| 余創豪 |
草木有本心，何求美人折： |
|
冥王星的故事 |
屢建奇功的天文學聖地
提起美國的科研實力，你會聯想起什麼地方呢？也許是麻省理工學院、加州矽谷吧；提起探索外太空，你又會想起什麼地方呢？德克薩斯州侯斯頓太空中心、佛羅里達州甘迺迪太空中心，可能很自然從你口中溜出來。但很少人會知道，二十世紀裏面許多天文學的重大發現，竟然是發生在一個不見經傳的亞歷桑那州小鎮 —— 旗桿鎮（Flagstaff）。旗桿鎮有兩個天文學研究中心，一個是羅威爾天文台（Lowell Observatory），而另一個是美國地質調查局的天文地質學部門。其實這兩個科研機構是息息相關的，著名的天文地質學家吉恩蘇梅克（Gene Shoemaker）便曾經橫跨兩個機構。
到底旗桿鎮的科學家有什麼重大貢獻，值得筆者在這裏大書特書呢？舉例說，冥王星（Pluto）便是在羅威爾天文台被發現，羅威爾天文台的科學家亦有份參與發現冥王星的幾個衛星和天王星（Uranus）的光環。還有，一九六零年代末期至七零年代初期太空總署進行「太陽神」登月計劃，月球車（Rover）便是在旗桿鎮設計的，而太空人亦在這裏受訓練。兼且，一九九三年，上述的蘇梅克曾經準確地預測到一枚巨大隕石會在一年後撞擊木星，隨後科學家開始意識到大氣層不足以保衛地球，現在羅威爾天文台有一個「追尋接近地球物體」計劃（Near Earth Object Search），預防隕石撞地球的浩劫。要述說這些有趣的歷史，恐怕寫幾萬字也不足夠，在這篇雜文裏面，我只是略略敘述發現冥王星這段故事。
 |
|
太陽神登月計劃的月球車是在旗桿鎮設計的。 |
尋找火星人與X行星的笑話
先說羅威爾天文台是誰人創辦的，答案當然是：羅威爾（Percival Lowell）先生。在十九世紀一名義大利學者觀察到火星有許多鴻溝，原本居住在波士頓的羅威爾，認為這些鴻溝可能是人工開鑿的運河，因此他領導一隊科學家來到海拔七千呎的旗桿鎮觀察火星，一八九四年他創立了羅威爾天文台，目的之一是探索火星文明，遺憾的是，其實根本沒有火星人，羅威爾的研究計畫成為了科學界的笑柄。
為了挽回聲譽，羅威爾鍥而不捨地開展另一項研究計劃，那就是追尋「X行星」，十九世紀末期，科學家相信在海王星（Neptune）之外應該還有另一顆行星，羅威爾稱這還未被發現的行星為「X行星」，可是，由一九零五年計劃展開直至一九一六年羅威爾逝世為止，「追尋X行星」仍然是一籌莫展。羅威爾可謂是含恨而終，看來追查「X行星」就好像尋找火星人一樣，變成了一位一事無成的科學家之奇恥大辱。
羅威爾去世之後，「搜索X行星」擱置了十三年，一直到一九二九年才重新展開，當時接受這個任務的科學家是年僅二十二歲的克萊德湯博（Clyde Tombaugh），湯博不鳴則已、一鳴驚人，只消一年時間，他便發現了冥王星！經驗老到的科學家窮畢生精力也交了白卷，到底這年青人採用什麼方法，在短短一年之內完成了這不可能之任務呢？
播放卡通片的方法研究天文學
筆者先後造訪過羅威爾天文台幾次，但最近一次才有機會參觀湯博當年用過的儀器，一看之下，我不禁瞠目結舌。湯博的方法簡單得令人難以置信，他使用的儀器名叫「快閃比較儀」（Blink comparator），不要被這名字嚇怕，所謂「快閃比較儀」，其實是一部快速輪流放映兩張照片的機器，湯博把在不同時間拍攝太空的兩張相片放進機器裏面，當兩張照片急促地交替出現時，便產生了動感的錯覺，如果有行星在天空移動，便可以被觀察出來。說穿了，小孩子以紙張製造卡通片，亦是基於同樣原理，在不同的紙張上面繪畫一組動作的不同片段，跟著好像洗撲克牌一樣，拉著紙角「放映」這疊紙，如是者便產生了動畫。基於這小孩子的方法，湯博比較過無數幅由羅威爾天文台望遠鏡拍攝的照片，結果發現了冥王星。
 |
|
起初這新發現的行星仍然名叫「X行星」，世界各地有無數人興高采烈地建議不同名稱，一名十一歲的英國女孩提出 Pluto 這名字，Pluto 是希臘羅馬神話中的一名天神，羅威爾天文台的工作人員一致接納了這個名稱，原因之一是： Pluto 的縮寫是 PL，羅威爾名字和姓氏的縮寫亦是 PL。從此以後，「羅威爾」不再是一個笑話，雖然羅威爾沒有親身發現冥王星，但沒有他推動追尋X行星，冥王星可能會推遲很多年才被發現，簡言之，羅威爾終於能夠在科學界佔一席位。
歷史，可以因著人一念之別而完全改寫，在追尋火星文明計劃失敗之後，羅威爾大可以鳴金收兵，眼看著探索X行星將會步上追查火星人的後塵，羅威爾天文台的負責人有一千個理由將這計畫束之高閣。而且，一個初出茅廬的年輕科學家，採用類似小孩子播放卡通片的方法探索外太空，誰會相信他可以對天文學作出偉大貢獻？
冥王星變了矮冬瓜
這故事還有下文，一九三零年之後，冥王星順理成章成為太陽系的第九行星，可是，二零零六年國際天文學會卻根據行星的新定義，投票通過「冥王星不算是行星」，因為冥王星圍著太陽公轉時沒有完全屬於自己的軌道，而且天文學家觀察到在太陽系周邊還有類似冥王星的細小星球，結果冥王星被歸類為「矮星」。這事件引起了軒然大波，美國新墨西哥州宣布不承認國際天文學會的決定，當冥王星經過新墨西哥州的天空時，它仍然會被當作行星。自此以後，英文字典多了一個新動詞：to pluto，意思是降級（demote）。冥王星，這個曾經令阿歷桑那州、旗桿鎮、羅威爾天文台、湯博引以自豪的名字，現在竟然令人聯想到「降級」、「矮化」、「燉冬菇」，真是此一時也、彼一時也。
然而，在過去兩年來，阿歷桑那州、旗桿鎮、羅威爾天文台，面對這事件時卻出奇地冷靜。筆者在上一次瀏覽羅威爾天文台時，忍不住詢問一位工作人員：「為什麼你們可以吞下這口氣？為什麼不採取強烈的抗議行動？」那位科學家淡然一笑，之後輕聲說：「觀測到冥王星，這科學發現就是科學發現，並不會因著重新定義、重新分類而失去其本身的價值。」
他頓了一頓，跟著繼續說：「而且，任憑你們怎樣稱呼冥王星，它還在那裏。」聽罷，我自言自語：「草木有本心，何求美人折？」
| ||
|
|
2008.5.28
Navigation
|
