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爱上黑暗

一位天文学家来到美国国家公园重温旧情。

“如果你在那条路上看到一辆车,”泰勒·诺德格伦警告我,“不要看车头灯。它会毁了你的夜视能力

“如果你看到沿路有一辆车,”泰勒·诺德格伦警告我,“不要看车头灯。它会让你的夜视能力受损两个小时。”诺德格伦和我在阿拉巴马山脉的惠特尼山脚下搭起了帐篷,那是一片靠近死亡谷的巨石。我们看着天渐渐黑了下来,在夜晚的地平线上,天空布满了星星和银河的条纹。或者,用近似的科学术语来说,它可能是波尔特尺度上的3级,波尔特尺度是夜空亮度的9级数值度量。

即便如此,我们仍然可以从200多英里以南的洛杉矶和250英里以东的拉斯维加斯看到朦胧的光穹。城市的光芒就像高光灯,唤起人们对诺德格伦想要给我说明的问题的关注。诺德格伦是一位先知,他的原因是光污染。

“我们正在失去星星,”这位45岁的天文学家告诉我。这样想:45亿年以来,地球一直是一颗有昼夜的行星。自从电灯泡被发明以来,我们逐渐地照亮了夜晚,而不再使用它。现在99%的人口生活在光污染的天空下。”

诺德格伦是一位和蔼可亲、引人入胜、善于引用的卡桑德拉(Cassandra),是一位热情而有耐心的老师,他热爱自己的学科,希望你也喜欢它。这些特质,再加上一本面向外行读者的书,上面的星星,下面的地球,国家公园天文学指南他被推到了一个规模虽小但充满激情的运动的中心舞台上,该运动旨在保护自然夜空。当他不在加州文理学院雷德兰兹大学(University of Redlands)讲课时,诺德格伦是一个广受欢迎的巡回传教士,他致力于给人们带来他们几乎在任何地方都看不到的明星的启示。

几乎整个美国的东半部、西海岸,以及几乎每一个有足够大的机场容纳商用飞机的地方,都因为太亮而不能很好地看到星星。这一现象在第一张世界人造夜空亮度地图集中得到了说明。根据1997年宇宙飞船拍摄的地球图像,它显示了从黑色(代表自然夜空)到粉色(人造光有效地抹去了所有恒星的图像)的光谱。绿色是你看不见银河的地方。毗邻的48个州以及欧洲大部分地区的地图,看起来就像一个显示地毯式轰炸的电子游戏屏幕,地图上有绿色、黄色、红色和粉红色的斑点。

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天才:丹尼尔·沃尔夫·萨文

丹尼尔·沃尔夫·萨文(Daniel Wolf Savin)喜欢开玩笑说,他在哥伦比亚大学(Columbia University)研究恒星诞生的天体物理实验室应该被称为“起源实验室”(Genesis lab)。“如果你读《创世纪》,第一章第三节:‘神说,要有……阅读更多

在过去大约20年的时间里,至少有三分之二的美国人根本无法看到银河系,而在它变得更好之前,它还会变得更糟。发光二极管(LED)照明的出现将大大降低成本,刺激消费。此外,LED照明产生蓝光,更有效地被大气散射。诺德格伦告诉我:“在大多数社区,这有可能成为看不到星星的致命一击。”

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人造的天空这是一张由于北美的光污染而造成的人造夜空亮度的地图。 ©2001 Cinzano, P., Flachi, F., Elvidge, C.D.

诺德格伦留着海军军官的发型,两边剪得七零八落,我觉得他可能很像他曾经的那个立志成为宇航员的男孩。视力不好迫使他只做一个天文学家。他在康奈尔大学的博士论文是关于螺旋星系中的暗物质,并于1997年毕业。卡尔·萨根,他的电视连续剧很受欢迎宇宙诺德格伦至今仍为自己在偶像面前会丧失说话能力而感到遗憾。他甚至没有勇气自我介绍,当他终于自我介绍时,萨根说:“我知道你是谁。”

光污染问题第一次出现是在1992年,当时诺德格伦去了加州理工学院圣地亚哥附近的帕洛玛天文台。当时它拥有世界上最大的望远镜。然而,来自周围地区的夜光已经迫使天文学家们转向其他地方。

“2005年,我回到帕洛玛做一些自适应光学的工作,观察天王星和海王星上移动的风暴云,这真的是一个震惊,”诺德格伦回忆说。巨大的房屋,赌场,度假村。92年的时候,你会说,‘看这有多糟糕!’而在05年,我们只是一片灯光海洋中的一座小岛。”

光污染是威胁要拉下窗帘对未来研究的天文学家,Nordgren说,现有的天文台无用的和努力构建新的更加困难,因为他们必须在美国建造的地方,天文学家在与环保主义者和印第安人之间的冲突。

光污染问题在哈勃太空望远镜的帮助下急剧增长,这是天文学的黄金时代。哈勃在1990年进入轨道,并发回了太空的图像,没有受到背光的阻碍,这可能会使伽利略的头旋转。但是,尽管哈勃望远镜创造了奇迹,但它在某种程度上混淆了这个问题,这导致人们认为,即使天文学家被展示在看不到的座位上,天文学也会快速发展。问题是哈勃望远镜是不可持续的。它的成本可以说是天文数字。它需要航天飞机的任务来维持,而现在已经没有这样的任务了,所以哈勃将在几年内消失。下一个替换它的项目超出了预算,而且远远落后于进度。长期的解决方案将依赖于地面天文台。

然而,找到放这些东西的地方并不容易。现有的天文台的天文学家失去功能的光污染,,搬到山格雷厄姆在亚利桑那州和莫纳克亚山,瓦特计的位置在夏威夷凯克天文台,他们一直在抗议,起诉,并觉得荒唐的入侵者,环境不佳,神圣空间的亵渎者。因此,真正雄心勃勃的天文台项目应该放眼海外。当平方公里阵列望远镜(Square kilometres Array Telescope)开始申办时,就像申办奥运会一样,美国并没有参与。外国天文台也带来了对长期政治稳定的担忧。

用诺德格伦自己的话来说天文学家泰勒·诺德格伦谈到了国家公园上空过多的星星,在城市里很少能看到。 照片/叙述由Tyler Nordgren

光污染问题困扰着诺德格伦。和萨根一样,他认为教育公众是关键。当他在2007-2008年获得第一个休假时,他决定把通常用来做实验室工作和写作的时间花在去国家公园做演讲上。从他的经验中,他知道国家公园的游客是多么想与天上的星星重新建立联系。但几乎所有的国家公园项目都是关于陆地上的东西。他想提醒游客,公园作为最后的自然夜晚保护区,也与天空有关。他花了三周时间在十几个地方,其中包括落基山国家公园、大提顿山、冰川、阿卡迪亚和大盆地。

“我不愿意告诉其他天文学家我想做什么,”他说。“有一种观点认为,天文学家应该在天文台工作。我记得康奈尔的一个人说,泰勒,如果你做教育,你就浪费了你的博士学位。”这是萨根遇到的事情,人们认为他不是一个认真的科学家,因为他在电视上。“但卡尔是一位优秀的科学家,”诺德格伦说。当诺德格伦分享他的计划时,他受到了热烈的欢迎。“有些人说,‘我要是能想到这个就好了!’”公园护林员们大多都很乐于接受,但也有一些例外。

“有些人不知道我在做什么,”他说。“我记得大烟山(Great Smoky Mountains)的人,当我说我想研究天文学和夜空时,护林员说,‘我们叫它‘大烟山(Great Smoky Mountains)’。”“我们在这里不怎么研究天文学。他困惑不解。然后我遇到一些管理人员,他们的工作是朝九晚五。天黑后他们就回家了,所以他们从来没有亲眼看过夜空节目,而当时是2007-2008年,预算非常紧张。”

除了他的夜空课程,诺德格伦还创建了一个名为“看银河”的艺术项目。这个项目已经进行了五年,为30个公园、纪念碑和黑暗天空保护区设计了海报。

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看银河图片来自泰勒·诺德格伦创作的海报系列。 泰勒Nordgren

国家公园的奥德赛也导致了天上有星星,地下有地球他的《游侠指南》第一版仅卖了相对温和的3000本,现在通过按需印刷销售,但它在游骑兵中找到了持久而忠诚的观众。

其中一位是大盆地国家公园的护林员凯利·卡罗尔(Kelly Carroll)。他邀请诺德格伦在他组织的年度天文节上做主题演讲,很快就赢得了他的支持。

“每隔一段时间,就会出现一位知道如何向公众谈论科学的科学家,”卡罗尔告诉我。“泰勒有一种谈论光污染和这个问题的美学的方式。他让我们认识到,作为人类,失去夜空意味着什么。”

卡罗尔在加入国家公园管理局之前是美国地质调查局的地质学家,他告诉我,我们非常需要像诺德格伦这样的人。他说,人们几乎没有意识到“我们失去了人性中不可思议的一部分,但这是逐渐发生的,他们感觉不到损失。”

护林员告诉诺德格伦,夜间节目的上座率比其他节目加起来还要高。大盆地国家公园(great Basin National Park)就是一个成功的例子。2009年,它推出了三个夜空项目,吸引了300人。接下来的一年,他们做了20个,参加人数很多,所以他们把它作为主要提供。从那时起,夜间参观人数增加到每年约9000人。传统的日间节目平均约有25到30人参加,而天文学节目,主要是关于夜空的解说节目,通常吸引150到175人参加。

卡罗尔说:“人们第一次来到黑暗的天空,我们在这里看到了波特尔1级和2级,这对他们影响很大。”“他们被风吹走。与星星的联系存在于我们每个人的内心,但它被隔离了。”

与诺德格伦一起在海军天文台Flagstaff站工作的天文学家克里斯蒂安·卢金布尔(Christian Luginbuhl)向我解释说,泰勒帮助参与者理解了夜空的文化价值。“这也是全人类的一个共同点,”他告诉我。“撒哈拉沙漠的天空和费城上空的天空是一样的。这也是一万年前印第安人仰望的天空。人们认为光污染是天文学家关注的问题,但泰勒帮助确立了这个广泛的价值,它对每个人都很重要。”

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幻想的泰勒·诺德格伦凝视着夜空。 由Tyler Nordgren提供

我的眼睛一直向上,一直望到天顶,诺德格伦用激光笔向我解释我们在夜空中看到的景象:巨大的星际尘埃云和汽化碎片的羽状物,有些有地球那么大。他谈到了土卫六的表面,土卫六是土星的一颗卫星,具有与地球相似的特征,在桔黄色的雾霾之下,它看起来就像明尼苏达州的“万湖之地”,有着分形的海岸和天空中不断下雨的冰冻甲烷。

“我们距离银河系中心25000光年,”诺德格伦说。“我们正处于银河系的边缘。”

“在另一个方向上25000光年是多少?”我问。

“那你就进入了一个星系间的区域。”

“如果你穿过它会是什么感觉?”

“没什么。那就什么都不是了。”

“但是什么?”我说。“不可能什么都没有。”

他考虑了一下。“没人知道,”他说。“我想这就像在墨黑的黑暗中。我不知道你是否有移动的感觉。你会看到六颗星星。你知道那是什么感觉吗?这就像在洛杉矶一样。”

他指的是洛杉矶的夜空。

我们花了一些时间拍照,摆弄相机的设置,还上了一节在黑暗中拍摄的课,以充实我简短的户外天文课。“在过去的十年里,摄影发生了一场革命,”诺德格伦告诉我。“现在每个人都有相机。20世纪50年代,安塞尔·亚当斯去拍摄国家公园。一些人认为这是现代环保运动的开端。我们在那里了。人们看到这些夜空照片时都惊呆了,以为是假的。也许这将成为一场夜空环保运动的推动力。”

在惠特尼山度过了一个寒冷而又愉快的夜晚后,黎明前的景色非常壮丽,头顶上淡蓝色的夜晚在地平线上明亮起来,形成了一股色彩。不过,这并不是我想象中的日出。这是黄道光,或者说是假黎明。天文学中的生命之美,至少在诺德格伦的描述中是这样的,似乎每一刻,都是一种现象,描述得既精确又可爱。

“你看到的是,”诺德格伦解释道,“在我们太阳系的平面上,在行星围绕太阳运行的圆盘上,有一些尘埃漂浮在那里,在同一个平面上。这些沙粒反射并散射阳光。这就像你在家里看到的阳光一样。”

牵牛花。

“星星还在那里,”诺德格伦告诉我。“他们只是在等我们再次关注。”


托德·皮托克为发现,大西洋纽约时报,等等。

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