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大历史,小世界:从大爆炸到你_[美]辛西娅·斯托克斯·布朗【完结】(22)

  罗素·热内喜欢探索宇宙,但不喜欢长时间坐在板凳上,枯燥地观察恒星,收集来自遥远恒星的光子。

  为了解决这个问题,他发明了首个具有全自动望远镜的机器人天文台,由微型计算机控制。

  为了实现这一点,热内循着自己的兴趣,试了很多方法。他在加利福尼亚尤凯帕的大牧场长大,那儿离帕洛马山天文台很近,能看到天文台的望远镜的圆顶的反光。他的祖父母住在威尔逊山脚下,每年夏天,他都在那儿待一个月,他们经常在威尔逊山天文台的空地上野餐。

  8岁那年,热内用一台显微镜、一个放大镜和一个桂格燕麦盒,制作了他的第一架望远镜。借助那架望远镜,他能看到月球表面的环形山和木星的卫星。

  1964年,热内在俄克拉荷马州大学取得电气工程理学学士学位。之后,他就开始追求自己的所爱:火箭、飞机和女人。他设计了火箭和飞行器的制导系统,还接受了飞行培训。1980年,他在空军技术学院获得了后勤管理的硕士学位,研究飞机和火箭的计算机模拟模型。

  同时,热内在俄亥俄州的费尔伯恩搭建了一个天文台,后来为了观察得更清晰,将其迁至亚利桑那州的霍普金山。1983年,他和同事路易斯·博伊德(Louis Boyd)研制出首架全自动望远镜,由计算机操控的机器人对恒星亮度的变化进行精确的光学测量。打开计算机,定位好恒星,就可以自动拍摄照片,这样在寒夜里,天文学家再也不用熬夜守在望远镜前了。

  1987年,南半球出现了超新星之后,热内写了本书:《1987A超新星:天文学的爆炸性谜团》(Supernova 1987A: Astronomy’s Explosive Enigma )。他还给PBS(美国公共电视网)做了一期1小时的节目,内容是关于自动化天文台的,名为《完美的观星者》(The Perfect Stargazer ,1993)。

  谢丽尔·琳达·戴维森(Cheryl Linda Davidson)是热内少年时期的心上人,二人后来终于重逢,2001年11月17日步入婚姻殿堂。同年,热内还取得了天文学博士学位,他们一起在加州圣玛格丽塔附近建立了猎户座研究所和天文台。圣玛格丽塔距海边30多千米(约20英里),能够避开海上雾气的干扰。他们的房子不大,旁边还有一个小型天文台,里面配备先进的望远镜。

  到了这时候,身为天文学家的热内的视角已经变得更广阔了,开始关注到人文领域。他写了一本面向普通大众的书,讲述宇宙和人类进化,关注人类的未来命运。该书于2007年出版,题为:《人类:即将成为蝼蚁的黑猩猩》(Humanity: The Chimpanzees Who Would Be Ants )。

  热内和谢丽尔每年冬天都前往夏威夷瓦胡岛的怀厄奈过冬。其余月份他们都待在圣玛格丽塔,一边在奎斯塔学院教书,一边观察短期出现的食双星现象(两颗恒星连在一起)。罗素还是加州州立理工大学的研究学者,在那儿设立了一个本科研究项目。谢丽尔负责柯林斯基金会出版社(柯林斯教育基金会的出版部门)的管理工作。罗素和谢丽尔定期举办会议,把科学家和人类学家召集起来,一起研讨。

  热内才华横溢,喜欢骑自行车、划皮艇、开飞机、弹琴、写书等等。他敢于追求自己的兴趣,生活过得很好,同时也为人类做出了杰出贡献。下面是他对未来的看法:

  “我认为,人类注定是要离开生于斯长于斯的地球,离开我们所在的这一方小角落,去往银河系的其他恒星系统,或许最终还能遍布整个银河系。太阳只剩下短短的50亿年时光,我们注定要比它活得更长久。宇宙还很年轻,我们也很年轻,宇宙的未来就在我们眼前展开——这场巨大的盛宴,人类将世世代代品味下去。”(www.orionobservatory.org/About%20Russ.html)

  超新星爆发时,其中心坍缩成极度致密的物质。(英裔美国科普作家比尔·布莱森说,即便我们想象把100万颗炮弹压缩成弹球大小,依然接近不了那个密度。)由于超新星核心温度极高,电子与质子融合,形成中子。

  超新星爆发不是通过核聚变,而是通过中子捕获产生比铁(原子序数26)重、一直到铀(原子序数92)的元素。在极度的高温状态下,许多质子与电子融合形成中子。这些多出来的中子与核内剩余的质子结合。然后多余的中子衰变(失去电子)形成多余的质子,于是形成更重元素的核。

  重元素的产生是在非常罕见的超新星死亡时非常短的时间内发生的,前后也就15到30分钟。这也解释了重元素为何那么罕见。即便是现在,经过了几十亿年不断的超新星爆发,氢和氦依然占全部原子的98%。在剩下的2%中,最常见的是原子量从氢和氦以上一直到铁的元素,是濒死恒星内发生的核聚变产生的。其他元素,那些比铁还重的,则极为稀少。随着更多恒星的坍缩和爆炸,比氢和氦重的元素,会继续增多。

  讲到这儿,大家应该知道濒死恒星在大历史中为何是一个临界点或转折点了吧。早期宇宙膨胀并冷却得太快,重元素来不及形成。而恒星核心的高温则为重元素的产生提供了所需的能量。这些重元素能够以不同的方式结合,形成全新的、意想不到的物质。最终,它们结合形成了有生命的东西。假如宇宙中仅存在氢和氦,那么宇宙中也就没有什么故事了。我们生活的宇宙变幻莫测,在宇宙历史进程中的关键临界点,都会经历意想不到的变化。


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