從午夜凝視星空的孤獨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,天文學家艾米莉講述了無數(shù)個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故事,一窺天文學家的真實生活
他們每天都在奔赴世界各地的望遠鏡的路上,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),任何一個喜歡觀星的人都會被書中歡樂的冒險故事吸引。
★滿載榮譽,入圍多項影響力獎項,媒體盛贊推薦
入圍美國筆會文學獎決選名單、英國皇家學會科學圖書獎決選名單、美國科學促進會/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責人盛贊推薦。
★以科學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)我們追隨科學家的腳步,穿越地球上一些最偏遠的角落,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。也可以一個人愜意地行走在夜色中,將星空的美盡收眼底。
★認識當代眾多優(yōu)秀的天文學家,了解重點科研基地
諾貝爾物理學獎得主弗朗克·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家,都正活躍在各學科機構(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,都將推動讀者進行自己的小小星空觀察。
★獻給每個渴望仰望星空的人
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)機重啟嗎?
這句話被世界各地的IT小哥疲倦地重復著,但可能不曾引起其他人如此強烈的恐慌。首先,那時是凌晨一點,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),坐在一個寒冷的控制室里,一邊頑強地與睡意和缺氧搏斗,一邊努力搶救一臺壞掉的設備,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觀測時間。
其次,那臺故障的設備是昴星團望遠鏡(Subaru Telescope),一個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儀器和圖像處理工具,每晚的運行費用高達4.7萬美元。在向系里的教授們提交了一份長達12頁的研究提案后,我總算申請到一個寶貴的夜晚。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)機重啟?那天晚上,觀測工作一直進行得很順利。突然,控制室里的一臺電腦發(fā)出不祥的警報,令我和望遠鏡操作員(山上除了我以外的另一個活人)瞬間僵住不動。我問她這是什么意思,她面色凝重地告訴我,支撐鏡面的一個機械支架可能失靈了,轉(zhuǎn)而又安慰道:沒關(guān)系,我覺得鏡子應該還沒掉下來。
你覺得?
沒錯,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。
我們顯然是幸運的,當機械支架失效時,望遠鏡正好處于一個極其微妙的角度,沒有立即發(fā)生災難性的事故。目前,支架依舊頑強地支撐著副鏡,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到我正在使用的相機上。不幸的是,如果我們繼續(xù)移動望遠鏡,就有可能將副鏡甩落這算是輕的了,運氣夠差的話,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望遠鏡的白班工作人員打電話。他們是一群機械工程師,專門在觀測人員熟睡的白天,維護山上的13架望遠鏡。我們聯(lián)系到的日本工程師樂觀地說,這個情況今天早些時候也發(fā)生過,不過望遠鏡的機械支撐應該沒毛病,電腦發(fā)出的可能只是虛假警報,重啟望遠鏡或許可以解決問題。這時候,如果我們友善地提醒對方,這是一臺價值數(shù)百萬美元的望遠鏡,而不是家里的路由器,不知會不會有點唐突。
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,但我很清楚我一點也不想聽到那個聲音,也不想頂著那個殺死昴星團的博士生的綽號,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該相遇的電線接在一起,燒壞了望遠鏡上一臺貴得離譜的數(shù)碼相機。他還沒來得及回去向?qū)熥允祝@個噩耗就傳到了他老人家的耳朵里。另一位天文學家,而且是一名資深的觀測者,不小心撞壞了望遠鏡的工作端。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)果就跟望遠鏡撞上了。有時,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),一個巨大的300英尺(約91米)的射電望遠鏡才剛抬起頭就轟然倒塌,像一個被踩扁的易拉罐,一下子癟軟在地。我不記得是什么導致了這起臭名昭著的綠岸事故,但我很確定機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鏡僅有的一個夜晚,不管我今晚經(jīng)歷的是機械故障,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。天文學家需要提前好幾個月申請,才能如愿用上望遠鏡。一旦錯過這個夜晚,明天另一名天文學家將帶著截然不同的研究計劃過來,接手這臺望遠鏡。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鏡管理委員會的批準(讓他們點頭比登天還難),
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),我才有機會再試一次,而且要提前燒高香,祈禱那天晚上不要有云,設備不要罷工。
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,并噴射出強烈的光束。那些光子橫跨整個宇宙,最終抵達地球,成為我們看到的維持數(shù)秒的伽馬射線。當然,宇宙中每時每刻都有恒星死去,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假想上,這些恒星在死亡時發(fā)生如此劇烈的爆炸,關(guān)鍵就隱藏在它們母星系的化學組成之中(因為正是同樣的氣體云和塵埃孕育了這些恒星)。昴星團是世界上少數(shù)具有這種觀測能力的望遠鏡之一。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,就相當于放棄研究那些星系的唯一機會,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)場唯一的天文學家,今晚我說了算。憑我二十四年的人生閱歷、三年的博士學識、租車還得繳年輕駕駛員風險金的資歷,今晚我注定要獨挑大梁。我看了看打印出來的精心擬訂的觀測計劃,心知昴星團每閑置一分鐘,我的計劃就會落后一分鐘,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星攝像頭,是它讓我們看見了望遠鏡此時指向的天區(qū),讓觀測者不會迷失在無邊的星海中。
我毅然關(guān)閉電源,重啟望遠鏡。
觀星是一種簡單原始的人類活動,幾乎每個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,還是在地球上某個偏遠的犄角旮旯,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。你很難找到一個不曾欣賞過星空照片的人,世上最好的望遠鏡拍下了無數(shù)動人心魄的太空景象,蘊藏著宇宙的無窮奧秘:群星璀璨的全天畫卷、如風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)的天文學家。大多數(shù)普通人從未當面見過專業(yè)的天文學家,更不用說去了解天文學家的工作細節(jié)了。當人們思考天文學家是干什么的(其實幾乎不會有人思考這個問題),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,隱忍地蟄伏在寒風凜冽的山頭,耐心等待下一個重大發(fā)現(xiàn)的到來。電影中的少數(shù)天文學家也成為供他們參考的對象,像《超時空接觸》中的朱迪 · 福斯特,一邊戴著耳機,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,通過一臺強大到明顯不現(xiàn)實的家用望遠鏡,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,夜空永遠是晴朗的,望遠鏡永遠是好的,擁有主角光環(huán)的天文學家只要瞪大眼睛瞧個一兩分鐘,就能攥著幾小段完美無缺的數(shù)據(jù),飛奔去拯救世界。
當我宣布要以天文學為事業(yè)時,對天文學的認識其實也不過如此。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家,是因為我想探索宇宙,了解星空的奧秘。除了這些籠統(tǒng)的描述,我從未深思過天體物理學家具體要做些什么,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,我只實現(xiàn)了其中一個白日夢)。
但是,我從未想過有一天,我的一個決定將會影響這世界上最大的望遠鏡的安危;從未想過有一天,我會搖搖晃晃地爬上一臺望遠鏡的支架,打著科學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航試驗保險,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,我將進入的領(lǐng)域其實和世間萬物一樣瞬息萬變。那些我讀到或想象的天文學家裹著羊毛衫,守在寒冷的山頂,站在一個大得不能再大的望遠鏡后面,瞇著眼看目鏡,頭頂上斗轉(zhuǎn)星移已經(jīng)是一個瀕臨滅絕卻在不斷進步的物種。步入天文學家的行列后,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,華盛頓大學天文學教授,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,在麻省理工學院求學期間與志同道合的同學和教授一起欣賞美麗純粹的天空,立志以天文學為畢生追求。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鏡交織在一起,生動地描述了自己與他人的驚奇冒險故事。
萊維斯克曾用地球上許多大型望遠鏡觀測天體,總觀測時長達50多個夜晚,并發(fā)現(xiàn)了索恩-祖特闊夫天體候選者HV 2112的存在。獲得過多項學術(shù)獎項,包括安妮·坎農(nóng)天文獎、科特雷爾學者獎、牛頓·萊西·皮爾斯天文學獎等。
引言
第一章 第一眼
第二章 主焦點
第三章 有人看見神鷹了嗎?
第四章 損失時間:6 小時。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
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 機遇目標
第十二章 收件箱里的超新星
第十三章 巡天新時代
閱讀指導
訪談名單
參考文獻
致謝