□ 郭 霞

奇跡來自耶拿
——慶祝德意志博物館天文館誕生90周年

□ 郭 霞

世界上第一座天文館于1925年誕生于德國慕尼黑的德意志博物館。90年來，德意志博物館蔡司天文館致力于天文學等科學領域的教育和研究，成為世界上最受歡迎的科技博物館之一。

德意志博物館創(chuàng)始人、首任館長奧斯卡?馮?米勒。

緣起

德意志博物館是奧斯卡?馮?米勒，這個對科學各個方面都感興趣的工程師的心血結晶。在馮?西門子和倫琴等著名科學家的幫助下，他于1903年創(chuàng)立了德意志博物館。1906年，德意志博物館在德國慕尼黑伊薩爾河畔一座美麗小島上初步開放，該島后被賦予博物館島的美名。由于第一次世界大戰(zhàn)，德意志博物館原定于1916年正式開放的計劃被推遲，直至1925年全面建成終于正式開放。

作為德意志博物館創(chuàng)始人和第一任總館長，米勒致力于將博物館建成教育機構。該館以展示世界科學和技術的杰作——突出展現(xiàn)德國過去的成就而見長，這些成就奠定了德國繁榮的基礎。德意志博物館是世界最老也是最大的科技博物館之一。

真實地再現(xiàn)天空細節(jié)的想法來自天文學家——海德堡天文臺臺長馬克斯?沃爾夫教授。沃爾夫教授曾參與德意志博物館的建設。1913年，沃爾夫教授向米勒館長建議，在德意志博物館制作這樣一個裝置，它將展示恒星、行星、月亮的位置和運動。于是，米勒館長向著名的耶拿卡爾?蔡司光學公司求助，蔡司公司接受了這個特殊的訂單。

耶拿的奇跡

正是在這樣的背景下，天象儀應運而生。1914年，卡爾?蔡司公司的首席設計工程師和后來的負責人鮑爾斯費爾德，偶然發(fā)現(xiàn)將天體投影在黑暗房間的想法。一個革命性的設想形成了，即用投影，它取代了以前的建議——人走進球中，通過外部照明在穿孔的球面上透射出星星。新的想法極大地簡化了設備，使該裝置可以變小和易于控制。經(jīng)過機械師、工程師、天文學家和物理學家近10年的努力，蔡司公司終于制作出一個將恒星和行星的圖像逼真地投影到圓頂，并能準確顯示它們的位置和運動的精密機械光學設備。1923年夏天，在蔡司公司廠房的樓頂上，建造了一個直徑16米的圓屋頂，這架儀器擺放在中央。當燈光漸暗，無數(shù)光點慢慢出現(xiàn)在穹頂上。隨著儀器的運行，人們終于在屋子里看到了斗轉星移。這第一個投影出美妙的人造星空的儀器就是天象儀！天象儀的發(fā)明轟動了世界，被譽為“耶拿的奇跡”。

德意志博物館天文臺的望遠鏡。

德意志博物館展廳中的伽利略工作室。

宇宙的演化展覽效果圖。

第一座天文館誕生

這第一臺天象儀1923年10月運抵慕尼黑新落成的德意志博物館，并于21日向公眾展示。天象儀安置在博物館一個密閉的房間中央，房頂是半球型活動天花板，天象儀通過將光點投射在屋頂天花板上，來模擬夜空中天象的季節(jié)變換和歷史上著名的特殊天象。在檢驗了天象儀的功能之后，這架儀器被運回蔡司公司重新調試并再次運抵慕尼黑。

1925年5月7日，德意志博物館的天象廳正式向公眾開放。天象廳直徑10米，使用了第一臺蔡司MI型天象儀，這臺儀器可以投影出4500顆恒星。天象儀是天文館的心臟，有了天象儀才有了天文館。從這天起，世界上第一座天文館誕生了。

雖然經(jīng)歷了戰(zhàn)爭，這臺儀器卻幸存了下來。它在1951年被安置在另一個圓頂內一直使用到1960年，直到成為德意志博物館的永久性展品。1960年天象廳的直徑擴建為15米，更換成蔡司MIV型天象儀，座椅180個；1988年再次換成蔡司M1015型天象儀。從建成開始到2011年，天文館共放映9 000多場節(jié)目，接待了900多萬名觀眾。

德意志博物館的世界上第一架天象儀和它演示的星空。

1.蔡司ZKP4天象儀和VELVET投影機。

2.蔡司ZKP4天象儀。

天文館的意義

天文館是劇場和影院，是學校和教室，它激發(fā)和引導青少年學習和探索天文學、航天知識的興趣。在天文館，穿越星空，聆聽關于星座的對話，在短短幾分鐘就能體驗整個晚上可以看到的星空，可以了解更多關于宇宙結構、行星世界，以及銀河系巨大尺度的知識。在現(xiàn)實生活中，星空往往被水蒸氣、塵埃或者城市燈光遮蔽，一個清晰的繁星密布的天空已經(jīng)非常罕見。天文館使這一切變得可能，講解員在講述天空的秘密故事之前，通常會讓觀眾欣賞到當?shù)禺斖硇枪忪陟诘囊箍铡?/p>

在2011年1月8日閉館前，德意志博物館每天10:00、12:00、14:00和16:00放映節(jié)目。上演的節(jié)目主要有：《南半球的秘密》——從南半球的星座開始，進行一次向宇宙邊界的旅程（約40分鐘）；《星空的季節(jié)》—— 一年中的夜空如何變化，以及為什么變化（約25分鐘）；《行星和星系》——從水星到冥王星，一個穿越行星到矮行星世界的旅程（約35分鐘）。

新天文館的操作臺和天象儀。

天文展覽

如果把自然科學比喻成一個樂團，那么天文學無疑扮演著第一小提琴的位置，它是一門迷人的多樣化的科學，它與物理、數(shù)學、化學、工程、生物學密切相關。

在德意志博物館，永久的天文展覽占地超過1100平方米。德意志博物館的天文展覽重點在古典天文學和天體物理學，內容包括宇宙和星空、天體物理和天文儀器、恒星和大型結構的形成、業(yè)余天文學、太陽和行星系統(tǒng)等。展覽設有84個新展項，16個多媒體站，30個立體模型，150件文物，無數(shù)的展板、圖形和照片，以及兩個天文臺。各種日晷和星際步道構成了世界最大的天文展覽，展現(xiàn)了大量的古今天文儀器，并有與之相關的圖示和小實驗補充。大部分展覽為1992年完成。

為了反映近二十年來天文學的重要發(fā)現(xiàn)，2009國際天文年，德意志博物館特別推出新的展覽：宇宙的演化。該展覽涵蓋了現(xiàn)代宇宙學和天體物理學的最新發(fā)現(xiàn)，填補了以往展覽的知識空白。展覽帶領觀眾進行了一次穿越時空的旅行，從137億年前的大爆炸，到對宇宙未來的一瞥。展覽將天文學、天體物理、核物理與粒子物理的研究成果編織在一起，從不同的角度展示了宇宙的歷史。

怎樣才能解釋天文學的魅力？德意志博物館就觀眾普遍感興趣的話題舉辦展覽。從可以追溯到的1600年代的古代望遠鏡技術，到今天深空和甚大望遠鏡驚人準確的儀器，德意志博物館告訴公眾，人類已經(jīng)學會如何理解我們周圍的世界和宇宙。

新天文館的國際空間站畫面和天象儀。

2015年2月27日，在慕尼黑德意志博物館，蔡司總裁兼CEO Michael Kaschke博士 (左)和德意志博物館館長Wolfgang M. Heckl教授為新天文館剪彩。

改造重張

德意志博物館天文館于2011年1月8日閉館。從2013年至2015年，經(jīng)過兩年多的整修重建，于2015年2月27日重新開放。在隆重的開幕典禮上，放映了配備頂尖蔡司技術的天文館首秀，同時舉行了德國2015國際光年活動的啟動儀式。新天文館的直徑15米，配備蔡司Skymaster ZKP4天象儀和6臺VELVET數(shù)字投影機組成的投影系統(tǒng)，可以容納160位觀眾。

ZKP4天象儀使用了LED照明新技術，投射出極其自然的星空。VELVET投影機為觀眾展現(xiàn)了世界上最強的對比度（2 500 000:1）效果，能以極其出色的分辨率同時投影顯示極亮和極暗的物體。天象儀和數(shù)字投影系統(tǒng)通過蔡司Powerdome計算機系統(tǒng)的完美控制，使得星空與圖像相得益彰，充分體現(xiàn)出天文館的魅力。

蔡司的現(xiàn)代投影技術很完美，因為它不僅能展現(xiàn)出光點，更能演示出圖像和星空全貌，甚至能夠描繪穿越空間的虛擬旅行。只需10分鐘，觀眾就能走完137億光年，抵達目前人類可觀測宇宙的邊緣。你可以飛掠太陽系的行星，也可以從外部觀看整個銀河。

“天文學已不再僅僅是研究地球上看得見的星星”，德意志博物館天文館館長Gerhard Hartl說，“今天，我們對宇宙結構和宇宙演變的了解多了很多，這恰恰就是我們要傳遞給觀眾的東西?！?/p>

（責任編輯 張恩紅）