前看後看左看右看,螢幕上有字、房間裡有擺設、窗外街道有景色、天空中有太陽,晚上的夜空中有星星、月亮,可曾想過,所有你看得到的這些,是因為什麼原理讓你看得到呢?

實際上,我們看到的是「可見光」。天空中自己發出亮光的有兩種天體:太陽和星星,譬如月亮就並不發光,它其實像面鏡子,反射的是太陽的光。我們四周圍的桌、椅、汽車、房子也都是在反射太陽的光。如果在黑夜裡,外面沒有路燈,桌上也沒有檯燈,那麼桌子、椅子、車子、房子…,這些你就統統都看不到了!

所以你看到的世界其實是藉由接收了「人眼看得見」的光來看見的,「接收」的任務交給雙眼執行,過程是讓光來經過瞳孔,瞳孔就是那個眼球上圓圓的黑眼珠中央的小圓,瞳孔越大,能接收到的光比較多。在很暗的地方我們的瞳孔會開得更大,好讓更多光線進入眼睛裡。

眼球後方連接著視網膜,視網膜負責的工作是偵測由眼睛所接收的光。在視網膜上有小小的桿細胞和錐細胞,一有光來碰觸到他們,桿細胞和錐細胞就發出訊號,訊號連接到腦,所以,如何解釋訊號代表什麼意思,由腦來負責。腦會通知你現在看到的是個什麼東西。

ALMA有66個天線,也就是66隻眼睛。多數天線的寬度都有12公尺,這比你眼睛的瞳孔大得多!當然它收到的光也多很多。只是這種光的形式,人的眼睛是看不到的──這是「不可見」光。ALMA在設計上,特別是要用來偵測這種具有「波長比較長」特色的光波,叫做「毫米波」及「次毫米波」。

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在每個天線的後面,配備一組靈敏的接收器。來自宇宙的毫米電波就在這裡被偵測並轉換成信號。對ALMA天文臺來說,所有的接收機就像視網膜。事實上,最後每座ALMA天線將會配備十組不同的接收器,66座天線乘以10,意味著ALMA「視網膜」是由多達660個「細胞」組成!

你的視網膜需要在黑暗中偵測進入眼睛中的光。同樣的道理,ALMA接收器需要在極低溫下偵測微弱的毫米波,否則來自分子的噪音訊號會讓接收機沒辦法偵測出微弱的毫米電波。接收器的溫度必須保持在攝氏零下269度 (等於華氏零下452度)。

從接收器收到的訊號會連接到一臺大電腦。大電腦就像ALMA的大腦。它負責解讀收到的訊號有什麼意義,也負責告知天文學家看到了什麼。