宇宙之眼:哈勃空间望远镜
[2015-11-27 16:46:08]

??? 作者:李元? 来源:《中国科学报》(2015-11-27 第10版 读书)



《宇宙之眼》,[美]罗宾·克洛德、卡罗尔·斯托特着,陈冬妮、曹军、齐锐译,
人民邮电出版社2015年7月出版

??? 今年由人民邮电出版社推出的《宇宙之眼》一书,是对哈勃空间望远镜的全揭秘,也是为了纪念哈勃空间望远镜升空25周年而再次在国内出版。这本科学读物,又像是一本美术画册,这就是此书的特色。在这本用铜板纸精印为220页彩色版图书中,精选了300多个珍贵的宇宙图景,使我们大开眼界。可能会有一些非专业的读者,不了解它为什么要用哈勃命名,历史还要从上世纪二战结束不久以后说起。

?? 《时代周刊》的封面人物

??? 1948年2月9日一期的美国《TIME》(时代)周刊,把天文学家哈勃作为彩色封面人物,这不但在《时代》周刊过去25年的历史中是第一次,就是在世界其他非科学期刊中把天文学家印作彩色封面可能也是绝无仅有的。这件事给我留下了深刻印象,也使我在几十年来不断注意有关哈勃的动态。
??? 为什么哈勃会被《时代》周刊选为封面人物呢?这是因为哈勃是宇宙边疆的开拓者。他把人类对宇宙的认识又大大地推动了一步。1543年哥白尼宣布了太阳中心说以后,把人类对宇宙的看法从地球中心说中解放出来。1918年,沙普利又提出太阳并不是宇宙中心,我们的太阳系不过是银河系中的一员,这又一次扩展了人类的宇宙视线。1924年,哈勃宣布在银河系之外还有更远的银河系,着名的仙女座大星云(现知距离约240万光年)就是另一个银河系(星系)。1929年,他更指出宇宙是在膨胀中,还发表了阐明越远的星系退行的速度越大的哈勃定律。为了进一步探索大宇宙的奥秘,20世纪50年代在美国帕洛马山天文台5米(200英寸)望远镜落成使用,哈勃成为用它进行观测研究的首席天文学家。这就是《时代》周刊把哈勃搬上封面的主要原因。在封面画的背景是星空宇宙,哈勃头像的旁边是5米镜的观测室,一只巨手直指星空,图下的两排字是:“天文学家哈勃200英寸望远镜将会看到膨胀的宇宙吗?”

??? 开卷之初

??? 当我们阅读《宇宙之眼》全书前,先要了解一下当今我们已知的宇宙天体有多少种类。
??? 我们地球只是太阳系的行星之一,太阳也只是银河系中的一员,我们的银河系直径约10万光年,其中有大约数百亿颗恒星(太阳就是其中一个,它是离我们最近的恒星)。而银河系又只是众多星系之一。
??? 本书中,大部分的照片都是离我们很远的天体:星云、星团、星系等等。离我们最近的星系也有上百万光年的距离。这些最基本的知识可以在本书的导读中找到。
??? 由于“哈勃”摆脱了地球大气层的干扰,它走在光学望远镜观测的最前哨,因而具有多项特点。首先,看得远。地面望远镜看到的最远的天体大约在10亿光年的数量级,而哈勃可以到百亿光年的远处天体。其次,看得清。把过去看不清的远方天体看得清楚了。再次,看得细。“哈勃”能把过去地面望远镜照片中的白斑的细微结构看得更清楚。最后,看得多。过去在地球上拍摄一个远方的星系往往要用数小时,现在“哈勃”在短时间内就能将它拍成彩色照片。因此天文照片的质量和数量都大大地增加了,而且还有许多新发现。

??? 细品其美

?? 《宇宙之眼》的精彩的图画和篇章让人惊叹,我略举几例。在书的第8到9页是一整幅精美而又密集的星空照片。照片上成千上万的星都非常清晰地显示在整个画面中,并且还有着不同的色彩。这是一个着名的球状星团的一部分,以往的这个星团照片也只是众星的重叠,更不用说它们各自的颜色了。过去我虽然看过上千张天体照片,但从未见过这张令人惊讶的天文作品。即使不懂天文的人,看了也会感到叹为观止。
??? 第21页的马头星云,位于猎户星座的气体星云,形态生动,清晰度很高。第25页猎户座星云是观星者最感兴趣的天体之一,它的范围之广和细节远远超过地面望远镜所拍照片,它是巨大的银河系中的气体云,距离1600光年。第30到31页的创生之柱,在这一组星云照片中,可能是恒星诞生的场所。第49页猫眼星云,活似一只猫眼,由许多层次组成,是哈勃镜拍摄的最美星云之一,连同后面第50到51页、第55页的环状星云也是最美的星云照片。第52页到53页的沙漏星和蝴蝶星云是极富情趣的天体。第58页到59页特写船底座伊塔星,这是一幅由近50幅照片拼合而成,是将要消亡前的恒星喷射出大量的光。早在19世纪40年代,喷射中的气体物质从哈勃镜中就能看出它们由氮氧等气体组成,如今还在膨胀中,这个可能是由两颗组成的恒星目前已知的最大、最热和光度最大的恒星之一。这张大型照片已经陈列在许多天文和科学场馆。
??? 再往后讲到的其他银河系(星系)都是极远的天体,离我们最近的仙女座星系距离为240万光年,最远的到百亿光年,这些深空天体最引人注意的是第95页猎犬座M51旋涡星系,照片中的那些细节前所未见。其他如第89页的星系碰撞照片和第123页的显示暗物质的照片都是特别值得阅读的。
??? 总体来说这是一本值得细读的好书,译者都是内行,因此既可学习科学又能欣赏艺术。原版书的书名直译应该是《宇宙之镜》但译名改用《宇宙之眼》更值得称赞。

?? (注:90岁的李元先生是《宇宙之眼》一书的特邀策划和审定)
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