《访美见闻》:
从帕洛玛到洛杉矶
访问美国天文台的科学游记
帕洛玛(Palomar)天文台举世闻名,它位于美国西海岸加利福尼亚州的南部,距名城洛杉矶约150千米。它是我几十年来向往已久的地方。1995年我到达美国之后,第一个访问的科学圣地便是它。旅途风光
在一个风和日丽的早晨,我和好友乘车去帕洛玛天文台参观。
沿海的5号州际公路是美国西海岸联通南北的大动脉。汽车先是在这条公路上向南行驶,我们一路饱览南加州的海滨风光。行约半小时到达海滨城(Oceanside),从这里转向东行,上了76号公路,沿此路可直达帕洛玛山顶。路旁是牧场和农村,不时可看到低头吃草的牛群,远处还有不少村舍,周围一片鲜花盛开的美景。在上山之前,我们途经一片极大的橘林,果香扑鼻,黄橙耀眼,不由得停车观赏。加州甜橙也是世界闻名的。我虽然在四川江津著名的橘乡居住过多年,但也从未见过这么广大、一眼望不到边的橘林,这当然是现代化农林业的产物。加州甜橙和帕洛玛天文台都是世界级国宝,我真庆幸能和它们同日相遇。这橙子又黄又大,味道鲜美。
告别橘林继续上路,一路柑橘林、葡萄园、樱桃园比比皆是,不禁令人赞叹,加利福尼亚不愧是美国的“天府之国”。车行不久开始爬山,不知不觉中我们已进入森林,满眼翠绿,巨树参天,在蓝天白云衬托下,风光极美。过去山区还有狮豹出没,自从天文台在这里安家之后,人来人往,已经很少看到它们的踪影。盘旋而上,那农场橘林已远远落在我们的脚下。车子越爬越高,我的心也越跳越陕,这倒不是什么高山反应,而是由于不同于一般游客,我是带着一种虔诚的朝山进香般的心情来到这里的。在一个转弯处,我忽然看见天文台的巨大圆顶已经闪现在眼前时,我是多么激动啊!过去从书刊照片上多次看见过的图景,今天终于真正地出现在我面前,那么真切,那么生动!
5米巨镜
到达海拔约2000米的帕洛玛天文台,我们首先来到一间科普大厅,墙壁四周挂满了由天文台口径5米望远镜拍摄的天体照片。有绚丽多姿的猎户座大星云、马头星云、仙女座星系、猎犬座旋涡星系等,都是一流的天文照片。它们为我们展现了宇宙的壮丽景象,揭示了遥远的星球世界的秘密。还有不少图片介绍这架大望远镜的构造和使用方法。大厅中央的银幕上正在放映帕洛玛天文台史话的录像,由当代最著名的天文科普专家穆尔(P.Moore)讲解。穆尔是英国人,不但著作等身,而且因为几十年来在BBC电台上口播“天方夜谭”节目,成为英国家喻户晓的天文明星。他极善言辞,口若悬河,难怪这里也要邀请他来讲解。当然,这位鼎鼎大名的天文明星不可能每天都在这里服务。我们的不期而遇只能说是运气好。游客先在这里接受了科普解说,再去观看天文台的望远镜才更易于理解,也会更有收获。
帕洛玛天文台有好几个大圆顶,其中最大的一个是最为著名的5米(200英寸)海尔望远镜的观测室。因其有名和壮观,所以成了帕洛玛天文台的标志性建筑。那天,我终于来到了这座巨大的白色圆顶建筑之前。当你亲身站在这里时,你才能切身感到一种科学和技术的震撼。这的确是一座科学的殿堂。它的直径为45米。这个圆顶比北京天文馆的25米直径的圆顶大了几乎一倍,高度大概相当12层楼。进门处陈列着一座铜像,为该台创始人海尔(G.E.Hale,1868—1938),其上刻铸着这样的词句:“200英寸望远镜是以海尔命名的,他的远见卓识和领导才能使它成为现实。”这位令人敬仰的天文学家,为创建世界三大天文台和三架天文巨镜奉献了一生。向海尔铜像致以敬意之后,我们进入一个参观走廊,从这里就能目睹这架观天巨镜的全貌。这架巨镜于1928年开始筹建,到1948年落成启用。此后近30年,它一直是世界上最大的天文望远镜。若以工作量计,它至今仍堪为世界第一。
让我们从以下一些数字来了解这架望远镜的『青况:
反射镜镜面直径5米(200英寸);
反射镜镜面质量14.5吨;
反射镜镜身质量530吨。
镜面的聚光能力相当于100万只人眼,可以看到2000多千米处的烛光(如同从北京看到海南岛上的烛光一样)。
整个望远镜由一个巨大的马蹄形钢座支撑着,可以向各处灵活转动,指向星空中的天体。观测时只要按动电钮,打开天窗,对准目标就可进行了。不同于我们平常的经验,用大望远镜观测星空,不是用眼睛去看,而是给天体拍摄照片。因为拍照的对象十分遥远(远到上千万光年,一光年约95000亿千米),所以光度微弱,照相需要几个小时甚至十几个小时的曝光。天文学家就是从天体照片上探讨和研究宇宙秘密的。
有时观测者要坐在镜筒上方的一个可坐一人的小筒笼架内工作。用升降机把人送到高处观测筒旁,这使人联想起马戏团的空中飞人节目,那多半是由妙龄女郎去演,而在天文台里的主角大多是年长学者。巨镜图解
面对这架巨型科学仪器,人们除了赞叹之外,也许还会感到茫然。其实通过图解,它的构造和用法便可一目了然。
这架望远镜使用之初,发现镜面曲率还有些缺陷,所以又重新磨修,直到1949年才正式投入使用。46年来,在探索遥远的星系世界方面它做出了重大贡献。今天,过去需要人操作的部分大都由电脑代劳了。巨型相机
帕洛玛山上,离海尔望远镜的大圆顶不远处有一个较小的圆顶观测室,直径15米,内装一台口径1.2米的施密特型照相望远镜,在当时也是世界第一的。这架望远镜好比一架广角大照相机,用它可以拍摄大范围的星区照片。如有所发现,再用5米镜去对准小范围内的天区进行深入研究。在美国国家地理学会的资助与合作下,这架1.2米的望远镜拍摄了系统的巡天星图。其拍摄到的恒星和其他天体达5亿之多,成为当代最有用的摄影星图。
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