天文问与答

Q1一个简洁明了的物理规律或宇宙天体图像，为什么需要这么大的数据才能揭示出来？在这些数据获取、处理和呈现的过程中，需要做哪些工作？最难对付的事情是什么？

迈克尔·克雷默：我想大多数的这些信号都是非常非常弱的，这是其中的原因，噪音非常多，所以要是想在这么多的噪音中找到天文信号，我们要找到比较好的处理系统，另外数据量非常大，我们要把它们拆成小块才能解释我们天文信息、天文信号，这是其中一个重大的挑战。我们现在所用的技巧都是在噪声中找到真正有价值的东西。

Q2这个问题好像说因为天文的信号太弱了，如果要把这个信号规律搞清楚，需要大量的数据叠加在一起，我觉得好像是一个根本的问题。能不能请路如森研究员讲讲黑洞被拍到过程当中，有什么困难。

路如森：针对黑洞成像，因为我们从本质上讲，当然实际还是信号比较弱，我们要想探索到这个数据我们需要记录大量的数据，数据越大灵敏度越高，带宽每提高1倍，灵敏度要提高2倍。

Q3中国天眼FAST还能够探索宇宙中什么样的新领域？优势在哪？我们在座的学生，需要做什么学习和准备，才能用FAST做出重要发现？

孙才红：针对这个问题，我首先想回答一下我们FAST本身的科学目标，FAST本身要研究中继星，另外我们观测脉冲星，研究整体恒星的起源演化。还有联网观测，以后FAST要加入这个网，要起到一个很大的作用。另外我们要基于星际大分子的研究，主要研究生命起源，还有星际通讯信号，是否存在外星的文明。从目前的情况我们按照这样的科学目标，我们整个接收机的设计，望远镜的设计。包括一些以后大家提出一些新的想法，对于FAST来说，对于天文学的研究来说，我们希望能够得到进一步的拓展。现在的学生有这样的想法，我们希望大家好好学习。一个是科学方面，一个是工程方面，希望大家在这两个方面都能够积累自己的知识，然后加入到我们这个工作中来，发挥应用的作用。

Q4FAST捕捉的数据量很大，除了人工智能的处理，要做未知的发现，如何做结合，才能做出天文发现啊？

谢晓尧：我刚才讲的不管硬件、软件架构，随着FAST现在运转越来越好，数据量成倍增加。刚才孙总也讲了，我给大家看的就是FAST要求我们采样频率提高4倍，现在更多传到我们实验室压缩了8倍，都是有损压缩，我认为像这些数据的话，实际上它接收下来以后，要解决传输的问题，要解决存储的问题，要解决计算的问题，这些如果在我们通讯领域和计算领域，我觉得有很多基础的东西要学习的。

Q5现在射电望远镜有我们贵州FAST单一大口径的，还有美国即将建成的列阵27台的，我不知道这两类望远镜优缺点是什么？

路如森：我觉得应该是各有优缺点，你刚才举的美国的27面的望远镜，非常领先的阵列像我们对黑洞拍照这件事情只有亚毫米波才能做。如果在亚毫米波不能做很大，对镜面的平整度有要求，这样就要想办法。干涉仪就是非常好的做法，这是非常灵活的。

主持人：就是从射电天文接收与天际电波的角度来看，单个望远镜做大一点，分辨敏感度不行，需要多个望远镜联合起来。如果观测脉冲星，不需要成像，记录天体谱信号，这样用单个大的望远镜显得很有优势。

Q6黑洞直径是多大？

路如森：黑洞的直径，刚才我报告里面讲了一下，黑洞它有一个视力范围，它的视力范围讲为直径，跟质量有关系大的，质量大视力范围大。

Q7我想知道要多少个望远镜才能看清楚这个黑洞？

路如森：我们用这个技术联合世界上望远镜进行成像的话，望远镜的分布是非常关键的一个因素。至少五六个以上才可以，少的不行，当然越多得到的图像质量越好。

Q8黑洞的拍摄科研活动中有很多望远镜参加，但是我们FAST望远镜没有参加，这是为什么？

谢晓尧：是这样的，我们FAST接收片段是70到3个G，这个是属于超短波和分米波的频段，这次联网你们看一下，联网是毫米波和亚毫米波，毫米波是30个G到300个G，亚毫米波是300个G到3000个G，两个观测频段不一样。

Q9网上说物理学家霍金曾告诫不要回复外星人的信号，现在FAST收到外星人信号，会计划回复吗？

谢晓尧：上一次中国科普行到高校的时候，霍金的弟子跟我在一起讲这方面的问题，我讲这方面的计算，他讲宇宙，当时我也问了他这个情况，霍金到底有没有这个回答，他给我否定。

孙才红：FAST本身处于一个调试状态，我们从近期已经开始投入运行，也进行国家级的验收。从我们本身科学目标来讲，以后肯定会考虑这方面的观测，现在国际上确实有人从专业方面问我们观测的。从长远的角度来说，FAST一方面在这方面也跟专业的活动观测，以后长远合作时间会更多一些。

主持人：就是FAST还是会干这个事。确实有很多望远镜投入到搜索地外文明的信号当中去，那么FAST也做了一些实验，目前为止没有收到信号，将来会投入更多的时间。

Q10我们既然已经证实了黑洞的存在。我想知道有没有白洞？我在一篇报道上面看到既然有黑洞的存在，就有白洞的存在。

路如森：我不是研究白洞的专家，从实验观测来看，没有白洞存在的证据，所以我不能说有白洞的存在。从数学角度来看，可能白洞和黑洞是一个解。

我不能说有白洞，因为我从观测没有找到任何说白洞的存在。就是可能有，还没有发现。

迈克尔.克雷默：我觉得有很多可能性，但是对我来说这是很难的问题，目前没有相关的证据。比较好的方法首先找一些简单的方法，如果简单的方法行不通再去找复杂的方法。目前我们没有任何白洞存在的一个证据。

Q11贵州在发展大数据，有一种说法谁掌握了这个数据，谁就掌握了未来。今天聆听各位专家的演讲，天眼每天都在产生海量的数据，这个我认为也是非常重要。这些数据对我们有什么样的意義，以及对贵州经济社会发展有什么意义。

谢晓尧：首先我想给大家说一下，目前腾讯数据中心落户我们贵州，也就在贵阳贵安，包括苹果的数据中心还落户贵州，还有华为等等，这是我们5年以来的战略以来很实际的东西。FAST在海量的数据产生以后，给我们提供了一个非常难得的机会，数据存储问题，数据处理问题。刚才FAST这么大的数据量，处理完了以后这个数据怎么办，我们现在导在磁带上，你想这需要消费多少电，FAST落户贵州都为我们数据中心做准备工作，对贵州是非常非常好的技术促进。（编辑/高纬时）