射電望遠鏡通過天線接收遙遠星空的電磁波，接收數(shù)量的多少取決于它的口徑。口徑越大，靈敏度越高，接收到的電磁波越多，所以射電天文學(xué)家都在追求建造更大口徑的望遠鏡。當然，建造大口徑望遠鏡，取決于一定的技術(shù)和資金。FAST建成之前，世界最大的射電望遠鏡是德國100米直徑的“埃菲爾斯伯格”和美國300米直徑的“阿雷西博”。目前，中國500米直徑的“天眼”成為世界上最大的射電望遠鏡。

這樣一個大家伙，共投資約12億人民幣。大家知道，中國需要錢的地方還很多，為什么要投資這么多錢來建造一個似乎和老百姓生活沒有直接關(guān)系的射電望遠鏡呢？這要追溯到20多年前。1993年，在東京召開的國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會提出了建造新一代射電“大望遠鏡”的設(shè)想。當時的天文學(xué)家都認為德國和美國的射電望遠鏡使用了幾十年，積累了很多數(shù)據(jù)，但是對于現(xiàn)在的天文學(xué)研究來說遠遠不夠。而且，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各種電器的應(yīng)用，地球的電波環(huán)境受到了一定的破壞，天文學(xué)家擔憂如果地球的電波環(huán)境被徹底破壞了，那就很難有效地去觀測更為遙遠的宇宙天體了。所以，希望在地球電波環(huán)境被徹底破壞之前，建造一個大的射電望遠鏡，弄清宇宙結(jié)構(gòu)究竟是如何形成和演化的。

FAST主要用于脈沖星、中性氫、黑洞吞噬小天體、星體演化、外星文明搜尋等研究。觀測脈沖星和巡視宇宙中的中性氫是主要的科學(xué)目標。觀測脈沖星，可以研究極端狀態(tài)下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理規(guī)律；巡視宇宙中的中性氫，可研究宇宙大尺度物理學(xué)，以探索宇宙起源和演化。這對于我們研究地球本身具有重要意義。

具體來說，脈沖星是大質(zhì)量恒星演化的最終產(chǎn)物——人類未來有望把脈沖星“改造”成星際導(dǎo)航，為宇宙飛船指明方向。我們現(xiàn)在觀測到的脈沖星已經(jīng)有2000多顆，都在銀河系內(nèi)。天文學(xué)家希望看到其他星系的脈沖星，從而為研究提供更多的數(shù)據(jù)和樣本。而FAST對準的是銀河系外的脈沖星，預(yù)期能觀測到2倍于目前已知數(shù)量的脈沖星，發(fā)現(xiàn)10倍于已知數(shù)量的氣體星系。這對天文界來說將是一個突破。

再看中性氫，中性氫是宇宙中未聚攏成恒星發(fā)光發(fā)熱的氫原子，從物理學(xué)上講是一個質(zhì)子加一個電子。中性氫云團的運動反映了早期宇宙演化痕跡。所以，觀測中性氫就有可能獲知星系之間互動的細節(jié)，甚至發(fā)現(xiàn)第一代天體以及宇宙漫長發(fā)育歷程的線索。人類很早以前就開始關(guān)心人是怎么來的，以及宇宙的起源問題。大家都知道大爆炸理論，在一個基點產(chǎn)生大爆炸，逐漸產(chǎn)生了現(xiàn)在的宇宙，而宇宙仍然在不斷膨脹。但是大爆炸理論現(xiàn)在仍有疑問，對于大爆炸如何演化到現(xiàn)在的宇宙，這個過程還有很多環(huán)節(jié)沒有搞清楚。所以我們并不能證明大爆炸理論，或者其他若干宇宙起源論的正確性。中性氫云團的研究，可以進一步深入研究宇宙起源問題，為宇宙起源的一些細節(jié)提供證據(jù)。

還有大家都關(guān)注的地外文明，就是所謂的外星人問題。實際上，在1967年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)脈沖星的時候就看到這種電磁信號極其有規(guī)律。因為有規(guī)律的信號一般都是人發(fā)射出來的，科學(xué)家因此認為這很有可能是外星人發(fā)出的信號，但是后來被證實這是一種高密度恒星的信號。類似于像脈沖星的天體信號，可能是有一定規(guī)律的，也可能是有一定規(guī)則的隨機信號，但不一定是由人或者其他生物調(diào)制的。如果大口徑射電望遠鏡收到太空中有編碼的信號，那么就可以肯定，這是由地外文明發(fā)出來的。

FAST的靈敏度很高，能夠看到更遠、更暗弱的天體，可觀測的天體數(shù)目將大幅度增加，通過探測星際分子、搜索可能的星際通信訊號，尋找地外文明的概率將提升5至10倍。這對于天文學(xué)家研究宇宙文明和地球文明具有重大意義。當然，如果發(fā)現(xiàn)外星人，是不是要有所接觸，就是另外一個值得研究的問題。