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        捕捉穿越宇宙的光

        2018-05-14 12:05:58張晶晶
        科學(xué)導(dǎo)報 2018年22期
        關(guān)鍵詞:干貨丈量天文學(xué)家

        張晶晶

        “一個民族有一群仰望星空的人,他們才有希望?!焙诟駹柕倪@句話被廣泛傳誦。仰望星空,是一件浪漫且有著豐富含義的事情。每個人的星空有不同的風(fēng)景和故事,如果是天文學(xué)家,頭頂?shù)倪@片星空會有什么樣的不同呢?

        《丈量宇宙》正是這樣一本天文學(xué)家寫給天文愛好者的科普書,全書分為五個章節(jié)——“城市之上”“銀河之外”“不斷延伸的實現(xiàn)”“星系的演化”以及“各種宇宙模型”。與很多天文科普書主打精美圖片的風(fēng)格不同,這本書的文字量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于圖片,有足夠的“干貨”,有足夠的深度,但又親切可讀,容易“消化”。

        1.“干貨”滿滿的科普書

        《丈量宇宙》的翻譯者之一、中科院國家天文臺研究員茍利軍向筆者介紹,本書原作者James Geach大約在10年前從英國的杜倫大學(xué)獲得博士學(xué)位,目前在英國赫特福德大學(xué)的天體物理中心做研究。

        “《丈量宇宙》是他的第一本科普著作。其實在翻譯這本書之前,我沒有聽說過這個人,一方面是作者的研究領(lǐng)域為星系形成與演化,與我的研究方向相去甚遠(yuǎn),另外作者也很年輕?!?/p>

        接受這樣一份翻譯邀請,是茍利軍在與《讀庫》雜志合作翻譯完《星際穿越》之后,《讀庫》編輯推薦的?!拔掖蠹s翻閱了英文版,覺得寫得很有趣,也想通過翻譯學(xué)習(xí)一下相關(guān)的星系知識?!?/p>

        這是一本天文學(xué)家也可以收獲滿滿的科普書。英文版書籍以“星系”(Galaxy)為名,主題是星系的形成與演化,除此之外,還介紹了天文學(xué)家的工作方法和研究工具,當(dāng)然也會涉及整個宇宙的過去、現(xiàn)在和未來。書中一百余幅圖片都是來自各大空間望遠(yuǎn)鏡的專業(yè)圖像。

        《丈量宇宙》屬于“科學(xué)讀庫”系列,由《讀庫》雜志主編張立憲策劃。作為一名資深科學(xué)、科幻以及數(shù)學(xué)愛好者,這本書對張立憲來說有著不同的意義。下面的這段推薦語或許可以概述引進(jìn)這本書的動機:“在某個睡不著的夜晚,或許你會愿意翻開本書,讓目光穿越霧霾、射向夜空,與天文學(xué)家和那些高原、荒漠甚至是太空中的空間望遠(yuǎn)鏡一起,去丈量我們僅占一隅的浩瀚宇宙,丈量偉大人類的廣闊視野?;蛟S你也會站在宇宙的立場上,問出書中貫穿全篇卻沒有明說之問:我是誰?我從何而來?將要去往何處?”

        2.天文學(xué)家到底在做什么

        因為光速有限,人類不可能看到意義上的“現(xiàn)在”,我們所看到的或遠(yuǎn)或近的景象,其實都是“從前”。在宇宙尺度上來說,尤其如此。閃爍著微光甚或不可見光、遠(yuǎn)到不可想象的星系,在時間上也代表著宇宙久遠(yuǎn)的過去。星系可以帶領(lǐng)觀看者回到億萬年前的歷史之中,所看到的不僅是遙遠(yuǎn)的、“它們”的世界,更是此地的、“我們”的歷史。

        但這樣的延遲為天文學(xué)家提供了一個方便的工具——“通過觀測遙遠(yuǎn)的星系,我們就能知道早期宇宙正在(實際上是過去)發(fā)生什么——這就像一扇通往過去的窗戶。河外天文學(xué)的研究目的,不僅僅是查證和計算宇宙的組成,還要知道宇宙構(gòu)成是如何隨時間而改變的,并試圖構(gòu)建一個物理模型來解釋這一切。”

        上面的這段解釋出自《丈量宇宙》的第二章“銀河之外”。作者用通俗易懂的語言,說明了時間在宇宙中是一種怎樣的存在;他的敘述理性而浪漫,普通人本來覺得遙遠(yuǎn)而神秘的天文學(xué),在眼前慢慢拉開了一幅具體可觀的圖卷。

        那么,天文學(xué)家究竟做了些什么呢?“縱觀歷史,幾乎無一例外,觀測天文學(xué)家都只對一件事感興趣:收集光子?!庇^測天文學(xué)家可以說是光的獵手,而光子是人類與遙遠(yuǎn)宇宙之間唯一的直接關(guān)聯(lián)。它們來自于遙遠(yuǎn)的恒星或氣體云,經(jīng)過數(shù)十億年的旅行來到地球,關(guān)于宇宙歷史的所有信息,都包含在這場“光雨”中。

        借助望遠(yuǎn)鏡和探測器的幫助,人類的天文學(xué)研究不斷前進(jìn)。但好的設(shè)備需要雄厚的資金以及得天獨厚的地理位置,這決定了世界上很多的天文學(xué)家和無數(shù)的天文研究對象需要通過某種規(guī)則來分配使用有限的設(shè)備,而且要在每年有限的適宜觀測的時間內(nèi)。這個體系又是如何運轉(zhuǎn)的呢?

        這同樣可以在本書中找到答案。原來,有一個名叫“時間分配委員會”(Time Allocation Committee,TAC)的機構(gòu)存在。如果想要使用一臺望遠(yuǎn)鏡,天文學(xué)家首先需要寫一則簡短的申請書,列出自己想要觀測的內(nèi)容和原因,然后經(jīng)過TAC的評定,相應(yīng)地分配寶貴的設(shè)備時間。

        “如果你想用智利的8米口徑望遠(yuǎn)鏡給月亮拍一張快照,是沒有可能分到時間的。但如果你是當(dāng)前熱門研究的領(lǐng)導(dǎo)者,提出了某項有趣的新嘗試,并有希望得出影響巨大的成果,那么你也許有幸能分到一些時間。如果你想做一些真正古怪的東西(有趣,但伴隨很高的失敗風(fēng)險),那么你很可能被要求縮減項目,要進(jìn)行一個初步的先導(dǎo)研究看看你的實驗是否可行,比如先觀測一個星系而非十個,看看你能夠發(fā)現(xiàn)什么,到第二年再申請。”

        3.一本令人激動的書

        “地球沐浴在宇宙的光輝中,那復(fù)雜的光穿越了宇宙歷史而來,我們希冀捕捉到這其中的一些光,搞清它們來自何處、如何產(chǎn)生,這就是我們的研究方式?!弊髡呖陀^地對天文學(xué)家的工作作了概括,也卻無言傳遞了宇宙的莊嚴(yán)與宏大。

        300頁的《丈量宇宙》,號稱推薦給12歲以上的人閱讀。書中涉及不少專業(yè)的天文術(shù)語,這嚇退了不少隨手翻開的讀者。但很多嘗試讀完的人卻又直呼過癮,那些本來只是“不明覺厲”的天文“干貨”,已經(jīng)悄悄在腦海中留下了深淺不一的印記。

        正如豆瓣網(wǎng)友編輯部牛小姐的一段評論:“在讀:明明敘述不煽情,術(shù)語密集得打臉,但讀著特別激動。讀完:術(shù)語其實不多,講得特別通俗,讀完對天文學(xué)能有一個大概的認(rèn)識?!?/p>

        “從一個普通讀者的角度來說,這是‘干貨滿滿的一本書。因為作者介紹了非常多關(guān)于宇宙的知識,所以要理解這些,難度還是不小的,不過整本書的表達(dá)還是相對比較通俗的,如果一個人要是能夠耐著性子讀完,肯定會了解到不一樣的宇宙?!逼埨娫u價說,即使是從一個專業(yè)科研人員的角度,《丈量宇宙》對于星系的形成和演化表述得也是“比較詳細(xì)而完整,而且包含了最新的一些進(jìn)展”。

        偶爾給自己找一些挑戰(zhàn)、獲得一些成長,其實也是一件樂事?!案韶洝睗M滿的科普書,可能有點難入口,但卻不妨礙因為余味悠長愛上它,再來感受一次獨屬于《丈量宇宙》的激動感。

        “在任何時刻,你用肉眼只能看到幾千顆恒星。我們所見的恒星通常位于太陽系附近,不過是冰山一角。如果我們在屋頂鉆一個洞,所見的星星,也只相當(dāng)于浮在海洋中的某座冰山頂部的一個水分子中的一個氫原子而已。宇宙的大部分超出了人類的感官范疇,好似一道鴻溝,然而,我可以通過天文學(xué)來極大地延伸自己的視線,超越生物意義上的局限,從而看得更遠(yuǎn)——正是這個想法,將我與宇宙連接了起來?!?/p>

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