读能力的我得到了一本科普书：《通向宇宙的新窗口》
（原书压在地下室里，图片来自孔夫子旧书网）
虽然时至今日我也不知道作者何一平的真实身份，但我不得不感叹一句写得好。全书从
太阳对雷达的干扰写起，对射电天文学娓娓道来，一直讲到最新（当时）的成果和发展
预期。读何先生的文字，让你感觉自己并不是一个正襟危坐听报告的学生，而是与作者
同车出行的老友，听他一路介绍沿途景色，在亲切而平等的对话中增加见闻。从此我就
知道人眼能看到的星空并不是宇宙的全部，知道人类为了超越可见光谱，建造了几百台
没有透明镜片的巨型射电望远镜，知道美国科研机构已经在波多黎各建设几百米的射电
“大锅”，知道我国规划中的望远镜也只有几十米口径……30年后的今天，不用出国，
就能看到无可争议的世界第一射电望远镜，虽然自己不是天文工作者，也会对童年的记
忆感慨万千。
从贵阳到望远镜所在的平塘县，汽车要开两三个小时——恰好赶上建军90周年大阅兵。
如此精彩的直播，看不到实在可惜。同车的朋友忽然想到，比亚迪的车配了4g网卡，还
有车载电脑的大屏幕，不如一试。
打开车载电脑，是安卓系统，临时下载了一个央视的app，打开直播……惊喜扑面而来！
有直播可看，我放弃了试驾的想法，安心看沙场阅兵。否则的话，看着微信群里惊呼不
断，看着别人赞叹新装备，就算是朝圣之旅，也不会安心享受旅行的。坐了几十年的车
，在车里看直播（大屏），这还是头一次。
到了景区，换乘旅游区的内部车辆，手机和照相机就必须交出来了，因为望远镜虽大，
探测的信号却十分微弱。之前有人指出，全世界射电望远镜工作几十年，接受的全部信
号都不如几个雨滴落地能量强，融化不了一片雪花。现在平塘“大锅”投入使用，就算
能在总接受能量上加一两个雨滴，也经不起现代无线电的“污染”。所以，我理解景区
的安排，只是遗憾不能和大锅来一张自拍合影。
再往里走，就要加几句吐槽了。射电望远镜算得上世界级的科学工程，借旅游开发的机
会，本应建设一个世界级的科普基地，但就目前的布置来看，这个“科”字很值得怀疑
。在通往观景台的路上，每个休息平台中间都竖了一根巨大的浮雕柱，上面刻着星座图
样和……星座运程。上下通道各六个，正好是12黄道星座算命法。在距离“天眼”几百
米的地方看到这个布置，我无言以对。
当然，络绎不绝的游客，很多也不介意这一点，因为从他们的交谈中可以听到，他们在
盛夏带孩子来此，就是要“开天眼”，改运程，提高成绩的。星座运程什么的可能正合
他们的心意。走到山下的旅游服务部，除了一两个望远镜模型之外，其他的纪念品和天
文、科普没有任何关联。无论有意无意，景区似乎也在很大程度上利用了“开天眼”的
口彩来宣传自己。至于当地旅游局拿出来和“天眼”并称的“天坑”与……“天书”，
更是难以直视。大家可以自己去查查。中国的科普工作和旅游业的发展还是任重道远啊。
（近景为建设中的观景台，现已建成）
抛开这些不快，天眼本身还是非常壮观的。观景台距离望远镜只有一二百米，500米直
径的视觉冲击，加上直指苍穹之外的意向，即便只看一眼，也足以让我感慨“不虚此行
”。
虽然在贵州平塘选址，很重要的一点是看上了底部近乎球面的凹地，但“大锅”并不是
紧密固定在地面上的，而是由4000多块正三角型活动反射板拼合而成。三角形每个顶点
上都有一个“下拉索促动器”即计算机统一控制每个顶点和地面之间的距离，可以在百
分之一秒内做出变化。从示意图上可以看到，每个三角形有3个顶点，而每6个顶点共享
一个促动器，所以一共有2000多个促动器，控制着整个曲面随时变化。
（三角形反射板，薄到几乎透明）
（安装在三角形反射板顶点的促动器）
为何要让曲面不断变化呢？
我们可以看一下被“天眼”超越的前任射电望远镜冠军——波多黎各阿雷西博望远镜。
阿雷西博望远镜也同样建在一块凹地上，底部修成了标准球形。众所周知，球形反射镜
会把平行信号反射到一条线上，而抛物面会把平行信号反射到一个点上。从遥远天体射
来的信号，可以视为平行信号，理论上说反射到一个点要比反射到一条线有利得多，更
方便收集信号，阿雷西博望远镜却恰恰选择了球面反射方式，这是因为人类无法控制地
球的运动。
（抛物面反射把主轴方向的平行信号汇聚到焦点，球面反射把任意方向的平行光汇聚于
一条线）
射电望远镜要随着地球的运动而运动，所以，如果射电望远镜的位置不调整，指向也会
在天空中画出一条曲线，没法精确瞄准一个物体，或者说任何目标都会在望远镜的视野
中一掠而过，没法连续观测。所以早期的射电望远镜都是可以转动的抛物面。
（60-70年代建设的密云射电望远镜）
但可以转动，意味着就不能做的太大。否则没有那么大的机器可以驱动反射面，反射面
自己也会因为重力而变形。但天文望远镜的分辨率和口径成反比，收集信号的强度和口
径的平方成正比，所以为了追求分辨率，下一个思路就是把望远镜固定在地上以扩大口
径，类似于天眼和波多黎各阿雷西博望远镜。
（阿雷西博望远镜）
固定在地上，球面就优于抛物面了——球面没有指向性，任何方向来的平行信号，都可
以反射到某一条线上。随着地球的转动，目标在天空中相对运动，就把线状的信号接收
器转动到相应的方向，也可以集中信号。这就是阿雷西博望远镜的做法。但信号不聚焦
于一点，终究是信号太弱。美国在望远镜中心挂了几百吨的一个超级接收器（馈源舱）
，才勉强发挥出望远镜数百米半径的优点。
所以，射电天文学家的梦想就是集中转动天线、固定天线，抛物面、球面的优点，打造
一个足够大，运动灵活，还能聚焦于一点的望远镜，研究遥远星体的无线电波。（当然
反过来也可以灵活地发射无线电）
这就是“天眼”用4000块多面板和2000多个促动器实现的目标——随着星体的移动，随
时在“大锅”的球面内部组合出一个抛物面。抛物面跟着星体运动，只要星体还在“大
锅”上空，就能连续观测，而信号又时刻集中于一点，用一个10吨的馈源舱就能完全接
收。此外，由于传感器能随时判定每一块面板的位置，风力乃至地面变形对反射面的影
响也会随时得到补偿，聚焦精度远远超越以往的抛物面望远镜。
（“锅底”始终形成一个可动的抛物面，时刻把主轴指向要观测的目标）
和波多黎各那个300多米的大锅相比，或者说德国伯恩100米可转动望远镜相比，“天眼
”可以说兼顾了双方面的好处，口径上又远远超过，是一个划时代的产物。表面上看，
“天眼”只是借助地势和中国的超强土木工程能力造了一口超级“大锅”，但实际上，
它是21世纪信息技术和工程能力结合，制造的科学奇迹。不意外的话，两年后“天眼”
正式运行，必然会做出惊人的发现。
返回的路上，我也在思考：虽然“天眼”很惊艳，客观来说，中国企业在很多工业门类
上尚待追赶。就拿坐着的汽车来说，汽车工业反映了各国在第二次工业革命方面的积累
。中国现在已经是世界第一的汽车生产大国，但2016年世界汽车销量排行榜上，前十名
都不是中国品牌。要追赶世界先进水平，一方面必须在绕不过去的工业门类上“补课”
，另一方面也可以积极利用第三次工业革命的成果，尝试“弯道超车”。
比如说，在去看“天眼”的路上，比亚迪的智能车载系统可以让我在大屏幕上看阅兵直
播，这除了说明汽车和网络技术的结合，这也说明汽车电力系统提供了充沛的电力，可
以为车载电脑提供越来越多的功能。
而车载电力充沛，意味着汽车要管理前所未有的电池系统——这需要计算机自动检测每
一块电池的状况，调整负载，才能让几百块电池联动起来，和能量密度更高的燃油发动
机竞争，更快地赶超欧美的先发优势。
从这个角度说，电动车企的电池管理系统，和“天眼”协调数千个促动器的计算机系统
有异曲同工之处，都是用信息时代的技术改造20世纪的设计，实现前所未有的功能。
波多黎各的阿雷西博望远镜建于1963年，开始是固定的金属网，1974年升级为固定金属
板，1980年再次扩建到366米直径。但无论怎么扩建，贵州“天眼”（缩写为FAST）已
经在更高的层次上压了过去，在可预见的将来也必然是世界最强大的射电望远镜。希望
这种赶超能成为中国科技发展的常态，希望中国工业的目标像“fast”望远镜一样远大
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发帖数: 12072 | 2 按照活动安排，我7月30日从贵阳出发，去看一口500米口径的“锅”——世界最大的
射电天文望远镜。虽然我是一个天文外行，虽然望远镜还没有启用，虽然只能在外围的
观景台上俯瞰“天眼”，我还是抱着“朝圣”的心态向望远镜前进，来怀念我童年的一
段记忆：
80年代中期，刚刚拥有阅读能力的我得到了一本科普书：《通向宇宙的新窗口》
（原书压在地下室里，图片来自孔夫子旧书网）
虽然时至今日我也不知道作者何一平的真实身份，但我不得不感叹一句写得好。全书从
太阳对雷达的干扰写起，对射电天文学娓娓道来，一直讲到最新（当时）的成果和发展
预期。读何先生的文字，让你感觉自己并不是一个正襟危坐听报告的学生，而是与作者
同车出行的老友，听他一路介绍沿途景色，在亲切而平等的对话中增加见闻。从此我就
知道人眼能看到的星空并不是宇宙的全部，知道人类为了超越可见光谱，建造了几百台
没有透明镜片的巨型射电望远镜，知道美国科研机构已经在波多黎各建设几百米的射电
“大锅”，知道我国规划中的望远镜也只有几十米口径……30年后的今天，不用出国，
就能看到无可争议的世界第一射电望远镜，虽然自己不是天文工作者，也会对童年的记
忆感慨万千。
从贵阳到望远镜所在的平塘县，汽车要开两三个小时——恰好赶上建军90周年大阅兵。
如此精彩的直播，看不到实在可惜。同车的朋友忽然想到，比亚迪的车配了4g网卡，还
有车载电脑的大屏幕，不如一试。
打开车载电脑，是安卓系统，临时下载了一个央视的app，打开直播……惊喜扑面而来！
有直播可看，我放弃了试驾的想法，安心看沙场阅兵。否则的话，看着微信群里惊呼不
断，看着别人赞叹新装备，就算是朝圣之旅，也不会安心享受旅行的。坐了几十年的车
，在车里看直播（大屏），这还是头一次。
到了景区，换乘旅游区的内部车辆，手机和照相机就必须交出来了，因为望远镜虽大，
探测的信号却十分微弱。之前有人指出，全世界射电望远镜工作几十年，接受的全部信
号都不如几个雨滴落地能量强，融化不了一片雪花。现在平塘“大锅”投入使用，就算
能在总接受能量上加一两个雨滴，也经不起现代无线电的“污染”。所以，我理解景区
的安排，只是遗憾不能和大锅来一张自拍合影。
再往里走，就要加几句吐槽了。射电望远镜算得上世界级的科学工程，借旅游开发的机
会，本应建设一个世界级的科普基地，但就目前的布置来看，这个“科”字很值得怀疑
。在通往观景台的路上，每个休息平台中间都竖了一根巨大的浮雕柱，上面刻着星座图
样和……星座运程。上下通道各六个，正好是12黄道星座算命法。在距离“天眼”几百
米的地方看到这个布置，我无言以对。
当然，络绎不绝的游客，很多也不介意这一点，因为从他们的交谈中可以听到，他们在
盛夏带孩子来此，就是要“开天眼”，改运程，提高成绩的。星座运程什么的可能正合
他们的心意。走到山下的旅游服务部，除了一两个望远镜模型之外，其他的纪念品和天
文、科普没有任何关联。无论有意无意，景区似乎也在很大程度上利用了“开天眼”的
口彩来宣传自己。至于当地旅游局拿出来和“天眼”并称的“天坑”与……“天书”，
更是难以直视。大家可以自己去查查。中国的科普工作和旅游业的发展还是任重道远啊。
（近景为建设中的观景台，现已建成）
抛开这些不快，天眼本身还是非常壮观的。观景台距离望远镜只有一二百米，500米直
径的视觉冲击，加上直指苍穹之外的意向，即便只看一眼，也足以让我感慨“不虚此行
”。
虽然在贵州平塘选址，很重要的一点是看上了底部近乎球面的凹地，但“大锅”并不是
紧密固定在地面上的，而是由4000多块正三角型活动反射板拼合而成。三角形每个顶点
上都有一个“下拉索促动器”即计算机统一控制每个顶点和地面之间的距离，可以在百
分之一秒内做出变化。从示意图上可以看到，每个三角形有3个顶点，而每6个顶点共享
一个促动器，所以一共有2000多个促动器，控制着整个曲面随时变化。
（三角形反射板，薄到几乎透明）
（安装在三角形反射板顶点的促动器）
为何要让曲面不断变化呢？
我们可以看一下被“天眼”超越的前任射电望远镜冠军——波多黎各阿雷西博望远镜。
阿雷西博望远镜也同样建在一块凹地上，底部修成了标准球形。众所周知，球形反射镜
会把平行信号反射到一条线上，而抛物面会把平行信号反射到一个点上。从遥远天体射
来的信号，可以视为平行信号，理论上说反射到一个点要比反射到一条线有利得多，更
方便收集信号，阿雷西博望远镜却恰恰选择了球面反射方式，这是因为人类无法控制地
球的运动。
（抛物面反射把主轴方向的平行信号汇聚到焦点，球面反射把任意方向的平行光汇聚于
一条线）
射电望远镜要随着地球的运动而运动，所以，如果射电望远镜的位置不调整，指向也会
在天空中画出一条曲线，没法精确瞄准一个物体，或者说任何目标都会在望远镜的视野
中一掠而过，没法连续观测。所以早期的射电望远镜都是可以转动的抛物面。
（60-70年代建设的密云射电望远镜）
但可以转动，意味着就不能做的太大。否则没有那么大的机器可以驱动反射面，反射面
自己也会因为重力而变形。但天文望远镜的分辨率和口径成反比，收集信号的强度和口
径的平方成正比，所以为了追求分辨率，下一个思路就是把望远镜固定在地上以扩大口
径，类似于天眼和波多黎各阿雷西博望远镜。
（阿雷西博望远镜）
固定在地上，球面就优于抛物面了——球面没有指向性，任何方向来的平行信号，都可
以反射到某一条线上。随着地球的转动，目标在天空中相对运动，就把线状的信号接收
器转动到相应的方向，也可以集中信号。这就是阿雷西博望远镜的做法。但信号不聚焦
于一点，终究是信号太弱。美国在望远镜中心挂了几百吨的一个超级接收器（馈源舱）
，才勉强发挥出望远镜数百米半径的优点。
所以，射电天文学家的梦想就是集中转动天线、固定天线，抛物面、球面的优点，打造
一个足够大，运动灵活，还能聚焦于一点的望远镜，研究遥远星体的无线电波。（当然
反过来也可以灵活地发射无线电）
这就是“天眼”用4000块多面板和2000多个促动器实现的目标——随着星体的移动，随
时在“大锅”的球面内部组合出一个抛物面。抛物面跟着星体运动，只要星体还在“大
锅”上空，就能连续观测，而信号又时刻集中于一点，用一个10吨的馈源舱就能完全接
收。此外，由于传感器能随时判定每一块面板的位置，风力乃至地面变形对反射面的影
响也会随时得到补偿，聚焦精度远远超越以往的抛物面望远镜。
（“锅底”始终形成一个可动的抛物面，时刻把主轴指向要观测的目标）
和波多黎各那个300多米的大锅相比，或者说德国伯恩100米可转动望远镜相比，“天眼
”可以说兼顾了双方面的好处，口径上又远远超过，是一个划时代的产物。表面上看，
“天眼”只是借助地势和中国的超强土木工程能力造了一口超级“大锅”，但实际上，
它是21世纪信息技术和工程能力结合，制造的科学奇迹。不意外的话，两年后“天眼”
正式运行，必然会做出惊人的发现。
返回的路上，我也在思考：虽然“天眼”很惊艳，客观来说，中国企业在很多工业门类
上尚待追赶。就拿坐着的汽车来说，汽车工业反映了各国在第二次工业革命方面的积累
。中国现在已经是世界第一的汽车生产大国，但2016年世界汽车销量排行榜上，前十名
都不是中国品牌。要追赶世界先进水平，一方面必须在绕不过去的工业门类上“补课”
，另一方面也可以积极利用第三次工业革命的成果，尝试“弯道超车”。
比如说，在去看“天眼”的路上，比亚迪的智能车载系统可以让我在大屏幕上看阅兵直
播，这除了说明汽车和网络技术的结合，这也说明汽车电力系统提供了充沛的电力，可
以为车载电脑提供越来越多的功能。
而车载电力充沛，意味着汽车要管理前所未有的电池系统——这需要计算机自动检测每
一块电池的状况，调整负载，才能让几百块电池联动起来，和能量密度更高的燃油发动
机竞争，更快地赶超欧美的先发优势。
从这个角度说，电动车企的电池管理系统，和“天眼”协调数千个促动器的计算机系统
有异曲同工之处，都是用信息时代的技术改造20世纪的设计，实现前所未有的功能。
波多黎各的阿雷西博望远镜建于1963年，开始是固定的金属网，1974年升级为固定金属
板，1980年再次扩建到366米直径。但无论怎么扩建，贵州“天眼”（缩写为FAST）已
经在更高的层次上压了过去，在可预见的将来也必然是世界最强大的射电望远镜。希望
这种赶超能成为中国科技发展的常态，希望中国工业的目标像“fast”望远镜一样远大
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