問天尋道：清華工物人的天文夢(mèng)

“遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？冥昭瞢闇，誰能極之？馮翼惟像，何以識(shí)之？”這是屈原在《天問》中對(duì)宇宙起源的詰問之始。一連串的發(fā)問，步步緊逼，直扣宇宙最深層的奧秘。

2017年暑期，一群有著天文夢(mèng)想的清華工物系少年走出方寸，仰望星空，高舉“問天尋道”之旗幟，先后奔赴河北興隆觀測(cè)基地、貴州平塘500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡 （FAST）臺(tái)址、西藏羊八井宇宙線觀測(cè)基地進(jìn)行實(shí)踐調(diào)研，追尋天文前沿，調(diào)研天體物理系列大科學(xué)裝置。這一系列實(shí)踐讓他們深入了解了我國(guó)天文及天體物理發(fā)展前沿，體會(huì)了天文人默默無聞、甘于奉獻(xiàn)的精神，也在心底埋下了投身科研、奉獻(xiàn)國(guó)家的種子。 

支隊(duì)成員、天文協(xié)會(huì)成員與興隆基地趙勇博士在光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡前合影。

大國(guó)工程，科學(xué)重器

大國(guó)崛起離不開基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展，而基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展離不開大科學(xué)裝置的建造。無論是興隆大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡（LAMOST），還是貴州500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST），皆為耗時(shí)數(shù)十年、投入巨資建造的世界一流天文望遠(yuǎn)鏡。

“500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡有著獨(dú)一無二的場(chǎng)地與設(shè)計(jì)，動(dòng)用了238家單位和成千上萬個(gè)建設(shè)者，而且這些建設(shè)者都是來自于中國(guó)各行各業(yè)的建設(shè)精英。”FAST臺(tái)址建設(shè)系統(tǒng)總工朱博勤在總結(jié)射電望遠(yuǎn)鏡建設(shè)時(shí)這樣說道。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的建造是前無古人的，沒有標(biāo)準(zhǔn)可供參考。 “沒有標(biāo)準(zhǔn)，我們就創(chuàng)造標(biāo)準(zhǔn)！”中國(guó)科學(xué)家與生產(chǎn)商協(xié)力攻關(guān)，自主研發(fā)，在成功建造500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的同時(shí)，還獲得了大量發(fā)明創(chuàng)新專利。

同樣，興隆大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡 （LAMOST）也以其主動(dòng)光學(xué)和光纖定位技術(shù)位居世界一流。 “我們要做4000根光纖，國(guó)際上認(rèn)為這太野心勃勃、自不量力了，畢竟美國(guó)也只做了600根。但是最后我們4000根光纖一根也沒少！”光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡首席科學(xué)家趙永恒說道，眼神中流露著自豪。興隆大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡的第一個(gè)五年巡天計(jì)劃已經(jīng)完結(jié)，共收集了近900萬條光譜，超過了其他所有國(guó)家獲得光譜總數(shù)。其收集的光譜大數(shù)據(jù)成為了科學(xué)工作者新發(fā)現(xiàn)的源泉。

“我國(guó)在這些方面起步比國(guó)外晚，但是我國(guó)的科研工作者們憑著勇氣和膽識(shí)，采取了直接攻克更大科研難題的方式，得以后來居上，為我國(guó)科研爭(zhēng)氣了！”支隊(duì)隊(duì)員陳雨航在總結(jié)中激動(dòng)地說道。“彎道超車”的實(shí)現(xiàn)，離不開國(guó)家的大力支持與投入。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡、光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡這些大科學(xué)裝置的建造是大國(guó)工程，而落成之后也將成為科學(xué)重器，為天文前沿探索提供最先進(jìn)的武器。 

與500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡總工藝師、清華大學(xué)2000級(jí)博士后校友王啟明在臺(tái)址前合影。

苦心孤詣，甘于寂寞

科學(xué)的道路不是熱鬧的大街，而是寂寞的山路。天文研究對(duì)環(huán)境要求十分嚴(yán)苛：光學(xué)需要遠(yuǎn)離燈火，射電需要隔絕電磁，宇宙線需要高海拔環(huán)境。而這一切卻也給天文人的生活帶來了挑戰(zhàn)。

“射電望遠(yuǎn)鏡周圍都是連綿的丘陵，在剛建設(shè)的時(shí)候只有很窄的路，村民們都只能從大窩凼山崖上沿小路爬下去。現(xiàn)在方圓5公里內(nèi)都沒有了人家”總工藝師王啟明說道。而通向興隆站的也是蜿蜒崎嶇的山路，有的路段甚至有接近180°的大轉(zhuǎn)彎同時(shí)有45°的坡度。而羊八井觀測(cè)站則位于海拔4300米的高原，氣壓只有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的60%。

天文工作者需要長(zhǎng)時(shí)間駐扎在臺(tái)站，成天面對(duì)冰冷的設(shè)備與寂靜的山林，找不到多少人說話。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡甚至還需要屏蔽電磁信號(hào)，與外界斷絕聯(lián)系，這對(duì)于一個(gè)現(xiàn)代人來說無疑是痛苦的煎熬。很多剛畢業(yè)的年輕人因?yàn)槿淌懿涣谁h(huán)境的艱苦，做了不久就離開了。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)場(chǎng)辦公室主任李奇生笑道：“選擇走天文道路，真的要講奉獻(xiàn)。”

他們面對(duì)的，不僅是環(huán)境上的艱苦，還有情感上的折磨。因?yàn)楣ぷ鞯睾途幼〉叵喔籼h(yuǎn)，天文工作者常年與家人分離。在工作與家庭間，他們往往是先考慮前者。李奇生無奈地笑道：“在北京吃飯，突然接到任務(wù)，放下碗就走。“同樣的，射電望遠(yuǎn)鏡饋源支撐系統(tǒng)工作人員吳若飛的孩子前幾天發(fā)高燒，他也沒能回去照顧。羊八井觀測(cè)站駐守員俞師傅本是甘肅人，年近60，卻帶著妻子雙雙來到羊八井，并且打算長(zhǎng)久駐守下去。這樣的感人事例還有很多。 

與駐守員俞師傅在羊八井觀測(cè)站門口合影。

問天尋道，青年擔(dān)當(dāng)

“在某種意義上，天文人與核能人一樣，放棄了繁華，選擇了荒涼。扎進(jìn)深山，駐守高原，默默堅(jiān)守。他們鐘情黑夜，遠(yuǎn)離燈光，心中卻依然明亮無比，因?yàn)槟菨M天星斗，便是他們的指路明燈。如果把核工人比作戈壁灘上的盛開的馬蘭花，那么天文人便如青藏高原上的綻放的雪蓮花。”支隊(duì)長(zhǎng)韓文斌總結(jié)道，“我們工物系本是研究微小的原子核，這次實(shí)踐卻是探尋浩渺的宇宙。小大之間，我們溝通起世間最微觀和最宇觀的尺度。”在談及實(shí)踐初衷時(shí)，韓文斌說道： “將工程與物理相結(jié)合，是我們工程物理系最應(yīng)該做的事，而大科學(xué)裝置正是完美的典范。”

500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡在深山中靜靜地聆聽，大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡在峻嶺上默默地仰望，羊八井宇宙線觀測(cè)站在高原上孤獨(dú)地守候。先進(jìn)的大科學(xué)裝置是建造起來了，但器只有為人所用，才能體現(xiàn)它應(yīng)有的價(jià)值。因此，還需要新一代青年學(xué)子投身科研，勇于擔(dān)當(dāng)，讓物盡其用，人盡其才。只有青年將內(nèi)心的理想信念外化為切實(shí)的“尋道興邦”的行動(dòng)，“天文夢(mèng)”才能得以實(shí)現(xiàn)，這些先進(jìn)的大科學(xué)裝置也才會(huì)有最大的價(jià)值。

（清華新聞網(wǎng)7月31日電）

供稿：工物系 編輯：華山