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2006 年 3 月 12 日

無線電波和微波天文史 (12): 無線電天文學是怎樣開始的發展?
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明 : 馬克士威 (James Clerk Maxwell, 1831 - 1879) 是 19 世紀最偉大的數學家和物理學家之一。 他利用法拉第實驗發現的電磁感應現象,得以對電磁場精確地描述。他更進一步地假設電磁場一致作用, 產生一種新的能量,稱之為「輻射能」。 1864 年,馬克士威統合了原有電學和磁學的理論完成完整的電磁理論, 現稱之為「馬克士威方程式 (Maxwell's equations)」, 在電磁學中馬克士威方程式的重要性猶如力學中的 牛頓運動定律 一樣具有權威性。 這理論預測有「電磁波」的存在,在真空中以光速傳播, 馬克士威認為光波的本質是 電磁波, 而非機械波。 1887 年赫茲 (Heinrich Hertz, 1857 - 1894) 發現電磁波, 因此電磁波成為近代科學研究的重要一支。

         1932 年,在貝爾 (Bell) 實驗室的物理學家 顏斯基 (Karl Jansky) 建造了一個量測約 14.5 公尺波長的無線電天線, 開始了 無線電天文觀測 。這個贏得「顏斯基旋轉木馬 (Jansky's merry-go-round)」美名的無線電接收器 (如上照片片,在美國維基尼亞州 Green Bank 的國家現電天文台另有一模型展出),原本是想研究來無線電波源對於越洋電話的干擾影響, 意外中偵測到來自於 銀河系核心 無線電波 訊號。

         「顏斯基旋轉木馬」可藉著旋轉偵測來自於各個方向的無線電波,經過了數個月的偵測紀錄,顏斯基發覺有鄰近雷雨 (Nearby thunderstorms)、遠距雷雨 (distant thunderstorms) 和不知來源的穩定微弱嘶嘶聲等 3 種固定的型態,他花了一年的時間探究這 3 種型態的無線電波源,他猜測可能是來自於 太陽的輻射 。 數年後,另一位年青 無線電波工程師 Grote Reber 造出了首架無線電波望遠鏡。

明日主題 : 無線電波和微波天文史 (13): 赫茲 (Heinrich Hertz) 發現電磁波
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主編 : 陳輝樺陳輝樺                 
                         諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                 王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
                                                    蘇明俊 (樹德科技大學  休閒事業管理系)

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