解码火星的天文学家欧仁·米歇尔·安东尼亚第

良陆海 2024-08-06 19:01:08

这位希腊裔法国天文学家称得上是历史上最杰出的行星目视观测者。

世间所有行星天文学家里,欧仁·米歇尔·安东尼亚第(Eugène Michel Antoniadi)是最有名的其中一位。他所绘出的火星图不仅准确细致,艺术性也极强,因而闻名于世。同样让他为人铭记的,还有他与帕西瓦尔·洛厄尔(Percival Lowell)关于“火星运河”(早期的天文学家曾将分布在火星赤道南、北纬60°之间地区的细长直线网络误认为“运河”,但后来被证实那实际上是一种光学幻觉——译者注)一事的争辩。不过,虽然安东尼亚第名声在外,他的生平却鲜为人知。

这个生于垂死的奥斯曼帝国,来自它遥远首都的人,如何成为了技术如此高超的观测者?他又何以崭露头角,敢于质疑彼时天文学巨匠的权威呢?

在塔塔夫拉的成长岁月

1870年3月1日,欧仁·米歇尔·安东尼亚第出生于君士坦丁堡的塔塔夫拉地区(今土耳其伊斯坦布尔)。他的父母都是富商,从小到大,安东尼亚第什么都不缺。

早在几个世纪前,奥斯曼帝国时期的天文学研究就已达到了鼎盛。1421年,帖木儿帝国时任苏丹乌鲁伯格(Ulugh Beg)便在撒马尔罕(也就是现在的乌兹别克斯坦)建立了天文台。不过,在随后几个世纪里,科学发展严重停滞,直到19世纪初,日心说才在奥斯曼帝国得到正式认可。好在有大量此前用希腊语、法语和英语书写的天文学典籍留存了下来,想必精通这三门语言的安东尼亚第一定饱览群书了。

安东尼亚第不仅仅是受过良好教育这么简单,从某种程度上说,他还算得上是位学者。他有着非凡的专注力,只要遇到能吸引他的事,就会沉浸其中,哪怕他之前热切追求的事业也得为之让路。他还喜欢思考事物的运作方式,从系统行为中总结基本规律。但他研究的一般是天文学,或是建筑作品等事物,对人类行为之类的研究得不多。除此之外,安东尼亚第称得上是过目不忘,仅仅看过一次的风景,随手便能还原出来——这对他后来绘制火星地形图有很大帮助。

安东尼亚第年轻时,国家的社会环境和政治环境不断恶化,让他只能更加埋头专注自己无比热爱又过于小众的事业。到了19世纪中期,奥斯曼帝国已沦为“欧洲病夫”,从专制走向衰落,最终惨遭灭亡,一切都是既定的道路。在这个过程中,1877-1878年的俄土战争起到了重要的催化作用。战败后,奥斯曼帝国需要向胜利方支付巨额赔偿,对国家财政构成严重打击。尽管安东尼亚第那时生活在塔塔夫拉,相对而言几乎没有受到什么影响,但他肯定也已经做好了逃往欧洲的计划,特别是去法国的事。

第一次世界大战前夕,局势愈发紧张,此时只有一个行业能从中获利:武器制造业。令人意想不到的是,安东尼亚第的表兄正是臭名昭著的军火商瓦西里奥斯·扎卡里亚斯(VasileosZacharias),此人还有个更耳熟能详的名字,叫巴希尔·扎哈罗夫(Basil Zaharoff)。扎哈罗夫借着向冲突双方出售武器等一系列腐败的商业行为,一跃成为欧洲最有钱的人(后来许多电影中的反派都借鉴了他的故事,比如詹姆斯·邦德系列电影中的恩斯特·斯塔夫罗·布洛菲尔德)。如果说安东尼亚第以研究火星——以战争之神命名的行星——而闻名于世,那么他表兄崇拜的则是另一名战神。扎哈罗夫最“成功”的一件事,是他大力推广了英国发明家海勒姆·马克西姆(Hiram Maxim)造的机关枪。死在这种武器下的人数大概算是人类历史上之最了。

在扎哈罗夫满欧洲寻找客户的期间,安东尼亚第则忙着绘制太阳黑子、火星、木星和土星的图纸。那段时间他很可能是待在他在马尔马拉海王子群岛的避暑别墅里,架着一台小型折射望远镜,照着目镜描出了许多精美的图画。他把成果提交给法国天文学会,也就是1887年由卡米伊·弗拉马里翁(Camille Flammarion)创立的学会。1893年,就在安东尼亚第成为法国天文学会会员的两年后,弗拉马里翁折服于安东尼亚第的才华,聘请这名23岁的年轻人去他位于奥日河畔朱维西(法国中北部城市)的天文台担任助理天文学家。弗拉马里翁的城堡里有一台23厘米口径折射镜,他用这架望远镜观测行星,尤其是火星。在从土耳其移民到法国途中,安东尼亚第很可能乘坐了著名的东方快车,或许就是和他堂兄扎哈罗夫一起来的。扎哈罗夫财大气粗,想必有一间独立包厢。

火车停在了巴黎南部的一个小镇,安东尼亚第从此开始了新的生活。不过他从未住过奥日河畔朱维西,而是住在巴黎最贵的第八区。就算放在今天,第八区也依然名声不减,里面都是豪华酒店和设计师精品店。安东尼亚第肯定是很想给弗拉马里翁打工的,可这位著名的法国天文学家每月只付他300法郎(相当于如今的1万人民币左右)。不仅如此,安东尼亚第所有作品在法国的出版权都要归弗拉马里翁度独家所有。这一切都导致到了最后,安东尼亚第终于心生怨怼。但一开始他还是很愿意的,觉得前途一片光明。弗拉马里翁的人格魅力颇为出彩,脑子里充斥着各种想法。那时他刚刚完成了代表作《火星计划》(La Planète Mars),详细总结了从伽利略开始到1892年间的所有火星观测结果。在弗拉姆马里翁的影响下,安东尼亚第的主要研究兴趣也集中在火星上。移居法国之前,安东尼亚第还加入了新成立的英国天文协会(BAA),并在1896年当上了火星部门的主任,负责编辑火星部的工作史录。

两个个性强的人朝夕相处久了,不可避免地会闹翻,弗拉马里翁和安东尼亚第就是这样。其实从一开始就能预料到这个结局了,年轻人怎么会一直甘于在长者的支配下工作呢?1900年,安东尼亚第写说“我实在受不了弗拉马里翁了”,随即便辞去了这份工作。

与火星命运相遇

1902年,安东尼亚第与凯瑟琳·塞瓦斯图普洛(Katherine Sevastupulo)结为连理。凯瑟琳也来自一个富裕的君士坦丁堡希腊家庭,从此二人经济有了保障,家庭十分幸福。他们依然生活在第八区,但是换了个新住处,自此在那生活了很多年。或许是因为跟弗拉马里翁的这段经历给自己留下了阴影,又或许只是不安现状,总之,安东尼亚第似乎放弃了天文学,这反而让他有时间培养起其他兴趣。1893年,安东尼亚第开始学习国际象棋,在此方面投入了很大的精力,果然最终棋艺精湛,近乎大师,还赢得了不少含金量相当高的比赛。

最重要的是,他又投身于一项庞大的任务,去绘制伊斯坦布尔圣索菲亚大教堂的内殿,并(首次)拍摄下来。1907年出版的三卷本《圣索菲亚图集》(Ekphrasis tes Hagias Sophias )便出自于此。绘制过程中,安东尼亚第磨练出了细致入微的绘画风格,画什么都极为逼真,后来给英国天文协会绘制火星地图时,这项技能展露无遗,比如大量使用相当耗时的点画技术,即用许多微小圆点勾勒一幅场景。

1909年夏天,安东尼亚第参加完在雅典举办的一场国际象棋后,在信箱里发现了一封默东(法国中北部城市,大巴黎都会区的一部分)天文台台长亨利·亚历山大·德斯兰德雷斯(Henri-Alexandre Deslandres)邀请他去巴黎的信,而只要去了,就有可能利用默东大折射望远镜(Grande Lunette)观测到那年的火星大冲。默东大折射望远镜孔径为83厘米,是法国眼镜商保罗·亨利(Paul Henry)和普罗斯佩·亨利(Prosper Henry)兄弟俩的杰作,即使在今天,它仍然是欧洲最大的折射式望远镜。面对如此诱惑,安东尼亚第无法抗拒,重新拾起了对天文学的热情。他漫长的学徒生涯也终于结束了,现在成了一名完美的大师,一位火星观测的王子。

那年夏天,火星即将接近9月下旬大冲的位置,一场前所未有的沙尘暴几乎抹掉了火星上的大部分地貌。与此同时,地球上另一场风暴也即将尘埃落定。可能是合作关系不再了,安东尼亚第与弗拉姆马里翁的关系明显好了很多——好到什么程度呢,弗拉姆马里翁邀请安东尼亚第去他在奥日河畔朱维西的家里,帮在他草坪上安装一架21厘米(8.5英寸)的卡尔弗反射望远镜,监测火星上的情况。时间来到9月,火星上的尘埃基本消散,表面细节又一次浮现出来。

1909年9月20日,安东尼亚第终于在默东大型折射镜的目镜前就位。这一夜相当神奇。尽管巴黎上空的大部分恒星都隐藏在层层薄雾之后,空气却异常平静——简直是所有行星观测者的梦中情天。安东尼亚第的视野相当不错。“第一眼看到这个星球,”他在给英国天文协会月刊的一份中期报告里写道,“仿佛如有神助……我无法相信以我们目前的观测技术能获得这么好的火星图像。”

从19世纪90年代至20世纪初,人们对火星运河的争议达到顶峰,几乎每个火星观测者所绘制的地形图上都有纵横交错的线状运河——就连安东尼亚第给英国天文协会月刊火星板块递交的图纸也是如此。如今,在默东大折射镜的加持下,这颗红色星球呈现出了不同的面貌。在320倍的放大倍率之下,安东尼亚第看到了“一派令人困惑的景象”,“地貌特征没有规律可循,但一切又不像突变而来,要发挥大胆的想象力才能构想出这样的场景,难以名状。”他观测到,这些地貌细节并不是呈线状排列的,虽然不规则,形状多变,但确实是自然形成的,合乎逻辑。南边的大瑟提斯暗区(Syrtis Major)犹如迷宫,第勒尼安海区(Mare Tyrrhenum)像猎豹皮一样,看起来斑斑驳驳。

如果是一名普通的测绘观测者看到细节如此丰富的火星地貌,可能连试着画一画都不想试。甚至连安东尼亚第自己都说,想要把每一个细节都完美地展现出来,“显然超出了人类的能力范围”。但正是这一点体现了他做学问的品质。安东尼亚第潜伏在黑暗中,随着圆顶的天窗打开,这颗明亮的星球像炽热的炭火一般在夜空中闪闪发光。安东尼亚第专注地盯着一小块天区,等待着最有利的时刻,期待捕捉到每一个细微之处,牢牢地刻在记忆中。每个相邻的天区都是如此,直到一闭眼,所有形状都正确归位,安东尼亚第离开目镜,坐在桌旁,迅速把脑中的一切都记录在案——效果相当好。

从巴黎到亚利桑那

在默东的那个具有纪念意义的夜晚到来之前,安东尼亚第与美国著名天文学家、火星运河专家帕西瓦尔·洛厄尔在失联多年之后终于再次通信。几年前,洛厄尔发表了金星的观测结果,安东尼亚第对此提出了尖锐的批评。此次复联,安东尼亚第为自己之前的语气道歉,承诺将自己在默东的工作成果寄给洛厄尔。在洛厄尔眼里,安东尼亚第就像个观测新手一样。作为回应,他向安东尼亚第讲授了观测行星的正确方法,包括弗拉格斯塔夫天文台的惯用手段,比如把望远镜的镜面稍稍合上,让孔径与上方经过的气室大小相符。

自1894年开始观测火星以来,洛厄尔就知道,火星大气一般都是晴朗的。也正因如此,他一直没有注意到那年夏天席卷火星的沙尘暴,反而将观测火星细节比较模糊的原因归结在地球上面,认为是地球的天气影响了火星的观测。于是,直到9月底,他才零零星星观测了几次,说在火星上发现了两条新“运河”。9月30日,洛厄尔也绘制了安东尼亚第在10天前绘制的火星大瑟提斯暗区。安东尼亚第画得相当美妙,两人在绘画风格上的差异让人难以相信他们画的是同一个地方。

直到11月初,洛厄尔才收到安东尼亚第的画。考虑到安东尼亚第没有按照他的建议关小遮挡望远镜孔径的镜头盖,洛厄尔觉得这位年轻的天文学家技术太差了。在洛厄尔看来,安东尼亚第所看到的火星,一定是受到了“一种细微模糊的影响”,“他自己很难发现,而这种模糊感会将真正连贯的细节特征变成镜头里明显的斑块。”安东尼亚第认为这一论调很可笑,两人争论了一阵子,但最终还是互持保留意见。洛厄尔坚信运河是存在的,然而最终,真相的天平倾斜在了安东尼亚第的一边。

安东尼亚第1909年完成的火星绘作见证了他最辉煌的时刻。1911年,他用默东大折射望远镜对火星和木星做了进一步观测。后来圆顶维修,望远镜有几年没有启用。第一次世界大战期间,安东尼亚第花大量时间处理了英国天文协会火星部门积压的报告。与此同时也做了些与战争有关的工作(具体情况不详),并因此获得了法国荣誉军团勋章。1917年,安东尼亚第辞掉了主任的职位,也彻底退出了英国天文协会。由此可见,在撰写协会年鉴的工作量和战争的重重压力下,安东尼亚第脆弱的身体每况愈下。即便如此,安东尼亚第始终坚定着一个真正业余观测者的理想——一旦兴趣变成了一种折磨,就没必要再坚持下去。正如他在写给皇家天文学家弗兰克·戴森(Frank Dyson)的信中所说,“(科研)必须要为了科学本身,要出于对真理纯粹的热爱,而不是为了它所附带的掌声和利益。”安东尼亚第又一次拾起了下棋的爱好,一段时间后还是回到了默东,观测火星1924年的大冲。不仅如此,他这段期间还开始了一系列对水星的观测。

1940年6月,纳粹占领了巴黎。安东尼亚第的身体开始恶化,尽管经济宽裕,但他同大多数巴黎人一样,“掰着指头过日子,国家给的一点点食品救急包勉强维持着人民日常的口粮,公寓里的炉子只能烧木屑来取暖,”当时的报纸上有文章如此写道。

安东尼亚第继续在默东做着观测工作,每年都会和同事一起前往奥日河畔朱维西,为弗拉姆马里翁(1925年逝世)扫墓。年轻一代的行星观测者对他充满敬畏,不敢靠近。法国天文学家热拉尔·德·佛科留斯(Gérard de Vaucouleurs)说他“生性粗鲁”,但还是承认他是“迄今为止最好的行星观测者,能将转瞬即逝的镜中之景落于纸面,天赋异禀,技术超群”。

安东尼亚第在1 9 4 4 年去世前销毁了自己的所有学术成果(可能是为了避免落入纳粹手中),但他在1913年写给美国天文学家爱德华·爱默森·巴纳德(Edward Emerson Barnard)的一封信中描绘了他希望自己在人们眼中的样子:

“……我唯一的抱负就是捍卫真理,容易被推翻的东西一概不写。我们要确保自己的观测结果永存,确保我们对天体的描述准确……只有如此,我们才能鞠躬尽瘁,含笑九泉。”

——译自《天空与望远镜》杂志2023年12月期

文/ 比尔·希恩 译/刘晗

责任编辑/叶青

作者简介:早在1965年水手4号飞越火星之前,比尔·希恩(Bill Sheehan)就已经开始钻研火星了,这份狂热一直持续到毅力号火星车时代。他是现代经典著作《发现火星:红色星球的观测和探索史》(Discovering Mars: A History of Observation and Exploration of the Red Planet ,亚利桑那大学出版社,2021年)的作者(与吉姆·贝尔合著)。

译者简介:刘晗,北京外国语大学翻译学博士,北京师范大学天文学学士;对外经济贸易大学英语学院讲师;合译有《宇宙中最微小的光》《“哈勃”的宇宙》等书。

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良陆海

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