7月12日由美国国家航空航天局公布的詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的图片

    人类现在还没有一个既广又深的望远镜。所以说，目前在宇宙中，我们对“大的”东西知道一些，“小的”并不清楚，“亮的”知道一些,“暗的”并不清楚。

文/蔡峥

编辑/乐艳娜 彭茜

　　数百年前，人们还认为，所有东西都是围着地球转的。后来伽利略发明了望远镜，我们才逐渐知道，原来地球只是一颗比较普通的行星。这个发现奠定了牛顿万有引力定律的基础，对开普勒、牛顿那一代人有很大启发，是工业革命的诱因之一。

　　人类的本能就是向外探索的，在向外探索过程中，望远镜实际扮演了一个引领者角色。我们的日常生活也与望远镜息息相关，比如手机内置的摄像机、照相机功能，最开始就是美国国家航空航天局（NASA）为了使哈勃望远镜拍摄出比胶片相机更加清晰的照片而探索出的技术。这项技术使我们能够将照片数字化，步入如今的人工智能时代。

　　几千年来，天文科学的发展始终伴随着人类的进步。用望远镜追星，就是一项“顶天立地”的事业。我们探索天上的奥秘，不断更新和提升相关技术，并最终将之服务于社会。

蔡峥

　　至于我自己，为什么要选择天体物理这个专业？我一直对探索宇宙本源、人类本源特别感兴趣。为什么有宇宙？为什么有人？想从源头上去寻找，想学习自己不知道的知识。从中学起，我就喜欢看天文纪录片。在美国留学时，每每登上两三千米高的山顶，用望远镜仰望头顶上那片无垠的星空，心中就会充满敬畏，激发出去探索的冲动。

　　其实在求学、做研究过程中，我也经历过很多次失意。在美国读研究生时的第一次独立观测时，导师告诉我这次机会很珍贵，要争分夺秒，1秒钟就是1美金。轮到我观测时，经过长时间曝光，期待看到信号，但迎接我的却是一片漆黑。观测结束后，我反复在山上走来走去，那里没有月亮更没有灯光，黑漆漆一片，但我顾不上害怕，因为心情太低落了。后来我一直努力，逐渐有了一些发现，包括发现了宇宙早期大尺度结构以及宇宙早期最亮的星云，这用去了几年时间。我也曾经想过转行，但每每站在山顶，仰望星空，就不再想放弃。面对眼前这片宇宙，我觉得只要不放弃，就一定会有机会，一定能有所发现。

　　多年来，我一直认为，天文学是一个永远需要交流、合作的学科，它绝不是只为了满足人们的好奇心，而更关乎全人类的未来，因此天文学科必须坚持国际化。7月，美国国家航空航天局公布了多幅由詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的全彩宇宙深空图像，包括“SMACS 0723”星系团、银河系中的系外行星“WASP-96b”、距地球约2000光年的南环星云、位于飞马座的斯蒂芬五重星系和船底座星云的图像。如果就“用光探索”这个概念而言，我们已经被韦布空间望远镜带到了探索到全波段多信使的早期宇宙的全新时代。

　　但是还是有很多问题，比如说韦布这种空间望远镜，它拍得深，但是视角不太广，看不了全天，视角只能局限在某一个区域。人类现在还没有一个既广又深的望远镜。所以说，目前在宇宙中，我们对“大的”东西知道一些，“小的”并不清楚，“亮的”知道一些,“暗的”并不清楚。我们探索的，只是冰山一角，巨大的冰山还在下面。所以从这一角度来说，我们还有很大提升空间。

　　也许有人会问，我们究竟为什么要花费数百亿、千亿资金对浩瀚的宇宙进行研究？这些太空深处的信号对人类又意味着什么？我认为这些信号并不一定特别直接地意味着什么，但它反映出了人类与动物之间非常鲜明的区别。宇宙中留下了人类的文明，而人类或者说智人是非常厉害的，一直在不断向外探索。总之，最重要的就是求索精神，人类如果没有这样的精神，可能和动物就没什么区别了。

　　我去过世界上所有顶尖的天文观测点，从智利到美国亚利桑那，再到我国的青海。我格外钟爱夏威夷山顶上的凯克望远镜，那片星空很漂亮，可以直接用肉眼观测，真的是满天星，像灯泡一样明亮，还都是彩色的，特别震撼。

　　目前，清华大学天文系带头建造的中国自己的宽视场巡天望远镜（MUST），台址选在海拔4576米的青海冷湖塞什腾山。这里气候干燥，且氧气稀薄，是天文观测的绝佳地点。只是因为海拔太高，对科研工作者不算太“友好”，每次我到现场勘察都不得不带些氧气。我希望中国人未来能用上自己的望远镜，在自己最好的台址，亲眼去观测、去感受。

　　MUST望远镜刚好是能跟世界上其他各个望远镜，包括中国“天眼”、美国的韦布和比尔·盖茨资助在智利建设的巨型天文观测望远镜（LSST）互补的。MUST一次曝光，可以拍下30个满月这么大天区范围内的1万多条光谱，可以利用红移效应，把宇宙两维的照片变成三维照片，这填补了一个重要空白。全世界协同在一起，可以做很了不起的事情。希望在2029年之前，MUST项目可以建成。

　　我们相信，未来我们领导的MUST望远镜，将开启广域宽视场巡天的全新时代，能够对暗能量演化、暗物质本质、动态宇宙等研究产生深远的推动和影响，而由这台望远镜带动的先进光学、精密机械，红外探测器等技术，不光中国需要，全世界也需要。当年我在美国读博的时候，累了想要放松，就会点开动画片《哆啦A梦》。哆啦A梦的众多神奇道具里，我最喜欢“任意门”，我甚至会做一些与《哆啦A梦》相关的梦。我总觉得，要相信“相信”的力量，只要我们不断地期待，坚持要相信，也许有一天，时空的奥秘就能够解开，“任意门”就可以实现。

　　（作者系清华大学天文系副教授、清华大学天文技术中心副主任）

来源：2022年8月24日出版的《环球》杂志 第17期

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