梵蒂岡天文台（九）

作者：耶穌會士SABINO MAFFEO神父

圖一：現任梵蒂岡天文台台長美籍耶穌會士天文科學家孔索馬尼奧修士

圖二：教宗夏宮岡道爾夫堡天文台一側

圖三：英籍耶穌會士天文科學家特雷納神父（1920-1978）

梵蒂岡高端技術望遠鏡及其特性

梵蒂岡高端技術望遠鏡的落成典禮於1993年9月17-19日隆重舉行，其整個結構由兩部分組成：愛麗絲·列儂望遠鏡和托馬斯·班南天體物理綜合建築物。這座大廈包括監控廳、電腦室、辦公室和有4個睡房的套間，天文工作者們值班時就住在那裡。為了不讓望遠鏡的圖像受到包括人體在內所能產生的、哪怕是非常微小的震動或熱度的影響，望遠鏡在機械和熱設備方面都與大廈的其它部分隔離。

在光學方面，鏡片的焦長與直徑同為1.83米，至少對如此大的鏡頭而言，其孔徑比即便不是舉世無雙，也稱得起卓越非凡。基於這個理由，天文望遠鏡的體型非常堅實，幾乎成立方體：這樣一來，為建望遠鏡及其附屬建築物和圓頂就能省下龐大費用，建築物和圓頂比通常的都小。

鋁製圓頂的直徑為7米，它有一扇2.5米的寬大窗戶：在這不大的空間里實在也算很寬敞了。憑藉這種方式，儀器所在的整個環境中，風力、氣溫差、空氣振動造成的干擾便減至最低程度，而這為改善圖像質量實有不少貢獻。

望遠鏡的主鏡是用硼硅酸鹽玻璃（耐熱玻璃）做的，後部結構為蜂窩狀，使鏡頭既堅硬又輕盈，能快速且均勻地適應環境溫度。事實上，這也是為了避免溫度差異而導致鏡頭變形，所以讓常溫氣流在鏡片下方流動。這部望遠鏡提供的圖像既不憑視力觀察，也不靠照片拍攝，而是用一個感光偶合板（CCD）來捕獲，然後錄製在磁底板上，在電視顯示器上顯示。

望遠鏡採用一個額我略型凹面副鏡，其特點是不僅光學效果優異，製作費用也低廉。副鏡提供F/9有效焦比，超出主鏡焦點的範圍；用這個焦比可以獲得相對適宜的孔徑，且無需使用長筒望遠鏡。與較為普通的卡塞格林（Cassegrain）系統相比，它的有用場比較寬廣，能有15分鐘的間隔時間，這便相等於視角的一半，在這時段內我們能看到月亮的直徑；拍攝曲線場採用10分鐘間隔，能拍到非偏離常軌場。事實上，這個場正是感光偶合板（CCD）所捕獲的領域。

至於解析力，即望遠鏡獲取無光物體特定細節圖像的能力，憑著先進技術和安裝的地點，今天的梵蒂岡高端技術望遠鏡能夠在較優越的大氣條件下獲取0.7秒間隔圖像的解析度，比此前相同孔徑的天文望遠鏡提高了兩倍。這樣，它在顯示弱光物體上便提高了4倍。若再應用「自適應光學」，它還可以獲取高達大約0.5秒間隔的解析度。

除了在鏡片的光學方面加以完善，選擇了有利的地點外，梵蒂岡高端技術望遠鏡拍攝的高質量圖像也得力於機械上的堅實硬度，這將風力和來自其它因素的影響能導致的變形威脅減少到了最低程度。

從梵蒂岡高端技術望遠鏡本身的情況看，機身的形狀首先為它的堅實度創造了有利條件：粗大低矮，並且壯實，然後是其主鏡的相對孔徑為F/1的卓越程度，地平式支架完全類似海軍用來支撐炮筒的坐架。此外，望遠鏡上連接橫豎轉動軸的兩個發動機上採用的新技術也起到了積極作用。這兩個由電腦控制的發動機使望遠鏡能夠極準確地自動對準所要觀察的物體並予以追蹤。

從以上的特性我們可以說，建造梵蒂岡高端技術望遠鏡是建造一系列新一代最大望遠鏡能力的一個典範。的確，僅是從鏡片的組成，旋轉爐和壓力磨光便可見一斑，而且斯圖爾德實驗室運用同一技術也能造出其它更大的鏡片：3.5米的，6米的。不久前在離梵蒂岡高端技術望遠鏡不遠的格雷厄姆山上建造了大型雙筒望遠鏡（Large BinocularTelescope），它的上面配置的是兩個8.4米的鏡片。

科學與信仰的對話

1965年2月17日，耶穌會士特雷納神父在《羅馬觀察報》發表文章，稱梵蒂岡天文台是科學家與哲學家對話的地方。這位日後的天文台台長的思想為以下的反思奠定了基礎。

庇護十一世教宗為梵蒂岡天文台在岡道爾夫堡建立的新台址主持落成典禮時，一再重申良十三世50年前的思想。他說建天文台新台址的目的是「間接，甚至直截了當地為信仰和宗教作辯護。每當信仰向科學表達敬意並與它在友愛中結合時，這辯護就比以往更有說服力。」

可見，建立天文台的目的，仍是促進科學與信仰的對話：隨著時間的推進，這一目的越來越合乎時宜，越來越臨在於教會的意識中。

事實上，從那時起至今，在整體上，尤其在天文學方面，科學已取得了驚人的進步，而且科學在人類社會上的重要性也與日增進。

與此同時，從召開梵蒂岡第二屆大公會議的年代起就有一種激勵教會更新的氣氛，而從保祿六世1964年《祂的教會》（Ecclesiam Suam）到若望保祿二世和本篤十六世關於科學-信仰對話的特別講話，教宗的訊息一直告訴我們，教會如何不厭其煩地尋找與現代世界對話的日益有效的途徑。

教會清楚意識到真理的整體性及相互間的聯繫，這整體性以天主——全部真理的主宰為依據。受物質主義和懷疑論影響的現代人，如今比以往更普遍地失去了這整體性的良知。在科學的突飛猛進和顯著的威力面前，人企圖放棄基督信仰的生命觀，而選擇用科學方法來尋找真理。即使在沒有對立的意識形態或偏見的地方，文化背景的障礙，甚至技術語言使人類的一部分與教會訊息的隔絕日益增長，它所帶來的危險便是，教會也被科學訊息孤立起來。

有鑒於此，若望保祿二世的有關教導極為重要，他強調科學-信仰對話的必要性，而且要比他的前任更加強調對話不能是單向的：如果科學必須向神學的需求開放自己，那麼神學也必須敞開心懷，留意科學的進步。

說實在的，現代宇宙學這門從屬於天文學、研究宇宙物質的起源及演化的學問，近幾十年取得長足發展。今天，它為科學與信仰對話以及彼此交流，提供全新及獨特的時機。的確，與其它少數學科一樣，宇宙學將科學家帶入相互對話的領域，並作出涉及跨科學科目的結論，這自然也會提出關於宇宙最後終向的問題，它不再是物理學，而是形而上學的範疇，很多時候也與神學有關。有鑒於此，科學家和神學家今天都面對著一個新挑戰，這促使他們彼此交流，而在交流中一人必須與另個人相遇，並意識到必須彼此給予及接納。

在這前景下，梵蒂岡天文台清楚地知道在當今世界如何履行自己的使命。首先，以明確和有效率的方式參與現代天文學的知識生活及演化：這並非只是要製造一種形象，讓人看到一個關心科學的教會，而是要實際進行科學研究。通過這項任務便可潛移默化地影響當代世界，包括公教和非公教世界，對科學在生活及在基督信仰中的位置作出正確評估，協助科學家同行認識到，關於宇宙最後終向的價值觀不再是物理學上的，它也屬於哲學或神學範疇，儘管有關最後終向的詢問自然會引導他們從物理，特別是宇宙學研究中尋找答案。

競爭還是合作？

可是，今天數目越來越多的研究機構都依靠太空望遠鏡，或藉助在全世界建立的新觀象台，它們的儀器設備比梵蒂岡天文台的具有更大威力，也更昂貴。那麼，天文台如何企望進行嚴肅且具競爭力的科學工作呢？這是另一個問題。

在回答這個問題之前，需要一提的是，現代天文學囊括了非常廣泛的研究領域，每個領域需要有專業儀器。其實，只擁有一種優勢不能恆常地滿足所有需求。威力大的望遠鏡必須在其限度內進行研究工作，在其無用武之地的情況下，就只能依靠同樣重要，但較小的望遠鏡從旁協助才能做好這項工作。因此，大小天文台就更是相輔相成的關係，而非競爭對手了。

在梵蒂岡天文檯面對近十年天文學的飛躍發展所帶來的挑戰方面，特雷納神父於1973年寫的一篇文字在今天仍有現實意義：

「與技術能力強和幾乎沒有經濟顧慮的大機構平起平坐，可能只是一種幻想。其實，也沒有這個必要。世界有許多其它天文台的典範，它們雖然規模較小，卻運作良好，為科學進步作的貢獻遠超出它們的實際規模。」

梵蒂岡天文台承繼了塞基神父的傳統，將其興趣引向了對我們的星系，即銀河系日益深入的研究工作。我們的天文學者們在這領域已經有所專長，且頗具名聲，我們的儀器（憑藉近幾十年不斷更新的策略）也十分適合。首先這是個全面發展的天文領域，儘管設備有限，我們的觀察者卻能在技術發展方面，在觀測及詮釋方法上作出巨大貢獻，成為天文學整體發展的依據。

憑著在亞利桑那格雷厄姆山上安裝的高端技術望遠鏡，梵蒂岡天文台掌握了與時俱進的儀器，躋身於今日在世界上數目眾多、具有中等能力的天文台的行列。

新征途

自從分作岡道爾夫堡和圖森兩個部分後，梵蒂岡天文台便開啟了一個以拓展各領域為特徵的國際合作。藉著這項合作，教宗的天文學者們今日的工作遠超出以往劃定的範圍。

的確，進軍圖森並在那裡安裝新望遠鏡，這對梵蒂岡天文台科學家們孜孜不倦的研究工作，以及與那裡赫赫有名的機構合作而言，無疑是一種激勵，這在未來也將繼續如此。另一方面，國際性的新生事物也在岡道爾夫堡盛開鮮花，比如舉辦夏季演講會和暑期班。

可以說，藉著步入新的征途，天文台今天的工作回應了近代各位教宗的要求，把與所有人的對話視為自己使徒工作的主要途徑之一。

從80年代起，天文台有增添了幾位耶穌會士天文學家，而梵蒂岡天文台研究小組（VORG）便能在亞利桑那的圖森順理成章地組成。我們不僅研究銀河系，也著眼於外部星系以及行星學、天體物理學和宇宙學的理論研究。（全文完）

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