从午夜凝视星空的孤独宁静到野外熊在天文台游荡的荒诞,从安第斯山脉到亚利桑那的悬崖,再到夏威夷的大岛,天文学家艾米莉讲述了无数个观测夜晚宇宙的寂静,以及来自凝望星空的有趣、热烈、辉煌的故事。
我们为什么要研究宇宙?我们为什么要仰望星空,为什么要提出内心的疑惑,满世界建造这么多望远镜,到地球的极限之地寻找答案?我们为什么要观星?
原因无他,只因我们必须这么做。在这颗小小的星球上,有一团微小却无法扑灭的无形之火,在渺小的人类心中燃烧着,驱使我们在漫漫宇宙中上下求索。
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书名 | 最后的观星人(天文探险家的不朽故事) |
分类 | 科学技术-自然科学-天文地理 |
作者 | (美)艾米莉·莱维斯克 |
出版社 | 北京联合出版公司 |
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简介 | 内容推荐 从午夜凝视星空的孤独宁静到野外熊在天文台游荡的荒诞,从安第斯山脉到亚利桑那的悬崖,再到夏威夷的大岛,天文学家艾米莉讲述了无数个观测夜晚宇宙的寂静,以及来自凝望星空的有趣、热烈、辉煌的故事。 我们为什么要研究宇宙?我们为什么要仰望星空,为什么要提出内心的疑惑,满世界建造这么多望远镜,到地球的极限之地寻找答案?我们为什么要观星? 原因无他,只因我们必须这么做。在这颗小小的星球上,有一团微小却无法扑灭的无形之火,在渺小的人类心中燃烧着,驱使我们在漫漫宇宙中上下求索。 作者简介 艾米莉·莱维斯克,华盛顿大学天文学教授,以大质量恒星的演化与死亡为主要研究方向。6岁起痴迷于太空,在麻省理工学院求学期间与志同道合的同学和教授一起欣赏美丽纯粹的天空,立志以天文学为毕生追求。她精彩的处女作《最后的观星人:天文探险家的不朽故事》带领读者踏上天文朝圣之旅,探访遍布世界各地的天文台,将记忆与大型望远镜交织在一起,生动地描述了自己与他人的惊奇冒险故事。 艾米莉曾用地球上许多大型望远镜观测天体,总观测时长达50多个夜晚,并发现了索恩-祖特阔夫天体候选者HV 2112的存在。获得过多项学术奖项,包括安妮·坎农天文奖、科特雷尔学者奖、牛顿·莱西·皮尔斯天文学奖等。 目录 引言 第一章 第一眼 第二章 主焦点 第三章 有人看见神鹰了吗? 第四章 损失时间:6小时。原因:火山喷发 第五章 子弹造成的伤害非常小 第六章 一座属于自己的山 第七章 干草车和飓风 第八章 欲上青天览日月 第九章 阿根廷的3秒钟 第十章 测试质量 第十一章 机遇目标 第十二章 收件箱里的超新星 第十三章 巡天新时代 阅读指导 访谈名单 参考文献 致谢 序言 “你试过关机重启吗?” 这句话被世界各地的IT 小哥疲倦地重复着,但可能 不曾引起其他人如此强烈的 恐慌。首先,那时是凌晨一 点,二十四岁的我正在夏威 夷最高的一座山峰上—海拔 近14000英尺(约4267米) ,坐在一个寒冷的控制室里 ,一边顽强地与睡意和缺氧 搏斗,一边努力抢救一台坏 掉的设备,想为我的博士论 文做最后的挣扎,以挽回来 之不易的几小时观测时间。 其次,那台故障的设备 是昴星团望远镜(Subaru Telescope),一个630吨重 的大怪兽,位于我头顶上方 足足有十四层楼高的圆顶内 ,与我仅隔着一层天花板。 它是美日天文界合作的结晶 ,拥有直径超过27英尺(约 8.2米)的主镜(当今世界 上最大的单一镜片主镜), 还有一套地球上最精密的光 学仪器和图像处理工具,每 晚的运行费用高达4.7万美 元。在向系里的教授们提交 了一份长达12页的研究提案 后,我总算申请到一个宝贵 的夜晚。今晚正是我这一整 年里分配到的唯一的夜晚, 这台望远镜将任由我摆布, 指向50光年外的些许星系。 这么金贵的仪器,我怎 么敢随便关机重启?那天晚 上,观测工作一直进行得很 顺利。突然,控制室里的一 台电脑发出不祥的警报,令 我和望远镜操作员(山上除 了我以外的另一个活人)瞬 间僵住不动。我问她这是什 么意思,她面色凝重地告诉 我,支撑镜面的一个机械支 架可能失灵了,转而又安慰 道:“没关系,我觉得镜子 应该还没掉下来。” “你觉得?” “没错,否则我们听到的 会是‘砰’的一声巨响。”这推 理完美得无懈可击,却无法 令我那颗悬着的心安定下来 。 我们显然是幸运的,当 机械支架失效时,望远镜正 好处于一个极其微妙的角度 ,没有立即发生灾难性的事 故。目前,支架依旧顽强地 支撑着副镜,它虽比主镜小 多了,但也有4英尺(约1.2 米)宽,400磅(约181千 克)重,悬挂在73英尺(约 22米)高的空中,将主镜收 集和反射的光线引导到我正 在使用的相机上。不幸的是 ,如果我们继续移动望远镜 ,就有可能将副镜甩落—这 算是轻的了,运气够差的话 ,掉下来的副镜可能会砸中 主镜,两者共赴黄泉。 我们忐忑不安地给昴星 团望远镜的白班工作人员打 电话。他们是一群机械工程 师,专门在观测人员熟睡的 白天,维护山上的13架望远 镜。我们联系到的日本工程 师乐观地说,这个情况今天 早些时候也发生过,不过望 远镜的机械支撑应该没毛病 ,电脑发出的可能只是虚假 警报,重启望远镜或许可以 解决问题。这时候,如果我 们友善地提醒对方,这是一 台价值数百万美元的望远镜 ,而不是家里的路由器,不 知会不会有点唐突。 我不知道400磅重的玻璃 砸向我头上的水泥地板会发 出什么样的声音,但我很清 楚我一点也不想听到那个声 音,也不想顶着“那个杀死 昴星团的博士生”的绰号, 被同行取笑一辈子。这些年 ,我从别人那里听了很多“ 我弄坏了望远镜”之类的故 事,总觉得那是跟我毫不沾 边的事,忘了有一天我也可 能成为故事的主人公。好事 不出门,坏事传千里。我有 一位合作研究者曾无知地将 两根不应该相遇的电线接在 一起,烧坏了望远镜上一台 贵得离谱的数码相机。他还 没来得及回去向导师自首, 这个噩耗就传到了他老人家 的耳朵里。另一位天文学家 ,而且是一名资深的观测者 ,不小心撞坏了望远镜的工 作端。那晚她因睡眠不足, 忘了将圆顶室内的移动平台 收回来,结果就跟望远镜撞 上了。有时,意外说来就来 ,甚至不是人为的。某一天 夜里,在西弗吉尼亚州的绿 岸小镇,一个巨大的300英 尺(约91米)的射电望远镜 才刚抬起头就轰然倒塌,像 一个被踩扁的易拉罐,一下 子瘪软在地。我不记得是什 么导致了这起臭名昭著的绿 岸事故,但我很确定“机械 支撑”这东西有着洗不清的 嫌疑。对我来说,现在最明 智的做法是立马收工止损, 开车回到观测站的宿舍睡觉 ,第二天早上让白班人员里 外彻查一遍。 但这是我与这台望远镜 仅有的一个夜晚,不管我今 晚经历的是机械故障,不请 自来的云彩,还是虚惊一场 —真相是什么,到了明天都 不重要了。天文学家需要提 前好几个月申请,才能如愿 用上望远镜。一旦错过这个 夜晚,明天另一名天文学家 将带着截然不同的研究计划 过来,接手这台望远镜。到 头来,我只能带着半途而废 的观测,抱憾而归。回去以 后,我还要重新递交一份新 提案,期盼着再次得到望远 镜管理委员会的批准(让他 们点头比登天还难),接着 再等上一整年,直到地球绕 太阳一圈,同样的星系重新 出现在那一小块天区,我才 有机会再试一次,而且要提 前烧高香,祈祷那天晚上不 要有云,设备不要罢工。 我太需要这些星系了。 我想要观测的星系在几十亿 年前曾出现过一种被称为伽 马射线暴(Gamma-ray Burst, GRB)的奇异现象。 天文学家的猜测是,它们来 自迅速旋转的垂死大质量恒 星,它的核心塌缩成黑洞, 从内向外将它吞噬殆尽,并 喷射出强烈的光束。那些光 子横跨整个宇 导语 关于天文探险家的惊奇冒险故事;永远有人在仰望夜空,追寻遥远而闪耀的星光。 美国天文学会安妮·坎农天文奖得主,讲述星空守望者鲜为人知的惊奇冒险故事,一窥天文学家的真实生活。 满载荣誉,入围多项影响力奖项,媒体盛赞推荐。 入围了美国笔会文学奖决选名单、英国皇家学会科学图书奖决选名单、美国科学促进会/斯巴鲁图书奖决选名单,2020年美亚优秀图书。《出版人周刊》、BBC《夜空》主持人克里斯·林陶特、格林尼治天文台前负责人盛赞推荐。 以科学家的视角窥视宇宙的奥秘,以普通人的视角将星空的美尽收眼底。 这本书不仅带领我们追随科学家的脚步,穿越地球上一些最偏远的角落,追逐宇宙“魅影”。仅靠星星的指引,就能横渡数千英里的太平洋。也可以一个人惬意地行走在夜色中,将星空的美尽收眼底。 书评(媒体评论) 艾米莉的书精彩到让人 忍不住一口气读完。让我们 看见了一个观测天文学家的 真实生活——每天都在去往 世界各地天文台的路上,一 路上充满各种跌宕起伏、始 料未及的故事。 ——约瑟琳·贝尔·伯奈尔 (Jocelyn Bell Burnell) 英 国天体物理学家 这本书犹如隐藏于星幕 背后的魔法,每一颗绚烂的 星星,都化作纸上每一个跳 动的文字。惊鸿一瞥,余味 无穷。 ——塔玛拉·罗伯逊 (Tamara Robertson) 《 流言终结者:搜素》主持人 STEM演讲者 对于那些想知道成为真 正的天文学家是什么感觉, 或者梦想着仰望星空的人来 说太完美了。在充满“灾难” 和错误的故事中,又或在一 个黑暗的夜晚、一个黑暗的 时间里,有着一种对探险惊 人浪漫的看法。 ——克里斯·林陶特 (Chris Lintott) BBC《夜 空》主持人 任何一个喜欢观星的人 都会被书中欢乐的冒险故事 吸引。 ——《出版人周刊》星级 评论 喜欢萨根《宇宙》的读 者也会对这本书如痴如醉。 ——《书单》 精彩页 亚利桑那州图森 2004年5月 从图森机场往西行驶的路上,我第一次看到了望远镜,货真价实的世界级大型天文望远镜。当时,我刚结束麻省理工学院的第二学年,一考完量子物理学和热力学,就马不停蹄地飞往亚利桑那州。到图森机场迎接我的是菲尔·马西,一位戴着黑框眼镜、笑容灿烂的天文学家,顶着一头银灰色鬈发,很像电视里的疯狂科学家。他是我未来十周的研究项目导师,开车载我去索诺拉沙漠深处的基特峰国家天文台(Kitt Peak National Observatory, KPNO)。那将是我人生中第一次参观专业天文台,我们将在那儿度过五个夜晚,用山上的一台望远镜观测星空,以此拉开我暑期项目的序幕。 在与菲尔往来的邮件中,我得知自己即将研究的是红超巨星,一种质量巨大的恒星,至少是太阳的八倍。由于质量很大,它们以极快的速度走完一生,从新生期(刚从气体云和尘埃中诞生的炽热蓝色恒星)演变到老年期,只花了1000万年的时间,犹如即将熄灭的余烬,闪耀着深红色的光,用尽最后一丝力气,膨胀到原本大小的数倍,勉强维系着自身的稳定和生命。对这些恒星来说,死亡的结局不外乎是强烈向内坍缩到一个点,接着向外爆炸成超新星,成为宇宙中最明亮、能量最大的奇观,有些最终甚至会坍缩成黑洞。 菲尔在去年一月份匆匆见过我一面,只听过我初涉天文学研究的第一次演讲,便选我做他的暑期研究生。当我们开始讨论暑期的计划时,菲尔给了我红蓝两个选择:垂死的红色恒星或新生的蓝色恒星。我对它们一无所知,但我觉得黑洞很迷人,垂死的恒星似乎和它稍微沾点儿边,便选了红色。在基特峰天文台,菲尔和我将观测银河系中的近百颗红超巨星。然后,我会在这个夏天余下的时间里,分析观测数据,测量恒星温度,研究它们是如何演变与衰亡的,为解开这个令整个天文界好奇的谜题尽一点绵薄之力。 一路上,菲尔一边开车,一边和我聊天,简单了解了彼此的情况。我一边说着话,一边凝视着窗外亚利桑那州南部的沙漠。夏日炙热的阳光明晃晃地照着大地,橙褐色的土壤、绵延不绝的巨柱仙人掌、湛蓝的天空尽收眼底,与马萨诸塞州闷热潮湿、绿意盎然的春天有着天壤之别。菲尔指了指天上的一个小白点,那是一架高空喷气式飞机,拖着两条航迹云,说有经验的天文学家可以根据航迹云的长度,判断当晚的天气是否适宜观测。如果它们又长又蓬松,意味着大气中有大量的水汽,会对星光产生干扰;如果它们很短——飞机后面拖着一小截短翘的尾巴,意味着那将是一个干净清澈的夜空。那天,我们看到的尾巴很短。 菲尔对去天文台的路烂熟于心。基特峰上4米宽的望远镜一进入视野,他就告诉我往哪儿看能第一时间看到它。十八层楼高的白色圆顶,在沙漠毒辣的烈阳下熠熠发光,里面的望远镜建成于1973年,同年第一次望向深邃的太空。自凝望宇宙的“第一眼”起,从比邻的恒星到遥不可及的星系,过去的几十年间,它做出了无数次突破性的天文观测。 现代绝大多数望远镜都使用镜面收集来自恒星的光线,而它最基本的光学属性就是大小。镜面越大,意味着集光能力越强,将它指向一个天体时,就有更大的面积可以收集光线(这和瞳孔在黑暗的房间里会放大的原理是一样的)。从镜面的一端到另一端的距离,即它的直径,决定了望远镜产生的图像可以有多清晰,跟长焦镜头能把远处的微小物体拍得更清晰是一个道理。一个多世纪以来,在天文学上最激动人心的重大进步,都离不开越来越大的望远镜。镜面口径决定了望远镜能看多远,因此成为望远镜最具决定性的特征。镜面口径有时会出现在望远镜的名字中,或者完全以其为望远镜命名。基特峰的旗舰级望远镜就被大家叫作“4米”。 终于,我们离开了86号公路——一条空荡荡的满目荒芜的公路——开始沿着山路蜿蜒前行。起初,除了知道我们要往沙漠更深处去,路上没有任何迹象能透露车子究竟开到了哪里:绵延不绝的路面,几条“之”字形的山路,除了千篇一律的仙人掌,再难看到其他生命的踪迹。唯一的线索是一条白色圆弧,偶尔从山间探出头来,提醒我车子正在驶向天文台的路上。后来,山路周围的景色慢慢变了,我意识到这不是一座普通的山。当我们接近山顶时,前方陆续出现一些标志,请求夜间司机不要开远光灯,最后甚至要求连大灯也别打,好守护这山间的阒黑。 P10-12 |
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