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【科学讲座】苟利军:第二地球寻找史

9月28日晚7点,中国科学院大学科学前沿进展名家系列讲座第九十讲在玉泉路校区阶一4教室举行,主讲人是中国科学院国家天文台研究员、中国科学院大学教授苟利军老师。讲座的主题是“第二地球寻找史:从地球大表哥到葫芦娃系统”,苟老师从古希腊天文学家对太空进行的最早的探索开始讲起,介绍了人类对星系的探寻史,通过讲解探测地外行星的方法向同学们揭示了寻找地外文明的手段,使同学们对地外文明有了更深层次的了解。

讲座开始后,苟老师首先引用了康德的名言:“有两样东西,我对它们的思考越是深沉和持久,它们在我心灵中唤起的惊奇和敬畏就会日新月异,这就是我头上的灿烂星空和心中的道德定律。”来表现古人对星空的好奇与思索,“但是由于技术欠缺,仅能依靠肉眼观察,古人认为所有的行星都被镶嵌在以地球为中心的透明球壳上”。苟老师指出,伽利略时代望远镜的发明将天文观测带进了一个新的时代,随着望远镜口径的增大,分辨率的提高,可观测宇宙的范围也越来越大。哈勃首次观测出仙女座大星云的尺度比银河系大许多,是一个银河系之外的独立星座,改变了人们之前认为只有一个星系的看法。另外,1929年哈勃定律的提出更是为后来大爆炸理论的提出作了铺垫,而大爆炸理论是目前最广为接受的解释宇宙的起源和形成的理论。

在介绍完了天文观测史之后,苟老师举了几个经典的疑似外星人“作案”的例子,成功地引起了同学的好奇。“我们在宇宙中孤独吗?”苟老师提出了著名的费米悖论:“根据统计数据和科学计算,人类应该早已见过外星人,为什么直到现在还没有一点外星人存在的痕迹?”他又举了康奈尔大学教授的德雷克方程来用概率解释地外生命存在的可能性。

接下来,苟老师重点讲解了如何探索地外行星的方法,分别为直接成像法,凌星法,视向速度法和微引力透镜法。其中行星探测的主要方法为凌星法,即利用行星经过主恒星时的遮挡效应来判断行星的个数。随后,苟老师又介绍了在地外行星上寻找生命的“金发姑娘原则”,也就是寻找宜居带内的行星。科学家们以大小,质量,公转周期,距中心天体位置等为参数定义了“地球相似度”。2015年,科学家们发现了“地球相似度”高达0.85的行星“地球大表哥”,极有可能存在生命,今年又发现了“葫芦娃行星系统”。葫芦娃行星系统是说该主恒星周围围绕着七颗行星,就像葫芦娃七兄弟一样,且每颗行星均为岩质行星,有三颗行星在宜居带内。

讲座快要结束时,苟老师提到了美国的一项私人探测计划-摄星计划,开发数千个纳米小型太空飞船,加速到五分之一光速,飞到离我们最近的比邻星并发回照片。

在最后的讲座提问环节,同学们提出了火星和金星大气的差异、“葫芦娃”星系所处的潮汐锁定状态对生命存在的影响等问题,苟老师一一进行了详细的解答。还有同学就今天凌晨发布的探测到引力波的消息询问苟老师中国的态度,苟老师笑着说中国研究的重心暂时不在引力波上。在同学们热烈的掌声中,本次讲座拉下了帷幕。(文/张璐   图/包浩然  来源:国科大记者团)

主讲人简介

苟利军,现任中国科学院国家天文台研究员和中国科学院大学教授,黑洞及其高能爆发现象研究小组负责人。美国宾夕法尼亚州州立大学博士学位,美国哈佛大学的哈佛史密森天体物理中心博士后和研究人员。2012 入选中组部青年干人计划,2016年获得中国侨界个人贡献奖。共同翻译了《星际穿越》(2015年出版),《暗物质与恐龙》(2016年出版)和《丈量宇宙》(2016年出版)等书籍。其中《星际穿越》获得2015年中科院优秀科普图书奖以及中国国家优秀科普图书奖,在2016年获得中国国家图书馆颁发的文津奖。联合创作的《黑洞》脚本获得2015年中科院首届科普微视频创意大赛第一名。

延伸阅读:

“科学前沿进展名家系列讲座”创办于20149月,是中国科学院大学为本科生开设的必修课程,同时欢迎研究生与教职工参加,由中国科学院大学本科部主办,讲座召集人为周琪院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机、天文、电子信息工程、环境九个专业,邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展,让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展,拓宽学生的学术视野,为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。