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载《新发现》杂志2013年第2期
科学外史(80)

私人天文台之前世今生

江晓原
 



官营传统和私人传统
  中国古代是没有私人天文台的,因为中国非但没有这个传统,而且几千来“私习天文”都是要治罪的,所以只有官营传统。现代意义上的天文台——这里指的是天文学家从事作为科学探索活动的天文观测场所——在中国古代本来是不存在的(无论官营还是私人的),不过如果只从“在台上有人观测天象”这个意义着眼,我们也可以将古代的“灵台”视为天文台的前身。
  《诗经·大雅》有《灵台》一诗,歌咏周文王动用人海战术快速建起了灵台。不过孔颍达注疏时,引用公羊说,一则曰“非天子不得作灵台”,再则曰“诸侯卑,不得观天文,无灵台”,如果我们注意到当时姬昌还只是诸侯身份(“文王”是他儿子武王伐纣获胜改朝换代之后追封的名号),就不难意识到孔颍达实际上是在向读者指出:周文王建造灵台是一件“违法乱纪”的事情。
  事实上,这些法纪都是后世儒家逐渐建构起来的。自从汉代独尊儒术之后,“私习天文”一直是历朝历代反复重申的重罪,灵台也始终只限皇家才能拥有。直到明朝晚期才放宽了对“私习天文”的限制,清代承之,民间才开始出现公开的天文学活动。尽管康熙曾对民间天文学家梅文鼎表示过很高的礼遇,但整个清代仍然没有出现过任何一个私人天文台。与梅文鼎齐名的民间天文学家王锡阐,为了观测天象,也只能夜间爬上自己的屋顶看看,充其量也就是摆弄个把简陋的小型仪器而已。
  说来有趣,中国至今仍然保持着官营天文台的传统。中国现有三大天文台(在北京的国家天文台、在南京的紫金山天文台、在上海的上海天文台),都是由中国科学院直接管辖的“中央直属机关”,而非地方政府所属。此外分布在中国各地的天文台,绝大部分是上述三大天文台的下辖机构。其余零星的小天文台,基本上有其名而无其实,其中相对比较像样的是南京大学天文系的教学天文台,然而南京大学本身就是教育部直属高校——仍然是“中央直属机关”。
  与中国的情形形成鲜明对照,在古希腊,以及在科学史上属于希腊直系后裔的欧洲,却长期保持着私人天文台的传统。公元前2世纪希帕恰斯(Hipparchus)在罗得岛(Rhodes)上的私人天文台,或许可以视为这一传统的最早证据。

近现代最著名的三座私人天文台
  说到西方的私人天文台,近现代天文学史上有三座特别著名的,值得在这里谈一谈。这三座私人天文台不仅都已青史留名,我们还可以从中略窥私人天文台到底可以在天文学上有些什么作为。
  第一座是17世纪但泽(即今波兰格但斯克)富商海维留斯(J. Hevelius,1611~1687)的。它的观测台横亘在三幢相连的房屋顶上,上面安装了多种大型观测仪器。这座天文台被认为是当时欧洲最优秀的天文台——16世纪第谷(Tycho)在丹麦汶岛上的天文台当然规模和建筑都远远过之,但一者那是“皇家”的天文台,二者第谷死后早已人去楼空,三者第谷的天文台上还没有望远镜。
  关于海维留斯的天文台,至少有两幅非常著名的图流传后世。一幅是他和他的第二任妻子伊丽莎白一起用“纪限仪”夜观天象,另一幅是他天文台上那架著名的悬吊式长焦距折射望远镜。前一幅图是如此著名,以致被《剑桥插图天文学史》选作内封的封面图案,图中的那架“纪限仪”正是第谷发明的仪器,用来直接测量任意两个天体之间角距的。海维留斯那架悬吊式长焦距折射望远镜,则是在望远镜发展史上有一席之地的“名镜”。尽管海维留斯对于在天体测量中使用望远镜抱有偏见(他一直拒绝将望远镜装置在在测量仪器上,只使用望远镜观测天体表面),他仍被认为是那个时代最重要的天文观测者之一。不幸的是,他的天文台在1679年毁于大火。
  欧洲第二座著名私人天文台的出现,已经是两百年后了。1882年,法国的弗拉马利翁(C. Flammarion)建立了他的私人天文台。弗拉马利翁是当时著名的科学作家,他的三卷本《大众天文学》(Astronomie populaire),即使在中国也脍炙人口,更不用说在法国了。弗氏还发起成立法国天文学会,自任首任会长,他又主编《法国天文学会会刊》,又自办《天文学》(Astronomie)杂志,当真是活力四射。仿佛冥冥中追踪前贤海维留斯的脚步,弗氏的第二任妻子也是一位女天文学家。
  弗氏在他的天文台上,进行了大量当时红极一时的火星观测——当时许多人相信火星上有高等文明所开掘的“运河”。弗氏在他办的《天文学》杂志上著文宣称,他的天文台观测到了火星上有六十余条“运河”和不下二十条的“双运河”,并表示“我完全确信我所观测到的”。1892年弗氏出版了他的《火星和它适宜居住的环境》第一卷。他对此事的兴趣长期持续,1909年又出版了此书的第二卷。
  对火星的观测热潮又从欧洲席卷到北美大陆,财大气粗的美国爆发户们理应能够支持一座私人天文台,这样的天文台果然很快就出现了。1894年,洛韦尔(P. Lowell)凭借家族的雄厚财力,在亚利桑那的旗杆镇建立了他的私人天文台,并自任台长,全力投入火星观测的热潮中。洛韦尔还在杂志上高调发表《建台宣言》,其中宣称:他的天文台的主要目标是研究我们的太阳系,但他又表示他还有更大的抱负,因为他坚信“我们所居住的这颗太空海洋中的小星球,不会是宇宙中拥有智慧生命的唯一运载工具”。
  尽管专业天文学家有点看不上洛韦尔,他《建台宣言》中的一些说法受到批评,但这丝毫没有打击这位超级“民科”的勇气和信心,他第二年就出版了专著《火星》(Mars),主张火星上有大气,有云,有水,很可能有高级智慧生物。令专业天文学家非常恼火的是,《火星》一出版就成了科学畅销书,他们那些有时尖酸刻薄的批评完全阻挡不了洛韦尔的声名远播。洛韦尔再接再厉,1906年又出版《火星和它的运河》(Mars and its Canals),1908年再出版《作为生命居所的火星》(Mars as the Abode of Life)。
  虽然洛韦尔的许多结论后来都被证明是错的,但《剑桥插图天文学史》仍然不得不承认“他的工作有深远影响”,作者还认为洛韦尔天文台的其他一些工作导致了冥王星的发现,而且对20世纪的观测宇宙学也有重要贡献。洛韦尔最终还是青史留名了。

今天,拥有一座私人天文台可能吗?
  中国自古缺乏私人天文台的传统和土壤,我虽然是学天体物理专业出身,也有一架相当专业的小望远镜,但在写这篇文章之前,从来没有对私人天文台问题发生过兴趣。不过现在从网上初步得到的信息来看,国内已经有人真的开始考虑这个问题了。这里姑以我个人见闻所及,提供一点初步意见。
  上世纪90年代我去韩国访问,曾受邀到汉城大学天文系主任罗逸星——真是个注定要当天文系主任的名字——教授家中做客,他家中就有一座小型私人天文台。因为是白天去的,对它的夜间观测环境难以判断,估计不会太好,因为现代大都市周边的光污染通常都难以避免。台上最主要的设备是一具相当大的专业望远镜,记忆中好像是40厘米口径,当然也配备有转仪钟等辅助设备。考虑到中国此后经历了近二十年的高速经济增长,今天如欲建设罗教授家中那样的小型私人天文台,对相当一部分中国人来说,钱已经不是问题,关键要看他对天文学热爱到什么程度了。



                                                                                                 加入日期 20130329