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中國建造了世界上最大的望遠鏡,然後方舟子博士開始潑髒水

方舟子今天又自證了一次他已經失去了科普的資格。

譯者按:方舟子博士今天又自證了一次他已經失去了科普的資格。幾個月前,他用歪曲一篇《大西洋月刊》的特稿的手法,試圖讓大家認為中國的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)是被科幻小說作家劉慈欣忽悠建造的為了尋找外星人的面子工程騙局。在之前的文章里(《為什麼說方舟子博士已經失去了科普資格》),我已經充分揭露了方舟子博士的這種手法,證明了他已經失去了進行科普的資格。

今天,方舟子又開始借《連線》雜誌的一篇關於FAST的特稿繼續對FAST進行歪曲式的攻擊。他說「美國「國家無線電沉默區」在西弗吉尼亞,面積34000平方公里,禁止使用任何無線設備……中國在貴州建好「天眼」後變成了旅遊項目,在旁邊就建了一個天文城,配套眾多賓館和旅遊項目。這不是在妨礙中國尋找外星人的偉大事業嗎?」

方舟子博士進行歪曲、暗示的手法與之前如出一轍。下面進行簡單的剖析。

1、方舟子博士試圖繼續用暗示的手法讓大家相信FAST是為了尋找外星人的面子工程騙局(他的原話是「這不是在妨礙中國尋找外星人的偉大事業嗎」)。在之前的文章里,我們已經解釋過,FAST是一架射電望遠鏡,主要任務是射電天文學研究。射電天文學的本質決定了搜尋地外文明也是它的任務之一,這不可笑,也不荒誕。試圖讓大家覺得荒誕的方舟子博士才是有問題的。

2、更重要的是,方舟子博士今天引用的《連線》雜誌的這篇文章,也證明了FAST的科學價值——它的多科學目標同時掃描巡天(CRAFTS)可以同時接受多種類型的信號,滿足多個不同領域的射電天文學家的研究需求。這已經讓全世界頂尖的射電天文學家聚集在FAST周圍進行研究。難道這還不能證明FAST的科學價值嗎。難道這還不能證明之前方舟子博士對著FAST潑髒水、試圖讓大家認為中國的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)是被科幻小說作家劉慈欣忽悠建造的為了尋找外星人的面子工程騙局是徹頭徹尾的即不科學也無道義的行為嗎。

3、方舟子博士聲稱「美國「國家無線電沉默區」在西弗吉尼亞,面積34000平方公里,禁止使用任何無線設備」。方舟子博士在抄維基百科的時候甚至不肯仔細多看一眼。不錯,美國是有一個地跨弗吉尼亞州和西弗吉尼亞州(注意!不僅僅是在西弗吉尼亞)的國家無線電靜默區,但是這個區域內不是「禁止使用任何無線通信」,而是圍繞兩個射電天文台分區分級控制,限制無線電的使用。事實上,整個弗吉尼亞州和西弗吉尼亞州面積加起來也只有17.3萬平方公里,想想就知道,讓這兩個州20%的地區「禁止使用任何無線通信」,是不可能實現的——發出射頻干擾的可不僅僅是通信設備,電子設備都可以產生射頻干擾。方博士打算把這些地區的電網都掐斷,讓他們刀耕火種日出而作日落而息嗎?

4、如何處理髮展問題?在《連線》雜誌的這篇文章也提到了,平塘的喀斯特地貌本身就抵禦了一些射頻干擾,目前雖然附近的人類活動可以被FAST捕捉到,但是還沒有到達不可控的程度。FAST也有一些抗干擾的手段,例如在支撐塔上安裝專門接收干擾的天線,從而幫助區分從主天線中接受到干擾和來自宇宙的信號。至於將來的發展會不會對FAST產生重大幹擾,文中採訪到的射電天文學家有擔心,但是也沒有給出確定性的答案。正如文中的射電天文學家Stierwalt說,這「將會是對『你能讓所有人滿意嗎』的一個真正的檢驗」。

5、事實上,我也有類似的擔心。但是我也知道,那個地區很窮,他們沒有人給他們捐安保資金,對發展有迫切的需求,所以很難指責他們在改善生活的時候不顧宇宙的過去和未來的命運。這個困難的問題值得大家關注,但不是像方舟子博士那樣冷嘲熱諷,甚至歪曲事實。

6、《連線》的這篇文章也對美國削減基礎科研開支、而中國願意在基礎領域投入而感到羨慕。而這恰恰可能是方舟子博士不願意看到的。

7、我預感到,這篇譯文發出之後,方博士很可能又要人身攻擊我、對我製造謠言。而這將再一次證明,現在的方舟子博士既不科學,也無道義。

下面是《連線》雜誌的特寫全文譯文。

是的,方舟子博士,這是譯文,不是編譯。翻譯質量另說,這真的不是編譯。我寫這句話就是看你是否只看個開頭就截屏攻擊我。


中國建造的世界上最大的望遠鏡。然後遊客來了

https://www.wired.com/story/china-fast-worlds-largest-telescope-tourists/

數千人搬遷從而讓中國建造並保護世界上最大的望遠鏡。然後,政府招來了比搬走的人多幾個數量級的遊客,這可能在宣傳推廣這一項目的時候破壞它自身的科學。

《連線》雜誌2018年8月26日

作者:SARAH SCOLES

「我希望我們能走進這個高爾夫球,」Sabrina Stierwalt一邊開著玩笑一邊和同為射電天文學家的一群人走進位於中國新的平塘天文鎮的這個看上去確實像一個巨大的高爾夫球的建築。

Stierwalt有點醉,很飽,更累。夜景讓人感到有點超現實。但是,即便是一個清醒、休息得很好的人可能也要費點力氣才能理解這個大城市的以宇宙為主題的適合觀光的精緻建築。

這群人在鎮上遊盪的那晚,他們似乎穿越了這個不斷膨脹的宇宙。一個土星形狀的燈的光交替亮滅,它的環固定在了支撐柱上,看上去讓它懸浮了起來。Stierwalt走上一條人行道,而它的地磚在她腳下亮了起來,在她身後留下了一條光的軌跡,如同一顆流星的尾巴。有人甚至把星座帶到了地球上,把地面上的燈連起來,變得和天上的圖案一樣。

這個旅遊鎮距離這個望遠鏡大約10英里,晚上亮起了燈光 。照片作者姓名已隱去

在那天之前,Stierwalt從美國的南加州飛到平塘天文鎮參加由來自這個全世界最大的的望遠鏡的科學家組織的一次會議。這是一個新的目的地:中國的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)在一年之前的2016年9月剛剛完工。這大約40位外國天文學家在這個通向眾星的聖地的外面醉步流連,他們來到中國是為了就這個最搶手的儀器進行合作。

然而,現在他們不會去看這個嵌在大約10英里外的稱為喀斯特窪地的一個天然的圍場里的這架望遠鏡本身。分清輕重緩急:先看這個高爾夫球建築。

隨著這群人走得更近,他們看到了一條紅地毯鋪到了這個巨大的白球的入口裡,入口被在一個充氣拱門上的色彩斑斕的龍守衛著。在裡面,他們把自己固定在一排注塑黃塑料椅子上。燈光暗淡了下來。這是一場iMAX電影——一部卡通片,有一個動畫講解員。不太像一個人,但是……那是什麼?一個湯碗?

不對,Stierwalt想明白了。它是這個巨型望遠鏡的一個剪貼畫版本。小卡通FAST繞著大卡通FAST飛行,描述遠處的這個工程壯舉:一個由4450片三角形板組成的一個網格球頂,上面是接收來自天體的射電波的接收器。

嵌在一個窪地里的FAST的天線碟由數千片三角形板組成。

中國花了1.8億美元建造了這家望遠鏡,官員們反覆說這將會讓中國成為射電天文學的全球領導者。但是當地政府也花了數倍於這筆投資的錢用在了附近的天文鎮上——賓館、住房、一個葡萄園、一座博物館、一座運動場和高檔餐館,全部都用燈光裝飾起來。政府希望用這種方式做推廣將會鼓勵旅遊者和新的居民來到這個歷史上貧窮的貴州省。

這在某種意義上是一場關於這類科學和經濟發展是否可以共存的實驗。這很奇特,因為通常它們是明確地無法共存的。

射電望遠鏡是為了感受來自太空的射電波——來自氣體雲、星系和類星體。當這些天體的輻射到達地球的時候,它們已經弱到近乎虛無,因此天文學家建造了這些巨大的碟形天線從而拾取這些微弱的信號。但是它們的尺寸讓它們對所有無線電波都特別敏感,包括來自手機、衛星、雷達系統、火花塞、微波、Wi-Fi、短路以及基本上其他所有用電或者能通信的東西的無線電波。防護射頻干擾即RFI就是科學家把他們的射電望遠鏡設置在偏遠地點的原因:美國西弗吉尼亞的山脈、智利的沙漠,以及澳大利亞的偏僻內陸。

FAST的地點曾經也是同樣偏僻。這個國家甚至強制搬遷了生活在附近的數千村民,從而讓他們的現代生活不會干擾這個新的珍貴儀器。

但是,然後,如同悖論一般,就在那些被搬遷的村民的拆掉的房屋的數英里之外,政府建造了這個天文鎮。它還計劃把長居人口增加到數萬人的。那相當於有很多手機,每一部手機都會以大約1瓦的功率持續發射無線電波。

當某些深空輻射到達地球的時候,它們的功率常常在前面掛著24個以上的零:0.0000000000000000000000001 瓦。

FAST的建造用了很長時間。在21世紀前10年的早期,中國傾向於主辦平方千米陣,這是一組有協調組織的無線電天線,它們的天線碟將會散落在數千英里的範圍內。但是在2006年,國際平方千米陣委員會拒絕了中國,之後選擇轉而在南非和澳大利亞建造這個分散式的巨型望遠鏡。

中國天文學家沒有受挫,他們著手建造自己的強大的儀器。

2007年,中國的國家發展與改革委員會為這個項目分配了9000萬美元的資金,還有另外9000萬美元來自其他機構。4年後,在中國最貧窮的地區之一,在該國西南部的喀斯特山地建設開工了。他們在中國做事很快(fast和FAST一語雙關——譯註):這個團隊僅僅用5年時間就建成了這架望遠鏡。2016年9月,FAST在它的官方啟用儀式上接收到了它的「第一束光」,來自1351光年外的一顆脈衝星。

一年後,Stierwalt和其他訪問科學家來到平塘,在下午遊覽了天文鎮之後,他們開始談正事。

很明顯,FAST的啟用的儀式性質多於科學(這個調試階段將於2019年9月正式結束)。它還遠遠沒有全面運作起來,例如,工程師仍然在設法讓推拉其表面變成球形從而允許它正確指向和聚焦的馬達完善起來。而運行這架望遠鏡的較新的一群射電天文學家渴望得到如何運行這樣大型的科研儀器的建議。

這些來此地訪問的天文學家曾經使用過對理解氫輻射、脈衝星、強大的爆發以及遙遠星系有貢獻的望遠鏡。但是他們也不僅僅是單科專家,許多人是組織大師,與許多單獨的團隊一起使用過多種儀器和大型調查。Stierwalt研究相互作用的矮星系,儘管她是加州理工學院/紅外處理與分析中心(IPCA)的科學家,她使用各地的望遠鏡。「每一架望遠鏡都給出拼圖謎題的不同的一片,」她說。光學望遠鏡展現恆星。紅外儀器展示出塵埃與更老的恆星。X射線觀測找出黑洞。而像FAST這樣的單碟射電望遠鏡看到更大的圖景:它們可以測繪星系內部和周圍的氣體。

因此,在這次射電天文學會以上,Stierwalt和其他來訪者交流了FAST如何能夠從他們的儀器中受益,以及他們如何能從FAST中受益,並且討論了如何運行大型項目。那項工作甚至在與會者到來之前就開始了。「在會議前,我走遍全世界親自會見此前大型巡天項目的領導人,」 自從2016年夏天開始就為中國科學院工作的科研人員Marko Kr?o說。

他要求會議的發言者——其中一些就是他見過的項目領導人——談談他們自己的巡天項目出過什麼錯,以及人際關係方面如何發揮作用。「你是如何組織你自己的?」,他說。「你們是如何一起工作的?你是如何交流的?」

這種反饋對於FAST實現它的首個恰當的高目標特別重要,這個目標就是幫助天文學家同時收集來自宇宙的許多方面的信號。他們把它稱為FAST多科學目標同時掃描巡天(CRAFTS)。

在這個碟形天線之上,工程師已經架起了收集宇宙射電波的儀器。

多數射電天文學巡天有一個單個的任務:測繪氣體。發現脈衝星。發現星系。他們通過懸掛在一架射電望遠鏡的碟形天線上方的接收器收集信號從而實現任務,接收器被建造成捕捉來自宇宙的特定頻率範圍。通常,不同的天文學家派別不同時使用這個接收器,因為他們各自接收的數據不同。但是CRAFTS致力於成為讓一大批的科學家同時收集數據而不需要停下來重新配置它的單一接收器的首個巡天項目。

CRAFTS有一個尋找從1.04吉赫茲到1.45吉赫茲信號的接收器,這個頻率大約是你的調頻無線廣播的10倍。在這個範圍內,作為CRAFTS的一部分,科學家可以同時尋找星系內部和外部的氣體,掃描尋找脈衝星、監視神秘的「快速射電暴」,繪製詳細的天文圖,或許甚至還能尋找地外文明。「這聽上去很直接,」Stierwalt說。「把這架望遠鏡指向某個區域。收集數據。挖掘數據。」

來自FAST和澳大利亞科學機構的工程師安裝了這架望遠鏡的CRAFTS接收器。

但是這並不容易。脈衝星天文學家希望在廣的頻率範圍內的快速取樣;與此同時,氫研究者不需要頻繁收集數據塊,但是他們特別關心粒度頻率細節。最重要的是,每個研究組調節觀測,校準觀測,這就有點像你確保當你開車跑到45英里每小時的時候,你的速度表讀數也是45。他們使用了各種不同的調節方法。

就在我們交談之前,Kr?o剛剛從 美國西維吉尼州格林班克(Green Bank,即「綠岸」——譯註)回來,他在那裡測試了他們是否可以讓每個人的速度表都設置正確。「我認為這將是FAST的一大遺產,」Kr?o說。而且自從美國國家科學基金會近來同時削減了美國最重要的單碟射電望遠鏡——阿雷西博天文台和格林班克天文台的資金以來,這特別具有重要性。儘管這些天文台還沒關閉,它們不得不尋找私營項目的資金,這就意味著大塊時間無法向天文學家的申請開放。在另一片大陸上增加觀測時間對每個人都有幫助。

在平塘縣召開的這次會議的末尾, Kr?o和他的同事為CRAFTS提出了一個堅實的計劃,讓所有的來訪者都有機會批准提議的設計。「如果需要,每個組都可以就他們單獨的科學目標提出任何反對意見或者提出修改意見,」Kr?o說。

除了這個CRAFTS接收器,Kr?o說他們還會有另外6個對不同頻率敏感的接收器。合起來,它們將探測來自70兆赫茲到3吉赫茲的射電波。他說,他們將會發現數以千計的新的脈衝星(截至2018年6月,他們已經發現了超過40顆),還會對銀河系內部以及更廣闊的宇宙的氫進行詳細研究,還有許多其他有價值的科學目標。

「要實現目標還有大量的工作要做,」Kr?o說。「但是我們正在做。」

然而,為了讓FAST實現它的潛力,Kr?o和他的同事不僅僅需要解決工程問題:他們還需要處理這個工程製造出的問題。

在這場為期4天的射電天文學論壇上,Stierwalt和其他天文學家乘坐一輛巴士走過一條穿過卡斯特地貌連接這個鎮與望遠鏡的狹窄蜿蜒的公路,最後確實去看了這架望遠鏡的實物。

就在他們到達地點之後,他們被要求關閉手機從而保護這個儀器不受射頻干擾。但是甚至這些自己想要FAST的未受干擾的數據的天文學家也無法拒絕按下拍照按鈕。「我們的可愛的導遊一直提醒我們請我們關閉手機,」Stierwalt說。「但是我們一直在拍照,一直偷偷把手機拿出來,因為似乎沒有人在意。」拜託:這可是全世界最大的望遠鏡。

類似於手機這樣的設備會干擾這架望遠鏡的靈敏的運行。

或許他們的導遊保持放鬆時因為附近的暴發在目前的日子裡不會有什麼重大影響。為了限制射頻干擾,全天允許進入這個地點的普通遊客數量被限定在了3000人,他們在參觀這個碟形天線之前需要把手機鎖進儲物櫃。Kr?o說這個地點在多數日子裡都會達到訪問人數限額。

但是旅遊業和發展對於一個靈敏的科學儀器是複雜的。就在這架望遠鏡的3英里範圍內,政府通過立法建立了一個「無線電靜默區」,在該區域內,發射射頻干擾的設備被嚴格限制。沒有人(沒有任何行動電話運營商或廣播電台)能夠獲得發射執照,進入這個設施本身的人們也需要交出他們的電子裝置。「沒有人住在這個區域,這個區域也不向公眾開放,」Kr?o說,儘管某些有商業利益的人,如當地農民,可以在特別許可下進入該區域。政府在承諾提供現金、住房、旅遊業以及FAST支持服務工作的情況下搬遷了生活在這個保護區內的村民。

該國的民航局也調整了航線,在該地區附近設立了兩個限制飛行區,取消了兩條航路,增加或調整了其他三條。「我們仍然可以看到來自飛機導航信標的某些射頻干擾,」Kr?o說。「雖然與沒有調整航路之前已經小了很多。完全清空足夠大的空域從而建立一個完全安靜的天空是不可能的。「

畢竟,這些不可見的邊界並不像力場一樣起作用。外邊的射頻干擾可以傳進來。至少在大約10英里外的這個五星級賓館就有Wi-Fi。一位美國脈衝星天文學家說,這個旅遊中心可以直接看到這架望遠鏡。

當Kr?o最初上任的時候,他就住在這個天文鎮。「每天早晨,我們都在數一夜之間拔地而起的所有這些新建築。」」應該有半打。「

有一天,他醒來之後發現他的窗外出現了一幢新的五層建築。他心想,這不可能吧。但是他檢查了他昨天拍的照片,確信那片地方以前沒有建築。

靠近鎮的玉米上滿是建築塵土。「我一輩子都沒見過類似的情況,」Kr?o說。然而,如今玉米已經沒了,變成了旅館、博物館和購物中心。

在FAST之前,在中國的這個地方几乎沒有大型建築物。

如今,大型建築物到處都是。

在2017年3月的一場記者會上,貴州省長宣布該省到2020年將建設1萬公里的高速公路,還將完工17座機場和4000公里的高速鐵路線。這部分是為了容納該省預計將會遷居到這裡的成千上萬的人們以及旅遊者。儘管每天僅僅有3000人能訪問這架望遠鏡本身,對於多少人可以在天文鎮逗留卻沒有限制;根據中國日報報道,貴州省發改委副主任說這將會成為世界主要的天文旅遊區。「由於旅遊業的發展,該鎮在過去的幾年已經長得很大,」Kr?o說。「這已經影響了我們的射頻干擾環境,但是還沒有達到不可控制的點上。」

Kr?o說地形保護了FAST免受大部分人類干擾的影響。「在這架望遠鏡和這個鎮之間有許多山,」Kr?o說。地面擋住了電波,當你在一個峽谷里試圖接收美國全國公共廣播電台信號的時候就會有體會。但是即便這些電波不會直接進入望遠鏡,Kr?o說他們的團隊一直能看到它們的回波,從大氣層反射下來的波束。

「在遊客中心的人們一直在用照相機和某些裝置,我們可以看到來自那裡的射頻干擾,」他在去年11月的時候說( 從那以後,執法似乎開始嚴格起來)。他補充說,「在白天,我們的射頻干擾比在夜間遠遠更糟,」這很大程度上是由於在現場工作的工程師(一旦調試結束,這就會改善)。但是旅遊景點不是由FAST的工作人員運行和開發的,而是由各個政府部門運行開發的——因此FAST真的對他們無法控制。

全球射電天文學界有擔憂。「我絕對相信,如果人們帶來他們的玩具,然後就會有射頻干擾,」 格林班克天文台的射頻干擾工程師 Carla Beaudet說,他把整個職業生涯用於試圖幫助人類看清他們不想看的無線電天空。格林班克本身坐落於一個半徑10英里的嚴格的無線電保護區的中央,在其中沒有Wi-Fi或是微波爐。

有其他的應對射頻干擾的方法,Kr?o說FAST有一個工程師的長期團隊致力於處理干擾。可以拾取最強的污染的一個解決方案是安裝在FAST的一個支撐塔上的一個小型天線。「這個構思就是它將會接收到與這個大的碟形天線相同的射頻干擾,」Kr?o說。「然後,原則上,我們可以實時地從數據上清除這種射頻干擾。」

在其他的望遠鏡,天文學家正在開發可以識別、提取和補償臟數據的機器學習演算法。畢竟,所有的望遠鏡都有人類污染,級別是那些附近沒有購物中心的望遠鏡也是如此。你無法制止一顆通信衛星從上空經過,也無法阻止通過群山反射到了錯誤路線上的雷達波束。儘管你可以首先決定不建造一個旅遊鎮,但是一旦完成,你可能無法阻止一個建設的浪潮。

在這個射電天文學論壇的自由活動的下午,Stierwalt和其他天文學家逛了這個開發中的小鎮。在他們的豪華賓館的對面,工人正在建設一座巨大的購物中心。它還僅僅只有腳手架,但是每天晚上火花都從工具中飛出。「所以有個笑話是,『我想知道我們在旅行結束的時候是不是有可能去那個購物中心購物,』」Stierwalt說。

在會議結束的時候,Stierwalt 乘一輛巴士返回機場,對於她所看到的感到敬畏。在窗外層巒疊嶂的喀斯特山丘看上去就像在波多黎各的,在波多黎各,她曾在讀研究生的某個時段使用那個300米直徑的阿雷希博望遠鏡數周時間。

當她試圖值機的時候,她不知道去哪裡,該怎麼做。一名旅行社員工把她的護照號碼寫錯了。

一位中國青年男子也是一位天文學家,看到了她的窘境,走近了她。「我和你乘同一班飛機,」他說。「我會確保你能上飛機。」

一句接一句地,他們開始談論其他的事情——生活,科學。「我描繪了我的天文學情境,」她說。從沒有足夠的工作、從沒有足夠的研究資金,與你的朋友的必要的競爭。「對於他,則是非常不同的。」

他生活在希望促進一個射電天文學家的群體而非破壞它的國家。這個國家希望支持(以及推廣)雄心勃勃的望遠鏡而非取消已有望遠鏡的資金。中國不是僅僅試圖圍繞它的望遠鏡建設一個旅遊經濟——它還試圖圍繞射電天文學建設一種科學文化。

後一部分看上去是一個安全的賭注。但是前一個仍然不確定。這種旅遊經濟將會如何影響——向好的方向或是向壞的方向影響——FAST的科學回報,這也仍然不確定。「就像他們的CRAFTS巡天正在試圖讓所有人都滿意——讓所有不同類型的射電天文學家滿意——這將會是對『你能讓所有人滿意嗎』的一個真正的檢驗」,Stierwalt說。「你能在一架不想要你使用你的手機或微波爐的望遠鏡邊上製造一個繁榮的天文鎮嗎?」

如今,沒有人知道。但是倘若貴州其他一切東西的速度可以視為跡象,我們很快就會知道了。

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