現代天文館是什麼時候有的?這個德國人讓人類的想象變成現實

中秋賞月是千百年的習俗,不過現代天文館讓人們有了更加科學的賞月手段。不僅能賞月,我們還可以到天文館裡觀銀河、看星星,“回看”各種錯過的天文奇觀。可是,你有想過天文館是怎麼誕生的麼?如夢似幻的“人造星空”又是怎麼打造出來的呢?

作者:馬之恆

現代天文館是什麼時候有的?這個德國人讓人類的想象變成現實

資料圖 新華社供圖 攝:方喆

電氣技術 讓他開始尋求模擬星空的現代手段

既然太陽系裡各個主要天體的運動,都可以透過公式計算出來,那麼基於天文研究裝置開發的模擬裝置,就可以為公眾演示天體的執行,乃至“回看”錯過的天文奇觀。這樣的想法,使最早一批天文館得以誕生。但直到德國電氣工程師奧斯卡·馮·米勒在籌建時,引入天象儀來克服實體模型的侷限性,現代意義上的天文館才得以奠基。100多年過去,這項創意已經為包括北京天文館在內的世界各地的天文館所用,使天文科普擁有了一個上佳的舞臺。

當奧斯卡·馮·米勒想在德意志博物館裡為觀眾模擬演示星空時,電氣時代的技術讓他另闢蹊徑。

德意志博物館當時要設定一些動態的科學演示專案,模擬星空便在計劃之列。因此,1906年,當德意志博物館的臨時館址在紐倫堡開幕、新館址也在慕尼黑奠基之時,馮·米勒開始尋求模擬星空的技術手段。1913年,他的目光投向了德國中部被譽為“光學城”的耶拿。

坐落在耶拿的卡爾·蔡司公司已同海德堡大學的天文學家馬克思·沃爾夫一起研發“人造星空”整整3年,但收效甚微。雙方合作之初,沃爾夫想到人觀看天空時會有“天似穹廬”的感覺,因而“人造星空”也應該被佈設在穹頂建築之中,方能與人的直覺相符,令模擬效果更接近真實。但模擬裝置需要展示出星空在一年四季裡的變化,無論怎樣設定,都會讓整套裝置變得極為複雜,遠遠超出當時技術的能力。若再考慮對太陽系天體執行的模擬,併為未知行星預留位置,那每一顆行星的軌道就難免會與星空背景發生衝突。這再一次證明了傳統的機械手段或者說實體模型,不適合完成這項任務。

70歲生日 開啟世界上第一座現代大門

隨著馮·米勒參與研發工作,天文、光學和電氣領域頂尖頭腦的碰撞,將研發工作引到了一個方向。1914年,他們靈光一現:應該先在穹頂內部鋪設銀幕,再用精密的投影裝置在銀幕上投影出星空背景,從而避免直接在穹頂上佈設燈具和實體模型的侷限。這項革命性的創意,便是今天世界上所有現代館的技術基礎。

蔡司公司隨即著手進行天象儀原型機的細化設計工作,因為德意志博物館新館計劃在1915年開館,時間已經相當緊張。然而就在1914年夏天第一次世界大戰爆發了,德意志博物館新館工程不得不停工,“人造星空”的開發和建造也只得暫停。1918年11月,持續4年多的戰事終於落下帷幕。戰爭帶來的損失和鉅額賠款,摧垮了德國的經濟。儘管如此,蔡司公司的研發團隊仍然以德國人特有的堅韌恪盡職責,對“人造星空”的研發在戰後初期艱難的歲月裡繼續推進。1923年,第一臺天象儀的工程樣機終於在耶拿問世,第二年,它又被運到慕尼黑,在即將完工裡進行測試。

1925年5月,馮·米勒在他70歲生日這天,打開了德意志博物館新館的大門,世界上第一座現代天文館也正式投入執行。這時,全新的博物館和“人造星空”演示已經比原計劃推遲了整整10年。

白日觀星 這種全新的科普方式現在傳遍全球

如今,天文館早已不再是單純地介紹天體執行的場所。走過將近一個世紀的這臺世界上最早的天象儀已經“退位”,成為德意志博物館裡彌足珍貴的科技史文物。它被安放在天文儀器展廳外面的特設展區,訴說著現代天文館的起源。

光陰流轉,由德意志博物館與蔡司公司合作研製的現代天文館技術,被越來越多的國家所採用。因為它賦予了天象演示和天文科普最大的靈活性,不必專門等待夜晚,更不必等待某個特定天文現象出現。

這項在德國出現的全新科普展示手段,在誕生之初自然也引起了中國科技界的關注。早在1929年,國立天文陳列館(今天的北京古觀象臺)的發展報告中,便呼籲中國建立天文館。然而,當時的中國貧窮且戰禍頻仍,顯然拿不出足夠的時間、資金和人才興建這樣一座向公眾開放的科普場館,也無力從德國採購天象儀。直到中華人民共和國成立之後,建造天文館的計劃方才被提上議事日程。從1955年10月開始動工,僅僅不到兩年,北京天文館就於1957年9月竣工開館,成為當時亞洲最大也是最先進的天文館。

如今,天文館早已不再是單純地介紹天體執行的場所。走過將近一個世紀的德意志博物館,和剛過花甲之年的北京天文館,都在致力於引導越來越多的人關注星空,而後安靜地思考,在對宇宙的探索中,尋求內心的寧靜。

(原標題:現代天文館是怎麼創立的)

編輯:TF2018