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差点发现冥王星……也差点发现宇宙膨胀的男人

探索维斯托·梅尔文·斯利弗在发现冥王星以及他提供的宇宙膨胀证据方面发挥的 B 作用。

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由克莱德·汤博在维斯托·斯利弗指导下拍摄的冥王星发现照片。现在我们知道,箭头所指的那个不起眼的点是一个拥有五颗卫星的奇特世界。(资料来源:洛厄尔天文台)随着“新视野号”探测器越来越接近冥王星——现在不到两天路程了!——出现了很多关于那些促成这个非凡小世界发现的人的反思性文章。这些文章大多聚焦于克莱德·汤博,这位在 1930 年在星海中发现了冥王星的人。有些文章也讲述了给冥王星命名、11 岁的维内蒂亚·伯尼的故事,或者珀西瓦尔·洛厄尔,他寻找“X 行星”的执念激励了汤博的搜寻。然而,在所有这些故事中,有一个名字却明显缺失:维斯托·斯利弗。正是斯利弗发起了行星搜寻并指导了其结果。他可能最先看到了冥王星。他还是一位一丝不苟的深空观测者,他收集了宇宙膨胀的最初证据,这比埃德温·哈勃发表的导致现代大爆炸理论的里程碑式论文早了十多年。那么,为什么没有斯利弗空间望远镜呢?你为什么从未听说过他以及他与冥王星的联系?这背后有一个故事。 维斯托·梅尔文·斯利弗的一生都活在珀西瓦尔·洛厄尔的阴影之下,无论是那位张扬的人,还是他创立的同名天文台。斯利弗于 1901 年以 26 岁研究员的身份加入了洛厄尔天文台,并一直待到 1952 年退休,担任天文台台长。这种终生的效忠既成就了斯利弗的科学生涯,又悖论式地让他走向了被遗忘。作为一家私人资助的机构,洛厄尔天文台可以根据其台长和创始人的意愿分配其观测时间。这种难得的奢侈带来了一些明显的权衡。洛厄尔拥有一套独特的科学热情,这些热情指导着他天文台的任务,即使在他去世多年后也是如此;而管理这个地方是一项全职工作,所以实际上台长即使原则上有权这样做,也不能仅仅自己去坐到观测员的位置上。宇宙的误解 洛厄尔痴迷于火星生命——他几乎是凭一己之力普及了智慧火星人建造运河的观念——但他同时也渴望被视为一名严肃的科学家。从 1909 年开始,洛厄尔指派斯利弗研究“螺旋星云”。当时许多人,包括洛厄尔,认为这些天体是正在形成的新恒星和行星。然而,一些天文学家开始怀疑真相:螺旋星云实际上是与我们自己的银河系相似的螺旋星系。斯利弗在这个惊人的认识中发挥了关键作用。当他测量螺旋星云的速度时,他发现它们正以极快的速度移动,远远快于它们能够成为我们星系一部分的速度。然后,当他收集更多数据时,他 发现,几乎所有的螺旋星云都在远离我们,而较暗的星云通常移动得更快。这是宇宙膨胀的迹象。

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维斯托·梅尔文·斯利弗(1875-1969),天文学的伟大无名英雄之一。(资料来源:洛厄尔天文台)尽管斯利弗没有明确地得出结论,但他清楚地认识到,螺旋星云必定是其他星系,而且这些星系正以一种奇怪的、有系统的速度移动。到 1914 年,他发现他仔细研究过的 15 个螺旋星云中有 11 个正在高速逃逸。1914 年 8 月,当他在一次美国天文学会会议上展示他的 结果时,他获得了起立鼓掌——我一生中只见过一次这种情况。斯利弗正站在科学革命的边缘。然后,它悄然溜走。洛厄尔天文台的 24 英寸折射望远镜是一台精密的仪器,但对于研究更暗、更遥远的星系来说太小了。珀西瓦尔·洛厄尔于 1916 年去世,斯利弗越来越多地参与到天文台的管理中。他生性谦虚(这使他成为一名非常高效的管理者),很快就发现自己被一个毫不缺乏自负的人所取代:埃德温·哈勃。哈勃利用位于威尔逊山的天文台的巨型 100 英寸望远镜,完成了斯利弗未能完成的任务:测量螺旋星系的真实距离,这对于证明一个星系的距离与其远离我们的速度之间存在直接关系至关重要——这是宇宙膨胀的决定性证据。顺便说一句,哈勃自己并没有测量速度,只测量了距离。那么,他从哪里获得这些信息的呢?没错——来自斯利弗。哈勃在 1928 年与斯利弗会面,显然 没有透露 他正在使用斯利弗的数据进行宇宙普查。次年,哈勃宣布了星系的系统性逃逸,几乎没有承认斯利弗的作用。这一发现被称为哈勃定律,而不起眼的斯利弗从未提出异议。追寻 X 行星的足迹 至少,冥王星发现的故事没有同样的 injustic 阴影笼罩。同样,研究的动力来自珀西瓦尔·洛厄尔,他另一个科学上的执念是寻找海王星之外的新行星。(根据汤博的说法,他的动机是提高自己的信誉,以便更多人加入他寻找火星生命的行列。)1929 年,斯利弗发起了 系统性搜寻 X 行星,以纪念洛厄尔。搜寻冥王星需要一点一点地拍摄天空,大约一周后重复拍摄每张照片,然后寻找那个在约 300,000 颗恒星中移动的微弱物体。仅仅是拍摄照片本身就是一项艰苦的任务,所以斯利弗聘请了克莱德·汤博来做这项工作。汤博是一名 23 岁的业余天文学家,尚未上过大学,但斯利弗准确地判断出他具备这项工作所需的耐心和精确度。(我强烈推荐阅读汤博的回忆录,此处 以 PDF 格式提供。)洛厄尔曾推测 X 行星很可能在双子座(使用了一个错误但恰好非常幸运的逻辑),所以斯利弗就是从那里开始寻找的。汤博拍摄照片,斯利弗与他的兄弟厄尔·斯利弗(也是一位天文学家)一起检查它们。他的过程是来回对比同一片天空的配对照片,这项技术称为“闪烁”:如果一颗行星在恒星之间绕轨道运行,它应该会在两张照片中从一个位置闪烁到另一个位置。可怜的斯利弗。他试图在担任天文台台长期间完成这项极其微妙且枯燥的工作。他在双子座的星空中进行了几周的探索,然后放弃了,将项目完全交给了汤博,以便他可以继续探索新的天空区域。当汤博适应这项工作时,他意识到斯利弗的步调太快了;发现一颗昏暗、遥远的行星需要比斯利弗所能付出的更多的关注。汤博回到了双子座的原始区域并重新拍摄了它。1930 年 2 月 18 日,汤博发现了冥王星。它就在斯利弗开始寻找的地方附近。很可能,斯利弗已经看过冥王星但没有认出来。

在新视野号飞掠前夕看到的冥王星的惊人景观。(资料来源:NASA/JHU-APL/SWRI)斯利弗一如既往地保持着他的本性,对没有成为发现冥王星的人没有表示任何遗憾或不满。更重要的是,他没有试图分享或窃取汤博的功劳。他本可以轻易地告诉媒体汤博是一名受他指示工作的雇佣助手——这在技术上是真的——但他的行事风格并非如此。由于他的谦虚和慷慨,斯利弗在历史上几乎被遗忘了。随着冥王星的历史性探索正在进行,这是一个纠正错误的独特机会。斯利弗 应该 在冥王星上拥有一个以他命名的重要地貌。这将是对一位做出伟大成就却甘愿活在阴影中的人的恰当致敬。在 Twitter 上关注我@coreyspowell

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