莫纳克亚山：星空与信仰
2024-07-29 00:00:00国毅
世界博览 2024年14期
夏威夷群岛由8个主要岛屿和124个小岛组成，最大的一个岛是夏威夷岛，也叫“大岛”，因火山喷发形成。群岛的最高峰莫纳克亚山就在大岛上，海拔4205米，从海底到山顶，相对高差达10203米。
夏威夷岛的原住民将莫纳克亚视为心目中的神山，认为山顶上居住着雪神波利亚富（Poliahu），只有部落酋长和祭司被允许登上山顶。由于峰顶常常被白雪覆盖，在当地原住民的语言中，“莫纳克亚”意为“白山”。
“白山”的宁静一直持续到1960年，这一年，智利发生了有仪器记录以来震级最高的9.5级地震，释放的能量影响上万公里，在大岛的沿海城市引发了灾难性的海啸。在重建工作中，大岛商会执行秘书长偶然听到一位气象学家朋友说，莫纳克亚山顶的天气非常晴朗通透。他便想到，如果能在那里修建天文台，带来的投资和所需的人力，必定会带动岛上的经济复苏。
就此，莫纳克亚属于天文圣地的传奇正式开启了……
为什么是莫纳克亚山
无论是天文爱好者还是天文台，都常在城市的灯光下节节败退。但夏威夷岛地广人稀，总面积约1万平方公里，岛上居民不足20万，在中国甚至不及一些县城。更妙的是，这里存在着一个天然的遮光罩：高大的莫纳克亚山挡住了赤道地区的东北信风，这让莫纳克亚东侧的城市常年覆于薄云之下，再加上当地对灯光的控制，形成了良好的地面灯光条件。
莫纳克亚山的高度和体量也注定其是一个世界级天文台的最佳选址地。从大海向莫纳克亚望去，大山仿佛一位擎天的巨人。莫纳克亚的空气稀薄：作为大气层中离地面最近的一部分，对流层的大气密度遵循海拔越高、密度越小的原则，到了海拔超过4000米的山顶，其大气密度只剩下海平面的一半！正是因为空气稀薄，大气对星光的遮挡就少了很多，我们看到的星空也就更加灿烂。
这个巨人还施了一手“空气不抖”的好魔法：海拔2000米的半山腰存在一个逆温层，像罩子一样，挡住了低海拔空气、水汽以及尘埃向高海拔区域的运动，保证了山顶异常优良的视宁度（望远镜显示图像的清晰度），有助于天文观测中对星光的精确定位，这对专业天文观测非常关键。所以，莫纳克亚的星星是“不太眨眼睛”的。
这里的降水因素更是有利，4205米的山体把阴雨和绝大部分水汽“踩在脚下”，湿度很低，晴夜的数量每年超过300个。另外，纬度偏低也是莫纳克亚的优势，地球是一个球体，理论上讲，我们越接近赤道，能看到的星星就越多。这里的纬度大约是北纬19度45分，大部分的夜空都可以被收入眼底。
莫纳克亚交通方便，从夏威夷州首府火奴鲁鲁坐飞机到大岛不超过1个小时，再坐汽车到天文台，也只用一个半小时，平时山顶只留少数值班人员即可。
天文学的“圣山”
1967 年，夏威夷政府出资修建公路通向莫纳克亚山顶，并配套了基础设施，以吸引科研机构修建望远镜。1970年，第一架望远镜完成装配。从此，CFHT（加拿大-法国-夏威夷望远镜）、NASA红外望远镜等一批天文望远镜安家于此。
到目前为止，不足 2 平方公里的山顶，已经建造了 13 个天文观测站，覆盖了光学、红外、毫米波和亚毫米波波段，这也使得莫纳克亚山成为全世界重量级天文望远镜最为密集的区域，是当之无愧的天文学“圣山”。
口径是评价望远镜的重要指标之一，口径越大，收集光线的能力越强，越容易看到暗弱的星光。现今世界上口径超过8米的望远镜，有4台在莫纳克亚山，包括2台10米凯克（Keck）望远镜，8米昴星团（Subaru）望远镜，北双子座（Gemini-North）望远镜。
在这里，你还会看到科幻电影中人类启动激光炮反击外星人一般的场面，这是大型望远镜的自适应光学系统在工作，相当于给望远镜戴上一副眼镜，借此实时修正大气扰动所造成的图像畸变。
这些望远镜在深夜仰望苍穹，宇宙的秘密被它们一一揭开。利用凯克望远镜研究Ia型超新星时，天文学家发现宇宙的膨胀速度正在加快，并将此归因为一种神秘的排斥力——“暗能量”，这一发现获得了2011年诺贝尔物理学奖。通过测量银河系中心恒星的运动，天文学家发现了一个质量为太阳的约400万倍的黑洞，并因此获得了2020年诺贝尔物理学奖。莫纳克亚的望远镜在探测和研究近地小行星（包括那些可能对地球造成威胁的小行星）方面处于世界领先地位。莫纳克亚的天文望远镜还通过发现一些迄今为止探测到的最遥远的天体，看到了仅仅诞生6亿年时宇宙的模样。宇宙，有太多的未知之境。凯克望远镜在投入工作约30年后，人们发现，很多重要的发现并不在最初的任务清单上。
莫纳克亚山也是天文爱好者的圣地。虽然山顶不允许爱好者和游客过夜，但他们可以在半山腰的艾米洛瓦天文中心，度过一个享受纯净星空的惬意夜晚。
信仰与天文之间的平衡
从莫纳克亚成为天文圣地的第一天起，原住民的信仰和天文观测之间的冲突就产生了。在夏威夷岛原住民的信仰中，莫纳克亚的山顶是“众神之地”。那里不仅是神的居所，也是好人灵魂最终去往的天堂。原住民认为，在这座火山上建造望远镜是对神的亵渎。
为了避免冲突，莫纳克亚的第一架天文望远镜（仅测试用）被架设在了莫纳克亚的第二高峰，而不是最高峰上。但矛盾还是因TMT望远镜计划的到来而爆发了。TMT是“30米望远镜”的简称，由492块直径1.4米的六边形镜片拼接而成，口径为30米，收集光线的能力是肉眼的1800万倍、牛顿制造的反射望远镜的70万倍、莫纳克亚10米凯克望远镜的9倍。对系外行星辨识非常重要的视向数据的收集工作，凯克望远镜可能需要1-3个小时，TMT只需要几分钟。有了它，人类就可以看到宇宙更早的模样，勾勒宇宙的结构，进一步深入对黑洞、暗物质与暗能量的研究，还可以直接看到围绕其他恒星转动的行星……作为一个多国合作的项目，在建设之初，中国承担其中望远镜光学、激光引导星子、科学仪器等子系统的建设，未来将被分配10%的使用时间。
2015年，TMT的正式开工引来了大批抗议者，他们聚集于半山腰的十字路口长达1个多月，美剧《权利的游戏》中的2位演员——“马王”和“龙母”的扮演者也在社交媒体上加入了抗议行列。这不仅使得TMT的施工中断，山顶其他望远镜的正常观测和维护也一度被迫停止。2015年12月，夏威夷最高法院还曾撤销了TMT的建设许可。2019年，一次规模更大的抗议爆发，有数千人参加，通往山顶的道路被占据数月。
有人认为，TMT是在为莫纳克亚天文台曾经忽略原住民文化的事实而买单。很多天文学家们也呼吁，不要用过激的手段对待抗议者们。事实上，天文学界一直没有停止在二者间寻求平衡。TMT项目对夏威夷原住民释放着善意，包括每年为夏威夷岛上的科学和技术教育提供100万美元的支持；为当地人提供数百个就业岗位；艾米洛瓦天文中心内也有很多关于原住民文化的展示，等等。
如今，夏威夷文化也得到了天文学界足够的尊重：太阳系5颗矮行星之一的妊神星，以夏威夷文化中主管繁育和生殖的女神哈乌美亚（Haumea）命名，它的2颗卫星的名字源于哈乌美亚的2个女儿。2017年拜访太阳系的太阳系外天体“奥陌陌”，其名称来自夏威夷语“Oumuamua”，意为“远方信使”。2022年，当地政府决定设立一个新的机构来管理莫纳克亚天文台，其11名成员除科学家、大学官员外，还把2个名额留给当地人士。
莫纳克亚天文台已经拆掉2架望远镜，以实现对原住民的承诺。2024年5月，莫纳克亚山上的霍库克亚望远镜 （ Hōkū Kea ）被拆除，这是第一个被拆除的望远镜。2024年7月，加州理工学院亚毫米波天文台（CSO）被拆除。
与星空的缘分，一直都在
很多莫纳克亚山的传说与天文有关。在原住民的传说中，天上的大鱼钩把莫纳克亚钩出水面，而这个鱼钩正是88个星座中的天蝎座。
夏威夷被并入美国版图之前，一位名叫大卫·卡拉卡瓦 （David Kalākaua）的夏威夷君主对天文产生了浓厚的兴趣，充满改革精神的他甚至希望在夏威夷修建一座天文台。
夏威夷的最后一位执政君主利留卡拉尼女王（Queen Liliuokalani）在1897年写道，“古夏威夷人都是天文学家”。“观星师”也是夏威夷社会中最受人尊敬的身份之一。
事实上，正是强烈的探索精神驱动着夏威夷原住民的祖先们在星星的指引下跨越大洋来到这里。而对宇宙的探索，更是人类探索精神的集中体现。
（责编：刘婕）
莫纳克亚（Mauna Kea），地球上相对高差最大的山峰，是世界级的天文观测圣地，13个天文观测站星星点点缀在山顶。但这里也是原住民心中的圣地和“天地交汇之处”，山顶的望远镜被他们认为是对圣地的亵渎。原住民的行为得到了广泛的同情，他们的抗议也使得包括中国在内的多国联合建造的30米望远镜（TMT）至今屡起波折。星空与信仰，两种看似有着相同精神内核的存在，却发生了冲突。
