□ 张明昌
天文小故事(七)
□ 张明昌
爱德华•皮克林是闻名遐尔的哈佛大学天文台的台长,英国皇家学会的会员,他创建了美国变星协会,独自一人发现的变星多达3435颗,更让人铭记在心的是,正是在他领导下,一支颇有传奇色彩的“娘子军”创立了恒星研究至关重要的“哈佛分类法”。
1880年的一天,一块陨石划天而过,降落于艾奥瓦州的西布兰奇小镇,在19世纪,西方人对于陨石还相当无知,对于天上怎会有石头落下实在是大惑不解。当时的胡佛(美国第31位总统)还只有6岁,但也与大家一样,对此又惊奇又不解,因为这也是镇上破天荒的怪事,人们奔走相告,又到处询问:天上怎么会掉石头下来?小胡佛则是回家后,直接问父亲:“我们国家最好的天文学家在哪里?”
“当然在哈佛天文台啊。”
“哈佛天文台中最好的天文学家又是谁呢?”
图1 皮克林与他领导下的“娘子军”
图2 美国天文学家皮克林
图3 美国第31位总统胡佛
“我想应当就是台长皮克林了。”在儿子的央求下,胡佛父亲查到了有关的通信地址,于是胡佛就给皮克林写了一封信,提出了许多有关陨石的问题与他对此的一些思考。
胡佛的信一个星期后就到了天文台,他让他的弟弟威廉•皮克林来处理,而威廉正是研究太阳系问题的天文专家,在天文学上也有不少建树,后人为纪念他们弟兄二人,月球和火星上各有一座环形山以他们的姓氏“皮克林”命名,第784号小行星也命名为“皮克林”。
威廉见到孩子稚嫩的笔迹并没厌烦,反而极为认真耐心地专门写了回信,因为要对一个小孩说明科学道理,皮克林的回信竟然长达21页!这不仅让胡佛能向小伙伴们说清陨石的来龙去脉,而且也让他养成了以后凡事不懂时,要去求教最有教养的人。这个好习惯也为他日后的总统生涯打下了良好的基础。
日全食无疑是最为壮观的天像,它能使光焰万丈的太阳黯然失色,让白天顷刻变成黑夜。它又有非凡的科学意义,也是研究太阳高层大气(日冕)的极好机会。但这种机会又是十分难得,因为每次日全食的时间是那么短暂,最长不会超过7分钟,可见的范围又非常之小,真是宝贵非凡。正因为如此,所以那些日食发生地常会成为天文学家的追逐地,同时又会成为人们旅游的胜地,总有许多科学家、媒体记者、猎奇的民众云集而来。如1976年的澳大利亚日食,最佳的观测地是离墨尔本不远处的本布拉小镇,这原是一个只有1600人的小村镇,一般的地图上都很难找到它,可是在10月23日发生日食的前几天,四面八方而来的宾客竟达到了6600人,超过了原来居民的4倍,弄得“一床难求”,而小镇上的饮食业也大大火了一把,连啤酒也创下了一天卖出12吨的空前纪录。
能否让日全食观测的时间延长些呢?这似乎是异想天开的事,科学家却千方百计想办法。原来,地球上难见日食奇景的原因是大气层在作怪。因为在地球上,你尽可伸出拳头来挡住日轮,可是由于大气的散光作用,天空仍然是那么明亮(如果在太空,这样就会变成一次“人造日食”了)。相传,在公元前5世纪古希腊名将特帕利克斯有一次出征前正好遇上了一次日全食,他所率领的150艘战船顿时陷入一片昏暗之中,水手们惊惶不已,连指挥舰上的舵手也手足无措,此时特帕利克斯信步走到舵手面前,脱下了自己的战袍,挡没了他的眼睛问:“斗篷把你的眼睛挡住了,你害怕吗?”舵手笑了。将军却接着说:“日食有什么可怕呢?它只不过是一个比斗篷更大的东西挡住了太阳而已。它就是月亮。”当然特帕利克斯的解释很是高明,不过他无法制造“人造日食”,因为他不能消除地球大气的影响,斗篷外的景象不会有任何改变。
图5 中国天文界老前辈高鲁
图4 最壮观的天象——日全食,它能让大白天顿时变成黑夜
从这个原理出发,法国天文学家Liot(李奥)费尽心机,经历了许多挫折与失败,终于在1931年发明了一种可以在高山上让日食“重现”,即能观测到日冕光谱的仪器——日冕仪。它的原理其实并不复杂,就是在挡住日面的同时,尽最大的可能消除大气无处不在的散射光。
李奥发明日冕仪并取得观测资料的消息见报后,引起了中国驻法公使、也是我国天文学前辈高鲁先生的极大兴趣。当时中国的现代天文学正处于起步阶段,1922年他发起创建了中国天文学会,1928年中央研究院天文研究所才刚成立,正是人才奇缺之际。他从“Liot”二字的音译“李奥”判断,认为这个发明者一定是炎黄子孙,求贤若渴的老先生决定要说服他回到祖国,为中国天文学的发展出力。于是高鲁给李奥发了一封热情洋溢的信件,除了对他的发明表示热烈的祝贺外,还特地约他到公使馆来见面。
那一天李奥如约到了使馆,高鲁才发现,面前的那位34岁的天文学家,乃是个金发碧眼的大鼻子。于是一切想好的话语也只得咽入肚内,双方只客气地寒暄了一番,便客客气气地握手言别了。事后高鲁回想起这事,自己也常忍俊不禁:思才心切却是望文生义,鲁莽行事差点闹了大笑话。
美丽的星空有时也会出现不速之客,那就是来去无踪、长尾摇曳的彗星。在彗星中最为鼎鼎有名的乃是哈雷彗星。根据几艘宇宙飞船的近距探测表明,这是一颗中等大小的彗星,质量在1014千克左右,这只不过是地球质量的100亿分之一。而它的核心部分像一只巨大的烧焦了的大土豆,大小不过15×5千米。然而在它运动到太阳和地球附近时,它会极度地膨胀起来,变成直径与太阳相仿(几十万千米)、吓人的庞然大物,尤其在1910年回归时,它的大彗尾最长时达数千万千米,且在5月18日彗尾会扫过地球。由于当时人们对彗星还不甚了解,所以“世界末日”的谣言四起,有人宣称,彗尾中尽是那些氰化物、一氧化碳等剧毒物质,所以在它的扫荡下,地球上的一切生物都会玉石俱焚,当时欧美一些国家一度充斥了“世界末日”的悲观氛围,许多人尽情挥霍,希望在自己死前享受个够,把所有的积蓄用完。在5月18日的那天,更有不少人烂醉街头,以免被毒气熏死时的痛苦。还是商人精明,他们“及时”地“研究出”特效药——“反彗星丸”,声称这种新药能有效地解除彗星中的毒素;还有的则“发明”了“彗星口罩”,说只要戴上这种口罩,就可渡过难关,而且一时间竟然也是生意兴隆,让他们赚了不少钱。
图6 著名的哈雷彗星1910年回归时的壮观景象
当时在美国军营中也曾流传这样一则近乎是笑话的传说。在1910年的某一天,有个部队的命令经过几次传递,竟然会完全走样:
营长对值班军官说:“明晚大约8点钟左右,在这个地区将可能看到哈雷彗星,这种彗星每隔76年才能看见一次。命令所有士兵着野战服在操场上集合,我将向他们解释这一罕见的现象。如果天下雨的话,就在礼堂集合,我为他们放一部有关彗星的影片。”这个命令十分清晰,表达似乎也无懈可击,可传到下级时已稍稍走了样。
值班军官对连长是这样传达的:“根据营长的命令,明晚8点哈雷彗星将在操场上空出现。如果下雨的话,就让士兵穿着野战服列队前往礼堂,这一76年才得一见的罕见现象将在那里出现。”
可再传下去就变了味——彗星已是一个穿野战服的人了。
连长对排长就是这样说的:“根据营长的命令,明晚8点,非凡的哈雷彗星将会身穿野战服在礼堂中出现。如果操场上下雨,营长将下达另一个命令,这种命令每隔76年才会出现一次。”
排长对班长:明晚8点,营长将带着哈雷彗星在礼堂中出现,这是每隔76年才有的事。如果下雨的话,营长将命令彗星穿上野战服到操场上去。
班长对士兵说的时候已变得面目全非:在明晚8点下雨的时候,著名的76岁的哈雷将军将在营长的陪同下身着野战服,开着他那彗星牌汽车,经过操场前往礼堂。
明明是一颗彗星,经过几层传言竟变成了开着“彗星牌汽车”的76岁的哈雷将军,这恐怕是任何艺术家都匪夷所思的怪事。
(责任编辑 张长喜)