射電望遠(yuǎn)鏡通過(guò)天線接收遙遠(yuǎn)星空的電磁波，接收數(shù)量的多少取決于它的口徑?？趶皆酱螅`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(yuǎn)鏡。當(dāng)然，建造大口徑望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡是德國(guó)100米直徑的“埃菲爾斯伯格”和美國(guó)300米直徑的“阿雷西博”。目前，中國(guó)500米直徑的“天眼”成為世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡。

這樣一個(gè)大家伙，共投資約12億人民幣。大家知道，中國(guó)需要錢的地方還很多，為什么要投資這么多錢來(lái)建造一個(gè)似乎和老百姓生活沒(méi)有直接關(guān)系的射電望遠(yuǎn)鏡呢？這要追溯到20多年前。1993年，在東京召開的國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)提出了建造新一代射電“大望遠(yuǎn)鏡”的設(shè)想。當(dāng)時(shí)的天文學(xué)家都認(rèn)為德國(guó)和美國(guó)的射電望遠(yuǎn)鏡使用了幾十年，積累了很多數(shù)據(jù)，但是對(duì)于現(xiàn)在的天文學(xué)研究來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dān)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(cè)更為遙遠(yuǎn)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(gè)大的射電望遠(yuǎn)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(cè)脈沖星和巡視宇宙中的中性氫是主要的科學(xué)目標(biāo)。觀測(cè)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(duì)于我們研究地球本身具有重要意義。

具體來(lái)說(shuō)，脈沖星是大質(zhì)量恒星演化的最終產(chǎn)物——人類未來(lái)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(cè)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(duì)準(zhǔn)的是銀河系外的脈沖星，預(yù)期能觀測(cè)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(duì)天文界來(lái)說(shuō)將是一個(gè)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(gè)質(zhì)子加一個(gè)電子。中性氫云團(tuán)的運(yùn)動(dòng)反映了早期宇宙演化痕跡。所以，觀測(cè)中性氫就有可能獲知星系之間互動(dòng)的細(xì)節(jié)，甚至發(fā)現(xiàn)第一代天體以及宇宙漫長(zhǎng)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(lái)的，以及宇宙的起源問(wèn)題。大家都知道大爆炸理論，在一個(gè)基點(diǎn)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(wèn)，對(duì)于大爆炸如何演化到現(xiàn)在的宇宙，這個(gè)過(guò)程還有很多環(huán)節(jié)沒(méi)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(tuán)的研究，可以進(jìn)一步深入研究宇宙起源問(wèn)題，為宇宙起源的一些細(xì)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(wèn)題。實(shí)際上，在1967年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)脈沖星的時(shí)候就看到這種電磁信號(hào)極其有規(guī)律。因?yàn)橛幸?guī)律的信號(hào)一般都是人發(fā)射出來(lái)的，科學(xué)家因此認(rèn)為這很有可能是外星人發(fā)出的信號(hào)，但是后來(lái)被證實(shí)這是一種高密度恒星的信號(hào)。類似于像脈沖星的天體信號(hào)，可能是有一定規(guī)律的，也可能是有一定規(guī)則的隨機(jī)信號(hào)，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(yuǎn)鏡收到太空中有編碼的信號(hào)，那么就可以肯定，這是由地外文明發(fā)出來(lái)的。

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