迎着朝阳,在微风细柳的映衬下,我开始了国科大夏令营的第一天。

  本以为我们的行程会如同参观普通博物馆一般,枯燥无味。但罗会仟老师关于超导物质的科普讲座却让我眼前一亮。身为科研科普达人的罗老师,很善于让高深的科学原理走入同学们的心中。通过灵巧精妙的实验,抛出一个又一个问题,罗老师让我知道什么是超导,超导的发展历程以及超导有什么用的问题。相比于以前物理课单纯的认为超导就是电阻为零的导体,现在我明白了为突破40k的天花板温度人类经历了多大的努力,我明白了中国人在超导领域是如何从落后走到领先的。抛开科学本身而说,罗教授的讲座更赋予了我一种责任敢与使命感,超导只是一个领域,从超导出发还有许多科学领域是需要我们这代人去贡献自己的力量的,我们的肩上担负这个国家科学领域的未来。

  下午叶盛教授关于结构生物学的讲座,更是给我开辟了一个新的眼界。在此之前,我只是单纯的在学校学习接触过生物,我从未想过生物学还有这么多分支,结构生物学与物理搭桥,从本质上了解药物或是细胞器的工作原理。叶盛教授的讲座引起了我很浓厚的兴趣,我也有意愿以后向此方面发展。相比于罗教授演讲带给我的责任感,叶教授的讲座给我带来的更多是危机感。抗生素药物从自然走向人工的过程,其实恰恰反应了人类科学从盲目尝试走向精确分析的必要性,我们必须摘下眼罩,在一片黑暗中竭力寻找光明的未来。

  最后用罗教授的一句话总结我这一天对科学的新的认知:科学研究不止要有用,而是一个摸清道路的途径。希望我以后也可以在科学的道路上前行,为探索科学之路贡献自己的力量!

徐子博

  今天上午14班英才1班的学生在老师和学长的带领下乘车参观了中国科学院国家天文台,其中有一个望远镜让我印象深刻,就是那个名为“郭守敬望远镜”的大天文望远镜,其全称为“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜”。根据天文台的讲解员教授介绍,它是一架视场为5度横卧于南北方向的中星仪式反射施密特望远镜。由于它的大视场,在焦面上可以放置四千根光纤,将遥远天体的光分别传输到多台光谱仪中,同时获得它们的光谱,成为世界上光谱获取率最高的望远镜。它使我国天文学在大规模光学光谱观测、大视场天文学研究上,居于国际领先的地位。而现在,幸运的我们就站在这座奇迹般的望远镜面前,观察了它的结构,并且感受到科学的神奇与力量天文台的工作组人员为了让我们能够得到参观这个望远镜的机会,提前将望远镜关闭维修,这样为了对培养国家未来科学人才而暂停工作组自己对天文数据的观测的大局意识和舍己为人的精神本身就值得我们高中生去学习。在此,应该对中国科学院兴隆天文台的所有科学家和工作人员致以深深的敬意。同时我们也要感谢英才计划给了我们这样的机会能接受这样的培养,并且见识到了科学前沿的内容。

  下面介绍一下此大型天文望远镜的工作原理:如图所示(此处无图哈哈),天体的光经MA反射到MB,再经MB反射后成像在焦面上。焦面上放置的光纤,将天体的光分别传输到光谱仪的狭缝上,然后通过光谱仪后的CCD探测器同时获得大量天体的光谱此望远镜就是根据这些天体的光谱来分析天体的各种信息,光谱包含着遥远天体丰富的物理信息,大量天体光学光谱的获取是涉及天文和天体物理学诸多前沿问题的大视场、大样本天文学研究的关键。但是,迄今由成像巡天记录下来的数以百亿计的各类天体中,只有很小的一部分(约万分之一)进行过光谱观测。郭守敬望远镜作为天体光谱获取率最高的望远镜,已突破天文研究中光谱观测的这一“瓶颈”,并成为最具威力的光谱巡天望远镜,它是进行大视场、大样本天文学研究的有力工具。该望远镜已对上千万个星系、类星体等河外天体的光谱巡天,已在河外天体物理和宇宙学的研究上,诸如星系、类星体和宇宙大尺度结构等的研究上作出了重大贡献。

  贡献之一就是在天文台工作组与清华大学天体物理学教授的合作下对恒星在超新星爆发之后留下的超新星遗迹(恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹)进行光谱分析,这极大程度上对理论天文学做出了贡献:超新星处于许多不同天文学研究分支的交汇处。超新星作为许多种恒星生命的最后归宿,可用于检验当前的恒星演化理论。然而,正是我们这次参观的天文台所观测到的数据否定了科学界以前对于恒星演化的基本理论。讲解员教授告诉我们,他们曾观测到某一同一个恒星,在短时期内发生了34次的超新星爆发

  这个数据震惊了国内外的理论天文学工作者:这完全颠覆了他们曾经对恒星演化的认识。在此之前的理论只能解释同一个恒星在达到某些条件后发生且仅发生一次超新星爆发的原因,至于发生两次及以上超新星爆发的恒星的演化依靠原有的理论根本无法解释。这就说明,科学界原有的恒星演化理论有不准确之处,而到目前为止还没有人可以解释。这就需要以后的科学工作者将自己的青春奉献在这项伟大的事业中去解释这个难题,而解决这个难题的人很可能就在我们之中。另一方面,这也说明了中国科学院国家天文台对于科学工作,天文观测等的重要性:如果没有这一座座伟大的,奇迹般的望远镜,人们也就不可能观测到同一恒星发生多次超新星爆炸的前所未有的现象,也就不可能认识到自己原有的理论有不足之处,从而努力发现不足之处并加以改正、优化。正因为有了中国科学院兴隆天文台,科学家们才能有诸如这样的许多成就。科学就是这样,人们对自然对宇宙的认知就是人们在一遍遍的发现以前理论中的错误之处并改正和优化的过程。

  而中国科学院兴隆天文台就给人们提供了这样的发现新现象的机会发展科学的平台。我们应该感谢国家这样的投入,使得我国在天体观测和天文学走在世界的前端,处于世界领先的位置。

 

  今天是第二天,是让人大开眼界的一天。

  上午,兴隆观测站晴空万里。一上去,郭守敬望远镜〔LAMOST〕那奇特的形状就映入了我的眼帘。虽然在来之前已经做了很多的功课,但是在见到它时还是不免有一些惊讶。我们最先登上的是二米一六的望远镜(名字真的就这么朴实)。一上去,一根巨大的极轴占据了我的整个视线——实在是太大了。在惊讶之余,我定睛一看,发现其实整个的结构和我们业余观测的望远镜是一样的——赤道仪,配重,天文望远镜。所以我接受起新知识来就更快更容易了。不得不佩服咱们中国科学家的毅力,这么大一个设备,在上个世纪硬生生地被我们自己攻关研发出来了。随后我们到了最具特色的LAMOST。它分为三个区域,Ma楼,Mb楼和焦面。Ma楼里的镜子是一个由多块六边形镜子组成的反射镜,每一面六边形镜子可以微调,使反射能满足我们的需求。通过Ma反射的光到达Mb,一个更大的多面六边形镜组成的反射镜。Mb再将光线汇聚到焦面上。焦面由四千根光纤组成(感觉是个庞大的精细活),可以分成几组分别将光线交给连接的光谱仪进行分析。这LAMOST可是颠覆了我对于天文望远镜的印象——我从不知道望远镜还能搞成这样。不错不错,开眼界了。我们还去参观了很多其他地方,我也去看了看日珥镜(我们学校也有,但是那里的感觉稍微大一点),只可惜今天没有日珥。我们也了解了一下在没有计算机帮助的情况下科学家们是怎么样开展工作的。
  下午去了中科院力学研究所——钱学森先生创办的地方。那高铁的动态模拟可是让人大饱眼福。没有办法做出真的高铁怎么办?等比例模型呗!真的,那模型除了大小,其他一模一样。在压缩气体的推动下,那模型还可以加速到三百公里每小时——跟高铁一样快,并可以以此来研究一些空气动力学方面的问题,像进入隧道时产生的激波之类的。随后又去了隔壁的风洞实验室。我发现这个风洞跟我想的很不一样——从原理到风洞形态都不一样。风洞的负责人为我们详细地讲解了风洞的原理,还有风洞的一些重要部件。其中他还提到了风洞实验的重要性,也就是为真正的飞行器上天打下基础。感谢这次夏令营,让我有机会近距离地感受如此高精尖的实验室!
  晚上回来我溜去打了会儿篮球。果然如我所料,篮球是增进感情的大好方式。一打起球来,大家也都熟络起来了。其实我发现这就是夏令营的奇妙之处——一位来自哈尔滨的同学和我在一个队,咱俩地处天南地北,平时肯定见不着面,但是这次夏令营让我们有机会见面了。跟着他打了一阵子,发现自己都有点东北腔调了!不错不错,这夏令营真不错哈哈哈哈!
    最后的话,今天其实非常累,那我也就早一点休息咯。

吴中源

  2018年7月27日是中国科学院大学主办的夏令营"拥抱国科大,触摸科学的心跳"正式开营的第二天。经过了第一天的了解,同学们对第二天的参观行程充满了期待。

  昨夜的一场小雨,为同学们接风洗尘,今早的国科大于是弥漫着雨后草树的清香。这是独属于雁栖湖的气味,在燥热的夏日中显得沁凉怡人。两弹一星的实验旧址环抱在群山之间,是自然与历史的无缝接驳。

  天光投下云影,同学们从怀柔出发,驶向位于河北承德的中国科学院国家天文台兴隆观测站。公路平坦宽阔,班车载着同学们风发的意气,在山间自如地纵横驰奔。

  来到天文台,登上狭窄简朴的栈道与楼梯,解说员带领同学们逐个体验了天文望远镜,滤光片将耀眼的日光过滤到肉眼能够细细分辨的程度,让同学们更加入微地了解我们每日见得最多的天体。

  之后解说员依次为同学们介绍了60cm望远镜、郭守敬望远镜和2.16m望远镜,其中郭守敬望远镜尤为震撼笔者。无论是精密的结构、大数量级的光纤还是自动化远程化的数据处理,都令同学们大开眼界。"兴隆天文台大型望远镜全年无休,即使是大年三十,也有许多的科研人员在天文台做研究工作。年三十处于冬季,大气温度梯度平缓,还在是难得的无月夜,正是采集数据的良好时机……"解说员平淡得如同吃饭喝水的语气,落入同学们耳中却惊雷一般地炸响。

  见识过了"窥天之镜"之后,同学们又乘车来到了位于怀柔区的中国科学院力学研究所。高铁和飞机,使人类的移动效率赶超了冯虚御风的狂想,正是在这里,它们从图纸一步步变成现实。

  大型交通工具的提速面临着重重障碍:黏滞阻力导致环量的改变与涡流的形成,雷诺数增加到限度导致的湍流带来的四面八方的冲击,空气高速运动对发动机性能的要求⋯⋯每一个难关都需要艰难地攻克,科研并非一帆风顺之事。

  从1987到2018,我国的风洞打破了美国保持30年的纪录,达到了6至7马赫的不可思议的高速。当被问到这台设备造价的时候,解说员微微一笑:"700万美元。"而从解说员的口中我们了解到,美国要制造同样性能的风洞需要2亿美元。造价的比对,凸显出我国科研人员辛勤几十年的结晶。

  怀揣着敬畏,同学们踏上了夕阳下的归程。

 

 

  国科大参观的第二天。雾霭沉沉,遮盖的卷积云压抑,只剩边缘的光晕羸弱地昭示着太阳的存在。仰望天空,白垩,白垩得像从未知道黑夜。今早很早就被叫醒,梦中的星空璀璨无比,流动着,旋转着。

  可惜没有了昨晚那抹星光,白昼索然无味。

  听过无数故事,唱着不知名的歌谣,吃过早饭,依旧困倦。登上大巴时,尚且迷茫,忘记目的地,也无力欣赏沿途的风景,醒来即已在一座山下。

  唔,似乎是座天文台,遥遥悬在山巅的林中,显出一个白色的天顶。犹抱琵琶似的,我不断想像山顶的景象。想必应该是一群孤独的离群索居的白发老头子悠闲地泡着咖啡,计算着数字吧。可是,山上却有成片的松林,在风中摇晃,传来松果撞击的声音,啪嗒啪哒,轻轻的,香香的,软软的。沿路开满小花,五颜六色的自赏着。温度降得低了许多,惬意仿佛在秋天,我心中暗喜。

  从未想过,望远镜能够像一头庞然巨兽一样自由移动,追寻着天空中一丝一缕的星光。我触摸着2.16米口径卡焦望远镜的身体,想到了很早前看到的视频。视频中,它的天顶正在缓缓展开,漏出漫天星辰。极轴指向南北,永恒不变地对准了遥远的光芒。

  还有郭守敬望远镜,虽然不能拍照很是令人苦恼,但却异常精巧美丽,我永远无法忘记。

  更值得一提的是85cm口径望远镜。小老头,我这样叫它。满是铆钉,几乎没有自动化,连寻星都还需要原始方法调零。可就是这个小老头,却成为了山上除了2.16以外最为高效的望远镜。它的出生可以追溯到60年代,积贫积弱的我国决定建立自己的天文观测站,就自行组装了这台望远镜,用最原始的办法打开天顶。可也还是它,需要不停调整聚焦的小老头,产出了好几位院士的杰作。

  很感动,那时的科学家可以忍受严寒酷暑,也可以忍受繁琐低效的手动操作方式,硬是为了国家,坚定地做研究。我多么想要成为那样的科学家,毕竟,天上的星星会被云层掩盖,地上的星星却散发着无数的光芒。

  为小老头喝彩。

潘凌霄