文学报 · 此刻夜读 睡前夜读，一篇美文，带你进入阅读的记忆世界。 在天文学家中有个说法，70亿人关怀地球名义，还有1万人关怀除此之外的一切。这一小部分人是天文学家自己。随同人类文化展开，人类对宇宙的猎奇心也趋于激烈，而望远镜对宇宙之光的捕获，让人类的眼光得以投向更深的宇宙深处。去年，韦布太空望远镜（JWST）拍摄的照片为天文学家和天文喜好者带来无限惊喜。从拍摄捕获最古老、最明晰的宇宙现象，到最新的土星卫星土卫六照片，越来越多宇宙秘密等候人类去破解。令天文学界等候的，还有中国将在2023年发射的“巡天”号光学舱，被誉为中国版的哈勃望远镜，但它的视场是哈勃的300多倍，这意味着它的巡天效率更高。据预算，假如在轨10年，能够对40%以上的天区中止观测。 韦布太空望远镜拍摄到的首张“宇宙深场”、老鹰星云“创生之柱”
今天夜读，来自近期由上海译文出版社出版的非虚拟作品《初光》，书中主角詹姆斯·冈恩被许多专业人士评价是这个时期最优秀的天文学家。他是哈勃望远镜内相机的设计者。自1990年代起，冈恩启动斯隆数字巡天计划，用一架2.5米口径的望远镜扫描北半球的星空，目的是绘制一张彩色的三维电子宇宙地图。该项目拍摄了数亿个天体的图像以及数百万天体的光谱，并向全世界公开。这直接改动了天文学家的工作方式，天文学从此进入大数据时期。 在科技术语中，有一个词叫“初光 （First Light）”，指的是翻开新望远镜的透镜，让星光第一次落在反射镜和传感器上。这本书讲述的正是天文学家如何寻觅来自宇宙边沿的光的真实故事。它通知我们， 在理想中科学研讨是如何完成的，而科学比大多数人想象的要愈加奇特和人性化。
以信心与力气，去跟随自己的光 文 / 余恒（北京师范大学天文系副教授）
星空是眼力的极限。 自人类文化降生之初，人们就试图借助星空认识我们所处的世界。而要捕获那些闪烁的星光，只靠肉眼远远不够。天文学家所用的设备直接决议了他们的眼界和成就。假如没有适合的设备，他们就自己发明发明。 17世纪初，意大利帕多瓦大学的数学教员伽利略听说，有荷兰工匠用透镜组合出能看到悠远物体的装置，便自行发明了望远镜。这彻底改动了人们对星空的认识。半个世纪后，英国剑桥大学的年轻研讨员牛顿也尝试自行制造望远镜。他为了避免折射式望远镜的设计缺陷，采用反射镜汇集光线。这个开创性的设计为大型望远镜的建造指明了方向。
伽利略制造的望远镜 20世纪初，年轻的美国天文学家海尔认识到大型设备对天文研讨的重要性。他从父亲的富豪朋友圈找来多笔大额资助，先后筹建了叶凯士天文台和威尔逊山天文台。他用当时世界上能买到的最好的设备配备这两个天文台。他的目的是建造世界上最大的望远镜。1917年口径2.5米的胡克望远镜在威尔逊山落成，美国从此具有了世界上口径最大的望远镜。埃德温·哈勃就是用它丈量出星系的距离，发现河外星系和宇宙收缩，成为20世纪的明星天文学家。
200英寸口径的海尔望远镜 不外海尔并没有就此止步，他在威尔逊山南边观测条件更好的帕洛玛山上买下地皮，计划建造更大更好的望远镜。但他没能亲眼见证那个光彩时辰的到来，1938年便与世长辞。在二战硝烟散尽的1948年，5米口径的海尔望远镜终于抑止重重艰难在帕洛玛山落成。它接替胡克望远镜将世界最大望远镜的荣誉坚持了近半个世纪。同一年，世界上最大的施密特望远镜（口径48英寸，约合1.22米）也在帕洛玛山落成。施密特望远镜能够看到大范围天区，辅佐天文学家遴选有价值的观测目的。海尔望远镜固然视场小，但能够看得更深更远，提示出前所未见的天体细节。这两架望远镜相互配合，深化影响了20世纪后半叶的天文学展开。 《初光》盘绕海尔望远镜和帕洛玛天文台讲述了天文学家们的故事。普雷斯顿以他敏锐的察看力记载下天文研讨者们最真实的一面，并以细腻的笔触生动地再现了他们的日常工作与生活。其中有令人动容的人生阅历，鲜活的日常对白，激动人心的天文发现，交叉漂亮生动的科学背景引见。一切这些元素交错成一部引人入胜的纪实作品。这是一部“非虚拟”作品。普雷斯顿讲述的不只是故事，更是历史。书中的情节、对话以至人物的想法都经过当事人的确认。在许多关于科学家的故事与报道中，人物的言语和想法大都依赖于书写者的了解和转述，不那么令人信服。而在《初光》中，每一个人物都真实平面，让我不时想起我所认识的同行。捧着它就似乎进入海尔望远镜那令人屏息的高大穹顶中，见证天文学家们忙碌而充实的夜间生活，倾听他们的交谈和埋怨，得以分享他们的失落与喜悦。 《初光》初次出版于1987年，那时海尔望远镜还是世界上最大的望远镜。书中内容主要盘绕两个研讨团队展开。一个是用海尔望远镜寻觅高红移类星体的冈恩等人，另一个是用18英寸小施密特望远镜寻觅彗星和小行星的休梅克夫妇。他们被采访的时分还未取得人生中最重要的成就。但他们都有着明白的目的和完成目的所需的精深技艺，正在顶级天文设备的加持下向着目的迈进。
尤金·休梅克和卡罗琳·休梅克 1993年3月24日休梅克夫妇在帕洛玛天文台发现的第九颗彗星“休梅克利维9号彗星”于1994年7月与木星直接相撞。这是人类有史以来初次直接观测到的太阳系内的天体撞击事情，为他们赢得了普遍的国际名誉。可惜1997年7月18日尤金·休梅克在澳大利亚出车祸身亡。卡罗琳·休梅克后来继续其彗星搜索工作，截至2021年8月13日逝世时，她一共发现了三十二颗彗星，如愿成为历史上发现彗星最多的人。 冈恩（吉姆）自1990年代开端掌管斯隆数字巡天 （Sloan Digital Sky Survey）计划，用一架2.5米口径的望远镜扫描北半球的星空。在他的指导下这个项目成为历史上最胜利的巡天项目，直到今天仍在继续。该项目拍摄了数亿个天体的图像以及数百万天体的光谱，并向全世界公开。这直接改动了天文学家的工作方式，天文学从此进入大数据时期。越来越多的天文学家不再需求申请大型望远镜的观测时间，不用亲身处置原始图像数据，只需动动鼠标就能够找到恣意天区的彩色图像，只需输入检索条件就能够取得天体的最新数据。天文学家们终于解脱了黑暗冰冷的主焦笼，能够在办公室的计算机前专心机索宇宙的谜题。
詹姆斯·冈恩 今天的天文学家们建造了比海尔望远镜更为复杂强大的设备来研讨宇宙。1990年，2.4米口径的哈勃望远镜携带着冈恩设计的相机升空，为人类捕获大气层外的锐利星光。1993年，夏威夷的凯克望远镜（10.4米口径）落成，以拼接镜面技术完成了对海尔望远镜的全面超越。2021年12月25日，6.5米口径的詹姆斯·韦布望远镜发射升空，接替哈勃望远镜成为新一代空间望远镜旗舰。中国自己的第一架空间光学望远镜CSST也将于2024年前后发射……一切这些成本昂扬的望远镜都是为了让人类对星空了解更多。 现有理论推测，在大爆炸之后两亿年，宇宙中第一代恒星降生。那里便是我们可观测宇宙的边沿。那些最初的光能辅佐我们取得关于宇宙来源和演化的学问。固然人类目前还探测不到来自那里的微小光线，但天文学家们历来都没有中止过对它的探求。 译作选读 冈恩时年四十七岁，身高略低于中等高度。他有一把大胡子和两道浓眉。他有个显眼的大额头，棕发在头顶变得稠密，棕色的眼睛充溢生机。他声名显赫，遭到全世界的敬重，取得的奖项和奖杯多得他数不外来也记不分明。他是普林斯顿大学的教授。那天晚上他穿一件有一两个蛀洞的棕色针织毛衣和加油站员工那种油腻腻的棕色长裤。裤子的几个口袋经常用来装不该被塞进口袋的东西，因而不是被撕破了就是沿着裤缝磨穿了。他的工具箱放在地上，箱子上标着“J.冈恩”。这是个西尔斯百货的工匠牌工具箱，里面塞满了胶带、线缆、电子芯片、螺丝、螺母、各种小玩意儿和形形色色的钳子。工作台上有一副金边眼镜，鼻托上缠着几圈电工胶带。他说电工胶带让眼镜在鼻子上戴得更温馨。 海尔望远镜和帕洛玛天文台的另外三台正在运作的望远镜都属于加州理工学院，也就是俗称的Caltech。加州理工是一所小型私立大学，位于加利福尼亚的帕萨迪纳。吉姆·冈恩和他的同侪在加州理工的公开室和实验室经常被叫作水管工。他们的另一个称号是帕洛玛发明家。实践上，他们是职业天文学家，只是恰巧不得不搭建自己的仪器。冈恩是一个天文学家团队的水管工，这个团队正在尝试绘制宇宙边沿的地图。这样的伟业需求团队协作，当然也需求水管工。团队的另外两名成员是指导团队的马尔滕·施密特和施密特的助手唐纳德·施耐德。团队还得到了各个方面的工程师和程序员的辅佐，其中包含芭芭拉·齐默尔曼。
纪录片《宇宙时空之旅》剧照 冈恩曾经对这份工作产生了波折感。三年以来，团队不时在寻觅一种特定类型的稀有类星体，但目前还没发现这一类型的任何类星体。类星体是在宇宙深处闪闪发亮的光点，你能够称之为宇宙的灯塔。团队希望能找到几颗最悠远的类星体并肯定它们的位置。他们以为经过完成这个任务，就有可能摸清一个原本荫蔽的界线的轮廓，那是可光学探求的宇宙的外部极限。为了这次特别的尝试，团队申请到3月份海尔望远镜四个夜晚的运用权，到时分月亮会早早落山，银河紧贴地平线，望远镜能够直视深空。 团队决议改造望远镜的照相机，让它能够扫描整个天空，从而加快搜索类星体的速度。道理与摇动摄影机拍摄全景相同，区别仅仅在于他们要摇动望远镜扫描宇宙。海尔望远镜的照相机是一套电子成像系统，设计用处是拍摄快照，而不是动态画面。这台照相机充溢了程控装置，由一台电脑控制，电脑装置在望远镜底下的一个楼层上，需求为了这次实验而重装。类星体团队招募了一位名叫理查德·卢西尼奥的工程师来拆开电脑并重接线缆。但是就在月亏前的一天，理查德·卢西尼奥去了医院。用他的原话说：“我的胃里长了个怪东西，直到今天我也不知道究竟是什么。”两位消化内科医生也不知道，他们研讨卢西尼奥的内脏，思索该怎样入手术。而另一方面，海尔望远镜的那台电脑依然无法运用。类星体团队得到了运用海尔望远镜的机遇，他们不希望仅仅由于电脑工程师有可能会死就丢掉这个机遇。冈恩别无选择，只好尝试用烙铁来解救这次实验。
冈恩住在新泽西的普林斯顿。他在天亮前坐出租车来到纽瓦克机场，飞到洛杉矶，在机场租辆车，直接开到加州理工。来到大学，他取上标着“J.冈恩”的工具箱，向东开，然后向南拐上210号州际公路。他来到海尔望远镜所在的圆顶，在里面连住三天，直到造出那台自制装置。 冈恩把玩着这台自制装置，观赏他的手艺。它能辅佐望远镜的照相机与电脑对话。他说：“你没法设计这么一个装置。你必须看看手头有什么，然后造一个出来。”冈恩以为他能够把它像帽贝似的贴在照相机上，拨一下自制装置上的“扫描”开关（他在开关旁边写了“扫描”一词，用来提示他哪个方向是翻开），自制装置就能把海尔望远镜变成一台运动图像扫描仪。 他拿起一个像是信号枪的东西，说：“这是个800度的吹风机。”他把那东西对准手背，扣下扳机，看能不能正常运转。它发出呼呼的声音，我闻到了烧头发的气息。他说：“嗯！能用。”他把吹风机对准从自制装置里引出的一根缠着收缩薄膜的线缆，薄膜遇热裹紧了线缆。冈恩拿起电烙铁、一卷接线图纸和自制装置，跑出房间。天文学家把连续数夜运用望远镜观测称为一次“运转”，这个说法不是在打好比。冈恩坐电梯上了一层楼。走出电梯，他来到海尔圆顶的主楼层，这里矗立着全世界最大的在运转望远镜。
海尔望远镜的范围与一座小型办公楼相当，它沐浴在钠光灯下，光线照得圆顶内的金属部件闪闪发亮。不知是出于偶尔还是居心，海尔圆顶与罗马万神殿的尺寸简直完整相同。吉姆·冈恩战争常一样，花了几秒钟审视望远镜。他必须招认，每次仰视乔治·埃勒里·海尔建造的最后一台望远镜，他都无法消弭内心的惊诧觉得。冈恩这么评价它：“那可不只仅是有点难以置信。”然后，冈恩匆忙穿过楼面，跑上一组楼梯，钻进悬在望远镜底部的钢丝网笼子。这个观测笼位于主反射镜的正下方，这块凹面镜由派热克斯玻璃（抗热性能极佳的一种玻璃，由康宁公司于1915年研发胜利。——译者注）制成，直径200英寸（16英尺8英寸），上名义掩盖着铝制的反射膜。反射镜正中央有个孔。凹面镜经过镜筒望向天空，夜晚的星光照得它熠熠生辉，就像井底的一汪静水。 反射镜下的观测笼里，冈恩把接线图摊在空中上。他拿起手电筒，但手电筒似乎点不亮。他怒喝：“该死！”用手电筒砸笼子。灯泡有了一点亮光。他用手电筒照向周围。观测笼的空中上乌七八糟地扔着内六角扳手、鳄嘴钳、螺丝刀和好几卷胶带。一台照相机插在望远镜底部的插槽上，就像炮筒里的一发炮弹，他把手电筒指向照相机。他说：“那是‘四管猎枪’，曾经就位一年多了。”“四管猎枪”是海尔望远镜的主照相机，建造它的正是吉姆·冈恩。
《初光: 探寻宇宙的边沿》 理查德·普雷斯顿/著 姚向辉/译 上海译文出版社 2022年11月版 新媒体编辑：傅小平 配图：摄图网 每天准时与我们遇见的小提示： |
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