卡爾·央斯基 - 簡(jiǎn)介
卡爾·央斯基,美國(guó)著名的無(wú)線電天文學(xué)家。他于1905年出生于美國(guó)的俄克拉何馬州。他在大學(xué)里拿到了物理學(xué)學(xué)位,之后到貝爾實(shí)驗(yàn)室工作。在貝爾工作室工作期間,他用自己發(fā)明的天線接收了一種信號(hào),這種信號(hào)在當(dāng)時(shí)的世界上,人們并不知道而且也并不相信有這種信號(hào)。這種信號(hào)引起了卡爾·央斯基的好奇心。于是,他用了一年的時(shí)間來(lái)分析和研究這種奇怪的信號(hào)。終于在另一位電信工作者雷伯的幫助下,重新接收到了這種信號(hào),并且是與央斯基所接受到的完全不同波長(zhǎng)的信號(hào)。由此他們確認(rèn),這種信號(hào)是來(lái)自于銀河系中的人馬座上。由此,射電天文學(xué)誕生了。
卡爾·央斯基于1905年逝世。在他短暫的生涯里,他一直致力于射電天文學(xué)的研究,即使是在世界大戰(zhàn)期間,也沒(méi)有中斷過(guò)。射電天文學(xué)也因?yàn)榭枴ぱ胨够呢暙I(xiàn)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展?枴ぱ胨够巧潆娞煳膶W(xué)的奠基人。
卡爾·央斯基 - 人物經(jīng)歷
央斯基于1905年10月出生在美國(guó)。他的父親是捷克后裔,但早已在美國(guó)定居并成為威斯康星大學(xué)的一名教授??央斯基在他父親任教的大學(xué)取得物理學(xué)學(xué)士學(xué)位,畢業(yè)后留校任教1年。1927年他到貝爾電話實(shí)驗(yàn)室工作。當(dāng)時(shí),無(wú)線電電話剛剛開(kāi)始運(yùn)營(yíng),從倫敦打電話到紐約3分鐘時(shí)間要75美元,不僅很貴,通話中還常常受電磁干擾。第一臺(tái)無(wú)線電話使用的頻率極端地低,只有60KHz,波長(zhǎng)則長(zhǎng)達(dá)5千米。到1929年,頻率提高到10-20MHz,但電話仍然受到很強(qiáng)的名來(lái)源不明的電磁干擾。央斯基被指派去研究短波無(wú)線電通訊中的天電干擾問(wèn)題。所謂天電干擾是指來(lái)自空間的無(wú)線電波的干擾,這些干擾來(lái)自大氣中的雷電、太陽(yáng)耀斑爆發(fā)引起的地球電離層的擾動(dòng)和來(lái)自宇宙天體的無(wú)線電輻射。
1931年12月,央斯基研制了一臺(tái)由天線和接收機(jī)組成的設(shè)備,天線看上去有點(diǎn)像飛機(jī)翅膀的骨架,下面安上了四個(gè)輪子,可以在一個(gè)馬達(dá)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)起來(lái),被稱為“旋轉(zhuǎn)木馬”。央斯基首先發(fā)現(xiàn)了兩種天電干擾訊號(hào),一種是附近的雷暴活動(dòng)引起的,另一種是由遠(yuǎn)至100英里以外的雷暴經(jīng)過(guò)電離層反射而來(lái)的。1932年1月央斯基又發(fā)現(xiàn)一種十分微弱而又十分穩(wěn)定的干擾信號(hào),這使央斯基產(chǎn)生了很大的興趣。起初,他認(rèn)為是來(lái)自太陽(yáng),但經(jīng)多次監(jiān)測(cè)才發(fā)現(xiàn)這種干擾信號(hào)是來(lái)自銀河系的中心-人馬星座的方向,1932年正式確認(rèn)發(fā)現(xiàn)了銀河系中心的射電輻射。射電天文學(xué)從此誕生了。
卡爾·央斯基 - 發(fā)現(xiàn)之旅
央斯基生活的時(shí)代,正是無(wú)線電工程學(xué)迅猛發(fā)展的時(shí)代。1931年,他在美國(guó)新澤西州貝爾電話實(shí)驗(yàn)室研究和尋找干擾無(wú)線電波通訊的噪聲源時(shí),發(fā)現(xiàn)除去兩種雷電造成的噪聲外,還存在著第三種噪聲,那是一種很低又很穩(wěn)定的“哨聲”,卡爾·央斯基還發(fā)現(xiàn),它的周期不是24小時(shí),而是每天提前4分鐘來(lái)臨。這微弱的電波不像來(lái)自于太陽(yáng)。央斯基想到它很可能對(duì)應(yīng)于星空上某一固定的點(diǎn),因?yàn)橛^測(cè)站的天線陣無(wú)法確定噪聲源的準(zhǔn)確位置,只能大體認(rèn)為與銀河中心的方向相等,央斯基對(duì)這一噪聲進(jìn)行了一年多的精確測(cè)量和周密分析,終于確認(rèn)這種“哨聲”來(lái)自地球大氣之外,是銀河系中心人馬座方向發(fā)射的一種無(wú)線電波輻射(也稱為射電輻射)。這個(gè)意外的發(fā)現(xiàn),引起了當(dāng)時(shí)天文學(xué)界的震動(dòng),同時(shí)令當(dāng)時(shí)人們感到迷惑,誰(shuí)也不認(rèn)為一顆恒星或一種星際物質(zhì)會(huì)發(fā)出如此強(qiáng)烈的無(wú)線電波。但是,美國(guó)的另一位無(wú)線電工程師雷伯卻堅(jiān)信央斯基的發(fā)現(xiàn)是真實(shí)的。他研制了一架直徑為9.6米的金屬拋物面天線,并把它對(duì)準(zhǔn)了央斯基曾經(jīng)收到宇宙射電波的天空。
1939年4月,他們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn)了來(lái)自銀河系中心人馬座方向的射電波,所不同的是,央斯基接收的是波長(zhǎng)為14.6米的無(wú)線電波,而他接收到的是1.9米的無(wú)線電波。這樣,雷伯不僅證實(shí)了央斯基的發(fā)現(xiàn),同時(shí)還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了人馬座射電源發(fā)射出許多不同波長(zhǎng)的射電波。
1932年12月貝爾實(shí)驗(yàn)室向新聞界發(fā)布了這一發(fā)現(xiàn),《紐約時(shí)報(bào)》在頭版進(jìn)行了報(bào)道,這是人類第一次探測(cè)到來(lái)自太空中的無(wú)線電波。央斯基的這一重要發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了射電天文學(xué)的序幕。 央斯基發(fā)現(xiàn)銀河系的射電輻射雖屬偶然,但這是在無(wú)線電通訊發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物,是偶然中的必然。當(dāng)然,這與央斯基個(gè)人豐富的學(xué)識(shí)、敏銳的思想和對(duì)新現(xiàn)象窮追不舍、非要弄清個(gè)水落石出才擺手的精神和品質(zhì)有關(guān)。
卡爾·央斯基 - 研究成果
1933年,卡爾·央斯基通過(guò)研究長(zhǎng)途通訊中的靜電噪聲發(fā)現(xiàn)銀河中心在持續(xù)發(fā)射無(wú)線電波,透過(guò)此研究而建立了射電天文學(xué)。
1947年,貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明晶體管。參與這項(xiàng)研究的約翰·巴丁、威廉·蕭克利(William Shockley)、華特·豪舍·布拉頓(Walter Houser Brattain)于1956年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
克勞德·香農(nóng)于1948年發(fā)表論文《通訊的數(shù)學(xué)原理》,奠定了現(xiàn)代通信理論的基礎(chǔ)。
他的成果是部分基于奈奎斯特和哈特利先前在貝爾實(shí)驗(yàn)室的成果。
1964年阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射,并因此獲得1978年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明光電池。貝爾實(shí)驗(yàn)室也是UNIX操作系統(tǒng)和C語(yǔ)言的發(fā)源地。C語(yǔ)言是由Brian Kernighan、Dennis Ritchie 和 Ken Thompson 在1970年代早期開(kāi)發(fā)的。在1980年代,又由比加尼·斯楚士舒普發(fā)展為C語(yǔ)言。
卡爾·央斯基 - 后世紀(jì)念
為了紀(jì)念央斯基在1931至1932年所做出的這項(xiàng)貢獻(xiàn), 在1973年8月舉行的國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)第十五次大會(huì)上,射電天文小組委員會(huì)通過(guò)決議,采用“央斯基”作為天體射電流量密度的單位,簡(jiǎn)寫(xiě)作“央”,并且納入國(guó)際物理單位系統(tǒng)。
央斯基的發(fā)現(xiàn),是人類第一次捕捉到了來(lái)自太空的無(wú)線電波,射電天文學(xué)從此誕生了。這是天文學(xué)發(fā)展史上的又一次飛躍。