叶叔华:94岁的“天文之星”
2021-06-07吴雪
今年94岁的叶叔华,是中国科学院上海天文台名誉台长,我国天文地球动力学的奠基人之一。在中国,大家习惯叫她“叶先生”;在国际科学界,人们尊称她为“Madame Ye”;在浩渺的宇宙,小行星3241号被命名为“叶叔华星”。有人称赞叶叔华是中国天文界最亮的那颗星,她却说:“我只是一粒小小的芝麻,在漫漫宇宙长河中,不值得一提。”
确定北京时间
1927年,叶叔华在广东出生,那一年12月,广州起义爆发。迫于战争和生计,叶叔华跟随家人经历了多次迁徙才完成学业。1945年,抗战胜利,中山大学来中学招生,热爱古文的叶叔华执意选择文学专业。
一门心思想学古文的叶叔华,遭到父亲的阻挠,两人三改志愿达成折中方案:数学系。由于当时的中山大学没有单独的数学系,只有数学天文系,叶叔华便被理学院以全区第一名的高分录取。
大一时,邹仪新教授讲的天文课特别有意思,叶叔华深深被吸引了。到了大二,她便决定主修天文。大学毕业后,她和人生伴侣程极泰一起到南京紫金山天文台求职。
1951年底,叶叔华进入当时紫金山天文台所属的上海徐家汇观象台。第一项工作是观测恒星,计算恒星时,再换算成世界时。
1957年秋,中国科学院召开时间工作会议,当时我国授时工作精度已达到国际先进水平,但徐家汇观象台在我国东端,发播的时号在西部不容易收到。会议决定在中西部建立大型授时台,并且建立中国的世界时标准,不依赖国际合作。后来经过在西部选址,决定在西安附近建设新的授时台,即今日的国家授时中心。1958年,筹建我国世界时综合系统的重担,落在了32岁的叶叔华身上。
“我衡量了一下,一定要做得和国际上一样好,最主要是保持数据平稳,要搞一套自己的方法。”叶叔华说。
到了1964年,中国世界时系统达到世界第二名,1966年初正式作为我国的时间基准向全国发送,这就是后来的“北京时间”。
叶叔华了解到,1966年,新出现的VLBI的分辨率比传统观测仪器提高了几十倍,而且不需要电缆,各个天文台站借助原子钟就可以连接起来,相距可达几千公里。更让叶叔华振奋的是,这一技术利用空间射电源,银河系外也能观测到。VLBI技术可以用在天文的许多方面。
尽管这项新技术成本比较高,即使在一些发达国家也鲜有人问津。但叶叔华敏锐地看到了它的应用前景,1973年,她提出了发展VLBI的计划,挑选了一批“骨干”出来,决定先试制6米望远镜。
1981年10月,叶叔华担任上海天文台台长,VLBI项目正式上马。1988年起,国际天文学会和国际大地测量学会宣布,世界时测定全部采用VLBI、激光测人造卫星和GPS等新技术,如果当初没有预估到这一趋势,我国的时间测量优势将全军覆没。
让中国拥有更多主动权
在VLBI梦想成真后,目光长远的叶叔华又开始为中国天文事业谋划下一个“风口”——建立SKA(平方公里阵列射电望远镜)亚洲科学中心。
SKA,作为一个特大型国际联合科学工程,它由分布在南非及南部非洲8个国家的2500个高频蝶形天线,以及分布在澳大利亚西部沙漠无线电宁静区域的上百万个偶极子低频天线组成。
这些相隔3000公里的望远镜建成后,将组成比目前世界上最先进望远镜灵敏上百倍、巡天速度提高上万倍的超级望远镜,科学家们希望借此实现探寻“宇宙第一缕曙光”、利用脉冲星测引力波、检验引力理论等科学目标。
时间回到1994年,为了争取SKA在中国落地生根,国家天文台成立了国际大射电望远镜中国推进委员会,并提出了FAST工程概念。FAST即后来建成的500米口径球面射电望远镜(天眼望远镜)。
用叶先生的话说,FAST是中国自主建设的SKA先导项目,最大的技术是解决了球面镜随时变抛物面镜这一难点。虽然首个大口径射电望远镜最早出现在美国,但是FAST作了许多重要改进,它的成功,得到了國际同行的赞誉。
(摘自《新民晚报》 吴雪/文)