慧眼天文衛(wèi)星首席科學(xué)家：遇見科學(xué)之美

• 2018年7月9日 ZhangHongYuan來源：新浪科技 603 34
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  2018-2023年中國小學(xué)自然科學(xué)實驗行業(yè)供需趨勢及投資風(fēng)險研究報告

  小學(xué)自然科學(xué)實驗研究報告對行業(yè)研究的內(nèi)容和方法進行全面的闡述和論證，對研究過程中所獲取的資料進行全面系統(tǒng)的整理和分析，通過圖表、統(tǒng)計結(jié)果及文獻資料，或以縱向的發(fā)展過程，或橫向類別分...

張雙南的科學(xué)研究是通過天文觀測和理論計算來理解中子星、黑洞、星系、星系團以及宇宙演化，同時也研制空間天文儀器。他還力圖從美的角度闡釋科學(xué)，用科學(xué)的方法研究美。

背著大雙肩背包擠地鐵，喜歡就著咖啡吃油條的天體物理學(xué)家張雙南，研究著黑洞為什么“發(fā)脾氣”，以及美女為什么美，有時也為引力波或者量子糾纏寫寫詩。

“因為很好玩唄。”這位56歲的中國科學(xué)院粒子天體物理重點實驗室主任在描述自己的研究與愛好時笑得很頑皮。

張雙南的科學(xué)研究是通過天文觀測和理論計算來理解中子星、黑洞、星系、星系團以及宇宙演化，同時也研制空間天文儀器。他還力圖從美的角度闡釋科學(xué)，用科學(xué)的方法研究美。

張雙南身兼“天宮二號”伽馬暴偏振探測儀和硬X射線調(diào)制望遠鏡兩個重要項目的首席科學(xué)家，他還在計劃中國下一代X射線太空望遠鏡以及未來中國空間站上的天文觀測項目。

他的一天仿佛不止24個小時，了解他的同事評價他：勤奮。分不清辦公和業(yè)余時間的張雙南總是把桌上的電腦架得高高的，站著辦公。這樣既治療腰椎間盤突出，又防止看東西犯困。

宇宙中充滿意外

科學(xué)家能夠在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)一種“脾氣暴躁”的黑洞要感謝醫(yī)生。

而實現(xiàn)這一跨界發(fā)現(xiàn)的正是張雙南。

張雙南1962年12月出生于河南確山縣城一個知識分子家庭。從小學(xué)到高中，他的學(xué)習(xí)成績一直非常優(yōu)秀。1984年清華大學(xué)畢業(yè)后，張雙南考入中科院高能物理研究所讀碩士，他的指導(dǎo)老師是被譽為“中國居里夫人”的著名物理學(xué)家何澤慧院士和中國高能天體物理的開創(chuàng)者之一李惕碚院士。之后，他又到英國留學(xué)，博士畢業(yè)后到美國做博士后。

張雙南在美國做博士后期間從事的是粒子物理研究，1992年到NASA工作重返天體物理領(lǐng)域。由于他已經(jīng)離開天文好幾年了，他的項目負責人就先讓他自己隨便搗鼓點東西試試。

由于在這之前張雙南還曾經(jīng)申請過一家醫(yī)院的工作，他研究了醫(yī)生是如何得到醫(yī)學(xué)圖像的。在NASA，張雙南“搗鼓”的結(jié)果是發(fā)明了“地球掩食成像”技術(shù)，使用了醫(yī)學(xué)成像的專業(yè)軟件處理天體觀測數(shù)據(jù)，證明了這個方法非常有效。1994年，張雙南以第一作者把這個圖像處理方法的研究成果發(fā)表在權(quán)威學(xué)術(shù)刊物Nature上。“換一個行當?shù)暮锰幨?，那個領(lǐng)域的人從來不這么做事情?！?/p>

不按常理出牌的張雙南每天都用這個新方法分析伽馬射線天文衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，做出太空中伽馬射線源的天圖。“突然有一天，我發(fā)現(xiàn)天圖上出現(xiàn)了一個新的而且是當時太空中最明亮的伽馬射線天體，我感到極為震撼，立刻意識到這是一個重大發(fā)現(xiàn)?！睆堧p南發(fā)現(xiàn)的是銀河系內(nèi)的第二個微類星體——一個7倍太陽質(zhì)量、能產(chǎn)生噴流的“脾氣暴躁”的黑洞。

“如果當初在美國我去了醫(yī)院，現(xiàn)在工資可能非常高，哈哈。”其實當時張雙南有很多工作選擇，比如華爾街股票公司、石油公司、計算機公司，但他還是聽從了博士后導(dǎo)師的建議繼續(xù)從事科學(xué)研究。

后來張雙南和同事們又發(fā)現(xiàn)了幾個黑洞雙星系統(tǒng)，并獲得了NASA頒發(fā)的“集體成就獎”。1997年，張雙南和另外兩位華裔科學(xué)家崔偉、陳莞一起，提出了一個測量黑洞自轉(zhuǎn)的方法，并首先測量了一批黑洞的自轉(zhuǎn)，引起學(xué)術(shù)界的巨大興趣。

有的黑洞自轉(zhuǎn)，有的不自轉(zhuǎn)，而以前科學(xué)家不知道如何測量。學(xué)術(shù)界現(xiàn)在用來測量黑洞自轉(zhuǎn)的兩個方法之一是張雙南發(fā)明的。2000年，張雙南又以第一作者在美國的《科學(xué)》雜志上發(fā)表了黑洞研究的成果。

“黑洞本身不發(fā)光，要了解黑洞都是通過它周圍物質(zhì)的輻射來推斷黑洞的行為，往往會有意外的發(fā)現(xiàn)。黑洞不是一下子就能搞清楚的，這是很大的挑戰(zhàn)，也非常有趣，常常能帶來驚喜，這是我喜歡研究黑洞的原因?！睆堧p南說。

張雙南本想在NASA領(lǐng)導(dǎo)一個衛(wèi)星項目，但是NASA不允許讓中國籍的科學(xué)家來負責重要項目，而他又一直沒有申請美國國籍。1998年，張雙南離開了NASA到阿拉巴馬大學(xué)工作。2002年，他曾經(jīng)的導(dǎo)師、中科院院士李惕碚希望他能回國幫助研制中國第一枚空間望遠鏡——硬X射線調(diào)制望遠鏡，他便回國加入了李院士的團隊。

《科學(xué)》雜志的記者曾經(jīng)在采訪中問張雙南為什么回國，他回答說：“在國外的教科書上看不到中國科學(xué)家的貢獻，這讓我很難受，我要改變這種狀況?！?/p>

安裝在“天宮二號”上的伽馬暴偏振探測儀本是用來觀測宇宙伽馬暴和太陽耀斑高能輻射的。喜歡別出心裁的張雙南忽然有一天想到用伽馬暴偏振探測儀的數(shù)據(jù)去尋找蟹狀星云中的脈沖星信號，團隊的幾個年輕人很快試了一下，結(jié)果竟成功了。

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