18世纪伟大的数学家、天文学家拉普拉斯曾在他名垂千古的作品《宇宙体系论》中感叹：“人类虽然在极渺小的地球上测量天体，而人类自身是何等伟大！”

 

的确，一种小小的灵长类动物，在脱离蛮荒仅仅数千年后，竟会向周围广大的太空深渊窥测，远溯往古，探寻宇宙的结构和演化。凡此种种，足以令我们骄傲的同时，又有那么种难以置信的情愫。然而，拉氏能有如此豪迈的论调，很大程度得益于当时已经诞生了让人类能够“高瞻远瞩”的伟大设备——天文望远镜。

 

 

1608年，荷兰眼镜商人汉斯·里帕席为海军制造出世界上第一架望远镜，帮助政府击退来犯的西班牙侵略者。次年，也就是1609年，近代自然科学的开创者伽利略制造了一架6倍望远镜。接着，他又将自制的20倍望远镜的物镜对准夜空。就这样，伽利略成为天文望远镜的发明者，1609年也成为近代天文学的起点。明年是天文望远镜发明的400周年纪念，2007年底，由国际天文学会和联合国教科文组织共同提议，第62届联合国大会正式决定，2009年为国际天文年。

 

就在国际天文年即将来临之际，2008年10月，商务印书馆推出了由北京大学天文系教授、博士生导师吴鑫基，及其夫人、《中国国家天文》副总编辑温学诗共同创作的新著《观天巨眼——天文望远镜的400年》一书，为爱好天文的读者奉献了一份厚礼。

 

在《观天巨眼》之前，我国尚没有全面介绍天文望远镜的科普图书。1982年，科学出版社曾出版黄群和卞毓麟翻译、美国著名科普作家阿西莫夫创作的《洞察宇宙的眼睛——望远镜的历史》一书。但是，在这本书的原著1975年写成出版时，国际上大型射电和光学望远镜还比较少，空间望远镜更是起步不久。所以，《洞察宇宙的眼睛》在内容上有很大的局限性，图片也比较少，当时的印刷质量更不可能与现在相比。

 

天文望远镜的诞生对于近代天文学发展功不可没，在国际天文年到来之际，创作一本书来纪念它，无论如何都是必要的。天文学科普界的元老、中国科普研究所研究员李元说：“我国天文望远镜的应用研究都比较晚，相应的科普读物必然缺乏。明年就是国际天文年了，《观天巨眼》的出版时机选择得很好，很及时。”

 

吴鑫基、温学诗夫妇可算得上天文学领域一对令人称道的“科普伉俪”，二人先后合著《现代天文学十五讲》、《宇宙佳音》、《在科学入口处：30位天文学家的贡献》等科普类作品。从2002年开始，二人在《太空探索》杂志上陆续发表了一系列介绍天文望远镜的文章，旨在回顾天文望远镜发展的历史，缅怀为天文事业作出贡献的科学家。李元先生获悉后，多次建议二人将这些文章集结成书出版，后来恰逢商务印书馆的编辑余节弘前去约稿，在几个备选方案中，他尤为看重这个关于望远镜的选题，于是双方决定，在国际天文年即将到来的2008年底，将这本《观天巨眼》付梓出版。

 

 

本书序言的作者，是我国天文学界德高望重的王绶琯院士。当谈到这本书的两位作者时，他说：“我与吴鑫基相识多年，他是一位严谨的科学家，所写出的作品在科学性上是很考究的。温学诗主持《天文爱好者》多年，现在又在负责《中国国家天文》的编务，她的文笔很好。”

 

王绶琯院士认为，科普书有两个层次，一种是面对科学没有什么基础的读者的，另外一种是面对有一定基础或是对科学感兴趣的读者的，而《观天巨眼》属于后者，是“高层次的科普读物”。“技术和文明是互动的，技术在进步，文明也随之进步。这本书对天文望远镜的问题回答得很全面，从中能激发读者的兴趣，进而再去找更深入的资料。”王绶琯说。李元也认为：“这本书在我国天文望远镜的科普史上是空前的，它把整个天文望远镜的演变过程都写全了，是一部史话。在国际天文年将要到来之际，无论再出版什么书，这一本都是立得住的。”

 

从2000年开始，吴鑫基教授在北京大学开设了全校性选修课“现代天文学”，后来这门课又走出北大校园，应邀在北京外国语大学讲授。无独有偶，南开大学的苏宜教授更是从1993年开始，便在南开大学、天津大学两校开设全校性选修课“天文学概论”。诸如此类，知名大学中开设的天文学选修课还有很多，这些课程对于天文学普及意义巨大。

 

天文学家孙义燧院士在苏宜教授编著的《天文学新概论》一书的序言中提到了天文学科普所面临的一大难题：“在人们心中，天文学知识高深难解，像瑰丽的珠宝藏之深山，或像绚丽的鲜花周围荆棘丛生，可望而不可及。”因此他认为一本好的天文学普及读物，“就是使读者避开了数理方面的困难，比较轻松地了解到天文学的基本概念和近代发展，而又不失知识全面，逻辑严谨，深入浅出，条理分明。”而《观天巨眼》一书，恰恰符合了这个标准，因此王绶琯院士在序言中对该书的评价是“缜密、平易”。的确，所谓科普，便是要融缜密的科学性和平易的普及性于一体。

 

值得一提的是，《观天巨眼》一书，同时得到了政府部门的认可和支持。北京市人民政府为资助科普出版物创作设立的专项资金——北京科普创作出版专项资金对该书进行了资助。余节弘说，也是得益于此，该书才能在保证印刷精美的情况下，最大限度地压低定价。《观天巨眼》中配有大量实物图、光路图、景观图以及天体照片，吴鑫基说：“我们希望尽量多的人能看懂。有数理基础的，可以去研究各种天文望远镜的原理；没有基础的可以把这部分跳过去；基础再差些的，即使只看图也能了解天文望远镜的历史。”

 

 

作为一本科普书，科学价值首当其冲。《观天巨眼》从伽利略开始，历数天文望远镜发展史上每一个主要人物和事件：开普勒用两块凸透镜制成能得到实像的长筒望远镜，牛顿发明反射式望远镜，世界上最大的多镜面望远镜——凯克“双胞胎”，欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）“四兄弟”，标志射电天文学诞生的“旋转木马”，雷伯制造第一台抛物面天线射电望远镜，标志着射电望远镜新纪元到来的综合孔径射电望远镜，第一台进入太空的光学望远镜——“哈勃”……

 

提到历史上重要的天文望远镜，吴鑫基教授特别提到：“当然，每种望远镜的‘第一’都很重要，‘旋转木马’、‘哈勃’等等。然而，值得注意的还有射电望远镜发展史上革命性的综合孔径射电望远镜。”

 

与传统光学望远镜不同，射电望远镜不以可见光为观测对象，取而代之的是宇宙中天体发射的无线电波，也就是天文学中所谓的“射电”。卫星电视接收天线是大众所常见的，也就是俗称的“锅”，射电望远镜的物镜就和这个“锅”原理类似。

 

光学望远镜发展到一定时期，面临着重大的技术限制：比如大孔径光学玻璃的制造、巨大自重带来的镜面变形等等。而镜面拼接技术、主动光学方法和自适应光学技术的应用，才导致一批大型光学望远镜的诞生。如目前口径最大的光学望远镜“凯克”，口径达到10米，由36块小镜拼接而成；最大的单体光学镜“昴星团”，口径达到8.3米。射电望远镜的口径就更要大得多了，如今世界上已经有2台百米口径的可跟踪射电望远镜和305米口径的固定式球面射电望远镜。我国建造世界上最大的500米口径射电望远镜（FAST）的计划也已经获得国家的批准。

 

然而分辨率较低成为射电望远镜的先天不足，吴鑫基说：“百米口径射电望远镜的分辨率还不如业余光学望远镜的分辨率。但是，综合孔径射电望远镜和甚长基线干涉仪的发明，使射电望远镜的分辨率已经远远地超过大型光学望远镜的分辨率。可以说，这是翻天覆地的变化。”综合孔径射电望远镜开创了射电望远镜的新纪元，其发明者赖尔也因此获得1974年的诺贝尔物理学奖。

 

在长期的教学工作中，吴鑫基发现，选修天文学课程的非天文专业同学不只对具体的天文知识感兴趣。“对天文学研究方法和对天文学大师们成功的经验和人格魅力的介绍更能吸引同学们的眼球。”吴鑫基说。于是他就将这些方面的资料扩充到授课中，这个传统也延伸到了《观天巨眼》的创作。“现代天文学”结课之前，吴鑫基会让同学们就自己的收获写一篇小论文，其中很多同学都在文中表示，科学家的人格魅力给自己很大的震撼。这其中，也有与望远镜有关的故事。

 

1967年8月,剑桥大学的博士生乔丝林·贝尔女士承担“射电源闪烁”课题的观测任务，在5.6千米长记录纸上，她发现了与干扰非常相似的“信号”，她紧盯不放，最终同导师休伊什一起确认发现了一种新型天体——脉冲星。然而，导师因为脉冲星的发现而荣获1974年诺贝尔物理学奖时，贝尔女士却没有分享到这一殊荣。学界一片唏嘘过后，不可避免地产生了对休伊什的不满，这个时候贝尔女士却主动站出来为导师辩护，令人感动。

 

《观天巨眼》除了对各种天文望远镜的介绍，还不放过与其相关的每一个细节。书中穿插了大量科学家的事迹、相关发明和发现，同时独具匠心地设计了“知识链接”板块，介绍与天文望远镜有关的知识。加上该书旨在梳理天文望远镜的“全史”：光学望远镜的400年，射电望远镜的77年，空间X射线望远镜的38年……因此吴鑫基将自己作品概括为：科学、历史、人文“三维视角”的科普形式。

 

《科学时报》 (2008-11-6 B1 读书周刊)