中國(guó)現(xiàn)代天文臺(tái)述源

林 清

副研究員,中科院上海天文臺(tái),上海200030

中國(guó)現(xiàn)代天文臺(tái)述源

林 清

副研究員,中科院上海天文臺(tái),上海200030

天文 博物館 歷史

以上海天文博物館的史料為線索,對(duì)20世紀(jì)初以徐家匯天文臺(tái)、佘山天文臺(tái)、青島觀象臺(tái)、紫金山天文臺(tái)等為代表的現(xiàn)代天文臺(tái)在中國(guó)的發(fā)展歷程進(jìn)行了回顧,對(duì)上海天文博物館的館藏文物也進(jìn)行了相應(yīng)的介紹。

提起中國(guó)現(xiàn)代天文發(fā)展的源頭,很多人首先會(huì)想到紫金山天文臺(tái)。不錯(cuò),這是中國(guó)人自主建造的第一座現(xiàn)代天文臺(tái),被譽(yù)為“中國(guó)現(xiàn)代天文學(xué)的搖籃”。然而,在中國(guó)的土地上,按照現(xiàn)代天文學(xué)模式建立起來(lái)的天文臺(tái),起源卻比此更早。徐家匯天文臺(tái)、佘山天文臺(tái)、青島觀象臺(tái),都是中國(guó)現(xiàn)代天文的發(fā)源地之一(文中部分照片見(jiàn)彩插四)。雖然他們都由外國(guó)傳教士所建,目的都是為殖民統(tǒng)治服務(wù),但在客觀上,他們所使用的科學(xué)方法和科學(xué)儀器,還是促進(jìn)了中國(guó)現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展。

在上海的西南郊,有一座神奇的百米小山——佘山。山上建有遠(yuǎn)東地區(qū)級(jí)別最高的圣母大殿,還有一百年前在國(guó)際上也小有名氣的佘山天文臺(tái)。至今,當(dāng)?shù)厝诉€是固執(zhí)地要把上海天文臺(tái)佘山工作站說(shuō)成是佘山天文臺(tái),可見(jiàn)其影響之大。

佘山天文臺(tái),這座法國(guó)傳教士建成于1900年的天文臺(tái),是中國(guó)土地上誕生的第一座真正從事天文科研工作的天文臺(tái)。中國(guó)土地上的第一座天文圓頂,第一臺(tái)大型天文望遠(yuǎn)鏡,第一張?zhí)煳牡灼?都在佘山天文臺(tái)。

如今,這里已是上海天文博物館,本文即以這個(gè)博物館中的史料,講述一些中國(guó)現(xiàn)代天文起步的故事。

1 源起教會(huì)——上海灘孕育天文臺(tái)

科學(xué)與宗教,似乎勢(shì)不兩立。但在科學(xué)發(fā)展史上,事實(shí)卻并非如此。誠(chéng)然,科學(xué)是在與中世紀(jì)黑暗教會(huì)勢(shì)力的斗爭(zhēng)中獲得新生,然而同時(shí),許許多多的教士也在從事著科學(xué)研究和科學(xué)傳播工作,許多科學(xué)家其實(shí)也是忠實(shí)的教徒。在西方,科學(xué)和宗教的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,決非水火不相容那么簡(jiǎn)單。

在中國(guó),近代科學(xué)的引進(jìn)就是西方傳教士播下的種子。明朝后期,西方就有很多傳教士進(jìn)入中國(guó)土地傳教,他們?cè)趥鞑ド系劢塘x的同時(shí),也帶來(lái)了西方的近代科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

在這個(gè)西學(xué)東漸的過(guò)程中,最為重要的人物當(dāng)屬明朝末期的上海人徐光啟。他曾官拜崇禎朝的禮部尚書(shū)和文淵閣大學(xué)士,與西方傳教士湯若望、利馬竇等人交往甚密,從他們身上學(xué)習(xí)了西方蓬勃發(fā)展的近代科技,并借助其自身高位將這些知識(shí)不遺余力地傳遞給中國(guó)的士大夫們。他主持編纂的《崇禎歷書(shū)》系統(tǒng)介紹了西方古典天文學(xué)的理論和方法,其中甚至出現(xiàn)了伽利略將望遠(yuǎn)鏡用于天文觀測(cè)后的一些天文發(fā)現(xiàn)。正是由于徐光啟的影響,天主教耶穌會(huì)士開(kāi)始負(fù)責(zé)皇家欽天監(jiān)的工作,這一傳統(tǒng)甚至在清朝仍延續(xù)了200年,他們的工作客觀上為中國(guó)人帶來(lái)了西方的數(shù)理天文學(xué),促使中國(guó)天文學(xué)納入了世界天文學(xué)的發(fā)展軌道之中。

早期中國(guó)與西方天文學(xué)的聯(lián)系基本上局限于歷法編制,到清朝中期,伴隨閉關(guān)鎖國(guó)的政策,中西科技交往幾乎隔絕。直到鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)轟開(kāi)了國(guó)門(mén),西方傳教士再次蜂擁而入,西方天文學(xué)才又一次進(jìn)入了中華大地,并真正開(kāi)始成為中國(guó)近代天文發(fā)展的起點(diǎn)。

1872年8月,天主教江南教區(qū)決定在上海建立一座“與耶穌會(huì)相稱”的天文臺(tái),1872年12月,高龍盤(pán)(Augustinus Colombel)神父等人在蒲西路一處教士住所開(kāi)始了氣象觀測(cè),并于次年動(dòng)工興建觀測(cè)樓。歷史上即以1872年作為徐家匯天文臺(tái)的起點(diǎn),這是中國(guó)第一座被冠以天文臺(tái)之名的研究機(jī)構(gòu),其后來(lái)的主樓即位于現(xiàn)在上海徐家匯漕溪北路的上海氣象局內(nèi)。

徐家匯天文臺(tái)初建之時(shí)未設(shè)臺(tái)長(zhǎng),由高龍盤(pán)、能恩斯等人共同管理,1880年才正式任命瑞士藉傳教士能恩斯(Marcus Dechevrens)為第一任臺(tái)長(zhǎng),其業(yè)務(wù)范圍包含了氣象、天文、地磁、地震等,為法國(guó)在上海的殖民地提供綜合性科學(xué)服務(wù),可謂無(wú)所不能。然而,由于缺少大型天文望遠(yuǎn)鏡,天文學(xué)并非其主要工作。

清光緒十年(1884年),徐家匯天文臺(tái)開(kāi)始用巴黎高梯爾(Gautier)中星儀測(cè)時(shí),并設(shè)立航海服務(wù)部,在外灘設(shè)信號(hào)塔,定時(shí)報(bào)時(shí)和懸掛氣象符號(hào),為黃浦江停泊的船舶服務(wù)。這就是民間俗稱的外灘天文臺(tái)。

1898年,徐家匯天文臺(tái)籌集資金,購(gòu)置了一臺(tái)口徑40 cm的雙筒折射天文望遠(yuǎn)鏡(圖1),并為其在佘山建立了一座新的天文臺(tái),這就是后來(lái)聞名于世的佘山天文臺(tái)。1900年,佘山天文臺(tái)正式落成,法國(guó)傳教士蔡尚質(zhì)(Stanislas Chevalier)成為該臺(tái)第一任臺(tái)長(zhǎng)。蔡臺(tái)長(zhǎng)不僅積極致力于佘山天文臺(tái)的創(chuàng)建,而且親身開(kāi)展天文觀測(cè)和研究,長(zhǎng)達(dá)20余年,研究范圍包括太陽(yáng)、恒星、星團(tuán)、小行星、彗星等。

圖1 佘山天文臺(tái)第一任臺(tái)長(zhǎng)蔡尚質(zhì)(中間坐者)在使用40 cm望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天象

這就是中國(guó)土地上第一個(gè)真正意義上的現(xiàn)代天文臺(tái),其主要業(yè)務(wù)工作就是天文學(xué)研究。

除了徐家匯天文臺(tái)和佘山天文臺(tái)這兩個(gè)主要機(jī)構(gòu)之外,上海天主教會(huì)還建有另一座天文臺(tái),即菉葭浜天文臺(tái),其原址在今天的昆山地區(qū)(圖2)。該臺(tái)主要從事地磁研究工作,是徐家匯天文臺(tái)為了避開(kāi)上海城市發(fā)展對(duì)地磁工作的影響而于1908年在遠(yuǎn)離城市地區(qū)設(shè)立的研究機(jī)構(gòu)。1931年,菉葭浜天文臺(tái)的研究人員和設(shè)備開(kāi)始陸續(xù)遷往佘山新建的地磁觀測(cè)室,成為佘山天文臺(tái)的一部分。

圖2 1931年的上海地圖,其上列出了當(dāng)時(shí)三個(gè)天文臺(tái)并立的地理關(guān)系圖

因此,在上海地區(qū),從1908年到1931年,有過(guò)徐家匯天文臺(tái)、佘山天文臺(tái)和菉葭浜天文臺(tái)三個(gè)天文臺(tái)并立的局面,三臺(tái)行政上相互獨(dú)立,但由徐家匯天文臺(tái)起總協(xié)調(diào)的作用。民間俗稱外灘天文臺(tái)則只是徐家匯天文臺(tái)設(shè)在外灘的一個(gè)氣象和時(shí)間服務(wù)處而已。

歷史文獻(xiàn)上曾經(jīng)有過(guò)天文臺(tái)和觀象臺(tái)的名詞混淆,有些文獻(xiàn)中出現(xiàn)的是徐家匯天文臺(tái)和佘山天文臺(tái),另一些文獻(xiàn)中出現(xiàn)的則是徐家匯觀象臺(tái)和佘山觀象臺(tái),甚至有些人說(shuō)徐家匯的機(jī)構(gòu)主要從事氣象工作,所以應(yīng)該叫徐家匯觀象臺(tái),佘山的機(jī)構(gòu)主要從事天文工作,所以應(yīng)該叫佘山天文臺(tái)。但是,真相只有一個(gè)。筆者經(jīng)過(guò)審查歷史資料,找到了最為可靠的證據(jù),那就是天文臺(tái)圖書(shū)館中保藏的各種期刊資料,上面的印章記錄了歷史的真相:徐家匯天文臺(tái)、佘山天文臺(tái)。解放之前一直如此。

解放后,徐家匯天文臺(tái)和佘山天文臺(tái)回歸中國(guó)政府,一度歸屬紫金山天文臺(tái)管理,為了區(qū)別起見(jiàn),將其更名為徐家匯觀象臺(tái)和佘山觀象臺(tái),直到1962年上海天文臺(tái)成立?？峙逻@就是歷史文獻(xiàn)上出現(xiàn)名稱混淆的主要原因了。

2 史冊(cè)留名——上海教會(huì)天文臺(tái)的代表人物

上海的教會(huì)天文臺(tái),特別是佘山天文臺(tái),是在中國(guó)土地上最先開(kāi)展天文研究工作的機(jī)構(gòu),雖然其目的是為殖民者服務(wù),但在客觀上促進(jìn)了近代科學(xué)在中國(guó)的傳播。其中各位業(yè)務(wù)骨干,雖為神父,卻依然在科學(xué)工作中兢兢業(yè)業(yè),為后世留下了寶貴的天文觀測(cè)資料。他們都沒(méi)有后代,但他們依然應(yīng)該在后世留名。在佘山的上海天文博物館里,就重點(diǎn)介紹了以下幾位代表性人物。

首先不得不提的是法國(guó)傳教士蔡尚質(zhì)神父(見(jiàn)圖3),這是一個(gè)自學(xué)成才的典范,他沒(méi)有受過(guò)高等教育,僅僅憑著對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和對(duì)宗教的虔誠(chéng),刻苦鉆研而得到了教會(huì)的賞識(shí)。他于1883年來(lái)到中國(guó),先到徐家匯天文臺(tái)工作,1888—1896年擔(dān)任徐家匯天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng),改變了該臺(tái)以氣象和地磁觀測(cè)為主的狀態(tài),開(kāi)始籌辦測(cè)時(shí)和授時(shí)業(yè)務(wù),從事一些真正的天文工作。為了提高天文臺(tái)在世界上的地位,蔡尚質(zhì)為首的傳教士們決定向各界募款購(gòu)買大型天文望遠(yuǎn)鏡。經(jīng)過(guò)努力,他們于1898年共籌得10萬(wàn)法郎,終于從法國(guó)巴黎購(gòu)進(jìn)了一架40 cm口徑的雙筒折射望遠(yuǎn)鏡,并為此在上海西南郊的佘山建立了一座新的天文臺(tái)—佘山天文臺(tái)。蔡尚質(zhì)神父即擔(dān)任該臺(tái)第一任臺(tái)長(zhǎng),并且親身開(kāi)展天文觀測(cè)和研究,從1901年開(kāi)始至1924年再次回到徐家匯天文臺(tái)任總臺(tái)長(zhǎng)的前后20多年里,40 cm大望遠(yuǎn)鏡從來(lái)沒(méi)有浪費(fèi)一個(gè)可以觀測(cè)的晴朗白天或夜晚。

圖3 蔡尚質(zhì)神父(1852—1930)

繼蔡尚質(zhì)之后,佘山天文臺(tái)另一位重要人物是法國(guó)神父雁月飛(Petrus Lejay),他于1926年來(lái)到上海,成為徐家匯天文臺(tái)新一代業(yè)務(wù)專家,1931—1939年同時(shí)擔(dān)任徐家匯天文臺(tái)和佘山天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)。雁月飛參加了1926年和1933年兩次國(guó)際經(jīng)度聯(lián)測(cè),并且主持了第二次聯(lián)測(cè)工作。1933年,雁月飛還應(yīng)北平研究院邀請(qǐng),在中國(guó)歷史上首次對(duì)從東北到東南的廣大地區(qū)進(jìn)行了全面的重力測(cè)量。由于他在科學(xué)上的卓越工作,他后來(lái)當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院通訊院士,晚年還擔(dān)任過(guò)國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)合會(huì)主席。佘山天文臺(tái)是法國(guó)傳教士的天文臺(tái),但在蔡尚質(zhì)臺(tái)長(zhǎng)所收的學(xué)徒中,卻有一個(gè)中國(guó)人后來(lái)成了中國(guó)自己的天文事業(yè)的開(kāi)創(chuàng)者之一。他就是上海金山人高平子(圖4),其原名高鈞,襲用漢朝天文學(xué)家張衡的字“平子”為號(hào),后以此著名。1912年他在上海震旦大學(xué)畢業(yè)后,自費(fèi)在佘山天文臺(tái)拜蔡臺(tái)長(zhǎng)為師學(xué)習(xí)了兩年。高平子后來(lái)于1924年代表中國(guó)政府從德國(guó)人手中接管青島觀象臺(tái),具體負(fù)責(zé)其中的天文工作,并創(chuàng)建了中國(guó)最早的自主時(shí)間服務(wù)系統(tǒng)。1928年,高平子受聘為中央研究院天文研究所的研究員,擔(dān)任過(guò)代理所長(zhǎng),并積極參與了紫金山天文臺(tái)的籌建工作。1935年,高平子代表中國(guó)天文界第一次參加了國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAU)大會(huì),使中國(guó)正式加入了這個(gè)國(guó)際組織。1982年8月,IAU第18屆大會(huì)上通過(guò)決議命名了一批月球地形,其中有一座環(huán)形山即以高平子的名字命名,這是當(dāng)代中國(guó)科學(xué)家的名字首次出現(xiàn)在月面上,也是國(guó)際天文界對(duì)其卓越貢獻(xiàn)的肯定①高平子先生晚年在臺(tái)灣度過(guò),從事數(shù)學(xué)教育和歷書(shū)編算工作。。

圖4 高平子(1888—1970)

徐家匯天文臺(tái)和佘山天文臺(tái)的各位臺(tái)長(zhǎng)和業(yè)務(wù)骨干,都既是令人尊敬的神父,又都在科學(xué)做出了顯著的成績(jī),除上述幾位在天文學(xué)方面的貢獻(xiàn)之外,還有許多氣象、地磁研究方面的專家在國(guó)際學(xué)術(shù)界也都擁有一定的地位。雖然他們心中的信仰和真正的科學(xué)家并不一樣,但他們忠于職守,在艱苦環(huán)境中兢兢業(yè)業(yè)從事問(wèn)天工作的精神,卻又驚人地相似。博物館中留下他們的名字,不為他們的信仰,而為傳承這種精神。

筆者考察歷史資料,整理出上海地區(qū)教會(huì)天文臺(tái)歷任臺(tái)長(zhǎng)年譜如下:

徐家匯天文臺(tái)(1872—1950)

佘山天文臺(tái)(1900—1950)

菉葭浜天文臺(tái)(1908—1930)

3 問(wèn)天遺物——佘山天文臺(tái)的珍貴設(shè)備和成果

佘山天文臺(tái)頗有一些傳奇色彩。歷經(jīng)一百年的滄桑,躲過(guò)了抗戰(zhàn)的峰火,逃過(guò)了文革的浩劫,留在我們面前的竟然還基本上是百年前的原貌,無(wú)愧于中國(guó)最老的近代天文臺(tái)遺址,它為我們留下了豐富的珍貴歷史文物。

百年老臺(tái),百年的樓,佘山天文臺(tái)最珍貴的文物當(dāng)屬這座經(jīng)歷了百年風(fēng)雨的主樓。這是一座具有典型歐洲風(fēng)格的建筑,現(xiàn)在呈現(xiàn)于游客面前的主樓占地面積約2 000 m2,其實(shí)只有中央通道往西的部分才是真正的百年老樓,往東的部分則是后來(lái)增加出來(lái)的。如果從空中俯瞰最原始的百年老樓,它的外形竟然就是一個(gè)十字架,當(dāng)年傳教士建設(shè)天文臺(tái)的用心昭然若揭。在大樓的內(nèi)部,別具一格的壁爐、百葉窗和法式建筑布局也令游客回味無(wú)窮。

佘山天文臺(tái)最重要的觀測(cè)儀器當(dāng)然就是那個(gè)名為40 cm雙筒折射望遠(yuǎn)鏡的龐然大物了,這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡由法國(guó)巴黎的高梯埃光學(xué)工廠制造,與大望遠(yuǎn)鏡配套的10 m鐵制大圓頂也是法國(guó)制造的。

這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡看起來(lái)是一根長(zhǎng)方形的鋼鐵管子,其實(shí)里面裝有兩個(gè)基本相同的折射式望遠(yuǎn)鏡,它們的物鏡直徑都是40 cm。這兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡并排裝在一起,卻各有各的用途。其中一個(gè)望遠(yuǎn)鏡的下端有目鏡接口,可直接用眼睛觀察;另一個(gè)望遠(yuǎn)鏡的后面則裝有底片盒,專門(mén)用來(lái)拍攝天文照片。

這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡雖有3噸多重,但由于設(shè)計(jì)合理,它可以靈活地在架子上左右、上下轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)準(zhǔn)天上不同位置的星體。鐵制大圓頂也能360度轉(zhuǎn)動(dòng),它的上面有一道天窗,平時(shí)是封閉的,防止雨水、灰塵落進(jìn)來(lái)。晴夜觀測(cè)時(shí),圓頂轉(zhuǎn)到準(zhǔn)備觀測(cè)的方向,再把天窗打開(kāi),就可以用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)了。望遠(yuǎn)鏡的下面有一個(gè)鐵條焊成的座椅,它是一開(kāi)始就有的原配觀測(cè)座椅,100多年來(lái),中外好幾代天文學(xué)家坐在這個(gè)位子上,度過(guò)了無(wú)數(shù)個(gè)不眠之夜。

40 cm雙筒折射望遠(yuǎn)鏡在近百年的科研觀測(cè)中拍攝了大量的天文底片,現(xiàn)在保存下來(lái)的就有7 000多張,他們不僅具有文物價(jià)值,還具有科研價(jià)值,迄今仍有科學(xué)家們?cè)诶眠@些底片數(shù)據(jù)從事科研工作。

除了這個(gè)大望遠(yuǎn)鏡之外,天文博物館里還收藏有大量珍貴的歷史文物。在“子午測(cè)時(shí)”展廳,我們可以看見(jiàn)一種稱為子午儀的望遠(yuǎn)鏡,這是一種專門(mén)設(shè)計(jì)用于測(cè)定時(shí)間的儀器,它只能在子午線方向(即從正南點(diǎn)到正北點(diǎn)并經(jīng)過(guò)頭頂?shù)囊粭l大圓弧線)觀測(cè)星體,通過(guò)觀測(cè)恒星通過(guò)當(dāng)?shù)刈游缛Φ臅r(shí)刻來(lái)精確測(cè)量天文鐘的鐘差。博物館展出的這臺(tái)子午儀稱為“帕蘭子午儀”,于1925年購(gòu)于法國(guó)巴黎,口徑8 cm,平時(shí)一直用于天文測(cè)時(shí)。該子午儀安放在一個(gè)堅(jiān)固穩(wěn)定的花崗巖基墩上,基墩則與周圍的地板斷開(kāi),確保周圍的震動(dòng)對(duì)觀測(cè)不產(chǎn)生影響。子午儀還可以從事地理經(jīng)度的測(cè)量工作。展出的這臺(tái)帕蘭子午儀就參加過(guò)1926年和1933年兩次國(guó)際經(jīng)度聯(lián)測(cè)。

上海教會(huì)的幾個(gè)天文臺(tái)在幾十年的工作中都取得了豐碩的科研成果,還長(zhǎng)期出版《徐家匯天文臺(tái)年刊》和《佘山天文臺(tái)年刊》以匯集科研成果。在天文學(xué)方面,比較重要的科研成果有:“哈雷彗星1910年回歸時(shí)的照相觀測(cè)與研究”;“太陽(yáng)黑子和日珥研究”;“1122對(duì)赫歇耳雙星的重測(cè)”;“1918年天鷹座新星的分光研究”;“1926和1933年兩次國(guó)際經(jīng)度聯(lián)測(cè)”;“利用愛(ài)神星以定太陽(yáng)視差的國(guó)際聯(lián)測(cè)”;“星團(tuán)的照相研究”;“赤道帶附近恒星星表”等等。此外,天文臺(tái)在氣象、地磁、地震、航海服務(wù),以及科技史研究等方面也都取得了很多成績(jī)。

4 青島觀象——最早由中國(guó)人接管的天文臺(tái)

西方傳教士對(duì)中國(guó)的文化侵入,上海僅是一個(gè)典型而已。與法國(guó)傳教士在上海的開(kāi)拓類似,德國(guó)傳教士也在山東半島開(kāi)始了科學(xué)機(jī)構(gòu)的工作。他們的工作,使青島成為中國(guó)近代天文學(xué)發(fā)展的又一處發(fā)源地。

青島觀象臺(tái),位于風(fēng)景秀麗的避暑勝地——青島市區(qū)海拔75 m的觀象山山巔。1898年,德國(guó)海軍港務(wù)測(cè)量部在館陶路1號(hào)建立氣象天文測(cè)量所,1905年改稱“皇家青島觀象臺(tái)”。1912年建成的觀象臺(tái)主樓共7層,高21.6 m,全部為花崗石砌筑,是一座具有歐洲古城堡式樣的建筑。

1914年,日本占領(lǐng)青島后,青島觀象臺(tái)被日軍所占,改稱“氣候測(cè)量所”。1922年,中國(guó)政府宣布正式接收該臺(tái)主權(quán),改稱觀象臺(tái)。但直到1924年,蔣丙然和高平子作為中國(guó)政府的科學(xué)代表,才真正成為該臺(tái)第一批中國(guó)管理者,蔣丙然先生負(fù)責(zé)地磁研究,高平子先生負(fù)責(zé)天文研究。他們?cè)谲婇y混戰(zhàn)的艱難環(huán)境下,開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)人自己的現(xiàn)代天文事業(yè)。1924年,青島觀象臺(tái)開(kāi)展了中國(guó)自主的時(shí)間服務(wù)工作;1925年開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代太陽(yáng)黑子的觀測(cè)和研究;1926年青島觀象臺(tái)作為中國(guó)代表應(yīng)邀參加了第一屆國(guó)際經(jīng)度聯(lián)測(cè)工作,開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)天文工作者進(jìn)入國(guó)際合作的先河。

1931年10月,青島觀象臺(tái)主樓的西側(cè)山巔建成了中國(guó)人自己建造的第一座大型天文觀測(cè)室,整體建筑是花崗巖圓體,直徑7.8 m,高14 m,頂部的球形是鋼木結(jié)構(gòu),可轉(zhuǎn)動(dòng)。樓內(nèi)裝備了德國(guó)柏林工廠制造的口徑32 cm,焦距3.58 m的大型天文望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備,使青島觀象臺(tái)步入了一個(gè)新的發(fā)展階段。

不幸的是,抗戰(zhàn)爆發(fā)之后,青島觀象臺(tái)于1937年被日本人再度強(qiáng)占。直到1946年抗戰(zhàn)勝利后才歸還中國(guó)。1949年解放后,青島觀象臺(tái)由海軍接管。1957年,天文、地磁、地震三部分移交中國(guó)科學(xué)院。從此,青島觀象臺(tái)一分為二:氣象部分歸海軍管理;其他則歸屬紫金山天文臺(tái)管理,定名為“中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)青島觀象臺(tái)”,該臺(tái)除繼續(xù)從事太陽(yáng)黑子的觀測(cè)和研究外,還積極從事小行星、彗星、恒星和人造衛(wèi)星的照相定位工作,取得了豐碩的科研成果。青島觀象臺(tái)曾于1978年撤消建制,劃歸海洋研究所,后于1993年恢復(fù)其原有隸屬關(guān)系。

青島觀象臺(tái)雖然始創(chuàng)于德人,兩度日占,歷經(jīng)滄桑,但是它的主要業(yè)績(jī),特別是在天文學(xué)上開(kāi)拓性的貢獻(xiàn),都是在中國(guó)接管后開(kāi)展的,為中國(guó)近代天文事業(yè)寫(xiě)下了重要篇章。

5 紫金建臺(tái)——中國(guó)人自己建立的天文臺(tái)

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái),是中國(guó)最著名的天文臺(tái)之一。建成于1934年9月,位于南京市東南郊風(fēng)景優(yōu)美的紫金山。紫金山天文臺(tái)是中國(guó)人自行建立的第一個(gè)現(xiàn)代天文學(xué)研究機(jī)構(gòu),其前身是成立于1928年2月的國(guó)立中央研究院天文研究所。

1913年10月,日本在東京召開(kāi)亞洲各國(guó)觀象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)會(huì)議,他們邀請(qǐng)法國(guó)教會(huì)在上海的天文臺(tái)代表中國(guó)出席會(huì)議,當(dāng)時(shí)的中央觀象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)高魯深以為恥,發(fā)誓要建造一座能與歐美并駕齊驅(qū)的天文臺(tái),于是多方奔走,籌劃建立中國(guó)人自己的天文臺(tái)。然而,就在建臺(tái)籌備工作即將轉(zhuǎn)入實(shí)際運(yùn)作的時(shí)候,高魯受命轉(zhuǎn)任法國(guó)公使,不得不將這個(gè)光榮的使命交給了他所信任的廈門(mén)大學(xué)天文系主任余青松。

余青松先生不負(fù)高魯厚望,最終在風(fēng)景秀麗的紫金山第三峰上建成了紫金山天文臺(tái)。天文臺(tái)入口牌樓采用毛石作三間四柱式,覆蓋藍(lán)色琉璃瓦,充滿民族特色,建筑臺(tái)基與外墻用毛石砌筑,樸實(shí)厚重。

紫金山天文臺(tái)是一個(gè)綜合性的天文臺(tái),始建時(shí)擁有60 cm口徑的反射望遠(yuǎn)鏡、20 cm的折射望遠(yuǎn)鏡、15 cm天體照相儀,以及太陽(yáng)分光鏡等設(shè)備?？谷諔?zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,大部分工作人員和設(shè)備被迫遷往昆明,在那里建立的臨時(shí)天文機(jī)構(gòu),后來(lái)成為中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)。

新中國(guó)成立后,紫金山天文臺(tái)修復(fù)了損壞的天文儀器,并先后增置了色球望遠(yuǎn)鏡、定天鏡、雙筒折射望遠(yuǎn)鏡、施密特望遠(yuǎn)鏡和射電望遠(yuǎn)鏡等先進(jìn)的天文儀器,進(jìn)行恒星、小行星、彗星和人造衛(wèi)星的觀測(cè)與研究,以及對(duì)太陽(yáng)的常規(guī)觀測(cè),研究太陽(yáng)的活動(dòng)規(guī)律并作出太陽(yáng)活動(dòng)預(yù)報(bào)。紫金山天文臺(tái)還是中國(guó)歷算的權(quán)威機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)編算和出版每年的《中國(guó)天文年歷》、《航海天文歷》等歷書(shū)工作。

紫金山天文臺(tái)的建成標(biāo)志著中國(guó)自主管理的現(xiàn)代天文學(xué)研究的開(kāi)始。由于紫金山天文臺(tái)長(zhǎng)期以來(lái)都是中國(guó)天文學(xué)者工作的地方,因此中國(guó)現(xiàn)代天文學(xué)的許多分支學(xué)科和天文臺(tái)站大多派生于茲。紫金山天文臺(tái)雖然不是中國(guó)土地上的第一座天文臺(tái),但仍因其獨(dú)特的歷史地位而被譽(yù)為“中國(guó)現(xiàn)代天文學(xué)的搖籃”。

6 角色轉(zhuǎn)換——博物館講述天文臺(tái)的故事

游客們登上西佘山國(guó)家森林公園的山頂,直入眼簾的就是“佘山天文臺(tái)”幾個(gè)大字,它曾是遠(yuǎn)東地區(qū)一座舉足輕重的天文臺(tái)。1962年中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)成立后,佘山天文臺(tái)正式更名為上海天文臺(tái)佘山工作站,繼續(xù)開(kāi)展天文觀測(cè)和研究工作。20世紀(jì)80年代后期,佘山工作站逐漸退出了科研第一線,轉(zhuǎn)而積極開(kāi)展科普教育工作,1999年被命名為“全國(guó)青少年科技教育基地”,2002年被列入上海市級(jí)文物保護(hù)單位。

2004年,在上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和上海市文物管理委員會(huì)的共同支持下,上海天文臺(tái)對(duì)原佘山天文臺(tái)的主樓開(kāi)始了大修,并在此基礎(chǔ)上建成了上海天文博物館。2004年11月16日,上海天文博物館正式開(kāi)館,百年老臺(tái)從此掀開(kāi)了新的一頁(yè)。

上海天文博物館是一個(gè)兼具歷史展陳和科普教育特色的場(chǎng)館,現(xiàn)展示內(nèi)容分為三大展區(qū)和若干互動(dòng)展項(xiàng)。

“百年天文臺(tái)”展區(qū),以眾多文物和史料展現(xiàn)中國(guó)近代天文科學(xué)發(fā)展的脈絡(luò),天文博物館的價(jià)值盡現(xiàn)于此。

“聚焦望遠(yuǎn)鏡”展區(qū),圍繞天文望遠(yuǎn)鏡這個(gè)主題進(jìn)行陳列展示,由“望遠(yuǎn)鏡400年”、“百年老鏡”以及“子午測(cè)時(shí)”三部分組成。其中“望遠(yuǎn)鏡400年”主要展現(xiàn)天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展歷史及其帶動(dòng)天文科學(xué)發(fā)展取得的成就;“百年老鏡”是上海天文博物館最具價(jià)值的展示區(qū)域,展現(xiàn)的是中國(guó)第一臺(tái)大型天文望遠(yuǎn)鏡——1900年建成的40 cm雙筒折射望遠(yuǎn)鏡,同時(shí)配置了互動(dòng)演示系統(tǒng),使游客可以深入了解這個(gè)望遠(yuǎn)鏡的價(jià)值、功能和使用方法?！白游鐪y(cè)時(shí)”展示的則是天文臺(tái)的另一個(gè)重要文物級(jí)望遠(yuǎn)鏡——帕蘭子午儀,同時(shí)介紹時(shí)間測(cè)量的相關(guān)知識(shí)。

“時(shí)間與人類”展區(qū),以科普教育為主,主要介紹時(shí)間的基本概念,時(shí)間計(jì)量發(fā)展史,及其與人類社會(huì)和生活的密切關(guān)系。

天文博物館中還有一處百年歷史的天文圖書(shū)館,也是中國(guó)歷史最悠久的天文圖書(shū)館,它收藏了自1900年建臺(tái)以來(lái)收藏的26個(gè)國(guó)家各類天文期刊和專著約2萬(wàn)余冊(cè),其中最老的書(shū)刊可追溯到200年前。

作為一個(gè)科技型展館,上海天文博物館安排有許多互動(dòng)科普項(xiàng)目,其中“星空之旅體驗(yàn)廳”作為國(guó)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的互動(dòng)式球幕電影廳,以震撼的球幕電影方式引導(dǎo)游客漫游宇宙世界,同時(shí)具備觸摸互動(dòng)功能,激發(fā)游客探索宇宙奧秘的興趣?！岸喙δ芸破仗煳呐_(tái)”配置一臺(tái)35 cm口徑的進(jìn)口天文望遠(yuǎn)鏡,白天可觀測(cè)太陽(yáng),夜間可開(kāi)展天文觀測(cè)?！疤?yáng)觀測(cè)中心”則可將科普天文臺(tái)獲得的實(shí)時(shí)太陽(yáng)像在互動(dòng)式太陽(yáng)觀測(cè)平臺(tái)上展現(xiàn)出來(lái),同時(shí)還可以演示太陽(yáng)相關(guān)知識(shí)和以往太陽(yáng)錄像。

從科研基地到科普教育基地,原佘山天文臺(tái)在歷史上完成了一個(gè)重要的角色轉(zhuǎn)變,上海天文博物館的建成更使其如虎添翼,成為上海天文臺(tái)保護(hù)歷史古跡,并積極開(kāi)展天文科普宣傳的重要教育基地,為傳播天文知識(shí),弘揚(yáng)科學(xué)精神而奉獻(xiàn)自己的價(jià)值。

(2009年12月13日收到)

(責(zé)任編輯:溫文)

Trace the Origin of Modern Observatories in China

LIN Qing
Associate Professor,Shanghai Astronanical Observatory,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200030,China

Upon many historical archives in Shanghai Astronomical Museum,the history of modern astronomical observatories in China,including Xujiahui Obs.,Sheshan Obs.,Qingdao Obs.,and Purple Mountain Obs.,was reviewed.Many precious relics in the museum are also introduced in this paper.

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