在当前能够观察到的星系之中,甚至在最为古老的星系之前,可能有发光的或衰落的星快速运行,留下的辐射即化石星光。

美国国家宇航局1989年11月发射并进入轨道的COBE卫星(宇宙木底辐射探索卫星)将寻找这种化石。还没有人报道这种化石星光清晰的迹象。然而,伯克莱的西北大学和加州大学的戴维 · 迈耶及其同事已经发现了有力的线索,表明这种古老的辐射可能确实存在于宇宙,等待着发现。

如果化石星光被发现,这将有助于照亮天文学家们所说的宇宙历史上的“黑暗年代”——从最初的原子形成到我们现在已知的星和星系的出现——十亿年时间。天文学家们相信,这种辐射为在100亿 ~ 200亿年前创作了宇宙的原始能量大爆炸所遗留。

最初膨胀的质量如此之热,以至于物质粒子和光子(辐射粒子)自由交换能量。在30万 ~ 50万年里,膨胀的火球冷却至3000开耳芬(4940°F)。光子和物质粒子不再彼此互相作用。原子形成,辐射自行扩展,这就是天文学家现在所探测的本底辐射,如同普遍的微波噪音。宇宙冷却到绝对零度以上约2.75度(-455℉)。

在整个天空中辐射极为均匀,反映了辐射在离开物质粒子时的状况。然而,星系开始形成,此时辐射可能有微小的变化,反映早期物质块的影响。另外,在遥远的红外区,辐射波长可能稍稍增大,但比微波小。

这样的红外线增大可能就是天文学家们寻找的化石星光。如果化石星光确实存在,可能就是“黑暗年代”的星所产生。他们会留下由于有能量而炽热的尘埃——在遥远的红外区,尘埃现在重新放射出能量。

日本科学家Toshio Tatsumoto与名古屋大学和贝克莱加州大学的同事们一起从事研究,他们认为,在几年以前所进行的本底辐射的火箭测量中,见到了这些化石星光的迹象,并且报告说化石星光波长稍增大,为1.16毫米。

现在,迈耶先生和他的同事已经证实了这一发现,他们从星际尘埃中的一种氰化物(由一个碳原子和一个氢原子构成)测量出了辐射。此放射物由本底辐射引起,因而这是对辐射温度的间接测量。

现在,COBE卫星承担了探索化石星光的责任,1989年11月8日,价值一亿五千万美元的卫星进入了地极附近的轨道,距地球表面大约559公里。卫星上备有各种仪器,观测整个天空的木底辐射,为期1年。除了传感器搜集微波辐射之外,卫星上还载有红外线探测器,可以寻找“黑暗年代”群星可能留下的任何迹象。

[王仕农译自The Christion Science of Monitorrl990年1月18日]

欧洲核子研究中心——其价值超越了国界

欧洲核子研究中心(CERN)不只是一个科学研究机构,其更大的价值在于它所产生的世界性影响;这是麻省理工学院的名誉教授韦斯科夫(V. F. Weisskopf)所下的断语。

1900年后的头一个三分之一世纪,在基础物理领域,西欧处于领先地位。后来在美国,该领域的各项研究工作差不多全都开展起来。第二次世界大战之后,西欧重新要求在该领域跃居领先地位,遂建立起一个国际性的研究中心CERN——基础物理的“欧洲联合国”。

CERN把欧洲人的传统品质——诸如结构的雅致为追求精确可靠而崇尚至善至美主义的那般细心、研制和发展新颖仪器的首创精神——重新引入物理学的前沿性探索,从而树立起欧洲独特的风格。目前,大型电子 - 正电子对撞机(LEP)的成就便是一例。

这种情况或许从来未曾在别国的研究中心出现过。CERN的所有成员国的研究人员和来自西欧以外地区的客人都聚到CERN一起工作;尔后回到各自的国家继续研究课题之细节,或把所获得的知识教给学生们。

CERN因对于欧洲联合团体占据决定性重要地位,必须作为一个集中欧洲科学研究力量的中心机构和发祥地而保持其积极作用。为了使研究中心富有生命力,须不断地更新设备,用最新的现代化设备取代陈旧的过时的设备。要不断进行前沿性探索,就须不断地设计和创制最新式的研究仪器,不断地发明和创造最现代化的研究方法,以揭示自然界最深处的奥秘。

如同CERN一样,活跃的国际中心必然对全世界的物理团体发生影响。CERN的宗旨以前是,目前仍然是:建立一个比成员国同盟更广泛的联合团体。CERN一成立,各国就与这个“联合国”有密切的协作关系。许多美国物理学家为了利用CERN的先进设备,特别是那些在美国没有类似装置的仪器,而来到日内瓦。CERN的门总是向东欧科学家开放的,跟波兰的关系特别密切。波兰物理学家在CERN作出一些重大发现。

与苏联物理学家的合作尤其值得一提。CERN对苏联的700亿电子伏加速器的建造和仪器测试提供帮助和鉴定手段。反过来,西欧物理学家利用这台世界上最大的加速器作科学研究。与苏联的协作还在继续;俄罗斯物理学家参与CERN的活动日益增多。

上述事例说明,CERN已包含在世界性物理团体之内。将来甚至出现这样的情况:高能物理设备变得那么大,以至只能在世界的一个地方建造一台。于是,物理学家的超国界趋势将变得极为明显;将不仅是西欧国家之间的联合,而且是世界上任何地区之间都联合起来。我们将逐步实现超国界的世界性联合(科学)团体的愿望。

[沈葹译自International Herald Tribune 1989年11月13日]