亥 天眼——黔南少年追梦记

东经106° 40'~ 107° 26',北纬25° 29'~ 26° 06'。

横断山、武陵山、乌蒙山、苗岭簇拥着云贵高原,从东北向西南,一路纵横变化而成平缓多姿的两广丘陵,峻峭的山峰时而直插云霄时而跌落谷底,最终幻化为浩浩****的十万大山、云开大山、大瑶山、云雾山、九连山和莲花山。

云贵高原向两广丘陵过渡的斜坡地带,有一个神奇的地方——平塘。

打开卫星地图,贵州平塘的地貌好似布满褶皱的大象皮肤。放大了看,才看清“漏斗”状的天坑群。天坑中有一个叫大窝凼,就是科学家寻觅十载为“中国天眼”找到的“家”。

在这里,居住着布依族、苗族、毛南族等24个民族,其中少数民族占59%。这里不仅是“中国天眼”的所在地,更有全国唯一的毛南族乡——卡蒲毛南族乡。

刚刚过去的2021年底,中国媒体公布年度国际十大科技新闻,其中之一便是:“中国天眼”正式对全球科学界开放。

与此同时,中国科学院发来喜报——依托“中国天眼”FAST,中国取得一批重要科研成果:持续发现毫秒脉冲星;FAST中性氢谱线测量星际磁场取得重大进展;获得迄今最大快速射电暴爆发事件样本;首次揭示快速射电暴爆发率的完整能谱及其双峰结构;基于超高灵敏度的明显优势,FAST已成为中低频射电天文领域的观天利器,未来将产出更多深化人类对宇宙认知的科学成果。

2022年1月6日,“中国天眼”因中性氢谱线测量星际磁场取得的重大进展,登上Nature封面。3月19日,“中国天眼”通过Science发布,观测并计算出宇宙极端爆炸的起源证据。此前,对于宇宙深处的“神秘信号”的起源,科学家们曾有很多理论推测,却从未得到过认证。

故事,要从十年前说起。

2011年春天,贵州南部的一个偏远小镇,群山环绕的天然喀斯特洼坑里,迎来了世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜的破土动工。

后来在此建成的500米口径球面射电望远镜(FAST),就是举世闻名的“中国天眼”。

这个偏远的地方,便是黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇金科村。

因为世界最大的单口径射电望远镜“中国天眼”落户这里,中科院国家天文台建议,将中国人发现的一颗小行星命名为“平塘星”,获得国际小行星命名委员会的认可。

2013年5月23日,天上多了一颗“平塘星”。

科学家为“中国天眼”设定了很多目标,比如:

——巡视宇宙中的中性氢,研究宇宙大尺度物理学,以探索宇宙起源和演化;

——观测脉冲星,研究极端状态下的物质结构与物理规律;

——主导国际低频甚长基线干涉测量网,获得天体超精细结构;

——探测星际分子,研究恒星形成与演化、星系核心黑洞一级探索太空生命起源;

——搜索可能的星际通讯信号,搜寻外星文明。

可是,科学家们未曾料见,伴随着“中国天眼”的问世,更大的社会变革汹涌而至——平塘,一个国家级贫困县,因为“中国天眼”的到来,一跃成为全国乃至全世界知名的“天文之城”。这扑面而来的一切,让这个小城沸腾了。“天文之城”,驶入了高速发展的快车道。

平塘位于山高林密的黔南地区,有近60%的少数民族,以布依族和苗族居多。这里的很多老百姓一辈子没走出过大山。

早在1995年,平塘接待射电天文国际学术会议考察活动,其时县城街头就曾拉起欢迎各国专家的横幅,还不懂什么是“天眼”、什么是FAST的平塘人对外面的世界充满了渴望。当时,县城里还流传一个煞有介事的笑话:平塘,就是“平躺”,意思是平塘得天独厚的地貌帮助“天眼”安逸地“躺平”观星。

“中国天眼”落户平塘,平塘人为之自豪,更是为之振奋!

简单朴素的生活里,身边突然多了一个可以和宇宙对话的“中国天眼”,人们的天地一下子就被打开了,浩瀚的世界扑面而来。

最直接的变化是——路变得更宽了,楼起得更高了,新房子更大了,生活变得更丰富了,人们聊的话题更深刻了,小镇发展的机会更多了……这些都是能够看得见的。还有很多看不见却更为深远的变化,人们看自己的眼光不一样了,看世界的眼光更不一样了。

大人们还在不知不觉地观察,孩子们已在翻天覆地地改变。“中国天眼”是大人们人生中的一个重要时间刻度,对孩子们来说,却已成为他们生活中的全部。

——比如刘章韬。

刘章韬遥望“中国天眼”,心中充满渴望。他已经记不得多少次这样遥望了,他知道,他的梦想就在那里。

远处,巨大的“中国天眼”像一个巨大的外星飞行器,一切都大得夸张,大得不可思议。巨大的镜面上有许多小方块,巨大的天线上也有许多小方块,它们拼接在一起,像一个倒扣的穹庐,在阳光下熠熠生辉。

那是一种绝美的恢宏与壮丽。渐渐地,“中国天眼”仿佛一颗巨大的种子,里面生长出刘章韬的太空梦。

2011年“中国天眼”落户平塘时,刘章韬还是克度镇一个土生土长的布依族少年,那时候,他正上小学五年级。一天,刘章韬走进学校,发现围墙上多了一幅宣传画,画上,是白漆刷出来的一排大字:“500米口径射电望远镜选址克度镇。”

刘章韬盯着这排大字,一个一个念过去:500,米,口径,射,电,望远镜,选址,克度镇……墙上的字刚劲有力,刘章韬的大脑却一片空白,每个字都很熟悉,可是。500米口径是什么?射电望远镜又是什么概念?选址克度镇意味着什么?刚上五年级的刘章韬只有十岁,他对这排大字里的一切都懵懵懂懂,对于这些深奥的概念,更是无从得知,无法理解。他到处打听,可是,没人说得明白。

那天,隔壁教室一年级的学生正在上语文课。他们齐声朗读课文《奇妙的“眼睛”》:“天文学家的眼睛是望远镜,医生的眼睛是显微镜,海军战士的眼睛是潜望镜……”稚气的声音飘**在空中。突然,一群陌生人走进学校,听着稚气的童音朗声大笑。

后来,大家都知道了,这群人就是来筹建“中国天眼”的科学家。十多年后,这群坚韧不拔的科学家真的建成了“中国天眼”,地球上多了一只最深邃的“眼睛”。

“中国天眼”,让藏在大山里的平塘县克度镇一夜扬名。

两年后,他上了初中,在老师的引导下,渐渐懂得了“中国天眼”——

“中国天眼”的建造,始于20世纪90年代一个神奇而大胆的梦想。1993年,国际无线电科学联合会(URSI)大会在日本京都举办,来自10个国家的天文学家经过研讨,形成了一个共识,即建造接收面积达一平方公里的大射电望远镜阵,以深入研究宇宙起源、微波背景辐射、红移等问题,使人类对浩瀚宇宙及其奥秘有更多了解。

这个计划体现了科学家的想象力,但是却具有很大的风险,是个投资巨大、技术复杂、没有广泛国际合作难以实现的大科学工程。

中国天文学家吴盛殷参加了这次会议。他回国后,便与南仁东等商议在中国建造世界第一面500米口径大射电望远镜。20世纪八九十年代,我国社会经济发展水平还很落后,进行高科技研发的条件十分有限。那时,国内射电望远镜的最大口径仅为25米。

500米口径,对于中国人来说,还是个遥不可及的梦。

然而,正是这个梦,开启了我国大射电天文探测科学的“零”始之举。1995年,大射电望远镜LT中国推进委员会成立,梦想的路径越发清晰。

当时,世界最大射电望远镜单口径是美国阿雷西博望远镜,口径大约305米,照明口径约200米。科学家们大胆地提出,“中国天眼”要比阿雷西博射电望远镜观测天区范围大,看更广袤的宇宙。经过精密的计算,“中国天眼”最终确定为口径500米。

与此同时,1994年起,地质学家进行了长期艰苦的台址踏勘和地质地理学综合调查。他们以航空照片和地形图为基础,找到大量适合建造直径300至500米的大射电望远镜候选洼地,最终在近400个候选地址中选择了平塘。

这些故事,深深感动了刘章韬和他的同学们。

从懵懂到理解,从无知到膜拜,刘章韬终于明白了“中国天眼”的奥秘:原来射电望远镜并不是自己印象里那种筒状的、有镜面的望远镜,“天眼”也并不是靠“看”,而是靠“听”去探索宇宙。可是,更多的问题随之而来:“中国天眼”是怎么工作的?那些巨大的天线都是什么?“天眼”究竟是怎么去“听”那浩瀚无垠的宇宙的?一个又一个问题接二连三地浮现在刘章韬和他的同学们的脑海中。

“中国天眼”,映照着山外无穷广阔的世界,也打开了刘章韬如饥似渴的心扉,为了解开盘旋在脑海中的谜题,刘章韬找寻一切学习的机会。

那时候的平塘还是国家级贫困县,“中国天眼”让县城蜚声世界,可是贫穷的小县城各方面资源仍然有限,特别是专业的天文学书籍,在这里更是一纸难求,学校和县图书馆几乎没有与天文学相关的书籍。刘章韬找遍了图书馆、阅览室、书报亭,把能找到的书、杂志、报纸都看完了,发现下一步不知道该做什么了。大山里的孩子没有电脑,更不要奢谈网络世界——“中国天眼”的奥妙就在这里中断了。

一个偶然的机会,刘章韬无意间发现了电影《星际穿越》。他不是像同龄人一样为电影视觉特效着迷,而是深深为其中深奥的天文理论陶醉。在他幼小的心灵里,那颗发了芽的种子正在茁壮成长。

可是,在那时的平塘,刘章韬的理想无疑还是一个虚无飘渺的梦。天文学,还仅仅是一个粗浅的概念。在平塘,别说天文学家,连一名天文学老师、一堂天文课、一架天文望远镜都没有。可是,又有什么能阻挡得了一颗向着梦想成长的心呢?刘章韬暗暗下定决心,好好学习。

功夫不负有心人,2016年9月,刘章韬考入平塘县民族中学,二十几天后,“天眼”竣工。

似乎是一夜之间,平塘刮起了“天文热”。学校里,广场上,田间地头,打谷场上,小自几岁的娃娃,大至耄耋之年的老人,都在谈论“中国天眼”,谈论物理、天文、口径、射电……2017年5月,平塘县民族中学开天辟地地成立了天文社。刘章韬起了个大早,赶去报名。

刘章韬以为自己肯定是第一个来报名的,到了学校才发现,整整一操场都站满了人。平塘县民族中学是平塘县唯一的高中,在校生6000多人,90%以上是少数民族学生。天文社招新时,来报名的600多人,占学生总数的1/10。由于名额有限,天文社最后只录取了四十几个学生。很多第一批考取天文社的学生直到今天还记得,当时进天文社团,要通过笔试、面试,最后那道压轴题难倒了许多人:小猪佩奇在月球上跳,请你根据题目给定的物理量来求月球的质量。很幸运,刘章韬成为其中的第一批天文社成员。

县城条件简陋,学校的经费更是捉襟见肘。纵使这样,学校还是扶持社团购买了一些天文方面的书籍、设备。民族中学的望远镜也差不多是“化缘”得来的:中科院云南天文台的专家带着望远镜来民族中学作讲座,热情地留下了望远镜。第二架望远镜是一家望远镜公司捐赠给平塘的,价值1万多元。最珍贵的器材来自平塘县一位天文爱好者赠送的一架产自德国的望远镜。有好事者悄悄查了一下,这架望远镜在20世纪90年代的售价就已高达30多万美元。

就这样,天文社总共有了三架天文望远镜。这样专业的装备,在当时,放在贵州也算是奢侈了。

有了装备,开展活动就方便多了。平塘县民族中学的老师们边学边讲,天文社每周定期开展一次活动,内容包含天文基础知识讲解、望远镜拆装实操、户外观测、专家讲座等。正是在这一次次的学习和观测中,同学们被浩瀚的宇宙、璀璨的星空所吸引,立志去探寻那些未知的神奇与伟大。

“中国天眼”落成后,平塘迎来越来越多的贵客——国际知名的天文学家、物理学家、地质学家纷纷造访。物理学家杨振宁,“脉冲星之母”、英国皇家学会院士贝尔,英国国家航天中心主任安努·奥吉哈,中科院院士武向平,中科院国家天文台首席科学家胡景耀,天文学家南仁东……签名簿上的名字越来越长,他们不仅来看“中国天眼”,也给平塘的人们打开了观测世界的“中国天眼”。

在“中国天眼”的影响下,平塘的娃娃们走出大山,他们奔跑的速度越来越快。

2018年,作为天文社成员,刘章韬首次代表平塘,参加全国中学生天文奥林匹克竞赛,创下平塘历史上第一次有选手参加全国天文奥赛的纪录,并且取得全省第二的成绩。

2018年,天文社选派5位学生代表,同来自海内外的700多名优秀青少年学生,参加在贵阳举办的国际大数据产业博览会。在面向全国中小学生的一个论坛上,刘章韬作为平塘的学生代表,与来自贵阳和美国的两位中学生,分别做了天文学、生命科学、人工智能方面的主题演讲。

高中放假回家时,刘章韬喜欢躺在自家屋顶上,拿一个口径50毫米的双筒望远镜仰望星空。大山里的夜很黑,星星显得格外亮。在望远镜里,刘章韬感觉到宇宙的浩瀚无边。刘章韬演讲的题目是“我与FAST”。他将这些感觉写进了论坛的演讲稿,他引用奥地利作家斯蒂芬·茨威格的一句话描述自己的状态:“一个人生命中的最大幸运,莫过于在年富力强时发现了自己人生的使命。”

也正是在这个论坛上,刘章韬大声宣告,此生的梦想就是成为像“中国天眼”设计者、天文学家南仁东那样的人,将心血和生命奉献给伟大的祖国。

2019年,刘章韬以优异成绩考入中山大学,就读物理与天文学院。他的天文之梦,终于得圆。

刘章韬,只是平塘许许多多被“中国天眼”改变命运的孩子中的一个。

据平塘县教育局提供的数据显示,2016年至2019年,平塘共有5名学生考取天文学类专业,493名学生考取生态、地质、环境、能源类专业,他们中大部分是少数民族学生。

观天探地,世界唯一。“中国天眼”为平塘开启了新的时代。而许多平塘人,为了让“中国天眼”安静地仰望星空,毅然决然搬离故土,开启新的生活。

平塘,走过跟许多贫困县一样不平凡的“摘帽”路。人们在天坑群上开路凿沟,实现了超过30户的自然村寨全部通硬化路和饮水工程,十余万人投身茶叶、水果、蔬菜、中药材等产业,自食其力脱贫。

为了保护“中国天眼”,平塘不遗余力。原国道G552是连接平塘和罗甸的交通要道,但由于线路有7.4公里穿越“中国天眼”核心区,且公路最近的位置距离天眼只有2.6公里,每天1000多辆的车流通行,对“中国天眼”观测有重大影响。为减少对“中国天眼”的人为干扰,让FAST有一个安静的环境更好地聆听宇宙,2018年10月,花费2.25亿元将原国道G552穿过“中国天眼”静默区路段全线改移。项目建成后,不仅满足了“中国天眼”核心区的环境要求,还有利于带动沿线百香果、食用菌等产业发展。

与此同时,大山外面的世界越来越了解平塘,知道平塘不仅仅有“中国天眼”,还有“中国天坑”和“中国天书”。天文学家、地质学家、考古学家将这合称为“三天”奇观。最有名的打岱河天坑群,天坑深度从300多米到500多米,是海洋向陆地变化过程的“活化石”。“天书”又叫“藏字石”,有专家考证形成于2.7亿年前的岩层中,亦属地质奇观。

这个目前世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜,从1994年提出构想到2020年通过国家验收、开放运行,历时26年,凝聚了四代中国科学家的智慧和心血,也使中国天文学家终于有机会走到人类“视界”的最前沿。国家天文台数据显示,截至目前,“天眼”已发现300颗脉冲星,是同期世界上其他所有望远镜发现脉冲星总数的3倍以上。

2021年2月5日上午,习近平会见“中国天眼”项目负责人和科研骨干,听取“中国天眼”建设历程、技术创新、国际合作等情况介绍。他指出:“‘中国天眼’是国家重大科技基础设施,是观天巨目、国之重器,实现了我国在前沿科学领域的一项重大原创突破。”

因为有了“中国天眼”,平塘再接再厉,继续奋斗,日子越过越红火。

平塘,从一个贫困乡镇,到人均年纯收入达到逾万元,全面建成小康社会目标实现程度100%,成为贵州省100个示范小城镇乡镇之一。卡蒲毛南族乡,近1.4万乡亲实现了自己的梦想:贫困发生率从2014年的35.8%下降至0。

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