怪论成真 射电天文学（第1页）
怪论成真：射电天文学
20世纪后半叶，射电望远镜彻底改变了天文学，开启了通向宇宙的全新窗口。它使研究者得以发现宇宙中的一些天体。这些天体甚至在以往从未有人猜想过它们的存在，如被称为“类星体”的高能星系和被称为“脉冲星”的高速自转的中子星。因此，天文学家必定曾展开双臂欢迎射电天文学的到来吗？其实并非如此。事实上，他们起初的反应更像是集体耸了耸肩，没把它当回事。
暗示这种技术可行的最初迹象，实际上根本没出现在天文学界内部。它来自美国电话电报公司（AT&T）的研究部门—贝尔电话实验室。20世纪30年代早期，他们对使用无线电进行跨大西洋的电话通话产生了兴趣。然而，在电话测试的过程中，通话一直被来自未知源头的噪声干扰打断。该公司安排了一位年轻的工程师，二十六岁的卡尔·央斯基[14]找出干扰的源头。
为此，央斯基在位于美国新泽西州霍尔姆德尔镇的贝尔实验室总部附近，一座废弃的土豆农场的田地里，建了一台高百英尺的无线电转向天线。他的同事们给这台设备起了个别名叫“央斯基的旋转木马”。经过两年的研究，他得出结论，当地和远方的雷电是干扰的一个原因，除此之外，还有一个他无法识别的源头。这是一种充斥着噪声的无线电信号，大约每24小时就会达到强度峰值。
通过转动天线朝向，央斯基能够确定信号来自哪个方向，而令他惊讶的是，起初信号显示来自太阳—单单这一件事就已属意义重大了，因为从未有人考虑过无线电来自太空的可能性。但随着继续跟踪这一信号，央斯基意识到信号并非来自太阳。在一年的时间里，该信号缓慢地在天空中移动位置：开始时，它处于太阳的方向；六个月后，它已经在天空中相反的位置了；在一年的末尾，它又回到了太阳的方向。
虽然央斯基没有天文学背景，但是他的天文学知识足以令他意识到：这一有趣的位置变化意味着该信号的源头在天空中占据着一个固定的位置，而地球在一年里围绕太阳的公转，使信号看起来好像在移动位置一样。反过来，这意味着信号必然来自太阳系外的源头。比如说，一颗恒星，因为太阳系内没有天体能保持在固定的天文位置上。在查阅星图之后，他发现信号似乎来自太阳系所在的星系—银河系的中心。
央斯基的发现成了报纸上激动人心的新闻头条，记者们急于了解央斯基是不是收到了来自外星文明的信号。央斯基向记者们保证，信号看起来是由自然现象引发的，因为该信号声是连续且纯粹的，完全是一种噪声，听起来就像用平底锅煎培根一样。尽管如此，媒体还是找到了一种引爆这条新闻的方法—“进一步猜测，这股无线电波可能是从银河系中心流出的无限电力的一个源头（遗憾的是，根本没这种好事）”。
另一方面，对专业天文学家而言，央斯基的发现似乎并没有什么影响。他们不过把这一发现当成偶遇的奇闻趣事罢了。产生这一想法的原因在于，20世纪30年代，那些一般意义上的天文学家，几乎对无线电工程学一无所知。他们只通过光学天文望远镜观测太空，从不鼓捣无线电。因此，央斯基出人意料的发现，正处于他们的专业领域之外。另外，传统的知识认为，恒星只产生光，除此之外无其他产物。虽然有些人提出了，信号的真正来源或许是射入地球大气的恒星辐射；但大多数人只是把这一报告束之高阁，弃之于不顾罢了。
这就是射电天文学虎头蛇尾的诞生过程。央斯基试图说服贝尔实验室资助自己探究这种神秘的“恒星噪声”，但是贝尔实验室并没看出这一研究有什么赚头。最后，央斯基的上司让他改做其他的项目，他也照做了。
尽管天文学专家们没怎么为央斯基的发现而激动，但对天文学来说幸运的是，有个年轻人因此兴奋不已，他就是二十一岁的格罗特·雷伯[15]，住在芝加哥地区，是一名拥有电学工程学学位的无线电业余爱好者。像央斯基一样，他也没有天文学背景，但他认为恒星噪声是他听过的最神奇的东西，所以他决定把这个谜题研究个透。
一开始，雷伯试图通过与专家联系来满足他的好奇。他写信给央斯基，想取得一份做他助理的工作，但央斯基告诉他贝尔实验室已经砍掉了这个项目的资金。随后，雷伯确认了一遍有没有哪位天文学家正在研究这个问题。哈佛天文台礼貌地回应道，央斯基的发现很有意思，但他们还有更紧迫的研究项目需要开展。芝加哥大学的天文学教授杰拉德·柯伊伯态度则轻鄙得多。他向雷伯保证：央斯基的发现“最好也不过是个错误，最坏也许是一场骗局”。
然而，雷伯身上有一种叛逆的个性，这种个性会贯穿他的一生。他的一位传记作家在后来写道：“雷伯并不关心权威科学，在表达其鄙弃情绪的时候除外。”如果专家们不打算探究“恒星噪声”的谜题，雷伯决定他会自己去做。
1937年，雷伯住在他母亲位于美国伊利诺伊州惠顿的房子里。在房子旁的一块空地上，他着手开始建造世界上第一台射电望远镜。与央斯基的天线不同，这是一台正规的射电望远镜，拥有一个直径三十二英尺的抛物面“锅”，将无线电波汇聚在一起。这台望远镜坐落在巨大的脚手架结构上，他的母亲之后用它晾起了衣服，邻居的孩子们则把它当作攀爬架玩了起来。
1938年，雷伯完成了望远镜的建造，随后开始绘制有史以来第一幅射电天图。他只能在深夜工作，主要因为他白天得去芝加哥的一家电子技术公司上班，但有时也因为夜晚路上车比较少，毕竟汽车引擎产生的噪声会干扰他敏锐的接收器。
在接下来的一年中，他将自己工作的细节寄给了一些天文学期刊，但正如在他之前的央斯基的遭遇，他得到的回应即使不是彻底的怀疑，也是缺乏兴趣的回应。毕竟，在天文学的研究上，他基本上属于自学成才，并非任何一家学术机构的成员。这些期刊的编辑们无法判断他是真的在做研究，还是只是一个不知哪来的疯子。最终，《天文物理期刊》的编辑下决心进一步审视这名年轻人，万一他的主张真的有分量呢。于是，这位编辑派出了一支天文学家队伍，前往惠顿查看这台射电望远镜。
天文学家们惊讶地绕着这台设备走来走去，不时捅捅这儿戳戳那儿，最终发回报告说“它看起来是真家伙”。1940年，该期刊发表了一篇由雷伯撰写的短文，这是在天文学期刊中发表的第一篇关于射电天文学的文章。由此，多亏了雷伯的恒心，天文学家们终于了解到无线电波能怎样帮助他们探索宇宙了。
可即使如此，直到二战后，得益于军方对发展雷达技术的兴趣，射电天文学才被全面确立为一门学科。然而，原先那种漠视的态度，仍在天文学家群体中延续了许多年。据说，在20世纪50年代的一场学术会议中，一位备受尊敬的天体物理学家在介绍接下来将演讲的一位年轻的射电天文学家时说道：“好，接下来将介绍的是一篇关于射电天文学的论文，不管那是什么东西。”
当然，射电望远镜如今已成为天文学家最重要的工具之一，他们中间再也没有人会做出这样的评论了。有史以来最大的射电望远镜阵列—平方公里阵列，计划在澳大利亚和南非建造，将于2024年上线运行。这一计划最初的开支预算逾七亿美元，人们预计它将对爱因斯坦的广义相对论做出迄今为止最精确的验证，对宇宙的性质做出根本性的发现，甚至有可能探测到外太空生命的存在—当然，如果它们确实存在的话。