隐于天

2015-09-10 07:22凯莉·克兰茜
飞碟探索 2015年10期
关键词:掩星冥王星

我们(一个天文学者小组)都看到了海边那光秃秃的山脉。飞机于中午时分飞入塞雷纳地区,地面上只能看到一片焦干炎热的景象:在海的一侧还能看到些许雾气,陆地上却只有稀疏的草木;小道上方是纵横交错的电话线,路上卧着十来条狗,好像被太阳晒化了一般,零零星星地趴在路面上。在这个繁忙的城镇集市上,一位老人弯腰扛着自己的货物,汗流浃背,两只狼狗蹲在空车上,看守着主人的财产。

发生在2012年7月18日的冥王星掩星现象

我们在内陆驾车行驶了4小时,目的地是拉斯坎帕纳斯天文台。路面时而被沙漠覆盖,公路两侧只要有水源,就有棚屋挨着棚屋挤出来的村子。能够看到的其他车辆就只有公共汽车,时而也能看到人们随便在哪里下车,走向空无一物的沙漠。小孩穿着破破烂烂的衣衫,眼巴巴地盯着我们闪闪发亮的厢车驶过,从附近废铁堆里传出母亲呼唤孩子的叫声。那些破烂的铁片靠着木柱,显然就是他们的家了。还有一些人住在停放着的锈得无法再锈的校车里,窗口挂着脏兮兮的帘子。往高处行驶一段之后,再也看不到村庄,只能看到为数不多的驼羊,在带着星星点点绿色的小山包上觅食,嘴里嚼着易碎的柴草。在当地话里,拉斯坎帕纳斯是“铃子”的意思,有人说这是因为当地的石头由火山灰形成,敲击时会发出清脆悦耳的声音。

存放望远镜的拱形结构很华丽, 在落日下光芒四射。架设望远镜花费了几千万美元,而且每年还需要一百多万美元的养护费用。这与山下的村子简直是天上地下,让我感到极其不安。为了观察天象,我到过世界各地,但这一次的智利之行改变了我对科学意义的认识。

我热爱天文学, 因为天文学能够回溯我们的源头。尤金·魏格纳在描述自然世界时,提到数学里的“不合理的有效性”,他认为这很奇妙,是我们的一个天赋,可惜我们却不能理解。因此,称其为奇迹也许比较公平。数学促成了科学技术的发展,科学技术的发展给人类生存带来革命。数学的发展也使我们能够洞察过去,逆转物体的轨迹。我对事物的起源一直有着特别的兴趣, 宇宙大爆炸、星球托儿所和原行星盘之类的说法特别对我的胃口。我希望通过理解这些起源更好地理解我们的未来。

我父亲认为,理解了宇宙形成的方式,其原因就会一清二楚,所以,我对宇宙的起源问题一直很执着。他是在天主教的影响下成长的,但在培养下一代时,却换了斯蒂芬·霍金的思想和自然纪录片。我从小就埋头于物理学,除了物理学之外, 能够想到的只有数学。这一点很让父亲高兴,但是奶奶怎么也不理解我的这种热情,毕竟她原来是一位卡车调度员。尽管她为我感到很骄傲,但她似乎认为我的学术兴趣是对家人的一种背叛。有一次她跟我说:“你饭做得挺好, 为什么不开个饭馆呢?”她的劝告很明智,可是那些年我只想成为一个流浪者,在九重云霄寻找答案。

我在已故天文学家吉姆·艾略特手下做研究。他的实验室基地虽然在麻省理工学院,但是我们在亚利桑那、智利、夏威夷和澳大利亚等地的各个天文台之间跑来跑去。这种流浪式的生活方式很适合我,因为我一直不合群,当时除了家人,没有什么亲友。2002年,我们在智利跟踪冥王星的影子,在那之前还没有过对冥王星掩星的观测。那年夏天将有两颗掩星,其中一颗可以从智利的拉斯坎帕纳斯天文台看到。观测恒星光被突然或逐渐遮掩时得到的数据包含着该行星及其大气丰富的信息。没有大气的天体遮掩恒星光时就像电灯的开关那样:先明,然后灭。但如果遮掩过程伴随着柔和的轮廓从明逐渐变暗的话,就表明该行星拥有大气,而且可以从其弧度反射出的波长获得其大气的成分;如果发生异常倾斜,就说明行星拥有外环或卫星(吉姆在1977年的掩星观测中发现了天王星的外环,而且常常以此为荣,总拿厕所幽默打趣,我们总是围绕马桶上的垫圈开玩笑);轮廓上出现尖峰是恒星光折射大气中的变化所致;轮廓的坡度如果出现突然变化则表明遭遇了云气或阴霾。

掩星在地球上的投影很窄,得做几个月的准备才能预测到精确位置。天体的轨道就像人生的轨迹一样,可以有个总体的预测,但细节就不得而知了。较大的行星只会轻微地摇晃,但是较小的行星有剧烈的波动。观测冥王星掩星要求极其精准:计算冥王星与恒星成列就像在80米之外将两个细菌对准。所以,我们在亚利桑那州弗拉格斯塔夫的洛威尔天文台做准备工作,收集最新数据,完善我们对冥王星阴影的预测。工作时间漫长,常常得在办公室准备一大包换洗衣服,家也不回,就在办公桌底下睡觉。我们以为不会有人知道,结果发现在天文学者的办公室里,整个夜晚总是有人走来走去。每天早晨都有新数据,所以得更新我们的跟踪图。对付这样的任务,吉姆总是要组织大批人马,安排到各个基地去记录观测事件,沿线观测兼顾两侧区域,以免预测出现偏差。对于非常小的天体,预测的不确定性会极其大,比如说009年,吉姆派了18个小组跨越9600千米的宽度观察柯伊伯带天体的掩星,但只有两个小组观测到了。

30年的经验告诉吉姆,有些国家必须回避,因为曾经有同事在那里遭到绑架并做过短期人质,还有一些同事被持枪抢劫者夺走了昂贵的仪器设备。每个小组都携带着望远镜、三脚架、台式电脑以及低噪帧转移相机,非常耐用,并用GPS锁定。在野外通过望远镜观测很难,我们的望远镜利用跟踪恒星的平滑电机与加热挡板进行自定义,以使镜头不受雾或霜的干扰。这些年来吉姆积累了大量经验,对这些便携式系统进行了完善,装在电影中反派放枪的那种盒子里。运输管理局的人员从来都不放过检查,但是吉姆坚决不允许,因为以前他让这些安全人员检查过,结果他的设备被弄坏,花了一整夜得到的、一生难遇的数据因此全部报废。

在我们抵达拉斯坎帕纳斯的第二天早晨,起了大雾。在那种干旱的环境中,雾气给人一种奇怪的油滑感。我们的宿舍在一个小山包上,是经过无菌处理的,从宿舍里能够看到位于另外一个山顶的天文望远镜。天气对我们不利,可是吉姆很想去观察室,所以我们都狼吞虎咽地吃完饭,吃力地爬上对面的小山,来到了如此高海拔的望远镜跟前。整个山顶都是一股厨房里焖米饭用的茴香味。尽管是大雾,我们仍然熬了一夜,眼巴巴地盼着大雾退去好让我们观察天空。

望远镜操作员胡塞让我们很开心。他是智利人,给我们讲阿塔卡马这个世界上最干的沙漠的故事。19世纪,人们在这里发现了银、铜、金和硝石等巨大财富,所以人口猛增,但当地人不断减少。除了围绕开矿建成的城镇之外,这里绝大多数地方都无人居住。1973年,奥古斯多·皮诺切特成功地发动了政变,推翻了一个民主选举产生的社会主义政府,把他的恶行藏到了阿塔卡马,把废弃的矿业城镇变成了拘禁营。据估计,他未经审讯监禁了8万人,其中有3万人天天受折磨,3500人被杀。20万人成为政治难民,逃亡他乡,给这个宇宙增添了更多的流浪者。

在阿塔卡马沙漠深处,有几位老太太几十年来一直在沙子中寻找自己家人的尸体。1990年人们发现了一个乱葬岗,但由于皮诺切特政权几度转移尸体来掩盖自己的罪行,使得骨骼被弄得乱七八糟,无法辨认,只有成立科学家小组,并经过数年的检测才有可能分辨清楚。失去亲人的家属一直在寻找线索,可是什么也找不到。

我和这些老太太都在沙漠里搜寻记忆,她们在炽热炎炎的白天,我在沉闷无趣的夜晚。我也被困于过去,一种抽象的过去,一种通过光变曲线、数学模型、温度评估以及频谱分析假设出来的过去。我们这次旅行的主题冥王星仅仅是外太阳系更大故事的一部分,属于柯伊伯带。柯伊伯带是太阳系可观察到的最大的结构,发现于20多年前。科学家现在估计,大约有7万多个巨大的柯伊伯带天体。我最感兴趣的是其成分:大多数似乎被滑腻的复合有机分子包围。有些科学家声称,根据目前的情况判断,生命一定产生于97亿年以前(地球诞生仅仅45亿年),也许一开始是发生在太空中比较小的天体上。这种观点不完全是空穴来风,有证据表明,裹挟着大量冰和有机化合物的彗星撞击我们这个炽热年轻的星球,并将生命的种子播撒在这里,同时带来了产生生物分子所需的化学物质。就连恒星周围的宇宙尘埃似乎也含有机物。这样看来,构造生命的物体似乎无处不在。

在我们前往拉斯坎帕纳斯之时,对有关柯伊伯带的情况所知甚少。我们是探索者,给遥远的星空绘制地图,浏览天空寻找昏暗的星子,也许还窥探着生命的故事。给较小天体的轨道贴上标签也是必要的,因为这样可以帮助地球人躲避可能的灭绝灾难。在天空漫游的物体也许既是大梵天也是湿婆神,也就是说,既有创造者也有毁灭者。我每次向小行星研究中心提交一个新天体的观察报告时,都很激动地想:再过若干年,如果这个天体得到充分观察因而能够确定它的轨道,我这个发现者就得合计着给它取个名字。如果它是一颗彗星,就可以用我的名字命名,就像一个奇怪的后代,保留我的遗产几千年。这个儿子根本不需要我,也不会让我失望,而且永远不会死去,但是在宇宙里无声无响地转悠,远离家乡,连父母是谁都不知道。

我说它远离家乡,是因为从它的成分来看,柯伊伯带天体最初要比它们现在距离太阳近得多。在开辟自己的道路时,笨重的木星把它们甩到了太阳系的边缘,将日轮的碎片撒落到冰冻地带。在一定程度上,它们换了一个地方是一件幸运的事。如果停留在距离太阳较近的地带,它们的冰早就融化了,早期的许多秘密也就随之而去。我也是远离家乡。事实上,我逐渐发现,用象牙塔来形容天文学者的生活是最贴切的。天文台都建在地球上最偏僻的地方,要么在夏威夷的火山坡上,要么在智利的阿塔卡马沙漠里。天文学者的工作时间已经和人类隔绝了,他们的工作场所更是如此。最初, 这倒不太让我烦恼,我很高兴能独自在山里工作,很高兴能远离那些麻烦的人际关系,有自己的工作,一人独处,这就足够了。可是,我发现我并没能真正逃避,就连在这个荒凉的沙漠中也能碰上人类的悲剧。在拉斯坎帕纳斯的第一个晚上,山上的大雾一直持续到清晨,所以我们没能收集到任何数据。天蒙蒙亮时,我带着胡塞讲的故事走回自己的房间,又是愕然又是疲倦。

在智利的第二天晚上,我收到父亲的一封电子邮件,告诉我奶奶去世了,两天后举行葬礼。她去了医院,但拒绝吃这个药那个药,结果第二天就走了。我奶奶独立得要命,也孤独得要命,不愿让孩子们去看她。她娘家人靠轧钢生活,可是一直想让孩子过上更好的日子,把他们一个个送到远离她的地方。我不愿想象她独自死在医院的处境。我查了去彼得堡的航班,可是出不起钱,所以干了一夜的工作,然后趁着超长时间曝光去洗澡的时候大哭一场。我妈妈教过我,哭完后用冷水泼脸,这样别人就看不到眼圈红肿。

过了几天,我的旅行结束。我们驾车下山,一路无语,硬盘里储存了大量的考察数据。棚户区压迫着我的良心,一阵一阵地发紧。再过一个月,我们会在夏威夷的莫纳克亚天文台成功地观察又一次冥王星掩星,发现冥王星的大气1988年以来得到扩张。矮行星接近和远离太阳时,冥王星的大气发生膨胀,在表面形成一个极其有趣的化学实验室。吉姆兴高采烈,因为我们将有重大成果可以发表,我却冷得直哆嗦。这个新知识能对谁有用?我想到了筛沙寻骨的那几个老太太,我想到奶奶葬礼上空着的那把椅子。

我想,如果我在奶奶的身边,她也许仍然活着。会不会哪一天我发现自己独自一人,像她那样蹲在装满遗物的空房间里,被活埋在往昔?我的旅行也错过了其他几个葬礼、婚礼、生日和毕业典礼。我试图把自己的目的合理化,仍然很有人情味,即人类原初解释和了解的本能;然而,我的一些本性绝不吃这一套,这无疑是奶奶的实用主义思想播下的种子。她会问:“你怎么总是在看书?你还想学多少?”我的天文学职业受到主宰奥秘的欲望的驱使。世界上还有那么多的问题需要你去解答,那么多的基本真理等待你去揭开。可是,在沙漠里挖掘的老太太暗示了一种不同的方法。就算她们找到亲人的骨骼能够得到什么呢?她们不知疲倦的奉献行为本身充满意义,每一铁锹沙土都是对她们所搜寻的遗骨的祭奠。我意识到,要想消除谜团是无望的,我们只能为其服务,仅此而已。

我放弃了科学,参加了和平队,要求分配到中亚,到世界上我最不了解的地方去。我会全身心地探寻未知的东西,我凯莉·克兰茜最初在美国麻省理工学院学习物理学,然后做了几年巡回天文学者,后来参加土库曼斯坦和平队。目前是美国国家科学基金会研究员,在加利福尼亚大学伯克利分校研究神经科学。会为生活在土库曼村庄里的陌生人的孩子做点什么。我没办法说清楚自己见到的贫穷和苦难,可就是这种悲剧把那里的社区紧紧地维系在一起。他们对自己的部落感到极其自豪,他们能够在极其艰苦的环境中安家,这些都让我自愧不如,激励着我努力向他们学习。虽然我抱着迂腐的希望想有所成就,但是很快就认识到,我所做的工作并不能让人满足,而是我建立的关系、我对社区的参与活生生地就在眼前,并不是隐藏在群星之中。

我不想再回到科学界,觉得已经无限期地断绝了以前的信念和父亲的信仰,科学解答不了这个世界的很多问题。土库曼斯坦的一位朋友问我为什么那么虔诚地追求物理学,我在解释自己爱好的时候,想起了尤金·魏格纳提到的自然法则之外的另一个奇迹:人类心理的预言能力。虽然我们喜欢把物理学看作科学的基础,可是也许心理是更基本的原则,它是宇宙解决自己问题的最高雅的方法。我开始了解大脑,发现那里充满着神秘的东西,复杂得说不清,数学定理根本无法解释,甚至可以说到了无定律的边缘。我发现一个乱七八糟的系统,它能够消除我有意的偏见,要求我恭恭敬敬地服务于我无法解释的一个奥秘,要求一种不同类型的奉献的科学。

回到美国,我开始做神经科学的博士学位论文。我发现一个有着相同好奇心的团体,我们将自己的家安置在观念中,集体讲述我们希望包含着真理的故事。我们致力提问,这才是最重要的。当然,还有别的。我们着迷于生命,人类有很多悲剧,我们在竭力忽视它们,媒体使人们变得麻木,甚至连我们的同情也显得目光短浅。但是,在这极其不可能之中,或许还有希望:在宇宙的所有行星当中,地球沿着生命喜爱的轨道舞动,而且依然如此。生命似乎在竭力生根,在海洋中漂流,然后发展到陆地,穿过盘古大陆,越过白令海峡,甚至还穿越了银河系。生命从远离太阳64亿千米的地球冰石上冒出来,在各个你能想象得到的角落为自己安了家。生命永远不知足,总是在转移形式,不断地努力、努力,再努力。

从这里得到的安慰简直是杯水车薪,远远不足以减轻一丝受折磨的痛苦,治愈不了智利那些妇女的心理创伤,解决不了贫穷者的吃饭问题,无法为无家可归的人找到安身之处,陪伴不了任何人的奶奶,让她们的晚上不那么孤独。我不敢说只要有好奇心就行,只要有敬畏心理就行,但是生命的不屈不挠可能真的行。

凯莉·克兰茜最初在美国麻省理工学院学习物理学,然后做了几年巡回天文学者,后来参加土库曼斯坦和平队。目前是美国国家科学基金会研究员,在加利福尼亚大学伯克利分校研究神经科学。

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