卡爾·央斯基
生平
早期
卡爾·央斯基于1905年出生在美國奧克拉荷馬州,他的父親西里爾·央斯基是奧克拉荷馬大學(xué)工程學(xué)院院長。西里爾·央斯基是出生在威斯康星州的捷克移民,16歲開始擔(dān)任教師,以美國威斯康辛大學(xué)電氣工程教授的身份退休。他對物理學(xué)具有濃厚的興趣,這種特質(zhì)也傳遞給他的兒子卡爾·央斯基。
卡爾·央斯基的母親尼爾森·莫羅具有法國和英國的血統(tǒng)。卡爾的弟弟西里爾·央斯基小他10歲,幫助他建立了一些美國國內(nèi)最早的無線電發(fā)射器,包括在威斯康辛州和明尼蘇達(dá)州。
1927年,卡爾·央斯基進(jìn)入威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校就讀,并順利獲得物理學(xué)學(xué)士學(xué)位。1928年,他加入了位于新澤西州蒙茅斯縣貝爾實(shí)驗(yàn)室。央斯基擔(dān)任無線電工程師,工作是調(diào)查背景噪聲來源,它可能會干擾無線電傳輸。
無線電天文學(xué)
央斯基在貝爾實(shí)驗(yàn)室設(shè)置天線,用來接收頻率為20.5兆赫茲(波長約14.6米)的無線電波。它被安裝在轉(zhuǎn)盤上,可以讓它朝向任何方向旋轉(zhuǎn),因此被稱為“央斯基的旋轉(zhuǎn)木馬”。它的直徑大約為100英尺,高20英尺。借由旋轉(zhuǎn)放置于4組福特T型車上的天線,可以精確定位接收到的信號方向。
卡爾·央斯基使用的天線裝置復(fù)制品,位于美國國家射電天文臺
在記錄到來自四面八方的信號數(shù)個(gè)月后,央斯基最終將背景噪聲歸類成三種類型:附近的雷雨、遙遠(yuǎn)的雷雨,來歷不明的淡淡嘶嘶聲。他花了一年多的時(shí)間來調(diào)查第三種類型的背景噪聲,發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度每天都會漲落一次。
卡爾·央斯基初步推測該噪聲來自太陽輻射。然而幾個(gè)月后,該最強(qiáng)的噪聲號源開始遠(yuǎn)離太陽的位置??枴ぱ胨够泊_定信號的重復(fù)周期為23小時(shí)56分鐘,剛好是地球相對于宇宙的自轉(zhuǎn)時(shí)間(恒星日),而不是太陽日(24小時(shí))。央斯基認(rèn)為它來自于銀河系中心,而射手座方向的訊號源是最強(qiáng)的。
他的發(fā)現(xiàn)受到廣泛宣傳,出現(xiàn)在1933年5月5日的《》上。他于1933年也出版了經(jīng)典論文《明顯的外太空電子干擾源頭》??枴ぱ胨够敫敿?xì)的進(jìn)一步調(diào)查銀河系的無線電波。他隨后提交了一份建議書,想要貝爾實(shí)驗(yàn)室建立一個(gè)直徑30米的碟形天線,它擁有更高的靈敏度,更能夠仔細(xì)的觀測該訊號源。然而貝爾實(shí)驗(yàn)室拒絕了他的請求,因?yàn)闄z測該輻射源不會對穿越大西洋的通信系統(tǒng)產(chǎn)生明顯的影響。央斯基后來重新分配至另一項(xiàng)工作計(jì)劃,于是未能進(jìn)一步研究。
卡爾·央斯基一直居住在新澤西州,1950年由于心臟病去世。
影響
曾經(jīng)一些科學(xué)家對于央斯基的發(fā)現(xiàn)感到興趣,但是無線電天文學(xué)領(lǐng)域仍然處于停滯狀態(tài)好幾年,部分原因是由于央斯基缺乏正規(guī)的天文學(xué)家訓(xùn)練。他的重大發(fā)現(xiàn)剛好遇到經(jīng)濟(jì)大蕭條,故天文臺不愿進(jìn)行任何新的研究項(xiàng)目。
央斯基的發(fā)現(xiàn)對于無線電天文學(xué)有很大的影響:無線電工程師格羅特·雷伯在伊利諾伊州建造一個(gè)無線電望遠(yuǎn)鏡,并重做了卡爾·央斯基早期的工作。約翰·丹尼爾·克勞斯于第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,在俄亥俄州立大學(xué)(Ohio State University)開始進(jìn)行無線電觀測。
紀(jì)念
為了紀(jì)念卡爾·央斯基的貢獻(xiàn),射電天文小組委員會在1973年8月舉行的國際天文合會第十五次大會上,通過決議使用“央斯基(Jansky)”作為天體射電流量密度的單位,簡寫作“央(Jy)”,并且納入國際物理單位系統(tǒng)。月球上的撞擊坑央斯基(Jansky)也以他來命名。
美國國家射電天文臺博士后獎學(xué)金計(jì)劃被命名為卡爾·央斯基計(jì)劃 。此外,美國國家射電天文臺每年頒發(fā)揚(yáng)斯基獎 。2012年1月10日,美國國家射電天文臺的甚大天線陣(VLA)被重新命名為卡爾·央斯基甚大天線陣,以紀(jì)念他對于無線電天文學(xué)的貢獻(xiàn)。央斯基原先使用的天線裝置目前位于貝爾實(shí)驗(yàn)室場區(qū),并設(shè)置有紀(jì)念牌。
央斯基噪聲以卡爾·央斯基來命名,指的是宇宙發(fā)射出的高頻噪聲干擾。
參見
無線電波源
參考資料
Sullivan, W. T. (編), The Early Years of Radio Astronomy: Reflections Fifty Years After Jansky"s Discovery, Cambridge University Press, 2005, ISBN 0-521-61602-6 . In particular Chap.1, Karl Jansky and the discovery of extraterrestrial radio waves pp. 3–42.
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