中國科學技術大學天文學系教授趙文的“星空情結” _中國

中國科學技術大學天文學系教授趙文的“星空情結”
（）據中國科學報（木木）：康德曾經說過：:“有兩種東西，我對它們的思考越是深沉和持久，它們在我心靈中喚起的驚奇和敬畏就會日新月異，不斷增長，這就是我頭上的星空和心中的道德定律。”
康德的名言讓許多人從凡庸的生活中產生了“星空情結” 。中國科學技術大學天文學系教授趙文也不例外。正是心中不滅的星空情結，助他從對星空的單純著迷走向了對宇宙天文學的探索，找到了為之終身奮斗的事業。
從仰望星空到鉆研學術
趙文從小就非常著迷于各種稀奇古怪的自然現象，從飛碟到百慕大三角，從古埃及到時空穿梭，不一而足。當中學物理老師講到“時間延長、距離縮短”等相對論知識時，趙文完全被物理世界的幻化莫測迷住了。課余，他借閱了相關的科普書籍，其中包括，至今仍被他視為最好科普書的《物理世界奇遇記》。趙文對物理的熱愛與日俱增。隨著接觸的東西愈多，愈加發現自己對天文現象更加感興趣。由于當時科大還沒有正式的天文系，因此在高考填報志愿時，他填報了自認為與天文最接近的地球和空間科學系。
進入科大以后，趙文在“中期分流”中進入天體物理中心學習。在那里，他有幸師從張楊教授學習宇宙學、相對論天體物理和引力波探測等知識，特別是宇宙微波背景輻射、暴漲宇宙學以及宇原初引力波理論及其探測等。
這些研究的主要目標，在于探測宇宙誕生的物理機制以及如何通過觀測對其進行檢驗。張楊教授為趙文打開了一扇窗戶，將他帶進了這個更加廣闊的前沿領域，而他也非常愿意把宇宙學研究作為畢生的事業，在欣賞宇宙奇妙現象的同時，為其貢獻自己微薄的力量。
結束在科大的求學之后，趙文遠赴英國卡迪夫大學作博士后研究，研究的一個重要方向是“宇宙原初引力波理論及其探測” 。這種引力波產生于宇宙誕生階段，因此它可以作為探索宇宙誕生的唯一探針。而該校Leonid Grishchuk教授不僅是該引力波理論的提出者，還是該領域內最權威專家之一。
在英國，趙文有幸師從Leonid教授作研究。期間，他又結識了俄籍印度人Deepak Baskaran博士。三人親密無間的合作使趙文迎來了論文產出的高峰，更讓他切身體會到，原來導師和學生之間能夠如此坦誠、激烈地討論問題，而不用顧及其他。
從回國效力到追隨前沿
國外的研究工作進行得順風順水，但趙文最終還是選擇了回國到母校中科大。目前，趙文已活躍在中科大天文系教學科研工作一線，他主要研究的是引力波的理論與探測。
到目前為止，愛因斯坦的廣義相對論仍然被認為是最成功的引力理論，它已經通過了各種觀測檢驗。而引力波是廣義相對論的一個基本預言，它所對應的引力子是傳遞引力的基本粒子。
上世紀70年代，兩位美國科學家通過對脈沖雙星軌道變化的長期觀測間接證實了引力波的存在。目前，全世界很多科研小組已經在開展引力波直接探測的競賽，提出了各種探測引力波的方法。這不僅對物理學的研究極為重要，而且還將開辟一門新的學科——引力波天文學，對整個學科的發展都極為重要。值得一提的是，人們非常關心的一些重要天體例如黑洞、中子星以及宇宙起源等，都只能通過其發射的引力波來研究，這也是人們期待引力波天文學的一個重要原因。
追隨國際研究前沿，我國科學家也在為此努力貢獻著自己的力量。目前，趙文課題組正在參與的FAST射電望遠鏡計劃就是其中之一。FAST是我國正在建設的一個500米口徑（建成以后將是世界上最大的單口徑）射電望遠鏡，預計2016年建成。未來，科學家們將通過FAST望遠鏡對毫秒脈沖星信號的精細觀測，能夠大大提高對引力波的探測能力。
在FAST項目中，趙文將負責研究FAST等對宇宙原初引力波，以及雙黑洞系統輻射的引力波背景的探測。他們預期，通過這些可以研究宇宙大爆炸的產生機制，探測宇宙早期相變的可能性；通過對黑洞雙星引力波的探測，來研究和限制星系形成理論等相關問題。與此同時，他還將研究通過FAST等射電天線陣等來探測孤立的引力波源，主要是超大質量黑洞雙星系統。
此外，趙文課題組還參與了我國“愛因斯坦探針（EP）”衛星項目的預研究。該項目由國家天文臺牽頭，其主要目標之一在于通過與其他激光干涉儀引力波探測器（例如美國的LIGO引力波天文臺）的聯合觀測，對同一個引力波源，例如中子星或黑洞，進行電磁手段和引力波手段的聯合，來研究這些波源的形成機制、引力波的產生過程以及用這些波源來研究宇宙學等。
【中國科學技術大學天文學系教授趙文的“星空情結”】趙文表示，愛因斯坦探針提供了一個非常好的觀測平臺，由于其具有大視?。?高靈敏度，全天觀測，快速調整能力等方面的優點。他堅信，通過與國際上的Adv. LIGO, Adv. VIRGO, Einstein Telescope等引力波望遠鏡的聯合觀測，必將大大促進引力波天文學和引力波宇宙學的發展，并且使我國在引力波源的研究方面處于比較領先的地位。