五十年不變的威爾遜山

余創豪

威爾遜山(Mount Wilson)天文台位於美國加州帕沙第納(Pasadena)東北的威爾遜山頂,通往天文台的蜿蜒山路,彷彿象徵著人類探測外太空曲折崎嶇的道路,有時候我們迷途、繞圈子,有時候不知所措、裹足不前,有時候進一步、退三步,但無論如何,我們一行人終於到達了這創造現代天文物理學歷史的聖地。

說現代天文物理學在這婼洏矷B發展、成熟,這絕不是誇張之辭。威爾遜山天文台由美國天文學家喬治海耳(George Ellery Hale)於一九零四年創立,在十九世紀,天文學家觀察星像的目的,主要是記錄星球的位置和軌跡,在其背後並沒有深刻的理論,海耳提出採用物理學理論研究天文現象,並且創出了「天文物理學」(Astrophysics)一詞,他又發明了太陽單色光照相儀,因而發現了太陽黑子的磁場。這天文台的太陽儀曾經是世界上最大的,這紀錄直到一九六二年才被打破。



太陽儀有內外兩塔,身高一百五十呎,內塔裝置了探測儀器,外塔則用來保護內塔。太陽塔在一九一零年安裝。



更加令人神往的歷史遺跡,是這堣T座曾經是世界第一的天文望遠鏡,這些望遠鏡在二十世紀初期安裝,一直傲視全球近半個世紀,到了一九四八年才被其他更大的望遠鏡取代其地位。其實,尺碼龐大並不是關鍵,威爾遜山名震天下,主要是因為哈普(Edwin Hubble)曾經在這奡ㄔX了兩項驚世的發現:第一,銀河系並不是整個宇宙,在銀河系以外還有其他星系;第二,宇宙不斷地膨脹,這一發現為後來的大爆炸理論提供了基礎。十幾年前安裝在外太空的望遠鏡命名為哈普望遠鏡,就是為了紀念這位不朽的天文學家。

此外,威爾遜山有一組天文儀器,是由榮獲諾貝爾物理學獎的麥克爾遜(Albert Michelson)發明的,而另一組儀器則由另一位諾貝爾物理學獎得主、「鐳射之父」湯斯(Charles Hard Townes)所設計。簡言之,威爾遜山匯聚了人類科學的精華。

威爾遜山的講解員是一位白髮蒼蒼的老人,當老人帶領我們參觀哈普曾經用來觀察宇宙的望遠鏡時,所有人都好像進入梵蒂岡聖伯多祿大教堂一般,不單止停止了談話,而且呼吸也緩慢起來。「哈普望遠鏡」鏡片的直徑長達一百吋,這龐然大物相對於無限的宇宙,只不過細若微塵。

發現宇宙膨脹的哈普,並沒有自我膨脹,老人說:「終其一生,哈普並沒有吹噓自己發現了宇宙膨脹,他只不過提出自己觀測到星球的光譜,符合了星球急促地飛離的解釋,亦即是著名的『紅移』(Red shift)。愛因斯坦曾經誤以為宇宙是恆常不變,而不是快速膨脹,後來愛因斯坦承認這是他一生中最大的錯誤,天下間有幾多人能夠駁倒愛因斯坦呢?換上別人而不是哈普,勝利者必定會大造文章以求揚名立萬。」

跟宗教一樣,威爾遜山亦有「聖物」,老人指著望遠鏡旁邊的一張椅子說:「人們一度相信哈普曾經坐在這張椅子上觀星而發現了宇宙膨脹。」他頓了一頓,繼續說:「後來人們參考檔案的圖片,發覺這並不是同樣的椅子。這段歷史小插曲就此輕輕帶過,沒有人再追尋真正的哈普椅在那堙C」

 

 


這是威爾遜山的「哈普望遠鏡」,直徑為一百吋,在外太空的哈普望遠鏡,直徑為九十四吋。圖中左方的椅子,曾經被誤傳是「哈普椅」。

老人自少就住在山上,他追述當日還未有柏油路時,用手排汽車運輸數以噸計的儀器上山是何等艱辛。他說:「每間汽車公司的手排系統並不一樣,你必須清楚知道怎樣推動棍波向前或者向後,不然的話,望遠鏡就會直墮山崖。」他的語氣只是淡淡然,但我可以想像到當時的情景是何等驚心動魄。

旅程的其中一站是參觀太陽儀,老人解釋:「這部太陽儀現在由加州大學洛杉磯分校操作,主要功能是用來測量太陽表面的磁場。太陽儀每半個小時便把太陽掃描一次,資料交由電腦處理。」當我看見電腦時,不禁目瞪口呆,太陽儀電腦的黑白熒光幕只有約莫八吋,比起我在一九八零年代的麥金塔電腦還要細小,鍵盤一部分是木製的,充滿懷舊色彩。我忍不住問老人:「為什麼你們不將電腦更新呢?」老人搭著我的肩頭,笑著說:「你應該考慮捐錢給我們,好讓我們添置現代化的儀器。」我不假思索就回答:「下次我更換電腦時,可以把舊電腦送給貴天文台。」老人收斂起笑容,跟著嚴肅地說:「科研儀器是為了完成科研任務,只要現存的電腦然仍然可以繼續發揮功能,便沒有必要為更新而更新、為改變而改變。」

 

 

左上:測量太陽表面磁場的太陽儀。
右上:在太陽儀控制室內仍有撥輪式電話。
右:太陽儀控制室內的古典電腦。

對照起山上的「五十年不變」,山下的步伐當然急促很多,由視窗 9598ME2000XPVista,由 HyperCardAuthorwareDirectorFlashFlex … 彷彿所有工作、所有任務都從來沒有完成過,心態永遠是「革命尚未成功,同志仍需努力。」但是,撫心自問,自己的「太陽黑子磁場」在那堜O?自己的「宇宙膨脹」又在那堜O?

2007.7.5


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