那位为我们揭示宇宙新视角的远见物理学家

今年初，托尼·泰森提前预览了智利全新薇拉·鲁宾天文台拍摄的首批图像——这个项目是他30多年前首次构想的。在他和团队花了数月时间调试望远镜硬件和控制软件后，数千个星系清晰聚焦。泰森说：‘知道一切正常运转是一回事，亲眼看到又是另一回事，当时我惊叹不已。’这座天文台坐落于安第斯山脉的帕穹峰，即将启用世界上最大的数码相机，开始对南天进行持续拍摄。尽管望远镜重达约350吨，但其紧凑设计使其能灵活移动，每40秒就能完成一次曝光。它将以3D形式绘制宇宙中看不见的暗物质分布图，探测数百万颗脉动或爆炸的恒星，并发现可能威胁地球的小行星。鲁宾天文台史无前例的设计和8.1亿美元的造价使其成为一项巨大的赌注。加州大学戴维斯分校的物理学家泰森表示：‘这是高风险、高回报的项目，我们赌了一把。’泰森不仅构想了这个项目，还在早期面临质疑的情况下推动其发展。英国爱丁堡大学天体物理学家、苏格兰皇家天文学家凯瑟琳·海曼斯说：‘如果没有他的远见和坚韧不拔的决心，我们今天就不会有鲁宾天文台。’泰森对科学和电子设备制作的兴趣很早就开始了。五岁时，一场肺部疾病和风湿热迫使他长时间待在蒸汽帐篷里，期间他收听短波收音机。他说，这段经历激发了他毕生从嘈杂信号中提取信息的兴趣。他也很早就对引力科学产生了兴趣。1969年，泰森获得物理学博士学位后不久，加入了新泽西州默里山的AT&T贝尔实验室。他曾研究早期的引力波探测器，后来对‘走廊那头’刚发明的电荷耦合器件（CCD）传感器产生了兴趣。他意识到，这些器件能感知微弱光线的能力可能会彻底改变天文学。于是他开始用这些传感器来观测最暗淡、最遥远的星系。泰森的最终目标是拍摄大片天空，测量星系光线穿过充满大量暗物质的宇宙时其形状如何变形。1973年，他开始申请望远镜观测时间来研究这种效应，‘但一次又一次被拒绝，’他说。海曼斯表示：‘很多人认为这不可能，尤其是在地面上。’但2000年，泰森成为首批使用‘弱引力透镜’技术揭示暗物质存在的研究人员之一（D. M. Wittman 等人，《自然》405期，143-148页，2000年）。与此同时，泰森继续使用CCD为望远镜制造越来越大的数码相机。20世纪90年代初，他与当时的博士后、物理学家加里·伯恩斯坦共同制造的相机被安装在智利的一台美国望远镜上，成为1998年发现暗能量的关键工具。在那台望远镜工作期间，泰森萌生了建造鲁宾望远镜的想法。从2000年首次提出方案到主镜即将完工，他一直领导该项目。如今，他仍担任首席科学家，负责这台复杂设备的调试工作。