10億歐元造一面鏡子，改變世界就在那一瞬間

宇宙印象 深度科普欄目第185期 1609年，義大利天文學家伽利略發明了人類首個望遠鏡，其原理是利用凸透鏡和凹透鏡的組合對遠處的物體進行放大，其發明的望遠鏡屬於折射式。嚴格地說，伽利略不是第一個發現這個現象的人，但他確實第一個將這個現象完整用於發明，形成一個具備觀測實用性的裝置。之前伽利略的威尼斯就聽說有人發現了可看到遠處虛幻景象的技術，由此看出最早發現望遠技巧的另有其人，如今已經無法考證，姑且稱為路人甲或者民科逆襲者。之後的300多年，望遠鏡技術已經得到突飛猛進地發展，如今一面彙集人類智慧的頂尖望遠鏡已經達到數十億美元。

1990年代的哈勃望遠鏡讓人類看到了宇宙的奇妙，哈勃的可視直徑在4米，通過長曝和紅外波段的優異觀測能力，可以收集到遙遠宇宙的昏暗光線。

就像我們在夜間攝影一樣，曝光時間要非常長，哈勃望遠鏡拍攝深空天體也需要長時間曝光，盯住某個天區曝光幾個小時也是家常便飯。2012年，美國宇航局宣布哈勃望遠鏡通過長時間曝光拍攝到天爐座方向的極超深場圖像，展示了宇宙在132億年前的圖像，這張圖中包含了數千個像銀河系這樣的星系。

為了看到宇宙中更遠、更加昏暗的天體，歐洲南方天文台花費11億歐元建造了一面鏡子，這就是歐洲極大望遠鏡。雖然這是陸基望遠鏡，但觀測能力是哈勃望遠鏡的16倍，鏡面直徑也達到驚人的42米，一個巨大的鏡面顯然不是一體成型的，而是由數百個小鏡面拼接而成，如何把這些鏡面裝起來達到要求的觀測精度，這又是一項難題。歐洲極大望遠鏡一旦建成，可對宇宙極早期狀態進行觀測，同時也可以研究暗能量和暗物質。別小看這兩個東西，至今人類對它們幾乎是一無所知。

尤其是暗能量，其產生的斥力效果使得宇宙加速膨脹，一種可對抗引力的能量效應如果被人類所掌握，這畫面太美不敢想像，至少從目前看屬於科幻內容，甚至在某些人眼中會被貼上偽科學的標籤。現實情況是，暗能量主導的宇宙加速膨脹我們是一無所知，而暗物質卻有點眉目，傳說中的大質量弱相互作用粒子可能是暗物質粒子，目前全世界都在找這個東西，歐洲極大望遠鏡加入後能夠提供觀測上的論據支持。

就像引力波的發現那樣，位於美國的兩個引力波探測裝置收到了引力波信號，軌道上的費米空間望遠鏡卻沒閑著，就在地面站收到信號後的0.4秒，費米望遠鏡也探測到一次強大的伽瑪射線，最終證明這是13億光年外兩個黑洞的合并，這股能量相當於3個太陽質量。歐洲極大望遠鏡也會扮演這個角色，用10億歐元造一面鏡子，改變世界就在那一瞬間。

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