访问苏联普尔柯伐总天文台 [复制链接]

第3版()
专栏：

访问苏联普尔柯伐总天文台
中国科学院访苏代表团团员　张钰哲
普尔柯伐天文台是全苏科学院系统下的总天文台。中国科学院访苏代表团在列宁格勒的期间，全体团员四十余人，曾以一天的工夫去参观了这座全苏最大的总天文台。
普尔柯伐天文台有着悠久的历史。它是在一七二五年彼得大帝时代创立的。最初它设立在彼得堡尼瓦河中的一个岛上。河上的雾气很重。随着彼得堡城市的发展，屋宇灯火渐渐地把天文台包围起来，妨碍了它的观测工作。所以从十八世纪末叶女皇卡德琳娜二世时代起，就有人建议把这座天文台搬到另外一个便于进行观测工作的地方。一直到一八三○年才决定将它迁移到彼得堡南郊十七公里外的普尔柯伐小山上去。到一八三九年八月，普尔柯伐天文台正式建立起来了。第一任台长维·史楚非，不但能够完成艰巨的建台任务，而且高瞻远瞩地釐订了这天文台工作的方向。它的十五吋口径的望远镜就是当时举世无匹的仪器。此外还有些子午环、中星仪和垂直环等测定经纬度的仪器。
史楚非台长所从事的两项研究工作，正象征着天文工作的双重任务：一方面要帮助解决实际的问题，如编历授时、大地测量、航空航海等；另一方面要借着经常不断的仔细观测和钻研，来认识宇宙，了解自然。无论是测量城市的经纬度或航空航海都需要看星。但是这些星在天上的经度和纬度必须先由天文台精确地加以测定才可以利用。普尔柯伐天文台就以测定恒星的经纬度，编成星表，作为它的主要工作之一。这工作并不能一劳永逸，做一次就算了。因为恒星在天球上的位置也有微小迟缓的移动。一册星表在多年之后，上面所给的经纬度便和恒星现在所在的位置有了差异。若再根据这册星表来作测量，所得的结果，必欠准确。因此天文台里测定恒星经纬度编成星表，是一种经常性的工作。普尔柯伐天文台从一八四五年起，每隔二十年，便要刊行一册新的星表。这种编制星表的传统，到现在更加发扬光大起来。首任台长史楚非的另一种天文研究工作，是发现了几千对的天上双星，他经常地量度双星间的距离和双星间联线所指的方向。他的发现，在实际应用上一时不会起多大作用；不过在理解宇宙方面，是有它的重要意义的。万有引力定律，我们原来只晓得它能适用于地球、月亮、太阳和行星的小区域之内，但史楚非观测研究双星的结果，证实了万有引力定律同样可以适用于无远弗届的恒星空间。
普尔柯伐天文台在建台五十周年纪念的时候，在仪器设备方面，又增添了一具三十吋口径的折光远镜——当时世界上最大的折光远镜。在别洛波尔斯基台长的领导下，这仪器便使用于发展恒星光普和视线速度的观测。许多外国天文学者，都来到这里参观、工作和学习。不过，在彼得堡进行天文观测有许多不便的地方。这里的冬季长期阴雨；由于纬度的偏北，在夏季又有长明不黑的白夜。所以到了一九零八年，在南方克里米亚半岛上斯米兹地方（它的纬度其实还在北京以北）建立了一座分台，从事于天体物理的研究工作。不久，又在乌克兰的南部建立了一座研究方位天文的分台。
十月社会主义革命以后，普尔柯伐天文台的工作有了更大的发展。此时所增添的仪器里，有一具巨大水平式的观日仪。克里米亚的分台，也修建起一具直径一公尺的反光远镜。普尔柯伐天文台的工作计划性开始加强了。遇着重大问题它便联合全苏其他天文台共同解决。例如为了协助进行大地测量和地图测绘的工作，普尔柯伐天文台便集合了五个天文台的力量参加观测编制一部包含有三千颗恒星经纬度的大地测量星表的工作。这次集体工作的成功，鼓舞了普尔柯伐天文台再一次发动其它天文台参加观测微星和编制微星星表的工作。按照这个计划，参加观测的天文台，增加到七个之多。需要观测的恒星包括了将近两万颗肉眼所不能直接看到的微星。大地测量星表是为了增进测定地面经纬的精确度，着重于实际的应用，而微星星表编制的目的，便是为了满足恒星天文学研究上的需求，要在星空间建立起准确的方向系统。
但是当这伟大计划开始付诸实施的时候，第二次世界大战爆发了。希特勒的军队为了打击苏联工业的中心，便向着列宁格勒进犯。普尔柯伐天文台恰好处于战争的最前线。虽然全台的工作人员和红军一起，曾将贵重仪器和一些图书迁往安全地带；但是大远镜和大部分图书，在仓促之间来不及迁移。这些研究的设备以及普尔柯伐山上的建筑物，全部毁于德寇的炮火。当一九四五年苏联科学院庆祝成立二百二十周年的时候，许多苏联的和外国的学者都来到普尔柯伐山上，凭吊被德寇所摧毁的天文台。这里已是蔓草荒烟，碎瓦颓垣，和其他经过战火的堡垒竟没有任何分别。
苏联政府对于普尔柯伐天文台的恢复工作是非常重视的。当战争尚未结束的时候，苏联政府便已决定重修普尔柯伐天文台。这个重修计划不但要求恢复普尔柯伐天文台的旧观，而且还要扩充它。准备安装的新仪器，全由苏联国家工厂自行制造。今年三月二十七日我们访苏代表团到普尔柯伐天文台去参观的时候，这重建新台的工作已经是基本上完成了。
我们访问普尔柯伐天文台时，副台长兹维列夫给我们介绍了普尔柯伐天文台的历史，给我们放映了普尔柯伐天文台被德寇破坏情状的幻灯片。又把许多重建后的天文台新仪器的照片，给大家传观，并给我们介绍了现在的工作情况。他说：目前普尔柯伐天文台工作的主要项目，可分为五类。一、以目视及摄影方法，测定微星座标及编制星表。这是一宗国际合作的事业。二、测定并播送准确时刻。三、测定天文常数，研究纬度变移。四、观测太阳表面现象。研究这些现象对于地球所起的影响。在高加索新建立的高山观测站，便以研究太阳周围的日冕为它的经常工作。五、观测恒星光谱，研究星体演化问题。他对我们的访问表示非常高兴。他说：中国人民还是初次到普尔柯伐天文台来参观。他相信今天的会面，对中苏两国人民的伟大友谊和密切合作有重要意义。他说，我们两国的团结，对于巩固和平有极大的帮助。
普尔柯伐天文台资格最老的工作者，全苏科学院通讯院士齐霍夫也给我们作了关于火星上的植物的报告。这是大家共同感到兴趣的问题。齐霍夫教授在一九○○年，便来此任实习员。别洛波尔斯基台长，就是他的老师。一九○九年火星接近地球的时期，他曾以三十吋口径的远镜拍摄火星的照片，目的在研究火星上生长植物的可能性。一九一八年及一九二○年，他又曾两度以十五吋口径的远镜观测火星，所注意的仍然是火星植物生存问题。一九四一年八月伟大卫国战争期间，他到了中央亚细亚的阿拉木图研究天体植物。这个地方对于这种问题的研究，具备了特别有利的条件。为什么呢？因为火星的温度比地球低。所以地面高山上的植物就可能和火星上的植物有较为类似的地方。阿拉木图有三公里半的高山。这高山上的植物的光学性质，便可以拿来和火星上的某些部分的光学性质相比较。帕米尔高山上和北极圈附近的植物，也都是很好的研究资料。
大家都知道火星上一昼夜的长短和地球差不多。但是它一年四季之长，就将近于地球上两年的时间。用天文远镜仔细地观测火星，可以看到火星两极积雪区域的大小，随着冬夏而消长。火星上较暗部分的颜色，也随着季节变化，恰似地上植物，春夏苍翠，秋冬枯黄的景状。但是我们从所看到的这一点现象，便立刻认为火星上有植物存在，还未免武断。但是，如果以为火星离太阳比地球远，温度比地球低得多，便认为火星上不可能生长植物，这种看法也不妥当。因为植物有很大的适应环境的能力。就在地面说吧，西伯利亚靠北冰洋的海岸生长着一种植物，它的花和叶可以耐过摄氏零下五十度的严冬。堪察加丘陵地带有一种水藻生长在摄氏八十二度的小溪中。所以火星温度较低，并不能抹煞植物生长的可能性。
火星上有植物生长的可能性，还不能证明火星上有植物存在。这如同水里可以养鱼，并不能证明水里就有鱼是同样的道理。齐霍夫教授曾经作了两种关于植物的光学现象的研究，解决了人们对于这问题的怀疑，他肯定了火星上植物的存在。有的人说，用能感红外光线的底片拍摄地面冬季绿色植物的照片，我们在照片上便看到树叶发光的现象，好像树上蒙罩着一层白雪。不过用能感红外光的底片，对着火星摄影，就得不到这样的结果。因此得出结论说火星上没有植物。齐霍夫教授研究了地面植物放射红外光的性能。他证明热带植物所放射的红外光，比寒带的植物，要强好几倍。火星表面温度很低，它上面的植物为着保持自己的热量，便不能容许红外光放射发散出去了。
用光谱仪来观测地面绿色植物，通常在光谱红色区域间可以看到一条阴暗的吸收带。这是由叶绿素所产生的。因此很多人推测火星上有植物区域射来光线所形成的光谱，必定也会有叶绿素的吸收带。然而实际观测光谱的结果，却令这些人失望。为着要解决这个问题，齐霍夫教授又把他的注意力转到严寒地区的植物上面去。他看加拿大的枞树，呈现蓝色，略同于火星上我们认为生长植物地区的色彩。他所拍摄的这种枞树光谱的照片，显示着其中叶绿素的吸收带，确实已经消失。从阿拉木图的枞树光谱的研究，他发现叶绿素吸收带，夏天稍为显著，冬天便非常微弱。这有力地证明火星植物的光谱里，所以没有叶绿素吸收带的原因，也完全是由于火星上气候过于寒冷的缘故。
齐霍夫教授在结束他这篇报告的时候说，他计划到中国的华南、西藏等地方，来研究高山上植物的光学性质。他希望中国发展天体生物学的研究。