人民網(wǎng)上海6月3日電 （記者姜泓冰）上海交通大學(xué)物理系2013年6月起更名為“物理與天文系”。這是國內(nèi)大學(xué)中首個將物理、天文兩個一級學(xué)科集于一體者。專家表示，依托于近年來在高精度測量設(shè)備和大規(guī)模數(shù)值模擬、計算能力方面的進(jìn)步，天文研究已處于“巨大發(fā)現(xiàn)的前夜”，星系形成、宇宙演化的奧秘和宇宙地圖狀況等有望獲得破解。
2012年，美國科學(xué)雜志評選的年度十大科學(xué)突破之首和最具創(chuàng)新性的科學(xué)成就分別是，歐洲核子研究中心的大型強(qiáng)子對撞機(jī)實驗上發(fā)現(xiàn)期待已久的“上帝粒子”——希格斯玻色子，中國大亞灣中微子實驗通過精確測量中微子混合角發(fā)現(xiàn)第三種中微子振蕩。上海交大物理與天文系的研究人員對這兩項重大突破都做出了重要貢獻(xiàn)。
上海交大物理與天文系天文與天體物理研究中心主任景益鵬教授等專家介紹說，近年來，天文學(xué)的重要發(fā)現(xiàn)層出不窮，暗物質(zhì)、暗能量、系外行星系統(tǒng)等天文觀測成果極大地豐富了人類對宇宙物理世界的認(rèn)識。科學(xué)家通過對遙遠(yuǎn)超新星的觀測推論宇宙在加速膨脹，進(jìn)而推出暗能量暗物質(zhì)的存在，這激發(fā)了又一新興學(xué)科的發(fā)展。
據(jù)介紹，美國排名前50位的著名大學(xué)幾乎都設(shè)有物理與天文系，而我國僅有南京大學(xué)、中國科大、北京大學(xué)等5所高校有天文系，十多所高校有天文專業(yè)方向，且依照國際習(xí)慣將物理與天文并置一系的更少。
上海交大專家們認(rèn)為，中國在天文學(xué)方面存在很大發(fā)展空間。2013年國務(wù)院通過的《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2012—2030年）》，明確將粒子物理和核物理、空間和天文作為我國未來20年重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重點發(fā)展領(lǐng)域。作為天文和空間研究大國的美國，目前擁有的天文研究人員超過中國5倍以上。隨著近年來理論和觀測條件的進(jìn)步和國家實力的增強(qiáng)，國內(nèi)天文研究課題立項增多，卻苦于人才缺乏，甚至有“項目比人還多”的說法。
上海交通大學(xué)物理學(xué)科將圍繞國際前沿科技和國家戰(zhàn)略重點調(diào)整學(xué)科布局，向天體物理方向發(fā)力，參與合作，解密“宇宙之問”。天文與天體物理研究中心的研究工作將圍繞著宇宙學(xué)、星系形成和黑洞物理領(lǐng)域展開，將通過加入大型觀測項目向?qū)崪y天文學(xué)、數(shù)據(jù)處理軟件、數(shù)據(jù)庫建設(shè)等拓展。中心計劃參加平方公里陣望遠(yuǎn)鏡（SKA）、斯隆巡天四期（AS3）和大型重子聲波振蕩光譜巡天（BigBOSS，首個第四代暗能量實驗）；將開展宇宙結(jié)構(gòu)形成的大規(guī)模數(shù)值模擬和國際虛擬天文臺建設(shè)。并針對這些項目和其他大型天文項目，為本科階段學(xué)生制訂全面的教育計劃，課程將涵蓋基礎(chǔ)天文學(xué)、恒星物理、星系形成、宇宙學(xué)和天文技術(shù)各個方面。
“用更遠(yuǎn)的望遠(yuǎn)鏡看到更年輕的宇宙。”由數(shù)千個小天線組成的射電望遠(yuǎn)鏡陣列正在以前所未有的精度觀測整個宇宙，這就是有全球20多個國家合作的SKA項目。有科學(xué)家據(jù)此稱“人類已經(jīng)進(jìn)入了繪制宇宙地圖的新時代”。SKA項目的目標(biāo)是建造接收面積為一平方公里，接收頻率范圍從70MHz到10GHz，擁有最高圖像分辨率的射電望遠(yuǎn)鏡，它的靈敏度高于任何現(xiàn)存的射電設(shè)備50倍以上，能夠以一萬倍的速度完成巡天，進(jìn)而能夠解答宇宙的起源和演化的基本問題。SKA國際合作包含澳大利亞、加拿大、中國、意大利等20個國家，預(yù)算達(dá)15億歐元，2016年開始建造，2019年進(jìn)行第一批觀測，2024年完全投入使用。上海交通大學(xué)物理與天文系將參與此項研究。
除了“實際”的對天文數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，上海交大還將建設(shè)“虛擬”天文臺，用觀察數(shù)據(jù)處理軟件及數(shù)據(jù)庫建設(shè)的模型，也許會指導(dǎo)人類更深刻地理解宇宙——星系是如何形成又會如何演化？最遙遠(yuǎn)的星系的結(jié)構(gòu)是什么樣子？近鄰星系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又如何？怎樣理解宇宙的起源……
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