| 寧要粒子，不要銀紙： | |
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借鏡帕洛瑪與JPL |
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余創豪 |
逆境創業的帕洛瑪天文台
聯合國科文教組織將今年定為「國際天文年」，一些天文學家推舉了天文學發展史上最具突破性的十大天文望遠鏡，當中包括了位於美國加州的威爾遜山（Mt. Wilson）天文台與帕洛瑪（Palomar）天文台的望遠鏡。筆者在去年已經遊覽過威爾遜山，前幾天終於完成了心願，有機會一睹帕洛瑪的風采。
帕洛瑪曾經擁有全世界最大的天文望遠鏡，其鏡片直徑寬達二百英寸，當然，現在其紀錄已被打破，但無論如何，近代許多天文學新發現都是在這裏誕生的，帕洛瑪名列十大，可謂當之無愧。例如類星體（quasar）、超新星（supernova）、矮行星（dwarf planet）的發現，都要歸功於帕洛瑪，此外，一九九三年天文地質學家蘇梅克（Gene Shoemaker）便是採用帕洛瑪的儀器，發現了一顆撞向木星的彗星，一年之後，蘇梅克使用二百英寸望遠鏡觀察了整個撞擊過程，之後，科學家開始意識到隕石和彗星對地球的威脅。
不過，從前帕洛瑪大有可能不存在，此話從何說起呢？帕洛瑪計劃源自加州理工學院天文學家喬治哈爾（George Hale），一九二八年哈爾獲得洛克菲勒基金會的六百萬美元捐款，於是乎籌劃建造全球最大的天文望遠鏡。請注意這個年份，眾所周知，一年之後華爾街股市大崩潰，美國陷入長達十年的經濟衰退。常言道：「一闊三大。」要建造如此龐大的望遠鏡，便需要許多配套，當時人們大有理由去砍掉這不切實際的玩意。然而，哈爾堅持繼續推行帕洛瑪計劃，雖然在二次大戰期間其進程受到阻滯，但無論如何，一九四八年這二百英寸望遠鏡終於完成裝置而正式啟用，以後為天文學屢建奇功。
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帕洛瑪的二百英寸直徑天文望遠鏡 |
自殺敢死隊創辦的噴射推進實驗室
前面提過哈爾是加州理工的天文學家，加州理工對天文學貢獻良多，也是位於加州的噴射推進實驗室（Jet Propulsion Lab，簡稱 JPL）之前身，是由加州理工一群學生於一九三零年代創辦，那時候美國正陷於經濟大蕭條，不消說，這好像是一個「錯誤」的時間。當時那群研究火箭的學生被稱為「自殺敢死隊」，因為火箭燃料非常不穩定，隨時會爆炸。經過了幾年的艱苦經營，一九三六年加州理工終於成功地試射了火箭，幾年之後，這科研成果得到回報，二次大戰爆發之後，美國軍方以一些太平洋小島作為空軍基地，但這些小島的機場跑道太短，飛機難以起飛，解決的方法就是在起飛時借助火箭推進。二戰結束之後，太空總署與加州理工共同管理JPL ，JPL 成功地研發出無數探險外太空的太空船、探測機械人，例如在二零零四年降落在火星的「精神號」和「機會號」，便是 JPL 的精心傑作。
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| 火星探險機械人的模型 |
除了帕洛瑪，在這次行程中筆者還參觀了 JPL，我有幸見到正在裝嵌過程中的下一代火星探測機械人，想起眼前的機械人於幾年之後，便會在九千九百萬公里外的火星進行探測，這實在令人興奮。但這機械人所費不菲，，「精神號」和「機會號」倚賴太陽能操作，在晚上便需要「沉睡」，新一代機械人則採用核能，所以可以廿四小時當值，舊機械人必須要繞過石頭，新機械人卻好像運動休閒車一般，能夠逢石過石。參觀時我忍不住問 JPL 的工作人員：「現在美國面臨金融風暴，這會影響 JPL 的運作嗎？」他笑著回答：「一般人以為太空總署花很多錢，其實太空總署的預算只有一百八十億美元。」我心想：這只足夠美軍在伊拉克花費不到兩個月。
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建造新一代火星探測機械人的工場 |
慘遭砍掉的粒子加速器
不過，在美國歷史中曾經發生過因著經濟問題而刪掉科研計劃。曾幾何時，位於芝加哥的費米實驗室（Fermi Lab）擁有全世界最大的「粒子加速器」，簡單地說，所謂「粒子加速器」，是一組高速地撞擊微小物質的儀器，物理學家藉此而拆解宇宙萬事萬物是怎樣構成的真相。一九八零年代末期，美國原本打算在德克薩斯州建造同樣的科學儀器，名為「超導超大型加速器」（Superconducting Super Collider，簡稱為 SSC），若果計劃實現，這將會比費米實驗室的更大。SSC的造價為一百二十億美元，一九九三年美國國會鑑於成本問題，決定終止這項工程。克林頓要求國會繼續支持 SSC，否則這將會「損害美國在基礎科學的領導地位」，但國會仍然堅持要取消。
同一時期，歐洲核子研究組織 （Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire，簡稱 CERN）商議在瑞士日內瓦建造類似的儀器，名叫做「大型強子對撞機」（Large Hadron Collider，簡稱 LHC），CERN 拍板推行計劃，去年終於完成了這個全球最大的粒子加速器。克林頓的預測不幸而言中。
美國國會固然是短視，但那時候國會議員的想法是人之常情。當印度和巴基斯坦發展核子武器時，人們譏諷這些國家「寧要核子，不要褲子。」因為印度和巴基斯坦有許多光著屁股的窮人。一九九二年，美國的經濟停滯不前，克林頓挑戰試圖連任的老布殊總統，他所打著的口號就是：「這是經濟問題，笨蛋！」（That’s the economy, stupid!）克林頓扳下了老布殊之後，他所宣布的首要目標便是要振興經濟，國會議員順應這種思維，便不可以「寧要粒子，不要銀紙。」
結語
帕洛瑪與 JPL能夠在二十世紀三零年代，頂著經濟大蕭條的洪流而誕生和發展，筆者實在感到慶幸。可能讀者會說：「取消昂貴的科研計劃也不打緊，美國失去在基礎科學的領導地位又怎麼樣？沒有了美國的 SSC，不是有歐洲的 LHC嗎？縱使歐洲人不發展基礎物理學，難道日本人、中國人不會人棄我取嗎？」值得留意的是，緊隨著經濟大蕭條的是二次世界大戰，二戰結束之後，歐洲、日本、中國都變成廢墟，歐洲和日本都需要美國援助才能夠維持基本生活，更遑論建造成本高昂的科學儀器。若果帕洛瑪與 JPL沒有出現的話，二戰之後人類的科學發展步伐必定比現在緩慢。
今天全世界面臨著類似二十世紀三零年代的困難抉擇，但筆者卻認為：「寧要粒子，不要銀紙」的想法是正確的。
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JPL 的宇航控制中心 |
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這是一九八九年升空的太空船「伽利略號」攜帶的磁帶記錄儀，其儲存量是 109M，我現在隨身攜帶的 Flash drive 比它還要大。 |
2009/8/26
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