| |
| | |
英國(guó)的著名天文學(xué)家、英國(guó)密爾頓凱恩斯大學(xué)教授J·貝爾女士
“一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星，掛在天空放光明，好像許多小眼睛�！边@首耳熟能詳?shù)?TABLE align="left"> |
| |
兒歌在中國(guó)幾乎每個(gè)人都能吟唱。但是，在4月15日的北京天文館天象廳，來(lái)自英國(guó)的著名天文學(xué)家、英國(guó)密爾頓凱恩斯大學(xué)教授J·貝爾女士在“人體是由恒星物質(zhì)組成？”的科普講座上卻改了歌詞,
它變成了“小小星星亮晶晶，我當(dāng)然知道你是誰(shuí)？因?yàn)槲矣须p好眼睛(光譜儀), 所以我知道你是氫!”作為脈沖星的發(fā)現(xiàn)者，J·貝爾女士受到了廣大天文愛好者的熱情追捧。
演講實(shí)錄：解讀人類起源于宇宙物質(zhì)說(shuō)
當(dāng)J·貝爾女士出現(xiàn)在天文館穹頂?shù)奶煜髲d時(shí)，立即迎來(lái)了天文迷們的熱烈掌聲。在一陣照相機(jī)的猛拍后，J·貝爾女士開始了她關(guān)于“人體是由恒星物質(zhì)組成的？”科普演講。
人體又怎么會(huì)扯上距離我們遙遠(yuǎn)的外太空恒星物質(zhì)呢？“氫、氧、碳、鈣、鐵、鉀……”J·貝爾女士在幻燈片上首先羅列了一些化學(xué)元素，她告訴大家，別小看了這些元素，正是它們構(gòu)成了生物，而人就是其中的高等生物。
那么這些化學(xué)元素又來(lái)自哪里？J·貝爾女士介紹，正是恒星通過(guò)大爆炸的形式制造了這些元素。難道恒星會(huì)像煤油爐一樣發(fā)生爆炸？那是因?yàn)樗泻阈嵌际且恍┛恳S持在一起的氣體球。如果僅僅只有引力，那么恒星會(huì)因自身巨大的重量很快向內(nèi)坍縮，要不了幾小時(shí)便會(huì)消亡。沒有發(fā)生這種情況的原因在于向內(nèi)的引力，被恒星內(nèi)部溫度極高的壓縮氣體所產(chǎn)生的，向外的巨大壓力所平衡了。然而，當(dāng)恒星內(nèi)部的物質(zhì)聚集到一定程度時(shí)，恒星會(huì)迅速變成一個(gè)巨大的紅星球。隨著恒星內(nèi)部的溫度逐步升高，內(nèi)部的活動(dòng)再次加劇，在巨大的壓力擠壓下，恒星就會(huì)發(fā)生劇烈的大爆炸。
J·貝爾女士說(shuō)，當(dāng)大爆炸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些異常的能量，這些能量的溫度會(huì)隨著膨脹而冷卻，當(dāng)爆炸開始時(shí)的溫度約為10℃，只稍1秒鐘以后，溫度就會(huì)降到100億度以下。根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論的物理意義，物質(zhì)與能量可以相互轉(zhuǎn)化，我們也就不難理解在最初時(shí)，宇宙中到處散落著爆炸后產(chǎn)生的能量，當(dāng)溫度降低到10億度時(shí)，就會(huì)形成元素的原子核了，氫元素和氦元素就這樣產(chǎn)生了。
可是恒星又是怎么制造出碳、氧等其他元素的呢？要知道沒有氧元素，也就不可能有生物存在。J·貝爾女士介紹，隨著時(shí)間的流逝，星系中的氫、氦氣體又和大氣中的塵埃一起吸引著其他物質(zhì)來(lái)聚集，慢慢形成了星云。當(dāng)它們收縮時(shí)，其中的原子相碰撞，氣體溫度也會(huì)隨之升高，在達(dá)到1000萬(wàn)度時(shí)，氫元素和氦元素會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，這些反應(yīng)會(huì)將更多的氫轉(zhuǎn)變成氦，并將得到的能量以熱和光的形式輻射出去。J·貝爾女士隨即舉了七姐妹星團(tuán)的例子，幻燈片中閃亮的星團(tuán)很是美麗。這個(gè)星團(tuán)離獵戶座很近，冬天我們很容易就能觀測(cè)到它，因?yàn)樗娜紵尫诺乃俣葘?shí)在太快了。J·貝爾女士給大家解釋，在將近1億年的時(shí)間里，在氫元素和氦元素之間的反應(yīng)后，溫度會(huì)繼續(xù)升高，于是氦元素就轉(zhuǎn)變成了像碳和氧這樣更重的元素。
正因?yàn)闅洹⒀�、碳等諸多元素的存在，才有了原子的偶然結(jié)合，形成了宏觀分子在海洋中發(fā)展的結(jié)果，這直接形成了繁衍生命的原始形式。在進(jìn)化中，有一些誤差會(huì)產(chǎn)生出新的宏觀分子，在復(fù)制過(guò)程中，它們自己有時(shí)會(huì)變得更好。這就導(dǎo)致了越來(lái)越復(fù)雜的自復(fù)制組織。所形成的前生物系統(tǒng)也促使了由細(xì)胞產(chǎn)生的原始生物系統(tǒng)，也就有了諸如魚、爬行動(dòng)物、哺乳動(dòng)物以及最后人類等生命的更高形式的發(fā)展。
本報(bào)對(duì)話：“我沒有獲得諾獎(jiǎng)，一樣很輕松”
從介紹J·貝爾女士的網(wǎng)站中看到，至今，仍有很多著名的天文學(xué)者為她鳴不平，認(rèn)為J·貝爾女士應(yīng)該和她的導(dǎo)師一起獲得諾貝爾獎(jiǎng)。為此，記者在講座的自由提問中專門問了這件事，由此也了解了J·貝爾女士的心路歷程。
北京科技報(bào)：知道了脈沖星，對(duì)我們了解宇宙有什么特別的幫助？
J·貝爾女士：脈沖星是體積特別小、密度卻相當(dāng)大的星體。盡管脈沖星只相當(dāng)于地球體積的一小部分，但它的引力場(chǎng)卻強(qiáng)過(guò)地球10
億倍。天文學(xué)家認(rèn)為，脈沖星是蹋縮星體(或稱超新星)的殘余部分。當(dāng)將死的星體失去能量時(shí)，它就會(huì)開始�？s。而在蹋縮的過(guò)程中，它所包含的所有物質(zhì)都擠壓在一起，密度變得越來(lái)越大。隨著越來(lái)越多的物質(zhì)向星體的中心移動(dòng)，星體會(huì)越轉(zhuǎn)越快。
由于脈沖星是在�？s的超新星的殘骸中發(fā)現(xiàn)的，它們有助于我們了解星體�？s時(shí)到底發(fā)生了什么情況。還可以通過(guò)對(duì)它們的研究，揭示宇宙誕生和演變的奧秘。
北京科技報(bào)：在你發(fā)現(xiàn)脈沖星的那一刻，你的最大感受是什么？
J·貝爾女士：在發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)月里，我感到抑郁不安，我以為監(jiān)測(cè)儀器是不是壞了？而我當(dāng)時(shí)的主要工作就是負(fù)責(zé)這個(gè)儀器，所以在第一個(gè)月里，我把大量的精力放在儀器的修理上。直到發(fā)現(xiàn)第三個(gè)信號(hào)源之后，我們才開始研究，當(dāng)最終得出結(jié)論時(shí)，是我感覺最甜蜜的時(shí)刻。
北京科技報(bào)：你有沒有為自己沒能獲得諾貝爾獎(jiǎng)而遺憾？
J·貝爾女士：沒有獲獎(jiǎng)，我一樣也很好，很輕松。沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)，我才更有獲得其他獎(jiǎng)項(xiàng)的喜悅。因?yàn)槿绻@得了諾貝爾獎(jiǎng)，就沒有獲得其他獎(jiǎng)項(xiàng)的意義了。雖然我還沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)，可是我獲得了機(jī)會(huì)來(lái)到中國(guó)，見到你們。
偶然發(fā)現(xiàn)促成導(dǎo)師摘取諾貝爾獎(jiǎng)
在聽此次講座之前，記者閱讀了J·貝爾女士的詳細(xì)資料，J·貝爾女士出生在北愛爾蘭的貝爾法斯特。1965年，在蘇格蘭的格拉斯哥大學(xué)完成大學(xué)物理學(xué)業(yè)后，到劍橋大學(xué)，師從英國(guó)著名天文學(xué)家休伊什教授，并取得射電天文學(xué)博士學(xué)位。
J·貝爾女士曾先后擔(dān)任過(guò)南安普敦大學(xué)γ射線天文實(shí)驗(yàn)室、倫敦大學(xué)Mullard空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、蘇格蘭愛丁堡皇家天文臺(tái)的研究員以及英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)主席等職�，F(xiàn)任英國(guó)密爾頓凱恩斯大學(xué)教授。
J·貝爾女士頗具傳奇的經(jīng)歷更反映了她的人品。在1967年，還是劍橋大學(xué)一名研究生的她，偶然發(fā)現(xiàn)了天空中發(fā)射出的無(wú)線電波的規(guī)則脈沖信號(hào)源。隨后這個(gè)極具規(guī)律性、周期為1.337秒的強(qiáng)力射電脈沖源，使人們認(rèn)識(shí)了來(lái)自宇宙中一個(gè)體積很小、密度極高且旋轉(zhuǎn)迅速的中子星，后定名為脈沖星。這給她的導(dǎo)師休伊什教授捧回了1974年的諾貝爾獎(jiǎng)，以表彰其在射電天文學(xué)中的先驅(qū)研究，卻獨(dú)獨(dú)忽略了作為最早發(fā)現(xiàn)這個(gè)脈沖信號(hào)源的J·貝爾女士。
現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)：“存在外星生命體是完全有可能的事”
聽了J·貝爾女士的演講，大家對(duì)“人體是由恒星物質(zhì)組成”的結(jié)論有了深層次的了解，而隨后現(xiàn)場(chǎng)熱烈的自由提問，更讓大家走近了深?yuàn)W的天體物理知識(shí)和這位女天文學(xué)家。
觀眾：整個(gè)化學(xué)元素周期表中所有的元素都在宇宙中存在？
J·貝爾女士：我認(rèn)為，地球上所有穩(wěn)定的，還是不穩(wěn)定的元素都在宇宙中存在。
觀眾：既然說(shuō)恒星死亡后，將化學(xué)元素灑落在宇宙的每個(gè)角落，不斷的又誕生出新的恒星，那么宇宙中是否存在其他生命體？
J·貝爾女士：太陽(yáng)是最普通的恒星，宇宙中存在很多和太陽(yáng)類似的恒星，而在和銀河系相似的星系中存在生命體是件完全有可能的事。只是由于光速、宇宙飛船等方面的限制，我們還很難聯(lián)系它們，也不知道在技術(shù)上是我們先進(jìn)些，還是它們落后些。
觀眾：如果有一天你遇到地外生命，你會(huì)說(shuō)的第一句話是什么？
J·貝爾女士：我是為和平而來(lái)。 文/本報(bào)記者 唐逸 攝影/本報(bào)記者 曲立巖
責(zé)任編輯：屠筱茵 | 
