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发表于 2016-2-4 22:39:59
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15年来,三个互相竞争的天文学家团队追逐着同一个梦想——在地球上建造最宏伟的望远镜。这些观星巨镜的口径将是现有最大光学望远镜的三倍,足以为环绕其他恒星运行的行星拍照,并能穿越广袤的宇宙空间,追溯临近宇宙大爆炸的时刻。
这样的梦幻天文台计划共有三个:由欧洲南方天文台(ESO)发起的欧洲极大望远镜(European Extremely Large Telescope,E-ELT);由美国、澳大利亚、巴西和韩国的多家研究机构(如卡耐基研究所等)参与的巨型麦哲伦望远镜(Giant Magellan Telescope,GMT);由美国加利福尼亚大学、加州理工学院、加拿大大学天文联盟、日本国立天文台、中国国家天文台和印度科技部共同建设的三十米望远镜(the Thirty Meter Telescope,TMT)。建造这三个望远镜共计将花费大约40亿美元,但到目前为止资金尚未全部落实,每个项目都在寻求更多的投资。其实,现在本应至少有一个巨型望远镜已经投入使用,而不是三个望远镜各自制造了一部分硬件,等待运往荒凉的台址。
三大望远镜大概都会在2020年后蹒跚着越过竞赛的终点线,建成并开始运行,但这已较原定计划延迟,且花费也将超出预算。这一切是怎么发生的?为什么会有目标相同的三个独立项目同时争夺经费?为什么它们不联合起来呢?这样至少可以确保不会所有计划全部失败。
这些问题一再被问及,提问者中还包括一个困惑的美国国家委员会——它负责评估对其中两大望远镜(GMT和TMT)的资助。我们采访了数十位科学家,也讨论了这个问题:如果不是有三个,而是只有一个或者两个项目会怎么样。几乎所有人都同意,如果参与竞争的几组天文学家没有拒绝一再出现的合作机会,人类会比现在更接近下一代巨型望远镜。这场竞争早在20世纪初就开始了,之后在个人冲突、沟通不畅、技术竞争和不断增强的敌意的驱使下一直持续至今。
历史恩怨
故事始于1917年。雄心勃勃的天文学家兼天文台长乔治· 埃勒里·海尔(George Ellery Hale)向世人展示了一个全新的科学设施:一台口径为100英寸的天文望远镜。
在望远镜的世界里,尺寸是很重要的,主镜越大,就能看得越远。新的望远镜坐落在威尔逊山上,就在当时仍拥有黑暗夜空的洛杉矶郊外。这台望远镜的落成使得地球上所有其他望远镜都相形见绌。其革命性的口径迅速带来了革命性的科学发现。埃德温· 哈勃(Edwin Hubble)用它发现了我们的银河系不过是宇宙中无数星系中的一个,并发现了宇宙正在膨胀的证据。
但海尔并不满足。他还想要一个更大的、200英寸的望远镜。100 英寸望远镜由卡耐基华盛顿研究所负责建造和运行,该研究所是由钢铁大王安德鲁· 卡耐基(Andrew Carnegie)捐资创办的。卡耐基不愿再花数百万美元上马一个新的望远镜,所以海尔狡猾地把项目推介到卡耐基的竞争对手——石油大亨约翰·D·洛克菲勒(Edwin Hubble)的基金会。1928年,洛克菲勒亲自批准了海尔的200英寸望远镜计划,最终共投资600万美元,是当时最大的一笔科学项目捐款。
这样做有一个隐患:卡耐基研究所的天文学家是世界上唯一一支具备建造新型望远镜的专业知识和经验的队伍。但洛克菲勒不愿意投钱给自己老对手的慈善基金。“这是不可能的事。”历史学家罗纳德· 弗洛伦斯(Ronald Florence)说。他是《完美的机器》(The Perfect Machine)的作者,这是一本关于200英寸望远镜的书——“于是,一大堆问题出现了。”
海尔想出了一个办法:洛克菲勒把建造望远镜的钱捐赠给加州理工学院——距离加州帕萨迪纳市的卡耐基天文台的总部不过两英里(约3千米)。当时的加州理工学院还只有一个雏形,一个天文学家都没有,更不用说天体物理学系。尽管如此,洛克菲勒基金会还是资助加州理工学院建造海尔的新望远镜以及望远镜的台址——位于圣迭戈县的帕洛马天文台。海尔认为,卡耐基的领导层会发现这样一个宏伟的天文观测设施的吸引力是不可抗拒的,从而会出借他们的专家来设计和建造新的望远镜。
但海尔错了。据弗洛伦斯所说,这份协议激怒了卡耐基研究所的主席约翰· 梅里亚姆(John Merriam),他认为这是一种不可饶恕的欺骗行为。他试图破坏这个项目,拒绝让卡耐基的科学家提供帮助,并想迫使洛克菲勒基金会撤出。绝望的海尔找到了外交官伊莱休· 鲁特(Elihu Root),他是洛克菲勒和卡耐基的一个共同的老朋友。鲁特说服了梅里亚姆,使他最终签署了该项目。但这仅仅是开始。梅里亚姆怒气未消,此后多年他一直试图从加州理工学院夺取控制权。如弗洛伦斯所说,两个机构间变得越来越互不信任。
梅里亚姆退休后,两大机构达成了难得的休战协议。洛克菲勒基金会和它的天文学领域对手达成了这样一个协议:当这个200英寸的望远镜建成并初光时,它的所有权仍归属于洛克菲勒,但卡耐基研究所将负责它的运行。
两个机构之间脆弱的关系不可避免地影响到科学界,尤其是在20世纪60年代早期,荷兰裔美国天文学家马尔滕· 施密特(Maarten Schmidt)发现了类星体之后。起初,类星体看起来仅仅是天空中的暗淡恒星,但进一步的研究表明,它们实则距离非常遥远,光度高得不可思议。神秘的类星体迅速成为天文学最热门的研究课题,加州理工学院和卡耐基的研究人员争相使用世界上最大的望远镜来研究它们。为了争抢观测时间,有时陷入“初中水平的琐碎争端”,弗洛伦斯说。
1979年,在紧张关系持续了半个世纪之后,加州理工学院终于试图结束这样一个勉强的共管关系。这次分家并不顺利,掺杂进了强烈的个人恩怨。卡耐基的传奇天文学家艾伦·桑德奇(Allan Sandage,已故)一生都在帕洛玛天文台工作,此后却拒绝再次涉足该天文台。“这是离婚,你要选择站在丈夫或妻子一边,”弗洛伦斯说,“没人能够同时做双方的朋友。”
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巨型麦哲伦望远镜概念图 |
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