文章出處：李程遠：三項天文學重大進展
這條音頻說的是：2016年我們最應該了解的三項天文學領域重大進展。
李程遠是澳大利亞麥考瑞大學學者，北京大學天文學博士。
應“得到”知識新聞工作室的邀請，
他為我們梳理了2016年最應該了解的三項天文學領域重大進展，下面跟你分享。
第一項重大進展是：人類首次直接探測到引力波
2016年，天文學領域最重要的進展莫過於人類直接探測到引力波，
2016年2月11日，美國當地時間上午10點30分，由來自加州理工學院、
麻省理工學院和激光干涉引力波天文台（LIGO）科學合作組織的科學家宣布，
人類首次直接探測到了引力波。該引力波信號實際上是2015年9月14日探測到的，
但是從探測到信號到最終認證成為引力波，再以嚴肅的科研論文發表出來，
中間需要經歷大量細緻的工作，因此，正式發布消息的時間比發現時間晚了將近5個月。
引力波大家可能多少都聽說過，
直接探測到引力波標誌著廣義相對論中的主要預言全都被證實，
這是人類探索自然規律的重大勝利。
根據廣義相對論，時空並不是和中學課本中學到的那樣，只是一個虛構的參考系，
相反，時空像是實實在在的一塊幕布，我們宇宙中各種物體和能量，
比如恆星、星系以及它們發出的光，都鑲嵌在時空這張大幕上不斷運動演化，
而它們本身也會影響到時空的結構。
根據廣義相對論的預言，宇宙中的大質量天體加速、碰撞或合併時，
它們將如同在水面上劃出漣漪一樣，
創造出一陣“時空漣漪”朝外傳播，這樣的時空漣漪就稱之為引力波。
直接探測到引力波具有相當重大的意義，引力波與大量的前沿物理學課題息息相關，
比如黑洞是否存在、宇宙早期是否產生了神秘的宇宙弦、宇宙膨脹的速度有多快等等，
音頻的限制，我們沒法詳細介紹其中的每一個話題，
有興趣的讀者可以參考我們文稿中引用的文獻[1]。
直接探測到引力波還將導致引力波天文學的產生，一個發現直接產生一個學科，
可想而知這一發現有多牛。目前天文學家觀測宇宙主要還是通過接收天體的電磁輻射，
比如說光學望遠鏡、射電望遠鏡、X光探測器等等。而直接探測引力波的技術，
一旦發展成熟，將使得天文學家們不僅能通過望遠鏡觀看宇宙，
更能通過引力波進一步“聆聽”宇宙，這對觀測天文學的影響，
無異於讓一個聾子突然獲得聽覺那樣震撼。
第二項重大進展：發現最近的系外行星[2]
看過《三體》的讀者可能知道，
距離我們太陽最近的恆星——4.2光年外的比鄰星屬於一個三星系統。什麼是三星系統呢？
雙星系統是兩顆恆星通過引力結合在一起，相互繞轉的恆星系統，三星系統也類似，
它是由三顆恆星結合成的引力系統。
2016年8月25日，歐洲南方天文台的團隊在《自然》雜誌上發表論文，
宣告他們發現了這一三星系統中質量最小的那顆紅矮星存在行星，
換句話說，小說中的“三體”星被確認真實存在了。
現實中這顆行星的名字是比鄰星b，比鄰星b的發現不僅僅只是印證科幻小說的獵奇而已，
更重要的是，根據計算發現，這顆行星的質量大概是地球的1.3倍，
因此它很有可能和地球一樣是一顆岩石行星，
它所處的位置也剛好在恆星系的宜居帶範圍內，表面有存在液態水的可能，
加上它又是距離我們最近的系外行星，這一系列的性質都集中在了比鄰星b一顆行星上，
成為了去年我們每個人不得不知道的天文熱點。
比鄰星b的發現還是人類技術的勝利。
當行星圍繞恆星旋轉時，實際上是恆星與行星在繞著另一個點共同旋轉，
因此如果恆星周圍存在其他的行星，那麼恆星就會因為行星的存在而發生週期性的擺動。
反過來說，如果測量到恆星的周期性的擺動，也能夠推斷出它周圍行星的存在了。
歐洲南方天文台的團隊正是利用全球不同的望遠鏡觀察比鄰星b所屬的恆星，
才發現了這一細微的擺動，從而推斷出行星存在的。
為什麼說這是技術上的勝利呢？因為這一擺動的細微程度達到了1米每秒，
相當於人類步行的速度，也就是說，在距離我們4.2光年的距離上，
天文學家們探測到了恆星1米每秒的細微速度變化，
這將人類對天體觀測提高到了一個前所未有的精度。
比鄰星b的發現勢必將引發人類探索太空的熱潮，
它將成為人們利用下一代巨型望遠鏡尋找宇宙生命的首要目標，
前所未有的近距離也使人們未來直接探訪它變得可能，
比如今年4月由霍金與投資人發起的“突破攝星計劃”，
主要內容就是發射小型探測器去探索比鄰星，儘管這一計劃的可行性依然有爭議，
但比鄰星b已經毫無疑問地成為了人類探訪系外行星的首要目標。
第三個重大進展是：新視野號探索柯伊伯帶
新視野號是美國宇航局為了探索冥王星和柯伊伯帶行星發射的一顆探測器，
2015年那副著名的帶一顆愛心的冥王星就是新視野號拍攝的。
所謂柯伊伯帶，指的是位於太陽系海王星軌道外側的一個圓盤區域，
這一區域主要是由小行星和太陽系形成時的一些殘留遺跡組成的，許多著名的短週期彗星，
比如哈雷彗星，就來源於柯伊伯帶。
新視野號一直都是太空探索領域的大熱門，
2015年它就被美國《天文學》雜誌評選為十大天文進展之一，今年依然如此。
這主要是因為，探測器飛越冥王星獲得的海量數據一直到2016年10月才完全發回地球，
而基於這些數據，科學家們再次發現了令人震驚的結果。
科學家們發現，冥王星在過去幾百萬年裡竟然有活躍的地質活動，
這顛覆了之前人們對冥王星的認識，新視野號在冥王星表面發現了龜裂狀結構，
這預示著它有著溫暖的內部結構，
行星科學家們認為造成這一結構產生的原因是冥王星內部存在對流過程，
就好像水燒開時會有氣泡將底部的水翻滾到表面一樣，
冥王星內部可能也有類似的過程將核心溫暖的物質帶到地表，從而形成這樣的龜裂結構。
新視野號還是未來幾十年內最值得人們關注的一大太空探索熱點，
飛越冥王星只是新視野號任務的一個階段，
從今年開始，新視野號將繼續朝柯伊伯帶深處進軍，陸續飛越幾個柯伊伯帶天體。
根據最初的設計，新視野號的探索任務將持續到2038年，
到時候它到太陽的距離將達到地球和太陽之間距離的100倍，
相當於冥王星到太陽的最大距離的兩倍。
我們剛剛說到，柯伊伯帶包含著許多太陽系形成初期的殘留遺跡，
過去的理論還認為，地球表面的海洋形成也與柯伊伯帶的冰有關，
因此探索柯伊伯帶將幫助科學家們進一步理解太陽系和地球海洋的起源，
而研究冥王星也對人們理解行星大氣活動十分重要，
甚至可能幫助人類在未來找到適合移民的星球。
由於音頻的限制，這裡我們只介紹了天文學家們公認的過去一年最值得關注的天文進展，
然而天文學家們對未知的宇宙探索所取得的成績遠不止於此。
比如人類探索火星計劃的實施、銀河系中心的極端高能粒子、第九大未知行星洩漏踪影、
“朱諾”號探索木星、對神秘的宇宙快速射電暴的探索，
還有可重複回收火箭技術的突破等等。對天文學與太空探索有積極興趣的讀者，
這些都是值得大家進一步了解的天文熱點事件［3］。
以上就是李程遠博士整理的2016年天文學領域的三大進展，供你參考。
特約撰稿：李程遠
參考文獻：
1、Nature news: Gravitational waves: 6 cosmic questions they can tackle
http://www.nature.com/news/gravi ... -can-tackle-1.19337
2、Nature: Aterrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri
http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature19106.html
3、Irene W.Pennington Planetarium Top 10 space stories of 2016
https://penningtonplanetarium.wo ... ce-stories-of-2016/
----------------
主旨：
第一項重大進展是：人類首次直接探測到引力波
引力波大家可能多少都聽說過，
直接探測到引力波標誌著廣義相對論中的主要預言全都被證實，
這是人類探索自然規律的重大勝利。
根據廣義相對論，時空並不是和中學課本中學到的那樣，只是一個虛構的參考系，
相反，時空像是實實在在的一塊幕布，我們宇宙中各種物體和能量，
比如恆星、星系以及它們發出的光，都鑲嵌在時空這張大幕上不斷運動演化，
而它們本身也會影響到時空的結構。
根據廣義相對論的預言，宇宙中的大質量天體加速、碰撞或合併時，
它們將如同在水面上劃出漣漪一樣，
創造出一陣“時空漣漪”朝外傳播，這樣的時空漣漪就稱之為引力波。
直接探測到引力波還將導致引力波天文學的產生，一個發現直接產生一個學科，
可想而知這一發現有多牛。目前天文學家觀測宇宙主要還是通過接收天體的電磁輻射，
比如說光學望遠鏡、射電望遠鏡、X光探測器等等。而直接探測引力波的技術，
一旦發展成熟，將使得天文學家們不僅能通過望遠鏡觀看宇宙，
更能通過引力波進一步“聆聽”宇宙，這對觀測天文學的影響，
無異於讓一個聾子突然獲得聽覺那樣震撼。
第二項重大進展：發現最近的系外行星
看過《三體》的讀者可能知道，
距離我們太陽最近的恆星——4.2光年外的比鄰星屬於一個三星系統。什麼是三星系統呢？
雙星系統是兩顆恆星通過引力結合在一起，相互繞轉的恆星系統，三星系統也類似，
它是由三顆恆星結合成的引力系統。小說中的“三體”星被確認真實存在了。
現實中這顆行星的名字是比鄰星b，比鄰星b的發現不僅僅只是印證科幻小說的獵奇而已，
更重要的是，根據計算發現，這顆行星的質量大概是地球的1.3倍，
因此它很有可能和地球一樣是一顆岩石行星，
它所處的位置也剛好在恆星系的宜居帶範圍內，表面有存在液態水的可能，
加上它又是距離我們最近的系外行星，這一系列的性質都集中在了比鄰星b一顆行星上，
成為了去年我們每個人不得不知道的天文熱點。
比鄰星b的發現還是人類技術的勝利。
歐洲南方天文台的團隊正是利用全球不同的望遠鏡觀察比鄰星b所屬的恆星，
才發現了這一細微的擺動，從而推斷出行星存在的。
為什麼說這是技術上的勝利呢？因為這一擺動的細微程度達到了1米每秒，
相當於人類步行的速度，也就是說，在距離我們4.2光年的距離上，
天文學家們探測到了恆星1米每秒的細微速度變化，
這將人類對天體觀測提高到了一個前所未有的精度。
第三個重大進展是：新視野號探索柯伊伯帶
新視野號是美國宇航局為了探索冥王星和柯伊伯帶行星發射的一顆探測器，
2015年那副著名的帶一顆愛心的冥王星就是新視野號拍攝的。
所謂柯伊伯帶，指的是位於太陽系海王星軌道外側的一個圓盤區域，
這一區域主要是由小行星和太陽系形成時的一些殘留遺跡組成的，
這條音頻說的是：2016年我們最應該了解的三項天文學領域重大進展。
李程遠是澳大利亞麥考瑞大學學者，北京大學天文學博士。
應“得到”知識新聞工作室的邀請，
他為我們梳理了2016年最應該了解的三項天文學領域重大進展，下面跟你分享。
第一項重大進展是：人類首次直接探測到引力波
2016年，天文學領域最重要的進展莫過於人類直接探測到引力波，
2016年2月11日，美國當地時間上午10點30分，由來自加州理工學院、
麻省理工學院和激光干涉引力波天文台（LIGO）科學合作組織的科學家宣布，
人類首次直接探測到了引力波。該引力波信號實際上是2015年9月14日探測到的，
但是從探測到信號到最終認證成為引力波，再以嚴肅的科研論文發表出來，
中間需要經歷大量細緻的工作，因此，正式發布消息的時間比發現時間晚了將近5個月。
引力波大家可能多少都聽說過，
直接探測到引力波標誌著廣義相對論中的主要預言全都被證實，
這是人類探索自然規律的重大勝利。
根據廣義相對論，時空並不是和中學課本中學到的那樣，只是一個虛構的參考系，
相反，時空像是實實在在的一塊幕布，我們宇宙中各種物體和能量，
比如恆星、星系以及它們發出的光，都鑲嵌在時空這張大幕上不斷運動演化，
而它們本身也會影響到時空的結構。
根據廣義相對論的預言，宇宙中的大質量天體加速、碰撞或合併時，
它們將如同在水面上劃出漣漪一樣，
創造出一陣“時空漣漪”朝外傳播，這樣的時空漣漪就稱之為引力波。
直接探測到引力波具有相當重大的意義，引力波與大量的前沿物理學課題息息相關，
比如黑洞是否存在、宇宙早期是否產生了神秘的宇宙弦、宇宙膨脹的速度有多快等等，
音頻的限制，我們沒法詳細介紹其中的每一個話題，
有興趣的讀者可以參考我們文稿中引用的文獻[1]。
直接探測到引力波還將導致引力波天文學的產生，一個發現直接產生一個學科，
可想而知這一發現有多牛。目前天文學家觀測宇宙主要還是通過接收天體的電磁輻射，
比如說光學望遠鏡、射電望遠鏡、X光探測器等等。而直接探測引力波的技術，
一旦發展成熟，將使得天文學家們不僅能通過望遠鏡觀看宇宙，
更能通過引力波進一步“聆聽”宇宙，這對觀測天文學的影響，
無異於讓一個聾子突然獲得聽覺那樣震撼。
第二項重大進展：發現最近的系外行星[2]
看過《三體》的讀者可能知道，
距離我們太陽最近的恆星——4.2光年外的比鄰星屬於一個三星系統。什麼是三星系統呢？
雙星系統是兩顆恆星通過引力結合在一起，相互繞轉的恆星系統，三星系統也類似，
它是由三顆恆星結合成的引力系統。
2016年8月25日，歐洲南方天文台的團隊在《自然》雜誌上發表論文，
宣告他們發現了這一三星系統中質量最小的那顆紅矮星存在行星，
換句話說，小說中的“三體”星被確認真實存在了。
現實中這顆行星的名字是比鄰星b，比鄰星b的發現不僅僅只是印證科幻小說的獵奇而已，
更重要的是，根據計算發現，這顆行星的質量大概是地球的1.3倍，
因此它很有可能和地球一樣是一顆岩石行星，
它所處的位置也剛好在恆星系的宜居帶範圍內，表面有存在液態水的可能，
加上它又是距離我們最近的系外行星，這一系列的性質都集中在了比鄰星b一顆行星上，
成為了去年我們每個人不得不知道的天文熱點。
比鄰星b的發現還是人類技術的勝利。
當行星圍繞恆星旋轉時，實際上是恆星與行星在繞著另一個點共同旋轉，
因此如果恆星周圍存在其他的行星，那麼恆星就會因為行星的存在而發生週期性的擺動。
反過來說，如果測量到恆星的周期性的擺動，也能夠推斷出它周圍行星的存在了。
歐洲南方天文台的團隊正是利用全球不同的望遠鏡觀察比鄰星b所屬的恆星，
才發現了這一細微的擺動，從而推斷出行星存在的。
為什麼說這是技術上的勝利呢？因為這一擺動的細微程度達到了1米每秒，
相當於人類步行的速度，也就是說，在距離我們4.2光年的距離上，
天文學家們探測到了恆星1米每秒的細微速度變化，
這將人類對天體觀測提高到了一個前所未有的精度。
比鄰星b的發現勢必將引發人類探索太空的熱潮，
它將成為人們利用下一代巨型望遠鏡尋找宇宙生命的首要目標，
前所未有的近距離也使人們未來直接探訪它變得可能，
比如今年4月由霍金與投資人發起的“突破攝星計劃”，
主要內容就是發射小型探測器去探索比鄰星，儘管這一計劃的可行性依然有爭議，
但比鄰星b已經毫無疑問地成為了人類探訪系外行星的首要目標。
第三個重大進展是：新視野號探索柯伊伯帶
新視野號是美國宇航局為了探索冥王星和柯伊伯帶行星發射的一顆探測器，
2015年那副著名的帶一顆愛心的冥王星就是新視野號拍攝的。
所謂柯伊伯帶，指的是位於太陽系海王星軌道外側的一個圓盤區域，
這一區域主要是由小行星和太陽系形成時的一些殘留遺跡組成的，許多著名的短週期彗星，
比如哈雷彗星，就來源於柯伊伯帶。
新視野號一直都是太空探索領域的大熱門，
2015年它就被美國《天文學》雜誌評選為十大天文進展之一，今年依然如此。
這主要是因為，探測器飛越冥王星獲得的海量數據一直到2016年10月才完全發回地球，
而基於這些數據，科學家們再次發現了令人震驚的結果。
科學家們發現，冥王星在過去幾百萬年裡竟然有活躍的地質活動，
這顛覆了之前人們對冥王星的認識，新視野號在冥王星表面發現了龜裂狀結構，
這預示著它有著溫暖的內部結構，
行星科學家們認為造成這一結構產生的原因是冥王星內部存在對流過程，
就好像水燒開時會有氣泡將底部的水翻滾到表面一樣，
冥王星內部可能也有類似的過程將核心溫暖的物質帶到地表，從而形成這樣的龜裂結構。
新視野號還是未來幾十年內最值得人們關注的一大太空探索熱點，
飛越冥王星只是新視野號任務的一個階段，
從今年開始，新視野號將繼續朝柯伊伯帶深處進軍，陸續飛越幾個柯伊伯帶天體。
根據最初的設計，新視野號的探索任務將持續到2038年，
到時候它到太陽的距離將達到地球和太陽之間距離的100倍，
相當於冥王星到太陽的最大距離的兩倍。
我們剛剛說到，柯伊伯帶包含著許多太陽系形成初期的殘留遺跡，
過去的理論還認為，地球表面的海洋形成也與柯伊伯帶的冰有關，
因此探索柯伊伯帶將幫助科學家們進一步理解太陽系和地球海洋的起源，
而研究冥王星也對人們理解行星大氣活動十分重要，
甚至可能幫助人類在未來找到適合移民的星球。
由於音頻的限制，這裡我們只介紹了天文學家們公認的過去一年最值得關注的天文進展，
然而天文學家們對未知的宇宙探索所取得的成績遠不止於此。
比如人類探索火星計劃的實施、銀河系中心的極端高能粒子、第九大未知行星洩漏踪影、
“朱諾”號探索木星、對神秘的宇宙快速射電暴的探索，
還有可重複回收火箭技術的突破等等。對天文學與太空探索有積極興趣的讀者，
這些都是值得大家進一步了解的天文熱點事件［3］。
以上就是李程遠博士整理的2016年天文學領域的三大進展，供你參考。
特約撰稿：李程遠
參考文獻：
1、Nature news: Gravitational waves: 6 cosmic questions they can tackle
http://www.nature.com/news/gravi ... -can-tackle-1.19337
2、Nature: Aterrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri
http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature19106.html
3、Irene W.Pennington Planetarium Top 10 space stories of 2016
https://penningtonplanetarium.wo ... ce-stories-of-2016/
----------------
主旨：
第一項重大進展是：人類首次直接探測到引力波
引力波大家可能多少都聽說過，
直接探測到引力波標誌著廣義相對論中的主要預言全都被證實，
這是人類探索自然規律的重大勝利。
根據廣義相對論，時空並不是和中學課本中學到的那樣，只是一個虛構的參考系，
相反，時空像是實實在在的一塊幕布，我們宇宙中各種物體和能量，
比如恆星、星系以及它們發出的光，都鑲嵌在時空這張大幕上不斷運動演化，
而它們本身也會影響到時空的結構。
根據廣義相對論的預言，宇宙中的大質量天體加速、碰撞或合併時，
它們將如同在水面上劃出漣漪一樣，
創造出一陣“時空漣漪”朝外傳播，這樣的時空漣漪就稱之為引力波。
直接探測到引力波還將導致引力波天文學的產生，一個發現直接產生一個學科，
可想而知這一發現有多牛。目前天文學家觀測宇宙主要還是通過接收天體的電磁輻射，
比如說光學望遠鏡、射電望遠鏡、X光探測器等等。而直接探測引力波的技術，
一旦發展成熟，將使得天文學家們不僅能通過望遠鏡觀看宇宙，
更能通過引力波進一步“聆聽”宇宙，這對觀測天文學的影響，
無異於讓一個聾子突然獲得聽覺那樣震撼。
第二項重大進展：發現最近的系外行星
看過《三體》的讀者可能知道，
距離我們太陽最近的恆星——4.2光年外的比鄰星屬於一個三星系統。什麼是三星系統呢？
雙星系統是兩顆恆星通過引力結合在一起，相互繞轉的恆星系統，三星系統也類似，
它是由三顆恆星結合成的引力系統。小說中的“三體”星被確認真實存在了。
現實中這顆行星的名字是比鄰星b，比鄰星b的發現不僅僅只是印證科幻小說的獵奇而已，
更重要的是，根據計算發現，這顆行星的質量大概是地球的1.3倍，
因此它很有可能和地球一樣是一顆岩石行星，
它所處的位置也剛好在恆星系的宜居帶範圍內，表面有存在液態水的可能，
加上它又是距離我們最近的系外行星，這一系列的性質都集中在了比鄰星b一顆行星上，
成為了去年我們每個人不得不知道的天文熱點。
比鄰星b的發現還是人類技術的勝利。
歐洲南方天文台的團隊正是利用全球不同的望遠鏡觀察比鄰星b所屬的恆星，
才發現了這一細微的擺動，從而推斷出行星存在的。
為什麼說這是技術上的勝利呢？因為這一擺動的細微程度達到了1米每秒，
相當於人類步行的速度，也就是說，在距離我們4.2光年的距離上，
天文學家們探測到了恆星1米每秒的細微速度變化，
這將人類對天體觀測提高到了一個前所未有的精度。
第三個重大進展是：新視野號探索柯伊伯帶
新視野號是美國宇航局為了探索冥王星和柯伊伯帶行星發射的一顆探測器，
2015年那副著名的帶一顆愛心的冥王星就是新視野號拍攝的。
所謂柯伊伯帶，指的是位於太陽系海王星軌道外側的一個圓盤區域，
這一區域主要是由小行星和太陽系形成時的一些殘留遺跡組成的，
許多著名的短週期彗星，比如哈雷彗星，就來源於柯伊伯帶。
過去的理論認為，地球表面的海洋形成也與柯伊伯帶的冰有關，
因此探索柯伊伯帶將幫助科學家們進一步理解太陽系和地球海洋的起源，
而研究冥王星也對人們理解行星大氣活動十分重要，
甚至可能幫助人類在未來找到適合移民的星球。
過去的理論認為，地球表面的海洋形成也與柯伊伯帶的冰有關，
因此探索柯伊伯帶將幫助科學家們進一步理解太陽系和地球海洋的起源，
而研究冥王星也對人們理解行星大氣活動十分重要，
甚至可能幫助人類在未來找到適合移民的星球。
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