1609年,意大利天文学家
伽利略发明了人类首个望远镜,其原理是利用凸透镜和凹透镜的组合对远处的物体进行放大,其发明的望远镜属于折射式。严格地说,伽利略不是第一个发现这个现象的人,但他确实第一个将这个现象完整用于发明,形成一个具备观测实用性的装置。之前伽利略的威尼斯就听说有人发现了可看到远处虚幻景象的技术,由此看出最早发现望远技巧的另有其人,如今已经无法考证,姑且称为路人甲或者民科逆袭者。之后的300多年,望远镜技术已经得到突飞猛进地发展,如今一面汇集人类智慧的顶尖望远镜已经达到数十亿美元。
1990年代的哈勃望远镜让人类看到了
宇宙的奇妙,哈勃的可视直径在4米,通过长曝和红外波段的优异观测能力,可以收集到遥远宇宙的昏暗光线。
就像我们在夜间摄影一样,曝光时间要非常长,哈勃望远镜拍摄深空天体也需要长时间曝光,盯住某个天区曝光几个小时也是家常便饭。2012年,美国宇航局宣布哈勃望远镜通过长时间曝光拍摄到天炉座方向的极超深场图像,展示了宇宙在132亿年前的图像,这张图中包含了数千个像银河系这样的星系。
为了看到宇宙中更远、更加昏暗的天体,欧洲南方天文台花费11亿欧元建造了一面镜子,这就是欧洲极大望远镜。
虽然这是陆基望远镜,但观测能力是哈勃望远镜的16倍,镜面直径也达到惊人的42米,一个巨大的镜面显然不是一体成型的,而是由数百个小镜面拼接而成,如何把这些镜面装起来达到要求的观测精度,这又是一项难题。欧洲极大望远镜一旦建成,可对宇宙极早期状态进行观测,同时也可以研究暗能量和暗物质。别小看这两个东西,至今人类对它们几乎是一无所知。
尤其是暗能量,其产生的斥力效果使得宇宙加速膨胀,一种可对抗引力的能量效应如果被人类所掌握,这画面太美不敢想象,至少从目前看属于科幻内容,甚至在某些人眼中会被贴上伪科学的标签。现实情况是,暗能量主导的宇宙加速膨胀我们是一无所知,而暗物质却有点眉目,传说中的大质量弱相互作用粒子可能是暗物质粒子,目前全世界都在找这个东西,欧洲极大望远镜加入后能够提供观测上的论据支持。
就像引力波的发现那样,位于美国的两个引力波探测装置收到了引力波信号,轨道上的费米空间望远镜却没闲着,就在地面站收到信号后的0.4秒,费米望远镜也探测到一次强大的伽玛射线,最终证明这是13亿光年外两个黑洞的合并,这股能量相当于3个太阳质量。欧洲极大望远镜也会扮演这个角色,用10亿欧元造一面镜子,改变世界就在那一瞬间。