從午夜凝視星空的孤獨(dú)寧靜到野外熊在天文臺游蕩的荒誕,從智利的安第斯山脈,到亞利桑那州的懸崖,再到夏威夷的大島,天文學(xué)家艾米莉講述了無數(shù)個(gè)觀測夜晚宇宙的寂靜,以及來自凝望星空的有趣、熱烈、輝煌的故事。
我們?yōu)槭裁匆芯坑钪?我們(yōu)槭裁匆鐾强,為什么要提出?nèi)心的疑惑,滿世界建造這么多望遠(yuǎn)鏡,到地球的極限之地尋找答案?我們?yōu)槭裁匆^星?
原因無他,只因我們必須這么做。在這顆小小的星球上,有一團(tuán)微小卻無法撲滅的無形之火,在渺小的人類心中燃燒著,驅(qū)使我們在漫漫宇宙中上下求索。
★美國天文學(xué)會安妮·坎農(nóng)天文獎得主,講述星空守望者鮮為人知的驚奇冒險(xiǎn)故事,一窺天文學(xué)家的真實(shí)生活
他們每天都在奔赴世界各地的望遠(yuǎn)鏡的路上,一路上充滿各種跌宕起伏的故事與野外熊的意外相遇,觀測中遭遇雷擊、火山噴發(fā),任何一個(gè)喜歡觀星的人都會被書中歡樂的冒險(xiǎn)故事吸引。
★滿載榮譽(yù),入圍多項(xiàng)影響力獎項(xiàng),媒體盛贊推薦
入圍美國筆會文學(xué)獎決選名單、英國皇家學(xué)會科學(xué)圖書獎決選名單、美國科學(xué)促進(jìn)會/斯巴魯圖書獎決選名單,并被評為2020年美亞優(yōu)秀圖書!冻霭嫒酥芸贰BC《夜空》主持人克里斯·林陶特、格林尼治天文臺前負(fù)責(zé)人盛贊推薦。
★以科學(xué)家的視角窺視宇宙的奧秘,以普通人的視角將星空的美盡收眼底
這本書不僅帶領(lǐng)我們追隨科學(xué)家的腳步,穿越地球上一些最偏遠(yuǎn)的角落,追逐宇宙魅影。僅靠星星的指引,就能橫渡數(shù)千英里的太平洋。也可以一個(gè)人愜意地行走在夜色中,將星空的美盡收眼底。
★認(rèn)識當(dāng)代眾多優(yōu)秀的天文學(xué)家,了解重點(diǎn)科研基地
諾貝爾物理學(xué)獎得主弗朗克·韋爾切克、類星體的發(fā)現(xiàn)者馬丁·施密特等眾多杰出的天文學(xué)家,都正活躍在各學(xué)科機(jī)構(gòu)。
★喜歡薩根《宇宙》的讀者也會對這本書如癡如醉
詩意、溫暖、鼓舞人心,充滿了生動易懂的科學(xué)知識與人文關(guān)懷,每一次閱讀帶來的震撼,都將推動讀者進(jìn)行自己的小小星空觀察。
★獻(xiàn)給每個(gè)渴望仰望星空的人
望向蒼穹之上那些美到攝人心魄的星辰時(shí)的感動和震撼,驅(qū)使我們在漫漫宇宙中上下求索。寫給任何曾經(jīng)看到過星座、日食或流星,并想追逐它們的人。
你試過關(guān)機(jī)重啟嗎?
這句話被世界各地的IT小哥疲倦地重復(fù)著,但可能不曾引起其他人如此強(qiáng)烈的恐慌。首先,那時(shí)是凌晨一點(diǎn),二十四歲的我正在夏威夷最高的一座山峰上海拔近14000英尺(約4267米),坐在一個(gè)寒冷的控制室里,一邊頑強(qiáng)地與睡意和缺氧搏斗,一邊努力搶救一臺壞掉的設(shè)備,想為我的博士論文做最后的掙扎,以挽回來之不易的幾小時(shí)觀測時(shí)間。
其次,那臺故障的設(shè)備是昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡(Subaru Telescope),一個(gè)630噸重的大怪獸,位于我頭頂上方足足有十四層樓高的圓頂內(nèi),與我僅隔著一層天花板。它是美日天文界合作的結(jié)晶,擁有直徑超過27英尺(約8.2米)的主鏡(當(dāng)今世界上最大的單一鏡片主鏡),還有一套地球上最精密的光學(xué)儀器和圖像處理工具,每晚的運(yùn)行費(fèi)用高達(dá)4.7萬美元。在向系里的教授們提交了一份長達(dá)12頁的研究提案后,我總算申請到一個(gè)寶貴的夜晚。今晚正是我這一整年里分配到的唯一的夜晚,這臺望遠(yuǎn)鏡將任由我擺布,指向50光年外的些許星系。
這么金貴的儀器,我怎么敢隨便關(guān)機(jī)重啟?那天晚上,觀測工作一直進(jìn)行得很順利。突然,控制室里的一臺電腦發(fā)出不祥的警報(bào),令我和望遠(yuǎn)鏡操作員(山上除了我以外的另一個(gè)活人)瞬間僵住不動。我問她這是什么意思,她面色凝重地告訴我,支撐鏡面的一個(gè)機(jī)械支架可能失靈了,轉(zhuǎn)而又安慰道:沒關(guān)系,我覺得鏡子應(yīng)該還沒掉下來。
你覺得?
沒錯(cuò),否則我們聽到的會是砰的一聲巨響。這推理完美得無懈可擊,卻無法令我那顆懸著的心安定下來。
我們顯然是幸運(yùn)的,當(dāng)機(jī)械支架失效時(shí),望遠(yuǎn)鏡正好處于一個(gè)極其微妙的角度,沒有立即發(fā)生災(zāi)難性的事故。目前,支架依舊頑強(qiáng)地支撐著副鏡,它雖比主鏡小多了,但也有4英尺(約1.2米)寬,400磅(約181千克)重,懸掛在73英尺(約22米)高的空中,將主鏡收集和反射的光線引導(dǎo)到我正在使用的相機(jī)上。不幸的是,如果我們繼續(xù)移動望遠(yuǎn)鏡,就有可能將副鏡甩落這算是輕的了,運(yùn)氣夠差的話,掉下來的副鏡可能會砸中主鏡,兩者共赴黃泉。
我們忐忑不安地給昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡的白班工作人員打電話。他們是一群機(jī)械工程師,專門在觀測人員熟睡的白天,維護(hù)山上的13架望遠(yuǎn)鏡。我們聯(lián)系到的日本工程師樂觀地說,這個(gè)情況今天早些時(shí)候也發(fā)生過,不過望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械支撐應(yīng)該沒毛病,電腦發(fā)出的可能只是虛假警報(bào),重啟望遠(yuǎn)鏡或許可以解決問題。這時(shí)候,如果我們友善地提醒對方,這是一臺價(jià)值數(shù)百萬美元的望遠(yuǎn)鏡,而不是家里的路由器,不知會不會有點(diǎn)唐突。
我不知道400磅重的玻璃砸向我頭上的水泥地板會發(fā)出什么樣的聲音,但我很清楚我一點(diǎn)也不想聽到那個(gè)聲音,也不想頂著那個(gè)殺死昴星團(tuán)的博士生的綽號,被同行取笑一輩子。這些年,我從別人那里聽了很多我弄壞了望遠(yuǎn)鏡之類的故事,總覺得那是跟我毫不沾邊的事,忘了有一天我也可能成為故事的主人公。好事不出門,壞事傳千里。我有一位合作研究者曾無知地將兩根不應(yīng)該相遇的電線接在一起,燒壞了望遠(yuǎn)鏡上一臺貴得離譜的數(shù)碼相機(jī)。他還沒來得及回去向?qū)熥允祝@個(gè)噩耗就傳到了他老人家的耳朵里。另一位天文學(xué)家,而且是一名資深的觀測者,不小心撞壞了望遠(yuǎn)鏡的工作端。那晚她因睡眠不足,忘了將圓頂室內(nèi)的移動平臺收回來,結(jié)果就跟望遠(yuǎn)鏡撞上了。有時(shí),意外說來就來,甚至不是人為的。某一天夜里,在西弗吉尼亞州的綠岸小鎮(zhèn),一個(gè)巨大的300英尺(約91米)的射電望遠(yuǎn)鏡才剛抬起頭就轟然倒塌,像一個(gè)被踩扁的易拉罐,一下子癟軟在地。我不記得是什么導(dǎo)致了這起臭名昭著的綠岸事故,但我很確定機(jī)械支撐這東西有著洗不清的嫌疑。對我來說,現(xiàn)在最明智的做法是立馬收工止損,開車回到觀測站的宿舍睡覺,第二天早上讓白班人員里外徹查一遍。
但這是我與這臺望遠(yuǎn)鏡僅有的一個(gè)夜晚,不管我今晚經(jīng)歷的是機(jī)械故障,不請自來的云彩,還是虛驚一場真相是什么,到了明天都不重要了。天文學(xué)家需要提前好幾個(gè)月申請,才能如愿用上望遠(yuǎn)鏡。一旦錯(cuò)過這個(gè)夜晚,明天另一名天文學(xué)家將帶著截然不同的研究計(jì)劃過來,接手這臺望遠(yuǎn)鏡。到頭來,我只能帶著半途而廢的觀測,抱憾而歸;厝ヒ院,我還要重新遞交一份新提案,期盼著再次得到望遠(yuǎn)鏡管理委員會的批準(zhǔn)(讓他們點(diǎn)頭比登天還難),
接著再等上一整年,直到地球繞太陽一圈,同樣的星系重新出現(xiàn)在那一小塊天區(qū),我才有機(jī)會再試一次,而且要提前燒高香,祈禱那天晚上不要有云,設(shè)備不要罷工。
我太需要這些星系了。我想要觀測的星系在幾十億年前曾出現(xiàn)過一種被稱為伽馬射線暴(Gamma-ray Burst,GRB)的奇異現(xiàn)象。天文學(xué)家的猜測是,它們來自迅速旋轉(zhuǎn)的垂死大質(zhì)量恒星,它的核心塌縮成黑洞,從內(nèi)向外將它吞噬殆盡,并噴射出強(qiáng)烈的光束。那些光子橫跨整個(gè)宇宙,最終抵達(dá)地球,成為我們看到的維持?jǐn)?shù)秒的伽馬射線。當(dāng)然,宇宙中每時(shí)每刻都有恒星死去,只有少數(shù)恒星會這樣壯烈地綻放余暉,沒人知道為什么。我的博士論文主要建立在一個(gè)假想上,這些恒星在死亡時(shí)發(fā)生如此劇烈的爆炸,關(guān)鍵就隱藏在它們母星系的化學(xué)組成之中(因?yàn)檎峭瑯拥臍怏w云和塵埃孕育了這些恒星)。昴星團(tuán)是世界上少數(shù)具有這種觀測能力的望遠(yuǎn)鏡之一。電話那頭的工程師說了,這也許是虛驚一場,如果我取消了今晚的觀測,就相當(dāng)于放棄研究那些星系的唯一機(jī)會,與我苦苦尋覓的關(guān)鍵線索失之交臂。
但是,摔碎世界上最大的一塊玻璃,對我的研究同樣毫無助益。
我看了一眼操作員,她也回頭看著我,兩人面面相覷。我是現(xiàn)場唯一的天文學(xué)家,今晚我說了算。憑我二十四年的人生閱歷、三年的博士學(xué)識、租車還得繳年輕駕駛員風(fēng)險(xiǎn)金的資歷,今晚我注定要獨(dú)挑大梁。我看了看打印出來的精心擬訂的觀測計(jì)劃,心知昴星團(tuán)每閑置一分鐘,我的計(jì)劃就會落后一分鐘,又看了看電腦屏幕上模糊的夜空影像,它們來自一臺全年無休的小型導(dǎo)星攝像頭,是它讓我們看見了望遠(yuǎn)鏡此時(shí)指向的天區(qū),讓觀測者不會迷失在無邊的星海中。
我毅然關(guān)閉電源,重啟望遠(yuǎn)鏡。
觀星是一種簡單原始的人類活動,幾乎每個(gè)人都曾抬頭仰望星空。無論是在繁忙的城市街頭,昂首注視被光照污染的夜空,還是在地球上某個(gè)偏遠(yuǎn)的犄角旮旯,渾然忘我地凝視著劃過天邊的流星,或者只是安靜地站在浩瀚的蒼穹之下,用心靈去感應(yīng)地球大氣層外的廣袤宇宙,神秘美麗的星空總是叫人心馳神往。你很難找到一個(gè)不曾欣賞過星空照片的人,世上最好的望遠(yuǎn)鏡拍下了無數(shù)動人心魄的太空景象,蘊(yùn)藏著宇宙的無窮奧秘:群星璀璨的全天畫卷、如風(fēng)車般盤旋的旋渦星系、如彩虹般絢爛的氣體云……
照片背后的故事卻鮮為人知,比如它們從何而來,為什么要拍它們,怎么拍到的,誰又從中窺見了宇宙的奧秘。天文研究聽上去是一份既浪漫又天真的工作,從事它的人如獨(dú)角獸般稀有:地球上有75億人,只有不到 5萬人是專業(yè)的天文學(xué)家。大多數(shù)普通人從未當(dāng)面見過專業(yè)的天文學(xué)家,更不用說去了解天文學(xué)家的工作細(xì)節(jié)了。當(dāng)人們思考天文學(xué)家是干什么的(其實(shí)幾乎不會有人思考這個(gè)問題),他們往往會聯(lián)想到自己的觀星經(jīng)歷,然后將它放大到一種走火入魔的程度:一個(gè)夜行的怪胎,隱匿在黑暗的角落里,透過一面巨大的鏡子窺視星空,身上也許披著一件白大褂,能夠倒背如流地說出各種天體的名稱和位置,隱忍地蟄伏在寒風(fēng)凜冽的山頭,耐心等待下一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)的到來。電影中的少數(shù)天文學(xué)家也成為供他們參考的對象,像《超時(shí)空接觸》中的朱迪 · 福斯特,一邊戴著耳機(jī),一邊聆聽外星人的信號;又或是《天地大沖撞》中的伊利亞 · 伍德,通過一臺強(qiáng)大到明顯不現(xiàn)實(shí)的家用望遠(yuǎn)鏡,觀測到一顆足以摧毀地球的彗星。幾乎在每一部電影中,觀測只是正戲之前的前奏,夜空永遠(yuǎn)是晴朗的,望遠(yuǎn)鏡永遠(yuǎn)是好的,擁有主角光環(huán)的天文學(xué)家只要瞪大眼睛瞧個(gè)一兩分鐘,就能攥著幾小段完美無缺的數(shù)據(jù),飛奔去拯救世界。
當(dāng)我宣布要以天文學(xué)為事業(yè)時(shí),對天文學(xué)的認(rèn)識其實(shí)也不過如此。我和無數(shù)專業(yè)或業(yè)余的太空發(fā)燒友擁有相似的童年,在新英格蘭工業(yè)小鎮(zhèn)的后院里仰望星空,閱讀父母書架上擺放著的卡爾·薩根(Carl Sagan)的書,還有一些美麗的星空圖,就是那種經(jīng)常被用來做科普節(jié)目背景或科學(xué)雜志封面的經(jīng)典圖片。后來,即使我以大一新生的身份來到麻省理工學(xué)院,先聲奪人地宣布自己將專攻物理,以此跨出我邁向天文事業(yè)的第一步,我對天文學(xué)家每天要干些什么仍然只有模糊的概念。之所以想要成為一名天文學(xué)家,是因?yàn)槲蚁胩剿饔钪妫私庑强盏膴W秘。除了這些籠統(tǒng)的描述,我從未深思過天體物理學(xué)家具體要做些什么,而是徜徉在各種白日夢里,或接觸外星人,或揭開黑洞的神秘面紗,或發(fā)現(xiàn)新的恒星(到目前為止,我只實(shí)現(xiàn)了其中一個(gè)白日夢)。
但是,我從未想過有一天,我的一個(gè)決定將會影響這世界上最大的望遠(yuǎn)鏡的安危;從未想過有一天,我會搖搖晃晃地爬上一臺望遠(yuǎn)鏡的支架,打著科學(xué)的名號往鏡面上粘泡沫塑料,尋思著我的雇主是否給我購買了實(shí)航試驗(yàn)保險(xiǎn),說服自己和一只跟我的頭一樣大的狼蛛同床共枕;也從未想過,有些天文學(xué)家會為了科研飛上平流層,長途跋涉到地球盡頭的南極,勇敢地面對危險(xiǎn)的北極熊和偷獵者,甚至為了追逐一縷珍貴的星光而丟掉性命。
我同樣沒想過,我將進(jìn)入的領(lǐng)域其實(shí)和世間萬物一樣瞬息萬變。那些我讀到或想象的天文學(xué)家裹著羊毛衫,守在寒冷的山頂,站在一個(gè)大得不能再大的望遠(yuǎn)鏡后面,瞇著眼看目鏡,頭頂上斗轉(zhuǎn)星移已經(jīng)是一個(gè)瀕臨滅絕卻在不斷進(jìn)步的物種。步入天文學(xué)家的行列后,我發(fā)現(xiàn)自己越發(fā)深陷宇宙之美。此外,我還意外地發(fā)現(xiàn),這條道路亦將指引我探索自己的星球,在迅速變化(有些東西甚至在逐漸消失)的天文學(xué)領(lǐng)域,傾聽那些稀有珍貴、不可思議的故事。
艾米莉·萊維斯克,華盛頓大學(xué)天文學(xué)教授,以大質(zhì)量恒星的演化與死亡為主要研究方向。6歲起癡迷于太空,在麻省理工學(xué)院求學(xué)期間與志同道合的同學(xué)和教授一起欣賞美麗純粹的天空,立志以天文學(xué)為畢生追求。在她精彩的處女作中帶領(lǐng)讀者踏上天文朝圣之旅,探訪遍布世界各地的天文臺。她將記憶與大型望遠(yuǎn)鏡交織在一起,生動地描述了自己與他人的驚奇冒險(xiǎn)故事。
萊維斯克曾用地球上許多大型望遠(yuǎn)鏡觀測天體,總觀測時(shí)長達(dá)50多個(gè)夜晚,并發(fā)現(xiàn)了索恩-祖特闊夫天體候選者HV 2112的存在。獲得過多項(xiàng)學(xué)術(shù)獎項(xiàng),包括安妮·坎農(nóng)天文獎、科特雷爾學(xué)者獎、牛頓·萊西·皮爾斯天文學(xué)獎等。
引言
第一章 第一眼
第二章 主焦點(diǎn)
第三章 有人看見神鷹了嗎?
第四章 損失時(shí)間:6 小時(shí)。原因:火山噴發(fā)
第五章 子彈造成的傷害非常小
第六章 一座屬于自己的山
第七章 干草車和颶風(fēng)
第八章 欲上青天覽日月
第九章 阿根廷的 3 秒鐘
第十章 測試質(zhì)量
第十一章 機(jī)遇目標(biāo)
第十二章 收件箱里的超新星
第十三章 巡天新時(shí)代
閱讀指導(dǎo)
訪談名單
參考文獻(xiàn)
致謝