浩瀚夜空中,那些不為人知的故事,譜寫著人類宇宙探險的史詩

1969年7月21日,當(dāng)美國的“阿波羅11號”宇宙飛船,載著三名宇航員成功登上月球時,人類終于實現(xiàn)了千百年來飛上月球的偉大夢想。

這一盛況舉世矚目,正如宇航員尼爾·阿姆斯特朗所說的——“這只是我一個人的一小步,但卻是整個人類的一大步?!?/p>

隨著登月成功,人類開啟了探索宇宙的新紀(jì)元。但在此之前,人類對宇宙的探索卻早已開始。

尤其在19世紀(jì)末,隨著實驗物理學(xué)和技術(shù)發(fā)展,一些新工具被用到天文學(xué)研究當(dāng)中,變革的速度明顯加快。

縱觀整個人類文明發(fā)展史,大家的宇宙觀在這過去的100年中,發(fā)生了劇烈變化。

這期間,天文學(xué)家是如何取得諸多發(fā)現(xiàn),并推動人類對宇宙的認(rèn)知的呢?

通過《宇宙百年探險》這本書,作者給出了生動精彩的答案。

作者琳達(dá)·施韋策是美國人,她寫的書既有專業(yè)性,又有可讀性。

因為從孩提時起,她就對天文學(xué)很著迷,成年后取得了加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)博士學(xué)位,并在加州理工學(xué)院教授科學(xué)寫作。

作者通過獨家采訪上百名天文學(xué)家,獲得大量的第一手資料,編著了此書,才使得近百年的科學(xué)探索秘辛,得以在我們面前呈現(xiàn)。

可以說,它講述的就是天文學(xué)家的一千零一夜故事。

1、“巨眼”的落成,讓人們把視線投向了更遙遠(yuǎn)的夜空

工欲善其事,必先利其器。

望遠(yuǎn)鏡對于天文學(xué)家來說,是他們知覺的延伸。他們共同除去擋在好奇心和知識之間的層層干擾。

在一個國際天文學(xué)研討會的會場中心,來自全世界各天文臺和空間中心的參會者,正興奮地圍繞著一個亞克力盒子,久久不愿離去。

里面陳列的是伽利略親手制作的一架望遠(yuǎn)鏡。

相比于他們常打交道的望遠(yuǎn)鏡,放在面前盒子中,僅用硬紙板和皮革制作的這個望遠(yuǎn)鏡,無疑卻粗略得多,看上去就如石斧一樣古老和原始。

但這并不影響這些天文學(xué)家將其視為源頭,對它充滿崇敬。

他們當(dāng)中很多人還記得,自己小時候曾經(jīng)用過跟它外形差不多的初級望遠(yuǎn)鏡去看星星,從此迷上天文。

雖然伽利略發(fā)明了人類歷史上第一臺天文望遠(yuǎn)鏡,成為世界上最早識破漫漫銀河奧秘的人。

放眼望去,夜空中繁星點點,似乎每一顆都值得用望遠(yuǎn)鏡去一探究竟。只是,當(dāng)時還沒有哪一臺儀器有能力對宇宙中的天體進(jìn)行詳細(xì)的清點。

已是天文臺名譽(yù)臺長的海耳便發(fā)起了一個新項目——建造一臺功能更強(qiáng)大的天文望遠(yuǎn)鏡,去解答自己心中的諸多疑問。

海耳從麻省理工學(xué)院畢業(yè)后,便開啟了太陽物理學(xué)的研究生涯。他渴望收集到更多來自宇宙的光,于是先后四次主持建造了世界上最大的望遠(yuǎn)鏡。

當(dāng)時正處于第二次世界大戰(zhàn),工程師們需要用500多噸鋼材和玻璃打造出高精密的儀器,與之搭配的圓頂重達(dá)1000噸,而且還要旋轉(zhuǎn)自如。

如此浩大的工程面臨著許多無法想象的障礙,以至于歷時20年才得以建造完成。

這個被稱為“巨眼”的200英寸海耳望遠(yuǎn)鏡,不負(fù)眾望,在20世紀(jì)所獲得的天文發(fā)現(xiàn)中,發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,不斷改變著人們對宇宙的普遍認(rèn)知。

由反射鏡和透鏡組成施密特相機(jī)

2、透過巨眼,遙遠(yuǎn)的夜空既絢麗多彩,又充滿掠奪和爭斗

“巨眼”的存在,許多尚未被探索的宇宙空間給了天文學(xué)家們驚鴻一瞥。

那里有如同繭蛹般包裹在原生氣體和塵埃深處的恒星“育兒所”,有正在衰老的恒星噴云吐霧“污染”著銀河系,在云層密布的木星大氣層上有明亮的孔洞,還有正在大規(guī)模制造恒星的遙遠(yuǎn)星系……

當(dāng)然,宇宙并不像我們認(rèn)為的那么寧靜平和,它也有充滿暴力和掠奪的一面。

銀河系里的行星狀星云

當(dāng)星系從銀河系身邊經(jīng)過,如果靠得太近,會被銀河系強(qiáng)大的引力剝走了外側(cè)的恒星,淪為銀河系的階下囚,最終被其吞噬。

我們熟悉的馬太效應(yīng),強(qiáng)者愈強(qiáng)、弱者愈弱,用在星系中竟然也毫不違和。

1937年,天文學(xué)家發(fā)表論文稱,在星系團(tuán)中,最亮的星系的光度似乎與第二明亮的星系的星等,還有星系團(tuán)的富度 存在著令人不解的奇怪關(guān)聯(lián)。

而且這個關(guān)聯(lián)有違常理:最亮的星系越是明亮,第二、第三亮的星系就會越暗。

也就是說,星系團(tuán)里最亮的星系,似乎是以犧牲較暗成員為代價來換取最高的光度。

仙后座里有一顆大質(zhì)量恒星發(fā)生爆炸

他們在論文中這樣評價:“富者靠犧牲窮者而逐步致富?!?/p>

可見宇宙中的星星并不像我們?nèi)庋鬯姷哪菢樱恢逼届o地閃耀著。

天文學(xué)家通過望遠(yuǎn)鏡探尋宇宙秘密的同時,也在修正著認(rèn)知上的一些錯誤。

這不,我們熟知的太陽系九大行星中的老九——冥王星最終被踢出了“九大行星”之列,如今剩下八大行星。

原來,隨著研究的深入,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)有更多圍繞太陽運(yùn)行的天體,各項數(shù)值都比冥王星大。

這些發(fā)現(xiàn)使“九大行星”的傳統(tǒng)觀念受到質(zhì)疑,國際天文學(xué)會在2006年做出決定:

冥王星必須離開行星行列,歸入名叫矮行星的新一類太陽系天體。

隨著人類對宇宙的不斷了解,從恒星的誕生,到銀河系的核心,天文學(xué)家讓我們看到了更多的真相,一直豐富和改寫著我們的認(rèn)知。

3、黑夜給了他們敏銳的眼睛,他們卻在寂靜中尋找宇宙的光明

天文和天體物理調(diào)查委員會主席,約翰·N.巴卡爾曾說,天文學(xué)讓人類智慧獲益良多,就在于望遠(yuǎn)鏡既不掘金也不挖寶,卻能讓人類收獲寶貴的思想。

但天文觀測不僅需要耐心,也需要鋼鐵般的意志。

在漫漫黑夜,想要破解那些無法觸及的星體秘密,尋找問題的答案,其中艱辛遠(yuǎn)超人類的想象。

尤其在天文觀測早期,200英寸望遠(yuǎn)鏡還沒有安裝自動導(dǎo)星裝置來輔助望遠(yuǎn)鏡跟蹤天體。

天文學(xué)家都要親自上陣,每天晚上去推動手持導(dǎo)桿上的東、西、南、北按鈕,來來回回不下數(shù)百次。

每天下午,還需要有人爬進(jìn)觀測室,把光柵旋轉(zhuǎn)到當(dāng)天晚上要拍攝的光譜范圍。到了夜間觀測時間,大家全靠對講機(jī)保持聯(lián)絡(luò)。

在寒冷寂靜的黑夜里,面對觀測目標(biāo),他們會數(shù)十年如一日,呆在冷冰冰的金屬設(shè)備中間,度過許多個不眠之夜。不時體驗著醍醐灌頂?shù)目旄?,或者不確定性帶來的刺痛。

也有人就用整整三年半時間,把逐漸破損的磁帶上記錄的天文數(shù)據(jù)全部錄入計算機(jī)里。

等到數(shù)據(jù)錄入全部結(jié)束時,連磁帶驅(qū)動器都報廢了。

但人類與生俱來的好奇心和求知欲,是驅(qū)動人們進(jìn)行太陽系外行星及其生命搜尋的原動力。

新的天文觀測和發(fā)現(xiàn)必將繼續(xù)深刻地影響和改變著整個人類的宇宙觀,不斷加深人類對宇宙的認(rèn)識。

這是宇宙探索的美好時代,而我們?nèi)际菂⑴c者。

寫在最后:

《宇宙百年探險》配圖非常豐富,既滿足了我們對宇宙百年探險的好奇,也打開了我們對宇宙的新認(rèn)知。

打開它,你能領(lǐng)略動人的科學(xué)探索發(fā)現(xiàn),收獲對宇宙的新認(rèn)知和新見解;合上它,或可得思緒上的寧靜,遙想宇宙的深遠(yuǎn)。

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