对于银河,自古就有许多种传说。中国人认为银河就是天上的一条大河,阻隔了牛郎和织女的相会。在罗马神话中,银河是天神朱比特的老婆朱诺的奶水飙射出来,洒了一路形成的,所以在英语里银河是 Milky Way。对银河的好奇,自古就有。正是这一份好奇,促成了很多人把目光投向了天空。也正是这一份好奇,让很多人甘愿付出,付出青春,付出金钱,付出自己的一生。
今天我要讲述的是两架在同时代排行世界第一的望远镜和它们的主人,倾其一生,只为找一个答案的故事。这是威廉•赫歇尔(Herschel,1738年 – 1822年)倾尽家产建造的一架硕大无比的望远镜,足足有 7.8 米之高,粗得像一尊大炮,是伦敦西边不远处的小镇巴恩的一大景观。每天晚上,他和他妹妹俩人就跟着了魔似地用这尊“大炮”对着天空看。
1781年3月31日晚上,是个晴朗无云的好天,赫歇尔在“大炮”下面痴迷地观测着。突然,赫歇尔很开心地叫了起来:“卡罗琳,我发现了一颗彗星,请帮我记录:双子座方向,视星等6等,暗绿色,观测时间一周,移动幅度1角秒。初步判断为彗星。”第二天,赫歇尔把他的这个发现通报给了英国天文学会。于是,更多的天文学家和爱好者们把望远镜对准了双子座的这颗“彗星”。
过了没多久,在天文学界的群策群力下,人们开始意识到,这根本不是一颗彗星,而是一颗新的行星。接着,它的距离被计算出来:19.2AU,整个欧洲的天文学界都轰动了,因为太阳系的疆界一下子大了一倍多。这就是天王星,太阳系的第 6 颗行星。赫歇尔接着又开始探索恒星世界的奥秘,这个探索在当时也是最新的,他把北半球的天空分成了 683 个区域,然后像扫地一样逐一观测记录每个区域恒星的数量。
他一共观测了 1083 次,详细记录了近 11.8 万颗恒星的位置。他发现,所有的恒星似乎都聚集在一个状如“磨盘”的系统里面。人们把这个发现称之为“圆盘理论”。赫歇尔到死,还在执着于自己的探测,最后实在干不动了,他又开始怀疑自己的这个圆盘理论是不是错的,去世之前嘱托他的儿子继续研究下去。他的儿子后来验证了圆盘理论的正确性。还有一尊赫赫有名的大炮。
老赫歇尔去世的那一年,也就是 1822 年,在美丽的爱尔兰帕森城(今比尔城堡庄园),有一位 22 岁的伯爵公子威廉·帕森斯(William Parsons, 1800年 – 1867年)迷上了天文学。他们家可是大户人家,相当于中国古代的大地主,很富裕。这位公子哥狂热地爱上了望远镜,等到他老爸过世后,他成为第三代罗斯伯爵时,他对望远镜的热爱有增无减。
与赫歇尔一样,他热衷于制造越来越大的望远镜,而他老婆竟是一位天才的铁器工艺师,帮助他一起设计制造超大望远镜。到他 45 岁那年,他建成了当时世界上最大的望远镜,1.8 米口径的超级大炮。在此后的整整 72 年中,无人能超越这个记录。即便是放到今天,单单就口径而言,大炮望远镜的口径依然比今天中国最大的光学望远镜的口径还要大,可以排入世界前十名。
有了这件神器,罗斯伯爵能看到当时世界上无人能看到的宇宙景观。这位伯爵老爷能被后世记住的成就是绘制了一副星云的素描像,这就是猎犬座旋涡星系 M51。罗斯伯爵手绘的 M51 星云与哈勃太空望远镜拍摄的猎犬座旋涡星系 M51 这唯一的成就意义重大,它使人类首次看清了星云的具体结构,这个结构如此复杂、精细,以至于让天文学家们开始怀疑它们根本不是宇宙中的气体云,而是某种天体或者天体的组合。
罗斯伯爵绘制的星云是如此生动精致,你如果把它和现代太空望远镜拍摄的照片放在一起,你会像我一样惊叹于素描的准确。正是罗斯伯爵的惊世杰作激发了许多天文学家对星云的探索兴趣。而星云,则成为了几十年后人类拓展宇宙观的关键之关键。苍穹之上,繁星点点。始于好奇,穷尽一生。赫歇尔和罗斯伯爵的一生都献给了他们痴迷的天文学。不急不躁,寥寥数十载,方得始终。
虽然这两人的财富差距很大,赫歇尔造望远镜是倾囊而出,而对罗斯伯爵而言这笔钱可能只是九牛一毛,但用望远镜观测时,他们的专注却是相同的,都缘起于他们的好奇变成了对一份事业执着的热爱。这两尊大炮望远镜和它们背后的故事都来源于《星空的琴弦第二季》,整个系列都是一部人类探索银河的科学史故事。
其中有很多具体的科学知识,比如恒星的“自行”现象、天王星的“摄动”,但我记住更多的是人的故事,除了赫歇尔、罗斯伯爵外,还有哈勃、卡西尼……没错,正是因为我们感谢他们所做的贡献,才以他们的名字命名了太空探测器。或许你以前并没有听说过罗斯伯爵,他的一生能被记住的,在你看来也微不足道。但是因为热爱,他收获的是满足与喜悦。赫歇尔在病榻前最操心的仍然是自己的理论,他的一生不虚度,并非碌碌无为。
不管你是青葱的少年,还是单身的青年,又或者是娃的爸妈,开始启迪自己的好奇心吧。开始看看这些天文学家的守望吧。教会自己一份为事业守候的耐心,逃脱匆忙,避免盲目,良药就是——热爱 & 坚持,终有收获。