射电望远镜科普

迪迦奥特曼有一句话，叫做 “大古变成了光”，那么什么是光呢？人眼可见的光实际上是由粒子组成的，这种粒子被称为光子，可以把它想象为特别小的弹珠。所以嘛，大古其实是变成了一堆弹珠。

人眼可见的光是由这些弹珠组成的，但由这些弹珠组成的东西未必都是可见的光。举个类比的例子，桌子是由木头组成，但由木头组成的物体未必都是桌子，也可能是椅子。你可以把这些弹珠比作木头，可以组成各种类型的家具，这些弹珠除了能够组成肉眼可见的光，还能组成我们肉眼看不到的光。

那如何才能 “看到” 那些看不见的光？通过机器来 “看到” 这些不可见的光。比如我们通过收音机可以收听到很多广播，这些广播就是通过这些不可见的光来传播的。这些不可见光（一堆弹珠）从千里之外信号塔被发射出来，然后在空中飞翔了很长一段距离，被我们的收音机接收到，尽管我们没有看到这些不可见的光，但我们听到了它的声音！

一台正在收听信号的收音机

我们已经有了光学望远镜，为什么要建立射电望远镜？因为光学望远镜只能看到那些肉眼可见光，而射电望远镜如同收音机一样，可以收到那些肉眼看不到的光，这些不可见的光是由地球之外的物体发出的。假设有外星人向地球发射了这些肉眼看不到的光，我们就可以通过射电望远镜接收到，或许通过收音机就能接收到！所以嘛，平时可以多听听收音机，碰碰运气。

# 小型射电望远镜

下面来介绍一下小型射电望远镜。为了方便理解，这里我把光称为弹珠。

下图中是常见的电视锅，黄色的线条就是弹珠的轨迹，可以看到这些射过来的弹珠经过电视锅的反射作用汇集到了一点。

电视锅把弹珠汇聚到一点

为什么要这样做？以 FAST 射电望远镜为例，FAST 看起来就像一个大锅（其实就是一个大锅），如下图所示。做成这种大锅的形状是有好处的，它可以将从地球外过来的弹珠汇集到一点。

FAST 望远镜

可能有人会问，为什么要把入射的弹珠汇集到一点啊？因为我们要在这一点放一个东西来统一接收这些弹珠，这个东西叫做天线，如下图所示。如果你看过 FAST 的话，可能会注意到 FAST 的上方悬挂的有一块大物体，那个物体也是天线。当然，电视锅上那个圆筒也是个天线，就像玩具一样，天线也有各种形状。

天线

你如果被树上的小苹果砸到了，肯定会感受到这颗小苹果的重量。同样的，天线被弹珠砸到后，天线也会感受到该弹珠的 “重量”。

之后天线会把弹珠的重量等信息告诉电脑，让电脑在显示屏上显示出该弹珠的重量，然后我们就能通过电脑看到这些肉眼看不到的东西了。

然而这里面有一个问题，天线把弹珠的信息告诉电脑，电脑未必能听懂。这时候就需要一个翻译器了，把天线说的话翻译成电脑能够理解的语言，这个翻译器叫做接收机，如下图所示。

接收机

在电脑上我们会看到什么呢？如下图所示，你可以把它当成水面，然后鼓起来的地方是由于弹珠打在水面上溅起的浪花，也就表明咱们接收到了这些弹珠。弹珠的 “重量” 越大，溅起的浪花越高。当然，溅起浪花的不同位置对应不同类型的光，比如可见光中的蓝光、紫光、绿光，不可见光中的紫外线、红外线等，就如同不同家具在家中的摆放位置不一样。

如果你听过收音机的话，就更好理解了，哪个数字处有捡起的浪花，你把收音机的频道调到那个数字，就可以听到广播了。

鼓起的浪花

然而，如果弹珠的 “重量” 太小，以至于我们看不到溅起的浪花，那么虽然我们收到了弹珠，却无法察觉到。这时候就需要一个东西，即放大器，放大器可以让浪花变得更高，就如同放大镜一样。放大器如下图所示。

放大器

把天线、放大器、接收机连接后如下图所示，称为接收链路。之后便可以把接收链路放置在大锅的焦点处，来接收来自宇宙的信号了

接收链路