苏定强院士是我国最早从事望远镜光学系统研究的学者之一,曾提出多项原创性的设计思想,为我国望远镜的研制做出了卓越贡献。他参与了中国科学源国家天文台2.16米望远镜的研制工作,并发起和领导了国家大科学工程- 大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)的研制。曾获国家科技进步一等奖,国家自然科学奖二等奖等多项国家和科学院奖励。
苏院士首先从伽利略1609年发明望远镜谈起,介绍了利用望远镜做科学研究的的四个历程碑:开始使用望远镜,分光技术的发明,射电天文学的诞生,和全波段天文学时代的到来。相比于人眼,望远镜用于天文观测的主要优点是可以看到暗弱得多的天体,并且可以看清天体的细节。伽利略最早利用望远镜先后发现月球表面有山和谷,木星有4颗卫星,银河中有许多星星,金星有盈亏和太阳有黑子等,从而开创了天文学研究的新时代。但是望远镜的分辨本领不仅取决于放大率,还受限于光学系统的像差、大气视宁度,衍射极限等因素。可以通过增大望远镜的口径以收集更多的光,同时达到又能提高分辨率的目的。望远镜的发展史实际上就是如何将望远镜做大的历程。1924年,美国天文学家哈勃利用口径为2.54米的望远镜证明了河外漩涡星云的存在,并且发现了著名的哈勃定律,为大爆炸宇宙学理论的建立奠定了重要的观测基础。但是,望远镜想做更大(口径6米以上)就困难了。这是因为重力变形以及热变形会使得望远镜的衍射极限急剧下降。直到上个世纪80年代,主动光学,自适应光学以及干涉技术的发展导致一批新的大望远镜的诞生,如美国的Keck 10米级,欧南台8米级的望远镜等。后来,分光技术的发明使得天文学家可以利用天体的分光光谱(发射线或吸收线)精确研究天体的化学成分和物理状态,标志着天体物理学的诞生。 1931年,央斯基发现了来自银河中心方向天体的无线电波信号,证明天体除了可见光的辐射,还有其他波段的辐射。随着第一颗人造地球卫星的成功发射,空间观测和太阳系观测成为可能,这些发现和技术发展表明全波段天文学研究新时期已经到来。
结合400年望远镜的发展,苏院士兴致勃勃的讲述了400年来天文学所取得的主要重大发现和成就,包括广义相对论的创立,恒星演化理论的建立,地外行星的探测,银河系和河外星系以及宇宙演化理论的建立等。此外,苏院士还指出了未来天文学和物理学的研究重点,也就是对宇宙中暗物质和暗能量物理性质的理解。当谈到中国望远镜以及天文学的发展历程时,苏院士激情洋溢。结合自己的研究经历,他介绍了老一辈天文学家如何攻克一个又一个望远镜技术难题,充分体现了他们对科学和国家的热爱,让在座的老师和同学们深受感动。苏院士最后总结当前中国正处于经济发展的大好时期,对科学和技术发展的需求十分迫切。未来几年内国内几项大的天文望远镜项目,如LAMOST,FAST,HXMT,南极天文台等已经立项或已经投入使用,表明当前天文学处于发展最快,成果最密集的时期,他号召更多的年轻老师和同学都要抓住机遇,加入天文学研究队伍,争取做出一流的创新成果。
苏定强院士的报告结合整个天文学发展史和最新的研究课题,深入浅出,极具感染力,受到老师和同学们的热烈欢迎。会后同学们围绕下一步望远镜的发展以及当前天文学面临的难题踊跃提问,苏院士细致的回答了每一个问题。