第30屆IAU大會維也納散記
會議掠影
第30屆IAU大會於2018年8月20日~31日在多瑙河畔的維也納奧地利會議中心舉行，8月25日和26日兩天休會，會期10天。筆者和北京天文館館長朱進、《天文愛好者》雜誌社社長李鑒一起組團參會，8月22日抵達，8月29日離開。按照日程安排主要是在會議的展場與各國學者交流，參加會議聽報告與做報告，在周末休會的兩天參觀當地的博物館。8月22日抵達的當天，直接從機場拉著行李來到會議中心的會場，報到之後就在展場中收集各大國際天文機構與台站的宣傳資料，並與展台的工作人員交流。
圖1 2018年IAU大會展場入口處的IAU展區
在會議的展場中有包括中國天文學會在內的52個天文機構布置的展覽，這些天文機構都被標註在展場入口處的IAU展區中間的一個地球儀上，讓與會者能夠找到自己與他者在地球上的位置。
在展場中可以看見已經建成的、正在建設的和計劃建造的大型地面望遠鏡和空間探測器的模型。還有用於天文教育的光學望遠鏡和射電望遠鏡。展場中還在出售價格不低的色彩繽紛的開普勒巧克力。在走向會議中心的道路邊上樹立著此次會議的海報牌，從整體的視覺效果上看，我覺得它的創意來自於笛卡爾的漩渦宇宙體系。為了參加此次大會，北京古觀象台和《天文愛好者》雜誌社分別設計了海報。古台主要是用去年信息採集項目拍攝的高解析度文物攝影，製作了一頁紙質海報和5頁電子海報。利用海報，在會議期間向與會者介紹中國的古觀象台和天文科普雜誌。
圖2 在庫夫那（Kuffner）天文台網路天文學校教育（NASE）會議上做有關古觀象台項目的報告。李鑒拍攝
8月24日我和李鑒在奧塔克靈（Ottakring）轉了一圈，才坐對車，來到庫夫那（Kuffner）天文台，參加網路天文學校教育（NASE）的會議，並做了「北京古觀象台天文文物的再發現」的報告。報告主要從三個方面介紹了去年古台文物數據採集的項目，工作內容由三維掃描建模、傳統拓印（金石傳拓）及二維高清文物攝影構成。給網路天文學校教育（NASE）的負責人蓉薩（Rosa）送了古台的畫冊，並拷貝了會議論文集的電子版。會議休息時，參觀了天文台的中星儀等天文儀器。這個分會場主要是討論天文與世界各地文化之間的相互影響。古觀象台由於在中西文化交流中的建樹，備受與會學者的關注，天體儀上的客星，記錄了1572年的超新星爆發，第谷對它進行了觀測，中國對它也有觀測記錄。在這些儀器上首次採用了西方的60進位和阿拉伯數字，通過高清晰度的照片可以清楚地觀看到這些細節。天體儀上首次引用了星等的概念，古台單頁海報的設計就是以天體儀上六顆大小不等的星為主來顯示立意的，西來的星等概念刻畫在了中國的渾象上。中國科學院國家天文台的犁耕副研究員正好做了一個有關古代超新星爆發研究的海報，張貼在了會議區。
參觀維也納的科學博物館和藝術博物館
8月25日是周六，筆者與朱館長和李鑒一起參觀了維也納博物館和維也納自然歷史博物館。自然歷史博物館中收藏並展出了近千塊隕石，從質量到數量都蔚為可觀，而且大部分隕石都是以切片的形式展出，能夠讓觀眾觀賞到隕石的內部結構。作為天外來客，隕石對天文學家了解太陽系的形成歷史提供了直接的證據。對一般公眾而言，隕石的有別於地面上各種石頭的奇特外形與精美的內部結構，在視覺上就令人感受到天外來客的神奇，能夠引起人們探知宇宙奧秘的好奇心。從大量的隕石上，觀眾可以直接觀看到隕石的外表面和內部切面都有令人吃驚的精細結構。這種觀看的特殊感受，我在維也納自然歷史博物館中又一次獲得了體會。
圖3 維也納自然歷史博物館中的隕石（左）及隕石切片（右）
在這裡有被稱為「第一」的一塊隕鐵，這塊隕鐵的故事非常精彩：1751年5月26日，在薩格勒布附近觀測到一顆隕星的墜落。據目擊者說：「看到一小團雲，發出很大的聲響，然後突然散開，分成兩個球體墜落到地面，被當地的牧師挖了出來。其中一個被運到維也納弗朗茲一世皇帝那裡，另一塊被打成許多碎片，甚至被做成釘子。」當時大多數學者拒絕相信「石頭是從天上掉下來的」，儘管如此，這塊重39千克的鐵塊還是被存放在了帝國的金庫中，1778年被運到皇家自然歷史博物館中收藏。它不僅為世界上最早的隕石收集提供了基礎，還在科學確認隕石的地外來源之前，激發了人們收集更多「來自天空的石頭」的願望。所謂「第一」應該是指這塊薩格勒布隕鐵是最早被確認為是來自天上的。
在博物館中還看到了一架演示行星運行的太陽系儀，同時又是一座天文鐘。它是1753年一位黑森工匠兼天文愛好者約翰·格奧爾格·內斯特為弗朗茲一世皇帝建造的。這架儀器展示了行星和地球圍繞太陽運行的軌道，從裡到外：水星、金星、地球、火星、木星和土星，月亮圍繞著地球，木星有四顆衛星，土星有五顆衛星。在天文鐘的部分可以顯示日曆，地球在黃道帶上的運動，晨昏圈與季節。行星的軌道運行位於上部，地球的軌道圖與黃道十二宮位於下部，整個太陽系由內部的機械結構運轉推動，體現了當時的機械宇宙觀，是早期介紹哥白尼日心說的重要儀器。
圖4 能夠演示行星運行的太陽系儀
8月26日，我們參觀了維也納藝術博物館和維也納國家圖書館的Globen博物館。Globen應該翻譯成地球儀，但這個博物館中主要收藏了大量的不同歷史時期的天球儀和地球儀，還有渾儀和行星儀，很專業的一個小型博物館。藝術館中也還藏有一些天文儀器：渾儀、日晷、天體儀等。有一製作於1670年的銅質鍍金渾天儀，高65厘米，製作得非常精美。整體形象是阿特拉斯扛天，天球部分把赤道、黃道和白道以及與之相應的地球、太陽和月亮都安置其中，而且都能運轉演示，在地球的北極點上還豎立了垂直於黃道面的黃極軸，以前沒有見過。
圖5 製作於1670年的銅質鍍金渾天儀
有一製作於1584年的精美的銅質天球儀，高53.8厘米，它的主體是一鍍金的天球，上面的星座圖形都是彩繪的。在地平圈和子午圈與球面之間，安置了黃道圈和赤道經圈，有一小太陽可以在黃道上移動。在天球的下面安放了一個小的地球儀，在子午圈的天頂處站著一位女士手持星盤正在觀天，也構成了一個天地人的系統。
圖6 製作於1584年的銅質天球儀
在展覽中還有一些小的天文儀器：日晷、星盤、度量尺、天文鐘等。在這裡還想介紹一個組合式的日晷，製作於1576年的木質儀器，主要是測量太陽的周年視運動與每日的日影變化，也就是太陽沿著黃道十二宮的周年運行，與每天升落位移的變化。這個裝置的中間繪畫了在地面上觀測的太陽周年運行圖，顯示了太陽的升落方位與黃道十二宮的關係。在四個角上放置四種不同的日晷，可以實際測量太陽位於不同的宮位時日影的變化。左面的兩個斜放的指針是指向北極的，底面是球形的與我們的仰儀類似，我們是說二十四節氣太陽的運行，他們則是太陽在黃道十二宮的運行，可以看到日影在球面上的變化規律。另一個則是赤道式的日晷。右邊的兩個是樹立的指針，一個周邊是四方形，一個是六邊形，邊上都有黃道十二宮的符號標誌，通過測量日影了解太陽的運行規律。這是一台設計精美、別緻的儀器，可以想像，在同一個太陽的日影下，會有四種不同的投射方式，形成不同的日影圖案，是科學的測量也是藝術的美妙。
圖7 製作於1576年的木質組合式日晷（上），維也納藝術博物館中一些小的天文測量儀器（下）
科學與藝術的同構
維也納博物館有一個博物館大區，自然歷史博物館和藝術博物館的建築外觀基本上一樣，面對面，中間有一大型的青銅雕像，象徵著科學與藝術的結合。
圖8 在藝術博物館門口排隊買票時回看自然歷史博物館
天文學是一門觀測科學，但實際上在天文學的發展過程中，人類的想像一直在擴展著天文學家探索的領域，康德的宇宙島成了日後的星系，宇宙大爆炸的推想被微波背景輻射的發現而得到證認，對太陽的推崇最後證實了地球和其他行星都是圍繞著它轉的，太陽系的中心是太陽而不是地球。歐洲從古希臘到中世紀、文藝復興對宇宙、上帝的追尋，集合了哲學、宗教、科學與藝術的力量，最後在近現代成為全球文明的主流，從維也納的科學、藝術博物館的藏品身上，我們可以直觀到歐洲在文藝復興之後科學與藝術的蓬勃發展。
圖9 巨型天文望遠鏡（ELT）的模型
從IAU大會的展場中可以看到各大天文機構都在設計製作巨型的天文望遠鏡和空間望遠鏡，試圖看得更清楚、更全面、更能解決關心的問題。對地外文明、地外生命、地外地球的尋找，越來越被天文學家所關注，在大會報告中有一個介紹準備製造專門尋找地外生命的望遠鏡，從類地行星的多項具體特徵去尋找，包括大氣狀況、能量輻射、生物徵兆等，從望遠鏡中能夠記錄的光變曲線推演可能存在生命的系外行星。通過技術的升級，構想更為具體的方案，解決天文發現上的問題。現代天文學確實在引領人類未來科學技術發展的某些領域與方向，通過會議的報告與展場的展示能夠讓人充分地體會到天文學的持續發展，真有停不下來的感覺，而且是加速的。但地球與人個體生命的局限，就更加容易讓人覺察到。此時，藝術的表達就讓人感到莫名的親切。
圖10 IAU會場展廳里，中國的FAST模型十分吸睛
一個放著書與小的天球儀與地球儀的書櫃，與宏大的星系宇宙的背景放在一個空間，一個單一的光源投射到一四方的平面上，顏色按頻率變化，也許是在模擬變星的光變，宇宙探索的項目方案變成了藝術家設計的遊戲裝置，宇宙的影像被分層製作，探測接收到的光變演變為一組光源的律動，影片延長了存在的時間，製作者用天文玩起了現代藝術。這就是維也納自然歷史博物館中正在展出的一個臨展：Our place In Space（我們在太空中的位置），用科學做藝術的表現，用天文的素材做藝術，給人新奇的感覺。這是一個體現科學與藝術互動的展覽，讓人更多地體會到人的生命的存在。
圖11 Kuffner天文台曾使用過的大型子午儀，現已成為文物
在天文學家實測到恆星距離之前，人類想像的天是有邊的，在Globen博物館中一個天球、一個地球，宇宙世界盡在其中。而今人類探索宇宙的尺度越來越大，反觀天球儀、行星儀、渾儀的時代，天的秩序與人的秩序是吻合的，不像目下客體宇宙已經遠遠地超越了人的尺度，能夠目視天邊若是人的偉大，那麼仍然踟躕地球的人類又不免要為自身的局限而哀嘆。在維也納藝術博物館中有一幅名畫，也許已經明示了這個天與人的主題。修造登天塔，是人類永恆的使命，無法窮盡。原來那些巨大的望遠鏡就是畫中正在不斷修造的登天塔。其實聖經的作者借上帝的口禁止人類做的事情，都是人類必然會去做的事情。換一個角度說，這種故事是人類祖先對人類自身命運的一種先見。
責任編輯 張長喜
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