霍金從未停止對宇宙的思考，他們則用攝影表達對宇宙的迷戀

最新 03-26

就在昨天（2018年3月14日），著名物理學家史蒂芬·霍金去世，享年76歲。霍金作為理論物理學家，在黑洞的量子力學、宇宙的大尺度結構等方面做出了傑出的貢獻。被譽為是愛因斯坦之後最傑出理論物理學家。

面對浩淼無窮的宇宙，人類似乎從未停止對它的探索。即便在攝影術剛被公諸於世的半個世紀，科學家們在試圖用尚不成熟的攝影技術去探索地球之外的未知世界：

1839 年2 月7 日，亞歷山大·馮·洪堡在巴黎與阿拉貢會面後寫道：「甚至連月亮都將它的面容留在了達蓋爾的神秘材料上，雖然只能看見一個模糊的影像，基本就是除了一個斑點之外一無所有的銀盤，但這預示著一種科學的進步。」

攝影的機械本質有助於天文學研究：它可以記錄無止境的觀察，將我們所看到的東西重新再現出來，並且可以避免手工繪圖引起的失真。在研究手段不足的情況下，攝影將取代和規範天文觀測員的工作。

約翰· 惠普爾和喬治·邦德，《月亮》，1851 年。達蓋爾銀版攝影法。國家媒體博物館，布拉德福德市，英國。

月亮由於缺乏足夠亮度而需要較長的曝光時間，所以需要有能夠跟蹤天體的天文望遠鏡。1840 年3 月，約翰 · 威廉 · 德雷珀（John William Draper）在他位於紐約的私人天文台上成功拍攝了月亮「印象」。隨後取得更大成就的是攝影師約翰· 惠普爾（John Whipple，1822—1891），1851 年他在哈佛大學天文台和台長喬治· 邦德（George Bond，1825—1865）使用的就是達蓋爾銀版攝影法拍攝的照片。這些照片首次具有了良好的清晰度，在英國皇家天文協會，甚至科學學院得到一致的稱讚。

劉易斯·莫里斯·拉瑟弗德，《月亮，紐約》，1865年。火棉膠玻璃底片，蛋白照片，62×45.5 厘米。巴黎國立工藝美術博物館。

奧林普· 阿瓜多，《月食》，1856 年。鹽印法，火棉膠濕版玻璃底片，13. 2×17.1厘米。法國攝影協會，巴黎。

太陽光照度極其強烈，所以拍攝它就完全是另外一種情形了。為了了解太陽的構造（想以此類比其他相似恆星），天文學家渴望能夠觀察到它的表面，特別是太陽黑子。這些出現在光球中的區域具有異常高的磁場，而且其周期性活動也可能有助於了解太陽的物理性質。1845 年，阿拉貢在他的學生希波利特·斐索（Hippolyter Fizeau）和萊昂·福柯的協助下，用達蓋爾銀版攝影法拍攝到太陽黑子的照片，並於1857 年在《大眾天文學》（Astronomie populaire ）上發表。

沃倫· 德拉魯，《1860 年7月18 日的日全食》, 拍攝於西班牙里瓦貝羅薩。紙基蛋白工藝，7 張照片，每張12×12 厘米。

艾姆· 吉拉德，《1860 年7月18 日觀察到的日全食》，1860 年。蛋白照片，12 張，每張5.5×5.5 厘米，頁面48.4×31.3 厘米。法國攝影協會，巴黎。

人們對日食也非常感興趣，希望更加清晰地辨認出色球層以上的日珥和氣體產生的雲朵。沃倫· 德拉魯（WarrenDe La Rue）是一位活躍於英國皇家天文協會內部富有的攝影愛好者，同時還有一台可以縮短火棉膠濕版曝光時間的相機——「太陽照相儀」。有了這台相機和攜帶型觀測裝置，德拉魯駛向了西班牙。他帶來了多張照片，其中就包括一張帶有日珥並且可以清晰看見日冕噴射瞬間的日全食照片。與之接近的還有義大利人安傑· 洛沙奇（Angelo Secchi）的照片，它們能夠呈現自1842 以來觀測到的屬於太陽或者月亮的壯觀的日珥。這些結果都預示了一個巨大的成功，並且有望讓政府開始支持這些研究。

德拉魯也曾經嘗試通過他設計的望遠鏡使用火棉膠濕版工藝拍攝月亮的結構。但拍攝月亮不同於拍攝太陽，曝光時間不足是一個重要的問題，而且這種方法也沒有表現出比達蓋爾銀版攝影法優越的地方。不過在1865 年，劉易斯·莫里斯· 拉瑟弗德（Lewis Morris Rutherfurd）的大幅面照片是唯一的例外。這些照片的清晰度取決於聚焦時對光譜射線的選擇，這一點對感光塗層來說效果最為顯著。

為了捕捉到月球的高低起伏以便進行精確細微的分析，德拉魯和拉瑟弗德分別在1858 年和1864 年得到了月球的立體照片。為了做到這一點，他們沒有使用常規的裝有兩支鏡頭的立體相機，而是用了兩台相機持續記錄了幾個小時的影像，拉瑟弗德更是每個月都做一次這樣的記錄。同樣，這些影像從判定上也是存在誤差的，因為它們無法重現雙眼視覺的光學效果。

1874 年，金星的經過為相關科學領域的攝影記錄能力帶來了新的考驗機會。這件事已經被期待了很長一段時間：它可以幫助測量太陽的視差，並由此計算出從地球到太陽的距離，確立太陽系的維度。而且按照牛頓定律，還可以推斷出行星的質量。來自10 多個國家的至少62支考察隊進行了分散考察，以便於比較每個考察隊的觀測結果。

揚森的「左輪手槍」應用在遠征日本以觀察金星凌日的任務，1875 年1 月13 日，《畫刊》收藏。

法國天文學家儒勒· 揚森（JulesJanssen，1824—1907），為了遠征日本的拍攝，發明了「攝影手槍」，這是最早的基於連續攝影構想的相機：它裝配了機械計時部件，可以在72 秒內有規律的間隔下拍攝出48 張照片。揚森向德拉魯和皇家天文學家喬治·艾里（George Airy）提供了「手槍」的圖紙和與它相關的描述，並請求「手槍」在達爾邁爾公司裝配，應用於自埃及、檀香山、紐西蘭、凱爾蓋朗群島和羅德里格斯群島的考察，先前由德拉魯設計和製造的另外兩台相機已經使用於印度和澳大利亞的探險中。

儒勒 · 揚森，《金星在太陽上的人工通道》，1874 年，達蓋爾銀版攝影法，直徑18.5厘米，法國攝影協會，巴黎。

雖然英國人使用的「揚森式」相機採用的是干版技術，但揚森自己卻選擇了達蓋爾銀版攝影法。雖然引發爭議，但法國當局並沒有控制揚森的「手槍」應用於其他國家的考察。揚森依然信服照相觀測的重要性，他的影響也深深根植於天文學家和公眾的心中。在對金星的攝影考察過程中，矛盾在於質疑攝影對天文學研究的價值。與對立體照片持有微詞的批評家相反，對於天文學家來說，眼睛看到的景象和攝影影像之間的差異不是障礙，只是一種功能表現而已。然而，當人們最終比較考察結果的時候，發現在英國、美國、法國、德國和俄羅斯考察時所拍攝的影像存在不同的太陽視差。因此在1882 年金星再次經過的前一年，仍然需要召開一次可以充分體現世界合作的「關於金星經過的國際會議」。但其結論是，攝影的變幻莫測招致對太陽視差的價值有很多不確定性，應該限制使用它，而採取更可靠的觀測方式。照片需要漫長的時間來對它們進行記錄，也會因為受到輻射或者光線閃爍的影響，表現出一些令人費解的現象。

在天文學領域，或者說作為一種觀測的儀器，攝影的能量似乎有限。19 世紀80 年代，一批新型天文學家的出現，標誌著天文攝影歷史的一次轉折，他們的研究不再主要集中於天體的位置和運動，而是轉向其物理性質。不過，此時攝影有可能被用來記錄光譜（當物質吸收和發出輻射時表現出來的特徵），即可見的電磁波波長。在19 世紀結束時，天文學家將這些星球按照光譜類型進行了分類，並建立了大多數行星和眾多恆星的攝影光譜圖。

總之，不管怎樣，在19 世紀80 年代，對於「原有的」天文學上關於照度低、拍攝距離遠和運動方面的問題，已經一點一點地都被明膠干版攝影工藝、望遠鏡以及經過改進的帶計時裝置和鍍銀反光鏡的移動望遠鏡逐漸解決，使攝影最終成為一種比我們的視覺更為有效的研究記錄工具。

安德烈 ·康芒，《獵戶座星雲》，在倫敦伊林家中的花園藉助望遠鏡拍攝，1883 年2 月13—26 日。曝光時間68 分鐘，蛋白銀鹽工藝，溴化銀乳劑玻璃底片，34.5×55.5 厘米。英國皇家天文學會，倫敦。

1883 年2 月28 日，安斯利·康芒（Ainslee Common）使用近1個小時的曝光時間，成功拍攝了獵戶座大星雲，也充分展現了攝影相較於目視觀測的優勢。也正是由於攝影，普羅斯珀（Prosper）和保羅·亨利（Paul Henry）在1885 年發現了馬亞星雲。這些成功讓人們激動不已，當時的巴黎天文台主任、法國上將穆歇（Mouchez），啟動了一個被稱為「天空藍圖」的計劃。按照方案它需要拍攝45000 張照片，最終，這個計劃因過於龐大昂貴而不得不在1970 年放棄。

19 世紀80 年代末，由於照相製版技術、照相石印技術和照相銅版技術等複製方法的改進與普及，擴大了攝影在天文學研究領域的應用範圍。對於動則曝光時間就要求以分鐘或者小時計算的銀河系星雲的景象和其他天體現象的拍攝，照相製版工人和天文學家通過相機緊密合作，分工明確。儘管一些天文學家對於攝影帶來的豐碩成果仍有疑慮，但是難以阻擋公眾對天空景象的迷戀。

比如，艾格尼絲· 克拉克（Agnes Clerke）就不願意在她的第2 版《普及天文學史》（lar history of nomy,1887）中插入一些可以顯示相機工作效能的照片。她和她的一些同事認為，這些照片從某些方面表明了人類的感知是不可靠的。在19 世紀末，隨著明膠干版攝影工藝的完善，曝光時間不再成為限制，並且用高倍望遠鏡可以捕捉到一些肉眼根本無法分辨的細節，完全可以充分信任相機並解讀照片中所呈現的內容。此時它顯示的已經不再是常態下的視覺感受，而是只有通過照片才能夠驗證出這些現象的生命力。

圖文摘自《世界攝影藝術史》「學識的領域」一章