<p style="font-family: -webkit-standard; white-space: normal; -webkit-tap-highlight-color: rgba(26, 26, 26, 0.301961); -webkit-text-size-adjust: auto;">大概是因?yàn)闅夂虻脑?，南加州的天文臺(tái)特別多，尤其是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡天文臺(tái)。南加州常年陽(yáng)光燦爛，溫暖干燥，氣流穩(wěn)定，每年有超過百分之八十的晴天和高能見度的夜晚，非常適合天文觀測(cè)，因而從遠(yuǎn)離城市的山頂?shù)缴鐓^(qū)大學(xué)的校園，經(jīng)常會(huì)看到可開合的穹頂建筑。</h3> <h5>帕沙迪納社區(qū)學(xué)院校園。</h5> <p style="font-family: -webkit-standard; white-space: normal; -webkit-tap-highlight-color: rgba(26, 26, 26, 0.301961); -webkit-text-size-adjust: auto;">在洛杉磯人的心目中這世上最著名的天文臺(tái)莫過于格里菲斯天文臺(tái)，它是和好萊塢一樣著名的景點(diǎn)和地標(biāo)建筑。格里菲斯天文臺(tái)坐落在朝南的山坡上，與后山不遠(yuǎn)處的好萊塢標(biāo)志遙相呼應(yīng)，白天可遠(yuǎn)眺太平洋的浩瀚波光，夜晚可俯瞰<span style="-webkit-tap-highlight-color: rgba(26, 26, 26, 0.301961);">洛杉磯的璀璨燈火，是一處絕妙的觀景臺(tái)。不少電影在此取景，眾多游客前來參觀，每逢周末和節(jié)假日，山上山下的停車場(chǎng)都一位難求。</span></h3> <h5>（攝影：星虹）</h5> <p style="font-family: -webkit-standard; white-space: normal; -webkit-tap-highlight-color: rgba(26, 26, 26, 0.301961); -webkit-text-size-adjust: auto;">但是格里菲斯天文臺(tái)并不是一座用于天文觀測(cè)和研究的天文臺(tái)，而是一座天文知識(shí)博物館。從一九三五年建成之日起天文臺(tái)就一直免費(fèi)對(duì)公眾開放，包括12英寸（305毫米）口徑的望遠(yuǎn)鏡、天象館、和一系列的天文知識(shí)展覽。進(jìn)門一樓主要是歷史文物陳列和天文景觀演示。樓下則有更新近的天體物理觀測(cè)成果展覽。樓上穹頂觀測(cè)室內(nèi)的望遠(yuǎn)鏡夜間可開放供民眾觀看。只有天象館里循環(huán)播放的球幕電影需要購(gòu)買幾塊錢門票觀看，但那絕對(duì)是物超所值的體驗(yàn)。躺在靠椅上仰望天幕星空，看銀漢飛渡，玉盤巡回，難分天上人間。近一小時(shí)的時(shí)間里現(xiàn)場(chǎng)解說員聲情并茂，一氣呵成，沒有半點(diǎn)口誤，若不是眼見她手持話筒在身邊緩緩走過，還以為是事先精心制作的電影配音。</h3> <h5>（攝影：海力）</h5> <p style="font-family: -webkit-standard; white-space: normal; -webkit-tap-highlight-color: rgba(26, 26, 26, 0.301961); -webkit-text-size-adjust: auto;">這一切都要感謝威爾士移民格里菲斯（Griffith J. Griffith)。 一八九六年他在好萊塢山南麓購(gòu)買了四千英畝的土地，大部分捐給了洛杉磯市政府建立公園。后來他又捐了一筆錢，并立下遺囑，要建一座可供公眾使用的天文臺(tái)，讓天文學(xué)從遙遠(yuǎn)的山巔上和天文學(xué)家的書齋里走出來，走近尋常百姓身邊。一個(gè)靠礦業(yè)發(fā)財(cái)、酗酒、偏執(zhí)、可以開槍打老婆的人是怎么對(duì)精細(xì)入微的天文觀測(cè)產(chǎn)生興趣的呢？這可能跟格里菲斯在若干年前對(duì)威爾遜山(Mt. Wilson)天文臺(tái)的造訪有關(guān)。</h3> <h3>威爾遜山天文臺(tái)位于洛杉磯東北三十多公里外的崇山峻嶺之上，海拔一千七百多米，是著名天文學(xué)家喬治·海爾（Geoge Ellery Hale)于一九零四年創(chuàng)建的。據(jù)說海爾從美國(guó)東部慕名來到西海岸尋找臺(tái)址時(shí)，也找了洛杉磯的一些大款們尋求贊助，其中就有格里菲斯。顯然格里菲斯沒有答應(yīng)出錢。不過沒關(guān)系，世界首富、鋼鐵大王卡內(nèi)基愿意出錢。幾年后當(dāng)時(shí)世界上最大的60英寸（1.52米）口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡建成觀測(cè)時(shí)，吸引了大批名人前來參觀，其中也有格里菲斯。估計(jì)他是被那巨大的望遠(yuǎn)鏡和浩瀚的宇宙震撼到了，回去便發(fā)誓也要建一座天文臺(tái)。</h3> <h3>和格里菲斯天文臺(tái)相比，威爾遜山天文臺(tái)是真正的天文學(xué)界的高大上。繼60英寸望遠(yuǎn)鏡之后，一九一七年這里又建成了100英寸（2.54米）口徑的望遠(yuǎn)鏡，先后占據(jù)世界第一近半個(gè)世紀(jì)。從這里誕生的天文研究成果在全世界都首屈一指，近現(xiàn)代科學(xué)史上很多如雷貫耳的大名都跟它密切相關(guān)。古老的天文學(xué)從這里開始分支出一門嶄新的學(xué)科喚作天體物理學(xué)。邁克爾遜、愛因斯坦這樣的物理學(xué)家都來這里工作過，探討如何用天文觀測(cè)來驗(yàn)證現(xiàn)代物理學(xué)中的重大理論。</h3> <h5>150英尺（46米）太陽(yáng)觀測(cè)塔。（攝影：星虹）</h5> <h5>太陽(yáng)黑子的大小與地球和木星比較。（攝影：星虹）</h5> <p class="ql-block">然而在建臺(tái)之初，威爾遜山完全是一處人跡罕至的蠻荒之地。山下的帕沙迪納是一片橙子園，加州理工學(xué)院的前身是一所默默無聞的職業(yè)學(xué)校。遠(yuǎn)處的洛杉磯隱約可見，但是從那邊騎馬過來登上山頂要走兩天。上山連一條像樣的路都沒有，說來難以置信，世界最大的望遠(yuǎn)鏡竟然是靠騾馬大車幫著拖運(yùn)上山來建成的。</p> <h5>威爾遜山南向（攝影：星虹）</h5> <h3>在往返于山上山下的馬幫之中，有一位趕牲靈的小哥哥名叫米爾頓·赫馬森（Milton Humason)。在美國(guó)中部大平原長(zhǎng)大的他卻酷愛大山，中學(xué)沒畢業(yè)就跑來西部闖蕩。小伙子每天領(lǐng)著大車隊(duì)，人騎在馬背上，人背上又騎著一只小獵犬。人和狗都很酷，吸引了不少眼球，其中也包括天文臺(tái)一位工程師的女兒海倫·竇德（Helen Dowd)。小哥哥也喜歡竇小姐，兩人墜入愛河。但是竇工不高興，他是有身份的人，不能讓女兒嫁給一個(gè)趕騾子的。為了取悅老丈人，赫馬森在天文臺(tái)里當(dāng)了一名勤雜工。小伙子機(jī)靈勤快好學(xué)，每天除了打掃衛(wèi)生還幫助修理各種雜物，一有空就去看人家怎么轉(zhuǎn)動(dòng)穹頂，怎么操縱望遠(yuǎn)鏡。有一天一個(gè)技術(shù)員生病了，他便頂了上去，居然干得有模有樣。從此臺(tái)里便安排他值夜班，擔(dān)任技術(shù)助理。慢慢地赫馬森的耐心和細(xì)致也引起了海爾臺(tái)長(zhǎng)的注意，覺得他很有觀測(cè)員的特質(zhì)，竟能拍攝到很暗淡的星體并獲取光譜，于是破格提拔他為研究人員，直接參與觀測(cè)項(xiàng)目。</h3> <h5>威爾遜山東向。</h5> <h5>退役的60英寸望遠(yuǎn)鏡。</h5> <h3>一九一九年，第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，一批科學(xué)家和學(xué)者完成了他們的戰(zhàn)時(shí)服務(wù)工作，回到象牙塔里來從事研究。威爾遜山天文臺(tái)來了一位才華橫溢風(fēng)度翩翩略帶英國(guó)口音的紳士，他便是日后大名鼎鼎的哈勃(Edwin Hubble)。哈勃選中了手藝精湛的赫馬森做他的搭檔，一起對(duì)銀河系的恒星進(jìn)行全面觀測(cè)。就這樣，當(dāng)同為一次世界大戰(zhàn)戰(zhàn)勝國(guó)的東方神州在巴黎和會(huì)上被人瓜分，帝都各大學(xué)的教授和學(xué)生們一起憤怒地走上街頭吶喊呼號(hào)的時(shí)候，沒有高中文憑的馬幫小哥在威爾遜山上登堂入室，開始了對(duì)宇宙起源的探索。</h3> <h5>100英寸口徑望遠(yuǎn)鏡。</h5> <p style="font-family: -webkit-standard; white-space: normal; -webkit-tap-highlight-color: rgba(26, 26, 26, 0.301961); -webkit-text-size-adjust: auto;">借助于100英寸望遠(yuǎn)鏡的倍率<span style="-webkit-tap-highlight-color: rgba(26, 26, 26, 0.301961);">哈勃很快就意識(shí)到銀河系并非宇宙的全部，在銀河系之外還有許許多多其他的星系。在接下來的日子里，赫馬森廢寢忘食細(xì)致入微地標(biāo)定了六百多個(gè)星系的光譜。哈勃和他一起從中發(fā)現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，測(cè)定了各個(gè)星系離地球遠(yuǎn)去的速度，進(jìn)而推斷出宇宙膨脹的結(jié)論，奠定了宇宙大爆炸起源學(xué)說的基礎(chǔ)。</span></h3> <h5>退役的邁克爾遜天文干涉儀。（攝影：星虹）</h5> <h3>威爾遜山天文臺(tái)的輝煌一直持續(xù)到一九四九年，世界最大光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的地位被帕洛馬（Palomar）天文臺(tái)的200英寸（5.08米）口徑望遠(yuǎn)鏡取代。這期間人類又經(jīng)歷了一次慘烈的世界大戰(zhàn)。這期間海爾和物理學(xué)家密立肯（Robert Andrews Millikan)，化學(xué)家諾耶斯（Arthur Amos Noyes)一起把加州理工學(xué)院辦成了世界一流的高等學(xué)府。這期間洛杉磯山谷發(fā)展成了幾百萬人口的大都市。海爾很早就意識(shí)到洛杉磯的城市燈光可能對(duì)威爾遜山天文臺(tái)形成危害，著手尋找新的臺(tái)址。他把目光投向了離洛杉磯和圣迭戈都有兩個(gè)小時(shí)車程遠(yuǎn)的帕洛馬山。</h3> <h3>帕洛馬天文臺(tái)于一九二八年開始建造。加州理工學(xué)院和康奈爾大學(xué)結(jié)盟，海爾領(lǐng)頭向大眾宣傳天文知識(shí)，提議建造200英寸口徑的望遠(yuǎn)鏡。他在艱苦的大蕭條時(shí)期游說各大公司，最終從洛克菲勒基金會(huì)獲得了資金。但是望遠(yuǎn)鏡的建造時(shí)間還是太長(zhǎng)，由于種種因素影響工期一拖再拖，海爾最終未能見到望遠(yuǎn)鏡的落成，于一九三八年去世。人們?yōu)榱思o(jì)念海爾對(duì)天文學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，將帕洛馬天文臺(tái)的200英寸望遠(yuǎn)鏡命名為海爾望遠(yuǎn)鏡。</h3> <h3>5米口徑的海爾望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)接近單個(gè)鏡面制造和加工工藝的物理極限。盡管康寧玻璃公司采用了輕型的新材料，鏡體仍然重達(dá)二十噸。鏡體澆鑄完成后，光冷卻就花了一年時(shí)間。在嚴(yán)密的監(jiān)控下經(jīng)過十六天的鐵路運(yùn)輸加兩天的公路運(yùn)輸，鏡體從紐約州的康寧公司運(yùn)到了帕沙迪納的加州理工學(xué)院光學(xué)車間進(jìn)行打磨拋光。后面的加工斷斷續(xù)續(xù)，直到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后才全面復(fù)工。整個(gè)過程磨掉了五噸半玻璃粉，打磨拋光再鍍反射膜前后共花費(fèi)了十一年半時(shí)間。</h3> <h3>由于鏡體及其支撐的桁架重達(dá)五百多噸，穹頂重達(dá)一千多噸，要使它們平穩(wěn)地全方位轉(zhuǎn)動(dòng)自如并精確可調(diào)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)提出了很高的要求，也是整個(gè)工程項(xiàng)目的重要技術(shù)關(guān)卡之一。加州理工學(xué)院教授馮卡門（Theodore von Karman）的力學(xué)團(tuán)隊(duì)參與了建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的塞茹瑞爾（Mark Serrurier)發(fā)明了一個(gè)特別的鏡體支撐桁架，能夠補(bǔ)償重力變形造成的光學(xué)誤差，被命名為塞茹瑞爾桁架。</h3> <p class="ql-block">哈勃坐在望遠(yuǎn)鏡里。</p> <h3>在帕洛馬天文臺(tái)的臺(tái)史陳列室里我們意外地看到了一個(gè)熟悉的名字：錢學(xué)森。說意外是因?yàn)橐郧皬奈绰犝f過錢學(xué)森涉獵天文學(xué)，看過介紹后才明白原委。塞茹瑞爾的介紹說他曾經(jīng)在二次大戰(zhàn)期間和錢學(xué)森一起設(shè)計(jì)過美國(guó)的第一座超音速風(fēng)洞。塞茹瑞爾一生不乏傲人的成就。除了以他命名的桁架設(shè)計(jì)外，他還大大改進(jìn)了他父親發(fā)明的電影膠片剪接技術(shù)，于一九七九年獲得一項(xiàng)奧斯卡金像獎(jiǎng)，在好萊塢星光大道上有一顆屬于他的星。在這樣的人物簡(jiǎn)介中加上錢學(xué)森一事肯定不是要畫蛇添足，而是對(duì)那段工作經(jīng)歷有著由衷的自豪。</h3> <h3>一九四九年一月二十六日，哈勃主持海爾望遠(yuǎn)鏡的開鏡儀式，進(jìn)行了首次觀測(cè)。此后南加州再?zèng)]有建設(shè)過新的大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，海爾望遠(yuǎn)鏡取代威爾遜山100英寸望遠(yuǎn)鏡占據(jù)世界天文望遠(yuǎn)鏡的頭把交椅達(dá)三十年。由于避開城市燈光需要遠(yuǎn)離繁華地區(qū)，而穩(wěn)定的逆溫層大氣狀態(tài)在靠近大洋涌流處較為容易形成，夏威夷和智利成了后來更為理想的天文臺(tái)址選擇。</h3> <p style="font-family: -webkit-standard; white-space: normal; -webkit-tap-highlight-color: rgba(26, 26, 26, 0.301961); -webkit-text-size-adjust: auto;">人類對(duì)宇宙的探索在不斷繼續(xù)，在外太空尋找適合人類生存環(huán)境的任務(wù)日益緊迫。但是單一鏡面的望遠(yuǎn)鏡尺寸不能無限擴(kuò)大，溫度、重力、材料等變化引起的光學(xué)誤差都造成了難以克服的困難，因此更大口徑的望遠(yuǎn)鏡都采用了組合鏡面。在智利安裝的巨型麥哲倫望遠(yuǎn)鏡（Giant Magellen Telescope, GMT）采用了七片8.4米鏡面的組合，有效直徑達(dá)到24.5米。即將在夏威夷開建的30米望遠(yuǎn)鏡（Thirty Meter Telescope, TMT）則由492片六角形鏡面拼接而成。如此浩大的工程不再是一個(gè)富翁或基金會(huì)能夠承擔(dān)的，往往需要許多機(jī)構(gòu)甚至國(guó)家一起組成財(cái)團(tuán)共同建設(shè)。繼日本之后中國(guó)國(guó)家天文臺(tái)和印度科技部成為TMT的正式合伙人，承諾了可觀的建設(shè)費(fèi)用。巴西和韓國(guó)則加盟了GMT財(cái)團(tuán)。</h3> <h3>然而無論有多少機(jī)構(gòu)參與，也不管望遠(yuǎn)鏡建在何處，這些項(xiàng)目都將總部或者規(guī)劃設(shè)計(jì)部設(shè)在了帕沙迪納。加州理工學(xué)院及其周圍的科研機(jī)構(gòu)和技術(shù)公司在過去一個(gè)世紀(jì)中積累起來的豐富的望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)與人才，包括噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室制造維修哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的經(jīng)驗(yàn)，是未來望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)制造不可或缺的寶貴資源。就像旋轉(zhuǎn)的星空中不動(dòng)的北極星，南加州的天文臺(tái)們?yōu)楝F(xiàn)代天文觀測(cè)設(shè)定了一個(gè)醒目的參照系。</h3>