人的眼睛只能看到波长在380到750纳米之间的可见光，宇宙中还有很多波长比可见光长得多的电磁波，比如***电波。为了观测宇宙中的电波源，我们需要通过射电望远镜。口径越大，射电望远镜就越灵敏，分辨率就越高，这样就能探测到更弱的宇宙信号。

作为世界上最大的单孔径射电望远镜，五百米口径球面射电望远镜(FAST)的孔径为500米。凭借其高灵敏度，在FAST启动和运行后不久，就观测到了神秘的快速射电爆发(FRB)和数百颗脉冲星。

其实脉冲星是恒星死亡后留下的致密中子星。它们的监听电信号极其稳定，未来可以作为星际飞行的导航星。此外，FAST还有一个普通人非常感兴趣的目标，就是搜寻外星文明发出的***电波。

射电望远镜展示了它强大的观测能力。上一张M87超大质量黑洞的直接照片是利用位于世界各地的射电望远镜拍摄的。因此，天文学家不断追求建造更强大的射电望远镜。

目前，新一代巨型射电望远镜阵列——平方公里阵列(SKA)已经正式开启，中国也参与其中。那么，这个新的射电望远镜到底有多厉害呢？FAST不再是世界第一了吗？

30年前，天文学家提出了建造巨型射电望远镜阵列的想法。经过多年的全球选址，SKA最终落户南非和澳大利亚。这两个国家都有理想的***电宁静区，干扰较少，这使得射电望远镜可以接收到来自宇宙深处的微弱监听电波。

与单孔径射电望远镜不同，SKA是一组射电望远镜阵列。根据计划，南非站将建造数千个独立的射电望远镜，而澳大利亚站将建造100万个有线天线。总体来说，这些天线的总接收面积可以达到1平方公里，这也是平方公里阵列这个名字的由来。

SKA的每个天线虽然很小，但是分辨率有限。但所有天线接收的都是相同的电波，然后对这些电波进行干涉，就可以得到一个等效孔径相当于射电望远镜之间距离的合成孔径射电望远镜。事件望远镜利用这种干涉技术，使等效孔径等于地球直径，从而可以直接观测到5400万光年外的黑洞。

凭借其巨大的接收面积和基线长度，SKA将成为世界上最大的射电望远镜，其灵敏度是目前最强射电望远镜阵列的50倍，速度快1万倍，每秒可收集高达13 TB的数据，并将能够捕捉比哈勃太空望远镜空高50倍分辨率的图像。

按照计划，SKA将耗资20亿欧元，折合人民币151亿元。目前，SKA已经正式开通，中国积极参与了这一国际合作项目，并提供了各种技术支持。SKA预计2028年全面建成，将持续50年。

SKA被天文学家寄予厚望，它将有望回答一些重大的宇宙问题:

(1)广义相对论的极端检验

透镜、引力波、黑洞、引力时间膨胀效应等引力现象。都是爱因斯坦广义相对论的预言，经受住了各种严格的考验。通过SKA搜索脉冲星，将其作为引力波探测器，或者观测围绕黑洞运行的脉冲星，天文学家可以极其考验广义相对论的极限。

(2)窥探宇宙的起源

SKA可以观测宇宙的最深处，接收宇宙中第一批恒星和星系发出的光。不仅如此，SKA还可以看到第一批恒星和星系诞生之前的宇宙黑暗时代。当时距离大爆炸只有30万年，到现在已经过去了138亿年。

(3)揭示神秘的暗物质和暗能量

要说当今宇宙学最重要的两个未解之谜，无疑是暗物质和暗能量。宇宙中我们能直接观测到的物质和能量只占宇宙总质量和能量的5%，其他95%都是神秘的暗物质和暗能量。

暗物质提供了星系和星系团所需的额外引力，暗能量则促进了宇宙的加速膨胀空。SKA具有探测哈勃体积边缘数十亿个星系的能力，可以揭示宇宙的大尺度结构，精确测量暗物质和暗能量造成的影响。

(4)寻找外星生命和文明

SKA不仅可以探测遥远宇宙中复杂的有机化合物，比如氨基酸，还可以接收外星文明的***电波。理论上，如果50光年(473万亿公里)外的星球上的外星人使用机场雷达，SKA将能够直接探测到这个外星人信号。

根据德雷克方程，在拥有2000亿颗恒星的银河系中，大概有上千个智慧文明。如果外星文明也使用***电波进行交流，或者它们像人类一样主动发送信号与其他文明联系，那么SKA将有望直接探测到它们。虽然更高的文明可能会以其他方式交流，但他们总是会经历***电波阶段。他们当年发出的信号可能还在浩瀚的星际空间空中传播，等待SKA去发现。

最后，虽然SKA确实很厉害，但是我们的FAST一点都不差。射电望远镜的灵敏度本质上是由物理孔径的大小决定的，孔径才是王道。超大单孔径的FAST具有极高的灵敏度，其优势是不可替代的。