近代望远镜的发展与天文学飞跃
10月12日上午9时至12时,两位诺贝尔奖获得者李政道、里卡尔多·贾科尼与邵逸夫天文学奖得主杰弗里·马西在人民大会堂就望远镜发明四百年后天文学和宇宙观的重大问题发表精彩演讲，新浪网与中国科普博览网站独家联合视频直播此次科学大师演讲会。
以下为1957年诺贝尔物理学奖得主李政道教授的演讲实录《以天之语，解物之道》:
各位来宾、各位女士、先生们、学生们我非常荣幸来到这里来纪念望远镜发明的400周年。那么当然我们所指的是光学望远镜，我们非常得幸运生活在这样一个时代，那么这个时代我们对宇宙的理解已经革命化了，实现了革命，这个时代从才泰格到伽利略到牛顿，我们现在所知道机会一切关于宇宙的，在过去50年我们学到很多东西，未来我们觉得充满了潜力，充满了新的惊奇，新的发现，相比过去几十年来讲。我今天给大家讲的主要是谈对天文的观察，之所以有这种观察，我们才了解所谓暗物质、暗能量，我想给大家展示一下新型的望远镜是如何发展，如何改变我们的方法，如何改变我们做天文学研究的方法，所以我们来看下一张幻灯，我主要带大家关注几个主题，五个主题。
第一个主题是自动化。核心的方法使得我们可以处理非常大量的数据。第二个是来自世界不同天文台的数据，来自不同波段的数据，现在可以在全世界范围内分享，就不像以前我们把数据放在某个人抽屉里面由他自己享用，现在不同的天文台，不同波段的数据可以全世界分享，这是非常大的革命性的变化。科技的进步，同时也开启了对宇宙最远处全波段的探索，也就是我们能够看到宇宙是非常远的地方。我们来看这儿，回到这一页，这些数据快速的分享和分析使得我们能够做即时的分析，而且能够迅速的跟进来获得更重要的发现。另外公布数据和图象用于科学教育，使得我们有更多人都能够成为贡献者，能够更好的理解我们这个世界，同时也跟进了我们人类科学的方法，因此的话它的影响力，对于教授、教师的影响力是非常大的，同时也能够激起学生们对科学现象的兴趣。
这些发生改变都不是轻易发生的，它们花了几十年的时间才使得这些革命性的进展得到发生，那么下一面张幻灯给我们显示的是非常重要的一点，就是地球大气吸收了来自天体大部分波段的辐射，所以我们到天空外侧才能做更好的观察。我们跟乔杰他们谈怎么进一步观察，观察恒星，我们意识到我们要发展新的探测仪，采取新的方法收集数据，才能够一次性更好的观察天空。我们避免了吸收和散射，全波段的观测天体就需要进入太空，因此我们要有新的革新，并不是偶尔发生的，而是早期的天文学家，包括天体物理学家他们投入了很多的心血，第一次发现来自太阳系X射线的来源，同时也了解了这些恒心X射线的性质。我们看到1962年发现第一颗X射线的恒星，天蝎座X一，天蝎座X一是太阳一千倍，而太阳的光学光度等于100万倍自身X射线的光度，这是非常奇怪的辐射过程，它也告诉我们有一种新的恒星。刚才说，第一次发现1962年，1970年我们又有了新的设备，就是自由卫星。自由卫星它工作了两年，我们发现了X射线的来源，这个天图采取的是我们银道坐标，银行系作为中间的水平轴，高银纬大多数天体都是系外的。这个卫星的敏感度实际上比我们看到的，所需要的效率高出一万被，而且你可以看到我们通过它探测到360光源，X射线、双星、类星体星系团等等，当中也包括中子星和黑洞，双星系统中还有数星的气体，X射线，核子释放的能量都比核聚变高出100倍。而且星系等离子体还有比重子重一百倍的物质，所以它的探测能力是非常强的。
而且通过发现这一些新的，让我们对星系有更多的了解，我前面也提到了这些等离子含的重子物质比星系更多，我们换一个角度看问题，为了提高探测器的灵敏度和角的分辨，我在1960年提出了X射线的望远镜，我们觉得采用原来的那种望远镜是没有办法实现灵敏度和角分辨率提高的，作为物理学家我们知道X射线的性质，我们认识到基于这样一致性质必须要采用流入射得到高效率的发射，因此我们认识到需要发展可行的，新型的望远镜。我们也曾经和普瑞昂斯在1960年之前就写过一篇论文，通过这个论文我们提出一些设想，看怎么提高灵敏度和分辨率，如何开发出新的望远镜。实际上这些技术最早被用于太阳的观测，大家可以看到这是美国的宇航局他们第一个载人空间站是1973年，他们当时释放了卫星还有火箭，当时的宇航员他就在太空当中用胶片记录下来分辨率为5角秒的太阳图象，并带回了地面，这给我们提供新的机会，这发现非常重要的，因为当时我们CCB，而且分辨率特别角分辨率要提高对我们来讲是非常重要的，所以他们采用的这样一种新的做法可以让我们更清晰的来看到太阳的图象，所以大大的改变了我们对于那一些太阳系当中等离子所含有的物质有了更多的了解，所以当时我们开发出来更高效的望远镜，而且也是非常大型的望远镜，使得我们可以更好的来探测那些太空的星际。
后来有了爱因斯坦天文台，这个天文台为了纪念爱因斯坦而命名的，它是第一个使用望远镜的X射线天文台，它的角分辨率达到4角秒，而且它的有效焦核两个图象观测器和两个光谱仪大家看到这个图，这个工具可以看到，我们通过它看到的星际是什么样子的，我们看到了超新星，我们在在临近的银行当中看到的超新星，这是通过这样的望远镜获得的图象。这个X天文台在灵敏度取得了很大的进步，所以让我们看到临近的超新星和X射线双行星，也就是说它使得天文学能够向前推进，我们现在发现我们能够将我们由此获得的数据传给其他从事天文学研究的人，而且让他们也使用这些数据，所以对我们来讲是一个非常重要的目标，我们的研究小组希望很快的来分析这些数据，把这些数据提供给我们这个小单元之外的天文研究人员。
事实上在5千个天文台所获取的数据当中我们要对它进行提取、进行分析播到世界各地，当然当初我们这个想法可能有所超前，但是我们看到在1999年又有了千达拉天文台他们比爱因斯坦天文台灵敏度又高了一千倍，1962年到1999年我们天文台灵敏度高了100亿倍左右，这样使我们更多、更深、更远看到整个星系，这是异常巨大的进步。李政道先生刚才谈到科技发展速度越来越快了，我们认识到如果这个天文台，这个望远镜就是我63年所超越的那个望远镜，没有真正发展起来的话，可能就要延迟很多时间对星际对太空的理解。我们当时推出那样的望远镜，68年做到已经很大进步。我们看一下X射线天文台带来其他的成果，它不仅仅是一个建造天文望远镜的问题，实际上建造这个天文望远镜涉及到很多其他的学科，其实我所演讲的内容就强调一下这个领域带来其他科学的进步，宇航员要了解很多其他的知识，他们要掌握系统工程学的知识，科学系统工程学，你在太空当中要很好的操作太空船需要掌握这方面的知识，而且要有非常好的运作计划，确保你所做的工作能够保证进行观测，所以运作的整体计划是非常重要的。
现在我们看到一个新的特点就是我们前面提到的，为了使得数据传播到世界各地区，我们就需要对数据进行一个非常好的较准，现在有端对端数据化的数据校准，这是双赢的局面，高质量数据校准的数据不能集中在小部分人手中，要提供给各个领域的科学家，获得更大的发现和产出，我们要注意数据的发布和存档。另外一个重大的使命，哈勃太空望远镜，大家都熟悉哈勃太空望远镜，在这个图当中你们可以了解这个望远镜，它在现代望远镜中最著名，因为它给出惊人数量的，非常高质量的数据，而且它有极高的角分辨率，这个角分辨率达到0.070角秒，这是非常大的革命，它有极高的灵敏度，33等星。那么前面我讲到了太空望远镜的研究以及所产生结果的传播是非常重要的，所以我们就和一些同事筹建了太空望远镜科学研究所，我们采用科学系统工程的方法，把这种方法引入到了哈勃太空望远镜当中。对哈勃太空望远镜你需要有非常好的定位，在整个的星空当中要有非常好的定位，所以我们要DM这样的太空望远镜在一开始的时候，我们通过这些DM太空望远镜进行必要的观察，但仅仅做这样的观察还不够，后来我们意识到，我们应该在整个星空当中布满更多的观测点，所以我们就有了引导星的星表，它一共涉及到大概43000多颗恒星，它的星等是18.5到19.5，位置准确度是0.3到0.75角秒，前面我也提到了我们发展端对端数字系统，通过这个系统支持观测计划的进行，进行数字的校准和发布。所有这一切可以在90个小时之内完成，之后就可以实现世界范围内数据快速发布，我们已经做了这方面的工作，这不是一个玩具，轻而易举能够完成的，我们图形可以在很多专业人员之间分享，这张是哈勃每周给出的数据量，这数据量非常大，箭头显示是一切停止和使用所产生的，实际上宇航员可以安装获得更大数量的仪器，这样一来可以使数据量超过30倍，所以哈勃数据库使用单位是千兆每天非常大，这里看到红色表示新增加的数据，绿色表示减损的数据，所以我们采用新的工具可以带来更多数据的生成，所以我们必须要大量的处理这样一些数据，而且对这也数据进行存档，进行研究，进行暂处理就变得越来越重要了。
