天文學作為一門科學學科，一大特點是研究的物件“看得見、摸不著”，很少有機會獲得研究物件身上的樣品。除了落到地球表面的少量隕石和探測器能夠從太陽系內少數天體獲取的樣本之外，天文學家能夠研究的資訊，在歷史上大部分時間裡，只有一種載體，那就是：

來自星星的光。

星光承載了關於星星的大量資訊。在望遠鏡發明前的時代，它告訴人們星星的位置、亮度和顏色，星空的流轉是古人制訂曆法的依據。在望遠鏡發明之後，它告訴人們更多、更精確的資訊：光行差證明了地球確實在圍繞太陽公轉，恆星的自行改變了人們對宇宙的設想，恆星的光譜帶來關於恆星元素組成的線索……為了收集更多的星光，望遠鏡越做越大，而照相術的發明也讓望遠鏡得以積累一段較長時間內的星光，人們可以看得更遠、更清晰。這段望遠鏡的發展史，在北京天文館的《巨眼觀天》展覽中有具體的陳述。

圖1：《巨眼觀天》展覽中陳列的光學望遠鏡發展歷程

光學望遠鏡看得最遠的紀錄，至今由哈勃空間望遠鏡拍攝的極深空視場（HXDF）保持，它由哈勃空間望遠鏡在十年裡陸續拍攝的多張照片疊加而成，總曝光時長達到23天，它看到的最遠的星系，發出的光要132億年才能來到地球。

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圖2：哈勃極深空視場（HXDF）（NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch, University of California, Santa Cruz; R. Bouwens, Leiden University; and the HUDF09 Team）

而光學望遠鏡對宇宙的大規模巡天，其代表則是我國的郭守敬望遠鏡（LAMOST），它兼具大視場和大口徑，可以同時獲得4000個天體的光譜，由此可以大批次地研究銀河系乃至河外天體，獲取星系和宇宙演化相關的資訊。

可見光只是電磁波譜中的一小段，隨著人們對光譜和電磁波的認識不斷加深，星光中的其他波段也得到解讀。從波長最長的射電波，到最短的伽馬射線，來自宇宙的“信使”大大增加，它們承載著不同的資訊，讓人們看到宇宙的更多層面。

但是，電磁波並不能告訴我們宇宙的全部歷史，它有一道看不透的“邊界”，那就是宇宙微波背景輻射（CMB）。我們至今對早期宇宙的瞭解，很大一部分是基於它的溫度漲落和電磁波的極化資訊：

圖3：宇宙微波背景輻射（全天和區域性），極化紋理由科學視覺化模擬得出。（ESA及Planck Collaboration）

宇宙微波背景輻射隔開了對我們來說透明和不透明的宇宙，在它之前的光子不會穿過這道“屏障”，我們從電磁波得到的，只能是宇宙年齡38萬歲之後的資訊。對宇宙學家來說，宇宙微波背景輻射是格外重要的一批“信使”，它是由射電天線首先發現的，射電天文學也是天文學在20世紀的重要進展之一。第一批光子“信使”“出發”的這段歷史，呈現在北京天文館從今天開始上映的球幕科普節目《宇宙大爆炸》中。

同時，《宇宙大爆炸》節目中還展現了宇宙學家對更多 “信使”的孜孜不倦地搜尋：比光子更早獲得“自由”的中微子，也許能告訴我們更早期宇宙的訊息；宇宙早期的引力波，可能會在宇宙微波背景輻射的圖景上留下微弱的痕跡，有待我們發現；我們不能直接探測到暗物質，但也許可以從來自宇宙的高能粒子流中，窺探到暗物質的蛛絲馬跡……為了從宇宙時空的一隅探尋整個宇宙的奧秘，人類需要訴諸於所有可能的資訊源，節目中對我國的郭守敬望遠鏡和FAST望遠鏡等大型天文基礎設施進行了實地拍攝，帶你身臨其“鏡”；而所有這些來自宇宙的信使，以及從它們所獲知的關於宇宙的過去、現在和未來的訊息，都在《宇宙大爆炸》中有所呈現。自2月3日立春之日起，《宇宙大爆炸》將在每個開放日的13:35，於北京天文館天象廳，以開啟宇宙的方式，陪伴你開啟這個新春。

圖注：《宇宙大爆炸》片頭

圖注：實地拍攝的FAST望遠鏡