内容推荐 初光是个科技术语,指的是打开新望远镜的遮光罩,让星光第一次落在反射镜和传感器上。 《初光》也是一部非虚构作品,讲述了天文学家如何寻找来自宇宙边缘的光。在大爆炸之后两亿年,宇宙中第一代恒星诞生,那里便是我们可观测宇宙的边缘。那些最初的光能帮助我们破解宇宙的起源和演化之谜。 故事的核心是5米口径的海尔望远镜,也就是俗称的“大眼睛”。一个世纪前,“大眼睛”的设计和建造开启了帕洛玛天文台的传奇,也深刻影响了20世纪后半叶的天文学发展。 《初光》的主角是詹姆斯·冈恩,很多专业人员认为他是我们这个时代最优秀的天文学家。自1990年代起,冈恩启动斯隆数字巡天计划,用一架2.5米口径的望远镜扫描北半球的星空,目的是绘制一张彩色的三维电子宇宙地图。 在他的领导下,这成为历史上最成功的巡天项目,直到今天仍在继续。该项目拍摄了数亿个天体的图像以及数百万天体的光谱,并向全世界公开。这直接改变了天文学家的工作方式,天文学从此进入大数据时代。 作者简介 理查德·普雷斯顿(RICHARD PRESTON,1954—),美国非虚构作家,《纽约客》撰稿人。他在普林斯顿大学获得了英文博士学位,师从著名的非虚构作家约翰·麦克菲·普雷斯顿擅长以非虚构手法,处理科学题材。1984年,他出版了首部非虚构作品《第一道光》,这本天文学题材的书获得了美国物理学学会的科学写作奖。十年后,普雷斯顿推出了另一部科学写作经典《血疫》,这本描写埃博拉病毒缘起的作品获得了巨大的成功,长踞《纽约时报》非虚构类畅销书榜首达61周。普雷斯顿因此获得了美国疾病控制与预防中心颁发的防疫斗士奖,他也是仅此一位以非医师身份获奖的得主。 目录 前言 致读者与教师 第一部 “大眼睛” 第二部 休梅克彗星 第三部 发明家 第四部 发现 附录一 主要人物 附录二 术语表 致谢 序言 以信念与力量,去追 寻自己的光 星空是目力的极限。 自人类文明诞生之初 ,人们就试图借助星空认 识我们所处的世界。而要 捕捉那些闪烁的星光,只 靠肉眼远远不够。天文学 家所用的设备直接决定了 他们的眼界和成就。如果 没有合适的设备,他们就 自己发明创造。 17世纪初,意大利帕 多瓦大学的数学教师伽利 略听说,有荷兰工匠用透 镜组合出能看到遥远物体 的装置,便自行发明了望 远镜。这彻底改变了人们 对星空的认识。半个世纪 后,英国剑桥大学的年轻 研究员牛顿也尝试自行制 作望远镜。他为了避免折 射式望远镜的设计缺陷, 采用反射镜聚集光线。这 个开创性的设计为大型望 远镜的建造指明了方向。 18世纪中叶,旅居英 国的德国乐师威廉·赫歇 尔凭兴趣自学掌握了望远 镜的制造技术,成为当时 最好的望远镜制作者。他 用自制的望远镜发现了天 王星,成为18世纪最出色 的观测天文学家。1785 年,赫歇尔在英国国王乔 治三世的资助下建造了当 时世界上最大的天文设备 ——一架1.2米口径的巨 大望远镜。赫歇尔用这架 望远镜记录下数以千计的 星云和星团。直到今天, 这些天体仍是重要的研究 目标。赫歇尔创下的最大 望远镜纪录直到1845年 才被打破。爱尔兰的罗斯 勋爵利用他继承的财富完 成了一架口径1.8米的巨 型望远镜。透过这架望远 镜,人们第一次看到遥远 星系旋涡般的结构。 20世纪初,年轻的美 国天文学家海尔意识到大 型设备对天文研究的重要 性。他从父亲的富豪朋友 圈找来多笔大额赞助,先 后筹建了叶凯士天文台和 威尔逊山天文台。他用当 时世界上能买到的最好的 设备装备这两个天文台。 他的目标是建造世界上最 大的望远镜。1917年口 径2.5米的胡克望远镜在 威尔逊山落成,美国从此 拥有了世界上口径最大的 望远镜。埃德温·哈勃就 是用它测量出星系的距离 ,发现河外星系和宇宙膨 胀,成为20世纪的明星天 文学家。 不过海尔并没有就此 止步,他在威尔逊山南边 观测条件更好的帕洛玛山 上买下地皮,计划建造更 大更好的望远镜。但他没 能亲眼见证那个荣耀时刻 的到来,1938年便与世 长辞。在二战硝烟散尽的 1948年,5米口径的海尔 望远镜终于克服重重困难 在帕洛玛山落成。它接替 胡克望远镜将世界最大望 远镜的荣誉保持了近半个 世纪。同一年,世界上最 大的施密特望远镜(口径 48英寸,约合1.22米)也 在帕洛玛山落成。施密特 望远镜能够看到大范围天 区,帮助天文学家遴选有 价值的观测目标。海尔望 远镜虽然视场小,但能够 看得更深更远,揭示出前 所未见的天体细节。这两 架望远镜相互配合,深刻 影响了20世纪后半叶的天 文学发展。 《初光》围绕海尔望 远镜和帕洛玛天文台讲述 了天文学家们的故事。普 雷斯顿以他敏锐的观察力 记录下天文研究者们最真 实的一面,并以细腻的笔 触生动地再现了他们的日 常工作与生活。其中有令 人动容的人生经历,鲜活 的日常对白,激动人心的 天文发现,穿插优美生动 的科学背景介绍。所有这 些元素交织成一部引人入 胜的纪实作品。这是一部 “非虚构”作品。普雷斯顿 讲述的不只是故事,更是 历史。书中的情节、对话 甚至人物的想法都经过当 事人的确认。在许多关于 科学家的故事与报道中, 人物的语言和想法大都依 赖于书写者的理解和转述 ,不那么令人信服。而在 《初光》中,每一个人物 都真实立体,让我不时想 起我所认识的同行。捧着 它就仿佛进入海尔望远镜 那令人屏息的高大穹顶中 ,见证天文学家们忙碌而 充实的夜间生活,倾听他 们的交谈和抱怨,得以分 享他们的失落与喜悦。 《初光》首次出版于 1987年,那时海尔望远 镜还是世界上最大的望远 镜。书中内容主要围绕两 个研究团队展开。一个是 用海尔望远镜寻找高红移 类星体的冈恩等人,另一 个是用18英寸小施密特望 远镜寻找彗星和小行星的 休梅克夫妇。他们被采访 的时候还未取得人生中最 重要的成就。但他们都有 着明确的目标和实现目标 所需的精湛技艺,正在顶 级天文设备的加持下向着 目标迈进。 1993年3月24日休梅克 夫妇在帕洛玛天文台发现 的第九颗彗星“休梅克-利 维9号彗星”于1994年7月 与木星直接相撞。这是人 类有史以来首次直接观测 到的太阳系内的天体撞击 事件,为他们赢得了广泛 的国际声誉。可惜1997 年7月18日尤金·休梅克在 澳大利亚出车祸身亡。卡 罗琳·休梅克后来继续其 彗星搜索工作,截至 2021年8月13日去世时, 她一共发现了三十二颗彗 星,如愿成为历史上发现 彗星最多的人。 冈恩(吉姆)自1990年 代开始主持斯隆数字巡天 (Sloan DigitalSky Survey) 计划,用一架2.5米口径 的望远镜扫描北半球的星 空。在他的领导下这个项 目成为历史上最成功的巡 天项目,直到今天仍在继 续。该项目拍摄了数亿个 天体的图像以及数百万天 体的光谱,并向全世界公 开。这直接改变了天文学 家的工作方式,天文学从 此进入大数据时代。越来 越多的天文学家不再需要 申请大 导语 探寻来自宇宙边缘的光,破解宇宙的起源和演化之谜。 《血疫》作者普雷斯顿首部非虚构作品,荣获美国物理学学会科学写作奖。 北京师范大学天文系副教授余恒专文推荐。 《初光》作为屈指可数的描写天文学家的非虚构作品,为我们忠实地记录下这些天文学家的成长环境、工作氛围与精神面貌。 希望你也能从中获得信念与力量,去追寻自己的光。 精彩页 闹钟叫醒了帕洛玛天文台的高级夜班助理胡安·卡拉斯科,阳光从黑色窗帘的裂缝中照进卧室。他起床,拉开窗帘,窗帘发出窸窸窣窣的声音。窗帘用得太久,上面布满了纵横交错的破口,他用有尼龙线加固的透明胶带重新贴上,帕洛玛天文台的天文学家们称这种胶带为帕洛玛胶,因为他们用它修补几乎所有破损的东西。他对自己说,你应该去搞点新胶带来贴窗帘。最好是黑色的,能够挡住阳光,这样他就能睡得更好了。他找到眼镜戴上,视线越过长满熊果树的山脊,落在从山脊另一侧冒出来的云团顶端,那些云仿佛撕烂的棉花,这是个好兆头。预示着今晚的天空会放晴。胡安穿过卧室,经过妻子莉莉和他的合影,那是吉兰神父为他们主持婚礼那天拍的,他悠闲地冲了个澡。 从淋浴房出来,他对着镜子刮胡子,他用一次性剃须刀刮掉脸上的泡沫,棕色的眼睛底下露出宽阔的颧骨。他花了好一会儿刮脸。事实上,他认为他永远也无法找到使用一次性剃须刀的手感。他以前是理发师。为客人服务的时候,他学会了非常小心地用直柄剃刀给客人刮脸,现在使用一次性剃须刀时他忍不住会过度谨慎。他从没划破过客人的脸,他在理发师学校用酒鬼练手,哪怕他们忽然软瘫下去或胡乱挣扎,他也没有失过手。客人血淋淋地在理发椅上咆哮会伤害他的自尊心,因此他绝对不会让手失去控制。要是海尔望远镜出了毛病,天文学家们抱怨起来会比病恹恹的酒鬼更加难听,因此他竭尽全力不让自己在操作时失手。他在两鬓已开始斑白的头发上涂了点发蜡,将头发从左侧分缝。 胡安穿好衣服,出门试了试天气。他在后院的野苹果树丛前站了一会儿。透过光秃秃的树枝,他看见北部40英里外的圣哈辛托山上有昨夜的积雪,积雪在斜阳下闪闪发亮。雾气覆盖了从圣哈辛托到他之间的土地,头顶上的天空有些朦胧,但没有云,颜色就像雪佛兰老爷车的蓝色。 莉莉在厨房里看圣地亚哥晚间新闻。胡安走进厨房,她调低音量。他自己去倒了一杯咖啡,妻子把晚餐端上桌,问他今晚要和谁一起工作。 胡安·卡拉斯科提到他的夜班助理工作时总是一本正经。他说今晚和他工作的是马尔滕·施密特博士、唐纳德·施耐德博士和詹姆斯·E.冈恩教授。他告诉莉莉,几位天文学家的设备出了问题,他们在做一个以前没尝试过的新实验。 莉莉注意到胡安的担忧。她曾经对我说:“有时候我会想,胡安是不是讨厌犯错。”胡安还是个年轻的父亲时,总是用枕头垫着女儿抱来抱去,他就是那么担心会碰伤她们。这个男人曾经认为你碰一碰婴儿就有可能弄伤他们,他就是为了操控大型望远镜而生的。 胡安调大电视的音量,听今晚的天气预报。夜间会起雾,风从海上来。这是个好兆头,他开始觉得今晚肯定会晴空万里,适合观测银河。下午5时45分,他戴上安全帽,拿起手电筒。他说:“Bueno,yame voy。”——“好了,我走了。” “Que te vaya bien,”妻子说,和他吻别,“一路平安。” 胡安走的这条路横跨帕洛玛山的一个山肩,帕洛玛山是一道长长的豚脊丘,高5 600英尺,位于加利福尼亚南部的沿海山脉之中,差不多就在洛杉矶和圣地亚哥两地的中间。他闻着烧木头的烟味,烟味中混合了一丝太平洋海雾的腥味,他走过一片杉树林,几座小小的灰泥房屋几乎隐藏在树林里,它们是帕洛玛天文台其他驻山人员的住所。道路拐弯,穿过一片棕色蕨类植物,通向一个象牙色的圆顶。雪松、白杉、瓦尔帕莱索橡树和掉光了树叶的黑橡树覆盖着帕洛玛山,树木间铺着草甸。阳光充足的干燥山坡上长着美国稠李、蓝鼠李、野丁香和结有毒豆子的野咖啡树,另外还有一种叶子带刺的蓬乱矮栎,学名叫卡拉斯科——正是胡安的姓氏。帕洛玛在西班牙语中是“鸽子窝”的意思,山上每逢秋季和春季确实有很多迁徙的候鸟。但现在是3月初,夜晚的山上没有鸟儿歌唱,因为这里海拔超过5 000英尺,南加州的春天来得很晚,不过蟾蜍已经从冬眠中醒来,在寒冷的夜风中喊着“坚持、坚持”,那声音断断续续、犹犹豫豫,听上去像是在受苦。 望向西方,胡安见到月亮已经落山。这个月没有月亮的夜晚已经到来,天文学家称之为“黑暗时辰”。他们认为春季的黑暗时辰是观测星系的最佳时间,因为银河在春季紧贴地平线,不会干扰他们直窥深空的视野。银河高悬天顶的时候,会阻挡望远镜观测宇宙深处的视线。但是每逢春季,到了黑暗时辰(也就是没有月亮的夜晚),你不但能让望远镜越过银河直指河外空间,而且不会有月光干扰天空中的黑暗。胡安拐过一个弯,走近了圆顶,他看见一道雾堤悬在西面的山梁上。他认为起雾是个好兆头,只要雾气别盖住帕洛玛山就行。城市的灯光给天空中涂上了一抹蛋黄色。假如今晚的浓雾能沉入山谷,就会挡住周围城市的灯光,让山顶之上的天空变得澄澈而墨黑:非常适合观测星系。太阳已经落到雾堤背后,胡安很喜欢渐逝暮光的色泽:白中发蓝,说明空气中没有尘埃。他知道太阳的具体位置——丝毫不差地知道。他确定太阳再过六分钟就会下山。帕洛玛山很快就会越过晨昏线进入地 |