1998年5月25日，傍晚。一辆吉普车载着几名记者飞驰在一条笔直的公路上。公路两侧，就是一望无际的阿塔卡马沙漠。天边没有一丝云彩，太阳的余晖将西面的天空染成了从深蓝到紫红的渐变色。银河已经从天空显现出来，绚丽的星空比城里的街灯还亮。记者们赶到目的地的时候，天色已经全黑。但欧洲南方天文台帕拉纳尔观测站的控制室里却灯火通明。这里距离智利首都圣地亚哥，足足有1300多公里。
让记者们千里迢迢赶来报道的，正是欧洲南方天文台甚大望远镜的首次测试。每个人都死死地盯着控制室里的主显示器，焦急地等待着测试结果。突然，负责调试的工程师杰森·斯皮罗米利奥从椅子上跳起来。项目负责人马西莫·塔伦吉大声说出了屏幕上的数字：“50！”他所说的“50”，指的是望远镜的观测分辨率达到了50毫角秒——这一成绩足以让甚大望远镜跻身于世界最强望远镜的行列。数据确认无误。整个控制室都沸腾了。
两天后，欧南台的8个成员国同步举行了新闻发布会，会上公布了甚大望远镜拍摄的第一批照片。一时间，各国媒体都在争相报道这个爆炸性的消息，他们引用了欧南台总干事里卡尔多·贾科尼的那句话：“这是世界天文史上伟大的一天。”但是，甚大望远镜的新闻仅仅登了一天的热搜，就被另外一条天文学重磅新闻取代了。NASA高调宣布：哈勃望远镜拍到了人类第一张系外行星照片。但是，NASA的发现虽然重磅，却并没有经过同行评议。
很快NASA就主动承认，所谓的系外行星，不过是背景星空中较暗的恒星而已。不管NASA是否故意为之，这种争抢新闻热点的举动，还是让天文爱好者们闻到了浓浓的火药气息。那么，欧洲南方天文台的甚大望远镜到底是何方神圣，竟能让傲视群雄的NASA心生嫉妒？想知道这个问题的答案，咱们就要从欧洲南方天文台诞生的日子开始讲起。
自从伽利略造出第一台天文望远镜之后，将近300年的时间里，欧洲都是世界天文学当之无愧的中心。借助越来越先进的观测工具，欧洲涌现出一批又一批杰出的天文学家，取得了举世瞩目的成就。但是，接连的两次世界大战，让大洋彼岸的美国一夜暴富，而身为主战场的欧洲却千疮百孔。美国先后斥资建造了世界最大的胡克望远镜和海尔望远镜，顺利地超越欧洲，坐上了世界天文学的头把交椅。欧洲的天文学家，做梦都想找回昔日的荣耀。
1954年1月26日，12名欧洲天文学家，在荷兰的莱顿大学签署联合声明，正式把建设欧洲南方天文台的事情提上日程，这就是著名的《莱顿宣言》。当时，大型天文台主要都建在北半球，人类对南半球天空的观测相对不足。而无论是银河系中心，还是与银河系最近的恒星系，还是与太阳系最近的恒星，都处在南天区。
所以，他们就希望整合欧洲国家的力量，一起在南半球建立一个顶级天文台——欧洲南方天文台，也就是我们常说的“欧南台”。所以，欧南台成立之初，目标就是顶级天文台，而他们的对手，毫无疑问就是美国。不过，世界第一可不是靠嘴来说的。想要建设一家顶级的天文台，第一个问题就是选址。一个顶级的地面天文台，对自然条件的要求极其苛刻。
首先，稠密的大气以及大气中的水分子，都会造成光线的衰减，所以，天文台的选址，应该海拔越高越好，气候越干燥越好。另外，为了保障充足的观测时间，晴朗的夜晚必须越多越好。为了减少光和大气污染的干扰，距离城市要越远越好。除了这些，空气中不规则的湍流也会扭曲光线，导致星光扭曲，就好像水中望月，水面越平静看得越清楚，这就是所谓的视宁度。视宁度也是考察天文台选址的重要指标。
为了找到一个理想的台址，科学家们从1955年开始，整整花了9年时间，跑遍了整个南半球的高原和沙漠。他们常常两个人开着一辆载着设备的汽车，在地球上最恶劣的环境中风餐露宿。1962年11月，他们来到了智利北部的阿塔卡马沙漠。经过一番测试后，他们惊讶地发现，这里的气候条件远胜于已经作为备选地址的南非卡鲁沙漠，简直就是为天文观测量身定制的圣地。阿塔卡马沙漠极度干旱，晴朗夜晚的天数更是惊人地超过了300天。
这里没有土壤，只有砂石，连最原始的单细胞生物都难以生存。如果不考虑天空的颜色，这里的环境看起来会与火星更加相似。对于这种地方，矿产资源就是唯一的财富。在确认过周围没有什么有价值的矿产资源之后，智利政府爽快地把一个海拔2400米、名叫拉西亚的山头，和周围的627平方公里的土地卖给了欧南台。最后只象征性地收取了8000美元。即便是按照通货膨胀，折算成现在的价值，也只不过区区10万美元而已。
1966年，欧南台的拉西亚观测站终于迎来了第一台望远镜。那是一台口径1.04米的反射式望远镜。直到今天，这台望远镜仍然被当作光度望远镜，工作在天文研究的第一线。再往后，拉西亚观测站的望远镜建设开始陡然加速。到现在，拉西亚观测站已经累计建造了将近30台天文望远镜，获得了“望远镜公园”的美称。其中最著名的，还要数1976年建成的3.6米望远镜和1989年建成的3.58米新技术望远镜。
3.6米望远镜是欧南台为追赶世界一流而建造的第一台大型望远镜。当时，世界上最大的光学望远镜是1948年美国在帕洛玛天文台建成的海尔望远镜，口径达5.08米。欧南台的3.6米望远镜从设计到建成足足花了20多年的时间，虽然距离世界最大还尚有差距，但总算也混进了顶级望远镜的俱乐部了。一时间，欧洲各国的科学家纷纷提交观测申请，3.6米望远镜很快就变得“一夜难求”。
在顶级设备的吸引下，瑞士和意大利陆续加入了欧南台，欧南台的成员国增加到了8个。成员国多了，资金问题得到缓解，但现有的望远镜却更加紧张了。一些成员国甚至把其他天文台的设备拆下来，安装到拉西亚观测站，来缓解压力。有天文学家干脆提议，欧南台应该投资造一台口径更大的，更先进的望远镜，最好直接超越美国的海尔望远镜，成为世界第一。
但是，大望远镜可不是有钱就能造的，因为，反对建造大望远镜的，不是人力，而是无处不在的重力。重力会使望远镜的镜面发生轻微形变，这种轻微的变化，对于小口径的望远镜来说，还不算严重。但随着镜片的加大，这种形变的影响会变得越来越明显，当镜片更大也无法实现观测精度的提高时，就达到了望远镜的极限。
为了减少重力对镜片的影响，工程师们不得不把主镜造得越来越厚，进而使建造成本成倍增加，在合理的预算水平下，5米的口径，几乎就是光学望远镜的极限了。不过，有需求就会有人想办法。1982年，欧南台的工程师雷蒙德·威尔逊首次提出了“主动光学”技术，原理是在望远镜镜面下方安装一种支撑装置，当镜面发生形变时，这些装置可以进行实时检测和校正，从而抵消重力的影响。
也就是说，望远镜可以自己检查镜片的形变，并调整自己时刻处于最佳状态。但是，很多人并不看好这项技术，因为在当时的自动化技术水平下，要实现望远镜的实时、自主的检测调整，简直难如登天。难怪一位著名的美国天文学家会说威尔逊是在“痴人说梦”。但威尔逊并没有知难而退，经过数年的实验、测试、改进，他终于帮助欧南台建成了世界上第一台应用了主动光学技术的望远镜——新技术望远镜。
它的口径是3.58米，跟之前的3.6米望远镜相比，主镜重量降低了一半，造价只需要原来的三分之一，但分辨率却提升到了原来的3倍！那一年，新技术望远镜众望所归地登上了《天空与望远镜》的杂志封面，这是美国最受欢迎的天文学杂志，封面文章盛赞说：“这是迄今为止最好的望远镜。”欧洲面对美国，终于在望远镜制造技术上扳回了一局。新技术望远镜的成功，完美地诠释了技术创新在天文观测中的重要性。
现在，主动光学技术已经成了全世界所有大型望远镜的标配，而威尔逊也因为他对大型望远镜发展做出的卓越贡献，获得了2010年的卡弗里天体物理学奖。如果回顾20世纪天文望远镜的发展历史，我们可以发现一个有趣的规律：从1917年的2.5米胡克望远镜，到1948年的5米海尔望远镜，再到1993年的10米凯克望远镜，就像摩尔定律一样，望远镜的口径每几十年就要增加一倍。
从80年代开始，又到了鸟枪换炮的时候，世界主要发达国家8-10米级望远镜纷纷开工建设，3-5米望远镜很快就算不上高级货了。这种情况下，欧南台自然不能躺平。早在新技术望远镜建成之前，欧南台就把10米级望远镜——甚大望远镜的建设提上了日程。甚大望远镜由4台8.2米的单元望远镜和4台1.8米的可移动辅助望远镜组成，是个不折不扣的大家伙。望远镜公园已经装不下它们了。
为此，欧南台重新与智利政府签订协议，给即将开始建设的甚大望远镜找了个新家：位于拉亚西北部600多公里的帕拉纳尔山。这里海拔2600多米，观测条件比拉西亚更好。不过，这里有一个令人哭笑不得的小插曲。1993年，甚大望远镜的基建工程正进行得如火如荼，突然收到了法院的传票。原来，有个叫做圣克鲁斯的土著家族声称，50年前，国家为了表彰他们祖先的战功，把帕拉纳尔山奖给了他们。现在，他们想要回自己的山。
甚大望远镜项目要么赔钱，要么停工。奇葩的是，智利法院居然受理了这个案子，并要求欧南台立即停工。众所周知，这类案件审理起来总是旷日持久，不管圣克鲁斯家族有没有真凭实据，最后法院怎么判，欧南台都耽误不起。最后，在欧南台总部的反复交涉下，由智利政府出钱，赔了圣克鲁斯家族880万美元。作为交换，欧南台则承诺给予智利天文学家10%的观测时间。争议虽然解决了，但时间已经过去了整整三年。
1998年5月，甚大望远镜的第一台单元望远镜（UT1）建成并测试成功。这个消息让大西洋那边的美国着实慌了一把。要知道，欧南台这四台8.2米望远镜要建成了，观测能力与美国最大的凯克望远镜将会难分伯仲。于是，就连NASA也急着发出了系外行星照片，出来争抢风头。这就发生了节目开头的那段故事。2006年12月，甚大望远镜最后一台辅助望远镜（AT4）建成，整体工程全部完工。
甚大望远镜单镜可以看到比肉眼分辨极限暗40亿倍的星体。当它的所有望远镜协同工作时，还能进一步将分辨率提升到单镜的25倍。甚大望远镜项目的负责人塔伦吉曾经说过：“如果你想在一流的天文台工作，那就造一个。”现在，他的梦想实现了。甚大望远镜的建成，大大巩固了欧南台的世界地位。
据统计，每年大约有2000项观测申请被提交到欧南台，总申请比欧南台可提供的观测时间多4-6倍；欧南台的设备累计已经积累了65TB的重要天文数据，其中包括150多万张图像；基于这些数据，平均每天发表的论文数量超过2篇。如果你对这些数据没感觉，那我再举几个著名的科学发现给你听。
1998年，科学家用欧南台3.6米望远镜、新技术望远镜和甚大望远镜对Ia型超新星的观测数据，发现了宇宙的加速膨胀，该成果于2011获得了诺贝尔物理学奖。2004年，科学家用欧南台甚大望远镜在230光年外的一颗褐矮星附近拍摄了人类第一张系外行星照片——这次不再是乌龙。这一发现开辟了天体物理学的一个全新领域：行星系统成像和光谱研究。
2008年，科学家用欧南台新技术望远镜和甚大望远镜，对银河系中心区域的恒星进行了长达16年的跟踪观测，证实了银河系中心超大质量黑洞的存在，该成果于2020年获得诺贝尔物理学奖。2016年，科学家利用欧南台的3.6米望远镜和甚大望远镜，在距地球最近恒星——比邻星周围的宜居带发现一颗类地行星比邻星b，它是离我们最近有可能适合生命生存的系外行星。如果说的科幻一点儿，那就是不排除三体人存在的可能性。
这些举世瞩目的科学成就，每次都让所有天文爱好者兴奋不已，也激起了人类无止境的求知欲。2012年，欧南台理事会正式批准了极大望远镜计划。极大望远镜的设计口径达到了惊人的39米。一旦建成，将成为世界上名副其实的最大的光学望远镜。想想也真是奇妙，在这颗星球上最缺乏生命迹象的沙漠中，却竖立着最有可能找到外星生命的巨大装置。每一个晴朗的夜晚，欧洲南方天文台的工程师们都不会浪费。
在这片人迹罕至的沙漠中，观天神器正对着南半球的星空凝望；有一群远离城市喧嚣的天文学家们，执着地探索宇宙奥秘。我想，没有什么能比这样一幅画卷更能代表人类永不磨灭的好奇心了。