去了一次天文台，我決定辭職去學天體物理

記得第一次進行天文觀測，是2009年3月。那時我只是一個天文愛好者，在工作之餘，去哥倫比亞大學旁聽一節天文觀測課。

學期進行到一半，老師喬·帕特森（Joe Patterson）決定帶全班去亞利桑那州的基特峰MDM觀測台。那次經歷於我而言，就像小學第一次春遊一樣興奮。

基特峰天文台。| University of Arizona

聖山上的天文台

基特峰於1960年代建立，是北美最重要的天文觀測基地之一，有大大小小20多座望遠鏡。在選址的時候，基特峰因為地處沙漠，天氣乾燥，周圍人煙稀少，燈光污染輕而勝出。

但基特峰地處印第安原住民Tohono O"odham保留區，受到特殊保護。由於基特峰是當地的聖山，印第安居民在最開始拒絕了天文學家建造望遠鏡的請求。他們對星空有自己的獨特感情——星星經常出現在日常裝飾和神話傳說中。

為了說服他們，天文學者們請部落成員來到亞利桑那大學Steward天文台的望遠鏡前。在親眼觀看瞭望遠鏡中的壯麗星空後，部落首領們為之動容，對天文家們點了頭。

1958年3月5號，Schuk Toak區成員和美國大學天文研究協會AURA代表簽訂基特峰租約。| KPNO

第一次進觀測台，像趕赴春遊

MDM觀測台（MDM，Michigan-Dartmougth-MIT）位於基特峰頂往下2英里外的次峰上，由兩個中小型望遠鏡組成——一台1.3米和一台2.4米口徑的光學望遠鏡。在白天的時候，MDM有兩位駐站人員維護設備，準備夜間觀測的儀器。但一到晚上，就只剩觀測者自己負責一切了。

MDM觀測台 | Dartmouth College

我帶齊了各種裝備，和其他同學們一路歡笑著一起來到MDM觀測台。

第一晚在控制室里，我特地喝了一大杯咖啡不讓自己睡著。看著各種屏幕和儀器，我異常亢奮，纏住助教學姐，一位當時的博士生，告訴我每台屏幕都是做什麼的。

觀測屏

一台命令框：向望遠鏡發射定位，告訴它目標在哪裡、開始觀測、停止觀測；

一台天空跟蹤：專門鎖定一顆恆星，隨著地球的轉動，相應地調整望遠鏡角度；

一台影像：是來自安置在望遠鏡內部的輔助相機，對著CCD監控正在觀測的目標；

一台數據處理機器：方便在觀測完一次數據後，迅速檢查數據質量，以決定是否需要繼續觀測；

一台持續監控天氣。觀測台有一個小型天氣監控站，時刻傳進來當下的風速、濕度、溫度。如果有下雨跡象就要馬上關閉望遠鏡。

因為當時有許多同學參與，每個人實際操作的機會有限。我等了許久終於得到許可。坐在操控椅上，那時的激動心情不亞於駕駛太空飛船。

屯好一周的糧，正式入駐觀測台

之後不久，我辭去了工作，開始在哥倫比亞大學全職學天體物理。

我的第一位導師是朱爾斯·哈爾彭（Jules Halpern）教授，是當時MDM觀測台的主管。他每兩三個月就要上山一次。我也跟著開始頻繁上山觀測，每年要去幾趟亞利桑那。

我們一般在周五下課後從系樓下坐上M60號巴士去LGA機場。到圖桑的時候已經半夜了，我們取了租車，先奔超市買好一周需要的糧食，然後開兩個小時上山。

到基德峰腳下，鐵門關了一半，一般會掛著標誌：基特峰已關閉，不得入內（用來警示遊客）。我們會繞過鐵門，開進去。

一進山，為了不影響正在觀測的望遠鏡，我們需要關閉汽車大燈，在盤山公路上用微弱的小燈緩慢地開上九英里。海拔逐漸變高，耳膜開始鼓脹，到達海拔兩千米的觀測台時已經是後半夜。前一晚的觀測員正在工作，我們走進控制室和他們打個招呼，再去廚房把雞蛋、牛奶、蔬菜放進冰箱。

我經常用的2.4米望遠鏡，控制室和宿舍、廚房連成一體。這讓夜間觀測更加方便，可以在觀測空隙去廚房泡杯茶。宿舍里最重要的設施是窗上的黑色遮光板，因為觀測員要白天睡覺，所以嚴密的遮光板必不可少。

控制室 | 劉佳

幾次觀測後我發現，除了牙刷無需帶任何日用品來。上山觀測的人總會帶上牙膏、香皂、洗髮精，但下山了又總忘記帶走，於是觀測台堆滿了過剩的日用品、義大利面和罐裝食品。

但是唯一問題是觀測台里沒有吹風機。我只能在下午睡醒後洗頭，然後出去坐在太陽下面晒乾（大概因為上山觀測的女孩子少，所以對吹風機沒有強烈需求）。我後來捐了一台吹風機給MDM，希望以後來觀測的女孩子不用總像我一樣，洗完頭要在外面的大石頭上曬魚乾。

觀測日常：伴著音樂寫代碼，

吹吹涼風抵瞌睡

去觀測的次數多了，以前覺得複雜繁瑣的觀測程序，後來變成刷牙洗臉一樣習以為常。

每天傍晚日落前半小時，我打開望遠鏡的穹頂蓋，再把儀器加滿液態氮，以整晚保證相機內部的低溫。在正式觀測開始前，我有一點點時間，便走去外面站在一塊大石頭上看日落，看太陽把遠處的雲層燒得通紅，再一點一點沉進地平線。

餘暉下的MDM觀測台2.4米望遠鏡 | 劉佳

從日落完畢到天空全黑的這段暮光時間，我回到控制室，把望遠鏡罩、儀器、電腦打開。在天完全黑前的十幾分鐘，需要迅速地拍一些純天空的圖像，用來輔助分析數據。

天完全黑後，觀測就開始了。我的觀測目標是遙遠的活動星系核（AGN）。每次成像在30分鐘到1個半小時不等，只花幾分鐘移動望遠鏡方向，剩下的時間就是漫長的等待。我在等待的時間裡努力做些其他的事情，比如寫學校的作業，或者讀一些論文。

活動星核，ESA/Hubble丨Wikimedia Commons

我那時不會編程，許多作業都寫不了，於是就央求（反正也是坐在隔壁打瞌睡的）Jules教我。

最開始學習的是Bash語言，後來觀測到的數據多了，他開始教我用IRAF軟體分析數據。控制室里，我有次發現了CD機旁不知道誰留在那裡的巴赫《平均律鍵盤曲集》。我在觀測的夜晚循環播放，後來變成了我寫代碼最習慣用的背景音樂。

觀測記錄 | 劉佳

編程對那時的我來說無比複雜，現在回想起來覺得恍如隔世。如今，我大部分工作時間在寫代碼模擬宇宙，即使日常生活中的小事，報稅、轉換匯率、計算遊戲贏率，我的直覺反應也總是寫一個小程序。但那時，許多基本命令比如換文件夾的cd、移動和刪除文件的mv和rm，我都不熟要看筆記。

夏天的夜晚較短，六個小時就過去了。冬天則非常漫長，九到十個小時連續工作。加上剛從紐約過來有時差，我經常剛過半夜就開始打瞌睡。為了不睡著，我會出去控制室吹一下風（雖說在荒野的山上觀測，其實大部分時間都是在控制室里，看不到星空）。

拉開兩扇門就是外面。整個宇宙都是黑的，只有偶爾移動的望遠鏡發出的機械聲。無論我看了多少次銀河，仍止不住被它的美麗所震撼。即使白天氣溫可達三 四十度，夜晚的沙漠可以冷到要穿羽絨服。

壯觀的銀河 | pixabay

在外面呆不了多久，我就會打個冷顫，整個人頓時清醒，回去繼續觀測，直到第二天早晨。

如遇壞天氣，守著夜空盼觀測

壞天氣也經常毫無預兆地發生。

有一次白天還是一片晴空，晚上忽然下起了雪。別說觀測了，穹頂蓋被凍住，打都打不開。這個時候我就只能百無聊賴地在客廳里呆著，不敢睡去。怕後半夜天氣好轉，錯過了觀測的好時機，畢竟來一趟亞利桑那不容易。

我開始翻看站里的歷史資料，有幾十年前觀測的圖像，那時一切還沒有數據化，所有的圖像都用膠片拍，然後被放大複印在透明幻燈片上。要量兩個星系之間的距離只有用尺子。

有時，我也會用客廳的老式錄影機在躺椅上看電影，並時不時出去一會兒看天氣有沒有好轉。電影看完，就沒有其他娛樂活動了。我會開始收拾冰箱，把藏在深處的過期罐頭清理掉，然後又把桌子、水池都擦一遍（在家的時候，我從來都沒有心情這麼細緻地做一件這麼沒用的事情）。

有時候心血來潮，我們會開車去其他望遠鏡串門。山上最顯眼的望遠鏡是Mayall 4米望遠鏡（4米口徑在幾十年前是破紀錄的，但到現在也只是中等偏小的望遠鏡）。它顯眼不是因為望遠鏡大，而是因為整個樓建的非常雄偉，有好幾層樓高。

過去大家對望遠鏡不了解，以為建得離地面高可以避免地面溫度影響， 後來發現其實這個沒什麼用。但高樓已經建了，也不能拆了，就有人在裡面的空房間里放了乒乓球台，豐富一下觀測員的業餘生活。

從MDM遙望山頂雲霧中的Mayall 4米望遠鏡 | 劉佳

回歸都市，偶有懷念

平常的我住在嘈雜的城市裡，大部分時間被生活的瑣碎淹沒。在基特峰觀測時，周圍的噪音全部褪去，我得以像古人一樣敬畏地仰望星空。在此時，天體物理不再是單純的理性推導和分析。在深夜的聖山之頂，我的感官也同時被顛覆著，看到渺小的自己溶入了時間和空間中。

我後來轉方向做宇宙學模擬，只需帶上電腦就可以在辦公室或者咖啡館完成所有工作。許久沒有去基特峰觀測，偶爾會想念在山上悠閑緩慢的時光——坐在昏暗的控制室里等待數據，漫漫長夜，感到時間一秒一秒地流過去。那時也許總是在和困意做鬥爭，而現在回想起來，就只記得最浪漫的那部分了。

作者:劉佳

編輯：Yuki，Iris

本文首發於我是科學家

（ID：IamaScientist）

果殼

ID：Guokr42

果殼整天都在科普些啥啊！

嚇得我二維碼都屈光不正了！

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