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人類的發展進步要歸功於那些認真看星星的人

原標題:人類的發展進步要歸功於那些認真看星星的人


人類對星空的探問甚至要遠早於文明在地球上萌芽。


觀測星空是人類邁出認識世界的第一步。從星空的運行規律里,人們更清楚的感受到晝夜輪迴和時間流逝,並依此制定了曆法,劃分了四季。


只是,在神學統領大地的時代,星空始終蒙著一層禁忌的陰影。


那些最早認真看星星的人得到的真知灼見也很難在歷史上留下痕迹。

直到1543年,哥白尼的《天體運行論》出版,「從此自然科學便開始從神學中解放出來」,大步向前。



哥白尼與天體運行論


1572 年冬天,明朝在位時間最長的帝王萬曆皇帝剛剛即位不久,欽天監觀測到華蓋星附近有客星侵入,《明史稿》中載記「隆慶六年冬十月丙辰,彗星見於東北方」。


此刻,地球的另一面,與明帝國史官同時見證這一客星的,是丹麥天文學家第谷·布拉赫。當明亮的客星在天后座顯現時,「星學之王」第谷一眼就看到了它。通過後續觀測,他確認這是一顆從未出現過的超級星星,並創造了一個新的辭彙 Nova(新星)來加以闡釋。


憑藉發現超新星贏得的聲名,1576 年第谷受丹麥國王的邀請,在汶島建立西方歷史上的首個大型天文觀測基地。在這裡,第谷與他前後近百位學生進行了二十多年的觀測。



第谷的天文台並沒有望遠鏡,觀測全靠肉眼


1601年,第谷因病去世,臨終前他把畢生的心血——40多年的觀測數據交給了學生開普勒。開普勒憑藉其傑出的數學和物理學能力,從老師的珍貴資料里發現了行星運動三大規律。星空的神秘面紗被揭開,開普勒也因此成為「天空立法者」。


1609年末,經伽利略改造過的折射望遠鏡登上歷史舞台,終結了裸眼觀星的時代。


伽利略向教皇展示望遠鏡


望遠鏡迅速成為天文觀測者離不開的拐杖,隨著觀星者的好奇心越來越重,「拐杖」的長度也越來越長,甚至出現了鏡筒長達 45 米的望遠鏡。



惠更斯則索性拋棄了鏡筒,設計出「天空望遠鏡」,他直接把巨大的物鏡安放在高塔之上,然後站在百米開外,手持目鏡對著物鏡進行觀測。



還好,牛頓及時出現。他用一片平面反射鏡和一片凹面反射鏡代替了凸透鏡,不但縮短了鏡筒,還消除了色差。小巧的反射式望遠鏡一經問世便引起了轟動。



牛頓反射望遠鏡(1:1模型),1670年前後。


「好景不長」,反射式望遠鏡的體積還是隨著觀星者的好奇心越變越大。


口徑1.2米的赫歇爾望遠鏡,1780年前後。



胡克望遠鏡,口徑2.5米,1917年。(左側為埃德溫·哈勃)


正是利用這座望遠鏡,哈勃發現了銀河系外的星系


並找到了宇宙膨脹的證據——星系紅移



海耳望遠鏡,口徑5米,1948年。



凱克系列望遠鏡,口徑10米,1991年。

當磨製更大的鏡片變得越來越難時,天文學家萊曼·斯必澤萌生了把望遠鏡放到大氣層之外的想法。


1990年4月24日,發現號太空梭載著哈勃太空望遠鏡在肯尼迪航天中心升空了。



30年磨一劍,克服無數困難之後,人們終於將這顆大眼睛放到了距離地面569公里的太空軌道上。



哈勃望遠鏡,口徑2.4米,1990年


一個月後,哈勃把鏡頭對準室女座方向,拍下了第一張照片。照片傳回地面後,所有人都大失所望,哈勃看到的影像並不比在地面上看到的更清晰。科學家們的夢想似乎在太空中碎裂了。


原來,望遠鏡主鏡面的弧度少了0.0003毫米,這微不足道的一點誤差幾乎讓一代最出色的天文學家20多年的努力功虧一簣。


1993年12月,奮進號太空梭帶著巧妙設計的光學矯正系統奔赴哈勃,試圖扭轉乾坤。


幸運的是,他們成功了。


擦去眼裡的灰塵後,哈勃望遠鏡出色地證明了自己的能力。


它往獵戶座佩劍的方向凝視,第一次將獵戶座大星雲的細節一覽無遺地展現在人們面前。



獵戶座大星雲,距離1500光年,肉眼可見


這是一件意義非凡的事。


人類的目光透過哈勃在從未抵達過的宇宙空間遨遊,地球的起源、宇宙的奧秘和遙遠星空中上演的動人故事終於得以被觸及:


聆聽互相繞轉的兩顆恆星生命終結時的輓歌



蝴蝶星雲,蛇夫座方向,距離17萬光年

和宇宙塵埃消散之前史詩般的絕唱



創生之柱,巨蛇座鷹狀星雲,距離7000光年,6000年前可能就已經被超新星爆炸所衝散。


見證一眾恆星的誕生



恆星育嬰室,船底座星雲(6500~10000光年)


也目睹一顆恆星的死亡



上帝之眼(水瓶座星雲,700光年)


邂逅兩個巨大星系的美麗結合


瞥見黑洞間粗暴直接的相互吞噬



遙望黑暗深空的迷之微笑



超大質量星系團所產生的強大萬有引力,可以像宇宙透鏡一樣扭曲時空和光線


偶遇孤獨漫遊的巨型螞蟻



螞蟻星系,矩尺座方向,這顆類太陽恆星已接近死亡,透過它可以大致了解太陽面臨末日的情境


最終,哈勃將目光鎖定在134億光年外的一抹微紅上,那是宇宙大爆炸四億年之後一個新生星系的光亮。



嬰兒星系,大熊座方向,134億光年


原本設計壽命只有十年的哈勃望遠鏡,歷經5次太空維修,已經超期服役了18年。它的繼任者韋伯太空望遠鏡已裝配完成,在地面靜候升空的指令。



韋伯望遠鏡的主鏡面由18塊正六邊行組合而成


口徑達到6.5米的韋伯望遠鏡,將被放置在距離地球150萬公里的拉格朗日點上,它對光線的敏感程度相較於哈勃提升了70倍。這意味著,它將帶著人類的目光直抵星空的邊界。



韋伯望遠鏡效果圖(發射窗口期為2019年3月~6月)


或許明年的春天,我們就有機會見證宇宙創生的那一瞬間。屆時我們看到的可能是大爆炸,也有可能是,上帝。

這是最好的時代,也是最差的時代。


從來沒有過如此多性能強勁的望遠鏡,同時對準我們頭頂的星空。


從來沒有過如此詳盡的天文信息,輕點滑鼠便一覽無疑。


但是,也從來沒有過如此多的人生活在如此黯淡的星空之下。


許多天文愛好者可以在手機屏幕上追蹤3000年前冥王星的運行軌跡,但卻無法在室外「橘紅色的夜空」中找到北極星。


「星空是屬於每個人的,但是欣賞星空的權利正在逐漸私有化。」


越來越糟糕的空氣和普遍的光污染使得許多曾經很常見天文現象現在已需要昂貴的設備、大量的金錢和時間,跑到遠離城市的郊外才能一睹芳容。


如果有一個夜晚,你突然看到頭頂的星空格外明亮,請珍惜那美妙的時刻,不妨放慢腳步,抬頭仰望。


相信我,不管你剛經歷了怎樣的風浪,當那穿越了億萬年時空的星光透過你的眸子,照進心裡的那一刻,你都能感受到被緊緊擁抱時的平靜和坦蕩。


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