布鲁卡的脑—著名天文学家卡尔·萨根著作

第58章


随后引来了恩克、卡西内、安东尼亚迪、斯特鲁夫以及玛诺洛各派之间意见的争相阐述。然而只有前两个流派的意见经受住了时间的考验。而赫尔·布伦纳似乎已在十九世纪的迷雾中销声匿迹了。
  在剑桥召开的第二届天文学家和天体物理学家的会议上,有一篇论文提到,假如小行星自转存在的话,可以通过光曲线推论出来。但是论文却忽视了光是随时间变化的,于是亨利·帕克斯特得出结论:“我觉得不去考虑这一理论,反倒更可靠些。”现在这一理论却成了小行星研究的基石。
  天文学家和天体物理学家们在讨论月球的热性能时,形成了自我体系的热传导线性方程,但该方程的计算则是根据实验室所获得的发射率测量结果进行的,由此弗兰克·维里得出结论说,月球上的白天温度约为100℃——真可称为是恰如其分的正确答案。他的结论很值得在这里引用一下:“地球上唯有沙漠是最可怕的地方了,在那里,炽热的沙子将皮肤烫出了疱,而人、动物、鸟类都纷纷死去,月球就好像我们的星球无云层遮掩正处在正中午一样灼热无比。只有月球纬度的月极两端白天温度还能忍受,晚上更不待说了,刺骨严寒将迫使我们变成类人猿以保护我们免遭冻害。”这种解说方式通常是非常出色的。
  在这十年中的最初年代,巴黎大文台的马里斯·洛伊和皮埃尔·普鲁斯厄爱克斯发表了一本月球照片图册,在《天体物理学杂志》(5:51)中讨论了这本图册的理论推断。这个巴黎天文学家团体对月球火山口、月面山谷以及其它地貌形式提出了一种经过修改的火山理论,可后来E·E·巴纳德在用40英寸的望远镜观测了月球后批判了这一理论。随后巴纳德的批评意见又被皇家天文学会所否定,等等。在这场争辩中有一个容易使人误解的过于简单化的论点:火山会产生水;而月球上没有水;因此月球上的环形山则不是火山口。然而推测大多数月球环形山的论点不能说是令人信服的论点,因为这一论点忽视了这样一个难题,即月球上可能存在水的资源。维里关于月球两极温度的结论或许已表现出某种优势。这样可以认为月球上的水冻成了冰霜。另一种可能性是水或许是从月球上蒸发到宇宙中去了。
  这一观点在斯托尼的一篇题为《论行星和卫星上的大气》的论文中得到承认。他推断说,由于月球引力小,气体非常迅速地跑到宇宙空间,因此月球上不应该存在大气层,而地球上同样也不存在任何庞大的最轻气体的集结,如氢和氦。他相信在火星大气层中没有水蒸汽,而火星大气层和复盖气体大概是二氧化碳。他暗示木星上的气体大概是氢和氦,而海卫一,这个海王星最大的卫星上大概存在大气层。这中间的每一个结论都是与当今的新发现和新观念相呼应的。他还断定,土卫六不存在气体,这一预见连某些现代理论家都赞同——尽管土卫六在这一问题上似乎还存在另一种观点(见第十三章)。
  在这其间,还曾有过一些虽为数不多但妙不可言的惊人意见,如像雷弗·J.M.培根所提出的从高空中进行天文学观测的意见就可算是非常美妙的主意了。例如用一个自由飞翔的气球进行观测。他提出,这至少有两点好处:观测度更清晰以及运用紫外线光谱学。随后戈达德对发射火箭的天文台提出了类似的意见(见第十八章)。
  在这之前,赫尔曼·沃格尔早已通过直视光谱学(eyeballspectroscopy)发现在土星星体上的6183A处有一吸收光带。随后,芝加哥国际彩色摄影公司试制成功了摄影胶片,这种胶片的质量非常之优良,甚至可以察觉与红色光谱中的Ha波长相同的光波波长,这种被检测出来的光波波长为行星光度的五分之一。耶基斯天文台使用了这种新的感光乳剂。海耳报道说,在土星光环没有6183A带域的迹象。现在我们知道这一红外吸收光带是在6190A处,是甲烷的6U3。
  我们从詹姆斯·基勒在祝贺耶基斯天文台落成典礼的演说中可以发现对珀西瓦尔·洛韦尔文章的另一反应:
  一个天文学家承认知之甚少的课题:行星的可居住性问题,已被传奇作家当作文章题材而大书特书了,这将是一个遗憾,对传奇作家来说,从可居住性到居住是短短的一步之距。这种独出心裁的想象使得事实与想象在这种外行人的头脑中变得纠缠不清,他逐渐把同火星上居民进行交流看成是一个值得严肃考虑的目标(为了这一目标,他或许希望向科学界投资),然而他不知道,他的这种想法被那些曾以出色的工作极大地激发了小说家想象的天文学家们谴责为奇想。当他被迫去理解我们这一课题已有知识的真实现状时,他就会感到非常失望,甚至对科学产生某种怨恨情绪,就好像科学欺骗了他。其实科学本身对这些错误的见解是不负责任的,这些错误见解,由于没有坚实基础,则会逐渐消亡并被人们所遗忘。
  西蒙·纽考姆(Simon Newcomb)在这次演讲中提到一些时髦的提法,这些观点对我们正在进行的科学努力来说,是否有点过于理想化了:
  “这个人由于受到压抑不住的热情所驱使而进入了对自然的探索,这将使人感到羡慕呢还是使人觉得可怜?然而任何其它的追求都无法使他感受到如此明确的目标。没有哪一种生活能有那些由于自身本性的冲动而将全部精力自发地毫无保留地贡献到苦苦追求的事业中去的人感到更愉快了。真理的探求者是很少屈服于失望的,失望则期待着其它活动领域的那些雄心勃勃的人们。令人欣慰的是一种兄弟般的关系正在迅速发展并遍布于全世界,在这个世界上除了由于力图工作得比其它任何人都好的愿望而产生的竞争外,不存在别的敌对情绪,同时,相互钦佩的感情抑制了嫉妒的感情……正如工业界的巨富头子是被对财富的爱所深深感动,而政治家是被对权力的爱所为之动情那样,天文学家也是迷恋在对知识本身的爱而不是动情于对知识应用的爱。然而他很自豪地了解到,他所从事的这门科学对人类来说比他自身的价值更大。他感到人光靠面包是不能生存的。如果我们意识到我们对宇宙的知识并不比对面包的知识更多一些的话,那么这肯定是我们不应该放置于人类生计之后甚远的事情。”
  在我读过四分之三世纪前天文学家们论著的文章后,我感到有一种无法抵抗的诱惑力驱使我想象美国天文学学会的第150周年纪念会——或者无论它届时将可能变成的任何其它形式的名称——并且痴情地猜想着到那时,人们将如何看待我们时代的开拓者们。
  纵观十九世纪末的科学文献,我们对某些有关太阳黑子的争端充满了浓郁的兴趣,给我留下深刻印象的还有,人们认为齐曼效应并不是实验中的罕见现象,而是天文学家应倾注极大注意力的东西。正如所预见的那样,几年后,在G·E·海耳的关于太阳黑子中有很强的磁场强度的发现中,这两条思路被纠缠在一起了。
  同样,我们发现在无数的论文中,都假设了恒星演化的存在,但是恒星演化的本质却一直被掩盖了;在这些论文中,开耳芬——赫尔姆霍兹引力作用的收缩力被认为是唯一可能的恒星能源,然而却一直没有预料到核能。尽管如此,当时就在《天体物理学杂志》的同一卷本上,承认法国一个名叫贝克勒尔的人完成了一项关于放射性的奇特实验。这里我们又看到在十九世纪天文学史中那短暂几年的快镜头中,贯穿着两条明显不相干的线索,而后这两条线索又命中注定地相互缠结了四十年之久。
  还有很多彼此关联的事例——比如,通过望远镜得到的非氢元素的系列光谱的分析说明有某种联系。新的物理学和新的天文学是正在形成的天体物理学的相辅相成的两个方面。
  因此,要想不对现存的如此众多的尖锐争端感到惊奇将是十分困难的事情——比如,关于类星体的本质,或黑洞的性质,或脉冲星的发射几何形状——都必须等待与物理学的新进展相交合。如果七十五年前的经验起到某种指导作用的话,今天就会产生能够朦胧地预测究竟哪种物理学将与哪种天文学相结合的人了。而几年后,这种联系将明显受到考虑。
  我们在十九世纪的文献中还看到大量事例,其中的观测方法或表述,用现今的标准来看显然是欠缺的。通过由具有不同特点的人绘制的两张图的比较(我们现在知道,这从一开始就是不真实的),可以从行星周期推断出十个重要数据,这是最糟糕的事例之一了。但是还有许多其它事例,包括对彼此相隔很远的天体所进行的多余的“双星测量”,这些天体主要都是物质实体彼此分离的星球;当人们不再将其注意力放到生长分析曲线时,就出现了一种对压力以及有关光谱线频率的其它影响的强烈兴趣;至于有关某些物质的存在或不存在的苛刻争端则只是以肉眼光谱学为其基础的。
  在维多利亚天文物理学时代末期,物理学的不景气也是区区怪事。合理的高精尖物理学几乎排除了几何光学和物理光学、摄影技术以及太空机械师等范围。天文学家们将恒星演化的理论建立在恒星光谱的基础上,然而却对依靠温度的激磁和电离知识不求甚解,或是想要计算月球地表下温度却没有解决傅立叶的热传导方程式,我似乎并不感到这是些很离奇的事情。
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