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第14章 穿越时空的视线(2)

在科学史上,很多时候都是先有理论,再由实验求证。而在望远镜的历史上,却是发明在实践中产生后再获得理论支持。17世纪,荷兰人惠更斯从另外一个角度论证了长身望远镜的必要性。他发现,曲率越小,透镜成像质量越好。而曲率越小,焦距便越长,望远镜的镜身也就必须随之加长。因此,他亲手制造的望远镜竟达到了37米的长度。1659年,他向全世界宣布了几年来用长镜身望远镜获得的惊人观测结果:土星被一道又薄又平的光环围绕着,而且,光环的任何一处都不与土星表面相接触。于是,一个长镜身望远镜的时代便到来了6有的望远镜的前端要吊在高髙的桅杆上,还需要许多工人使用绳索才能使之起落升降。当时的人们并不懂得,决定望远镜放大倍数的,是透镜的直径而不是焦距的长短。因此,望远镜的长度才有增无减,最长的竟达到了65米。

针对这种情形,英国人胡克为了缩短望远镜镜身又保持物像清晰,提出了反射镜的最初构想。最后,还是科学巨人牛顿把这一设想变成了现实,于1668年亲手制造了第一架长度仅15厘米的短身望远镜。但这并不意味着一个新的观天时代已经到来。望远镜在解决了像差问题后,还被色差问题所困扰。所谓色差,是指望远镜图像周围出现彩色环使观察目标模糊的缺陷。牛顿用一棱镜使白光折射,形成了红、橙、黄、蓝、绿、紫的光谱色带,说明白光实际上是不同颜色光的混合体。牛顿认识到,色差是光通过透镜折射形成光谱的必然结果。

牛顿科学地解释了光谱现象,却又认为这是永远无法纠正的。由此,使人联想到在量子力学领域有过重大发现,却又得出错误结论的爱因斯坦。对此,有人很快提了质疑。苏格兰数学家格雷戈里问:眼睛就是一块透镜,为什么就没有造成色差?

英国律师兼数学家霍尔设计把两块透镜组合在一起,从而成为一个双凸透铲,使光会聚到焦点,而不致使颜色光散开。他把这个新装置叫做肖色差镜。1733年,霍尔终于制出了物镜直径为65厘米,镜身仅长50厘米的消色差折射望远镜。这才宣告了短镜身望远镜时代的真正来临。

消色差望远镜虽然消除了色差,但当时的技术条件只能制造出直径10厘米的透镜,而透镜的大小则决定了星空观测者的视界。直到1744年,英国天文学家威廉·赫歇耳制出一块45厘米的反射镜,并把它装到一架6米长的望远镜里。并于1781年发现了太阳系的第七大行星——天王星。这是伽利略首次把望远镜用于天象观测后,用望远镜发现的第一颗行星。

1786年,赫歇耳决定制造一架反射镜口径为122厘米,镜身长122米的大型望远镜。为此,英王乔治H世捐赠2000英镑。1786年,这架巨大的望远镜终于竖立起来,犹如一尊重型大炮直指天空,从此揭开了望远镜巨型化的新纪元。巨型望远镜宽广的视野,使人们可以同时观测足够多的恒星,从而把人的目光引出了太阳系外,引向了整个宇宙空间。1805年,赫歇耳就提出了太阳以每秒175公里的速度朝武仙座方向运动的论断。这一结论是革命性的,在伽利略、开普勒、牛顿之后,评语明了太阳和太阳系在银河系中的运动,从而宣告了太阳不是宇宙的中心。

现代望远镜技术的发展,以美国1895年制造的巨型望远镜为开端。这架望远镜用一块101厘米宽、230千克重的透镜装在18米长的镜身里。整座望远镜的重量达到一万八千多公斤。20世纪20年代,施密特又将反射望远镜的折射望远镜两者的长处加以综合,提出一种新式巨型望远镜的方案。1930年,第一架施密特望远镜问世,它令人吃惊地增加了大型望远镜的效能,可用于宽视场的巡天工作,配合新发明不久的望远镜照相机,取得了多达100万颗星象和10万个以上星系的照片。

1910年,芝加哥大学天文学系毕业了一位名叫哈勃的学生。这个在未来天文学界将独树一帜的人物,却收拾行装去英国改学法律。1913年回国在肯塔基州从事法律工作。第一次世界大战爆发的1914年,他又突发奇想,回到天文界并获得博士学位。1919年,他进入威尔逊山天文台工作30多年,直到离开这个世界。他是星系天文学的开创者。就像人类社会存在着人、家庭、乡镇、城市和国家之类的组织,宇宙中也存在着相似的阶层构造:星球、星团、星系、星系团、超星系团。将人类维系在一起的有多种多样的因素,而把宇宙间的众多天体维系在一起的,却只有一种力量:引力。大约一百个星系构成星系团,它们之间完全靠彼此间的重力吸引而保持着聚合状态。每一个天才的天文学家把眼睛离开望远镜时,都会告诉他们的同类些什么。伽利略是这样,牛顿是这样,哈勃也是这样。

被哈勃窥破的最大的宇宙秘密是红移。那是光所透露出秘密。这种光线在另一双眼睛里根本就不算什么,那不过是几束略略有些变化的光罢了。但哈勃告诉我们,那是星球在离我们远去,虽然,我们不知道它们将去到哪里。但我们从此知道,从无限扩展的空间里,我们也能看到时间。一个超新星爆发的光芒到达地球时,光已经很冷很冷了,因为它已经在茫茫天宇里旅行了数十万光年,那就是过去的时间。而一些星星正在死去,那就是我们太阳系将来的时间。

是的,从此我们的视线在穿越空间的同时,也正在穿越时间。现代天文学为我们建立起了一个崭新的时空观。正由于此,美国宇航局在1990年把第一架被美誉为“最新型的观测宇宙的眼睛”的太空望远镜发射到地球轨道上时,要用哈勃来命名。

哈勃太空望远镜几乎就是好事多磨的故事里的典范。早在1977年美国便通过了预算,并订于1981年正式升空。最初的延误出现在可视为望远镜生命的主镜片上。为了达到太空总署的严格的技术指标,这块直径达24米的巨型镜片完全靠人工研磨,一下就花去了5年时间。后来,又是电脑程序缺陷再次延误了升空时间。等到这一切问题解决后,又出现了1986年“挑战者”号爆炸事件。这次,不止是哈勃望远镜,美国所有的太空计划全线推迟。直至1990年4月10日,哈勃终于站在了发射台上,却又在发射前五分钟出现油压系统故障,在最后一分钟发射被迫取消。让两千多名屏息静待的天文学家的希望再次落空。

1990年4月24日,在耗费了9年时间和7亿美元,哈勃望远镜终于升入太空。从这一天起,天文望远镜就可以克服地球大气带来的障碍,来捕获来自更大空间与更远时间的光线了。

哈勃望远镜在升空一个多月后正式运行。这时,天文学家们却发现,因为焦距调整问题,哈勃传回地面的信号模糊不它的画面解析能力仅达到原设计水平的二十分之一。问题就出在主镜片上,它的边缘比预计的平坦了0002厘米,从而造成了难以克服的球面像差。要知道,人们将哈勃送进太空,就是为了观测遥远的天体、探索宇宙初期,也就是时间开始时的状况,如此一来,这些计划便也无从实现了。

于是,科学家们决定进行太空维修,为其加装一个名叫COSTAR的修正装置,并添加隐形镜片,以恢复主镜片的功能。1993年12月2日,七名宇航员搭乘“奋进”号航天飞机升空,执行维修哈勃的任务。他们用机械手臂将望远镜收回到货物舱中,直到12月10日,经过维修的哈勃脱离了太空船,回到了它自己的轨道上。按维修小组的话说:他们“终于完成了病人的眼部手术”。为了检验维修效果,地面控制人员将其对准了位于室女座星系团的M100涡漩星系。天文学家们欣喜地发现,即使是数千万光年之遥的星系,也像是30光年距离的物像一样清晰。对于这样一个成果来说,任何失败与曲折都是可以承受得了。

但人们又在期待依靠哈勃做出更多的发现。于是,便有了第二次维修哈勃的行动。1997年2月11日,“发现”号航天飞机升空。太空人在此次飞行中共进行了四次太空行走,为哈勃增加了红外线观测装置一台分光仪。哈勃提供的更多的深空信息,鼓励天文学家们计划在以后的年代再对它进行一两次武装,使其在正式退役前,为我们勾勒出一副更加清晰的宇宙图景,提供更多的讯息,让我们描绘宇宙初始于终结时的情态。

伽利略把望远镜对准月亮那一刻,数十倍地扩展了我们的视场。哈勃望远镜却将我们的视线在几乎穿透空间的同时,也穿透了时间。

仅仅从科幻创作的眼光来看,这一系列的发明引发了时空观念的改变,这其实也为科幻小说家们重新考虑时空以及这个世界的关系提供了新的视角。美国科幻作家特德·奇昂在其新作《巴比伦塔》里,就以古老的圣经故事为题材,对地狱与天堂的关系进行了一种纯空间意义上的想像。

而在爱因斯坦们,霍金们在探索追问望远镜在我们面前展开的时空何以如此时,都在设想超越之一切宏大无边之上的终极力量。对于这一切,阿西莫夫却只写了一篇精巧的短篇《眼睛不仅甩来看东西》,描绘出一种梦境般的力量,一种律动不巳的欲望。今天,我们相信,科幻小说还有着许多已知与未知的空间,因为,还有许多望远镜等待开启,茫茫太空中还有许多的光线,许多的信号,正要抵达,或者刚刚出发。

科技时代的文学

我无意在此以学术的方式论证一个巨大,因此也容易空泛的题目。

作为《科幻世界》杂志的主编,我面对的问题总是非常具体的。一篇科幻小说放到面前,一方面考虑着怎样和作者商讨,使之更趋完善,更具意义;另一方面也会去想象读者对这样一个故事可能在哪些方面,有着什么样的期许。就这样煞费苦心地把不同题材,不同风格的作品放在一起,推询市场。当期的行销量立即反映出我们,特别是我这个主编对读者的阅读期待把握到了一个什么样的程度。

然后,我们小心翼翼地进入下一期稿件的编辑。一份成功的期刊,就是由每年12个枯燥的循环所组成。在这种循环中,以年轻人为主的杂志读者群一点点扩大,科幻出版物在图书市场上逐渐扩大着自己的空间。与此同时,科幻作为一种新兴的文学样式,也在新的时代背景下得到越来越多的理解与认同。

科幻,特别是中国科幻在我的眼里,是一个动态的存在,而非一种静态的观念。是一种刚刚处于成长期的文学样式,而不是一种可以盖棺论定的经典。

从大的背景上着眼,中国在20世纪的最后20年迎来了一个飞速的发展时期。很多人看待这个时期,容易从政治与经济的角度着眼。影晌深远的“五四”运动,在呼唤德先生的同时,也发出了对科学这位赛先生的呼唤。但是,后一种呼唤并未成为全民族的共识,甚至在知识分子和政治家那里,科学的作用也并未得到足够的重视。但是中国的改革开放,经济的发展需睪科技的强力支撑。在中国的经济生活中,科技力量也在起着越来越大的支撑作用。这种作用也因此日益渗透到中国老百姓的生活当中,中国社会的各层面,都程度不同地享受到了科技进步带来的实际利益,并真切地觉察到在与生俱来的生活工作压力中感到了科技的沉甸甸的分量。

年轻人对科技的好处与压力有着更多的敏感。有了这种敏感,科技便会受到关注,关注的结果便是有少部分人尝试表达,并有更多的人准备从别人的表达中寻找相似的感触。这便是中国科幻小说重新复苏,并进人一个空前发展时期的真正契机。在50年代,葚至80年代初期,人们阅读凡尔纳等等科幻作家,更多是出于经典阅读的意义,而不把科幻小说看成现代科技社会现实的曲折反映,看成人们在一个发展加速的社会里一种新的精神需求。20世纪末,情形有了很大的变化,人们阅读科幻是因为需要站在科技的平台上展望未来,需要用科技含量很髙,而且用了科学方法解释世界的文学作品来缓释科技社会所产生的特殊压力。主流文学界有一个响亮的口号,便是关注现实,但一直对科学技术已经成为强大的社会现实,成为文化的一个部分视而不见。于是,很多的文化与文学(包括我个人的创作)所显现出来的都是一种回顾性的姿态。显现出来的是一种基于农耕文化的向后看的眼光。很难想像,在现代社会中,一个民族只靠内省与回顾便能与整个世界的发展步伐协调一致。

而科学的眼光是永远通向未来的。

不断成长的年轻一代人也属于未来。

于是,在科技时代的背景之下,一代年轻人与科幻小说遭逢,并且越来越热爱便是一种必然了。

过去,中国的知识分子总把自己定位在一种“居高声自远”的地位上,夸大了自己对社会的教化功能。在相当长的一段时期,中国科幻也高扬着教化的旗帜。这面旗帜上的烫金大字便是科学普及。在大多数情况下,科学普及不幸又被很功利地解释为科学知识的普及。于是,科幻文学最具吸引力的部分:在科学基础上面对未来的壮阔想像力减弱了,飞扬在故事中的探索精神与人文精神极度萎缩,自然,对读者的吸引力也大打折扣。直到今天,我们在作中还会面对过分从具体的知识层面强调科普性所带来的负面影响。一个有趣也令人悲伤的例子是,当很多大中学生如痴如醉地阅读科幻的时候,已经失去了未来想像力的家长与教师会发出非常困惑的疑何:这些很久以后才可能实现的东西有什么用处?

说实话,面对这样本质朴素的诘问,我无法做出令对方满意的回答。

于是,我只能反诘:未来有什么用处呢?

其实,老师和家长们所以提出类似的诘问,与科幻界被强行做出狭隘的科普定位相关。虽然我们知道,在现代社会,具体的科学技术包含在一种新型的产品中推向市场时,在居于学术前沿的科学家那里,在一些世界顶尖的实验室里,已经过时了。并不居于学术前沿的作家消化了这些已经市场化的技术,再以文学的方式传递给公众时,已经处于一种被换代的技术了。目前,大量畅销一时的科普精品中,也越来越少科学知识的介绍,而更多站在学科前沿,对发展的方向与可能进行展望,其中贯注着浓烈的科学精神与人文关怀。而科幻小说反而受落后观念的束缚而裹足不前。