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冬天里,一个晴朗的早晨,我独自驾车走在从弗吉尼亚到西弗吉尼亚的山间小路上。积雪的山岭、起伏的丘陵,清澈的小溪,冒着炊烟的农舍,牧场上的牛群。尽管从未到过这里,但这里又似乎是一个熟悉的地方。二十多年前,我学会的第一首英文歌曲(如果不算ABC 和 Happy Birthday to you)就是John Denver 的那首Country Road.
Almost heaven, West Virginia, Blue Ridge Mountain, Shenandoah River, Life is old there, older than the trees, younger than the mountains, blowing like a breeze
林间小路
当年初次听到Denver的歌,有一种特别自由的感觉。那个时代的我,完全想象不出那个遥远的America究竟是什么样子,可是那种自由自在、不受拘束的感觉却在我内心中引起了强烈的共鸣。等到真正踏上那片土地,见识了那里人们的狭隘偏见和自以为是,不免大失所望。可是回头想想,其实也不奇怪,大多数的凡夫俗子,又如何能超脱世间的偏见呢?自由的精神,永远只属于少数心灵。
沿途风光
Blue Ridge Mountain 和 Shenandoah River 来到车窗前,又从车轮下流走了。Country road, take me home, to the place, I belong,West Virginia, Mountain Mama,take me home, country roads.
当然,这里并非我的家乡,其实这里也不是John Denver的家乡。可是家乡又是什么呢? 少年时代我上学走过的乡间小路早已变成了高楼大厦林立的闹市区,那个空间和时间已经永远消逝了。任何怀旧都是不完全的,也恰恰因为如此怀旧才有意义。既然如此,这片陌生的土地,其实也不失为怀旧的家乡。
中午时分,我抵达了目的地,Green Bank. 这个小镇是美国国家射电天文台(NRAO)的一个主要观测基地。天文台入口,有两座看上去非常熟悉的天线——啊,那是多次在照片里见过的Karl Jansky的“旋转木马”和Grote Reber 的抛物面天线。
Jansky 旋转木马天线(复制品)
Jansky 是AT&T Bell Lab 的一名无线电工程师,受命研究干扰无线通讯的噪声。Jansky 架起“旋转木马”,收听太空中的噪声。细致的Jansky发现,除了雷电产生的强噪声之外,还有一种微弱然而持续的噪声,而它每天出现的时刻竟然在随着日子的流逝而缓慢变化。最终,Jansky意识到那是来自银河的辐射,并在1933年发表了这一结果,一时引起了全国的轰动。Jansky 希望进一步研究这一问题。遗憾的是,对于电话公司来说,有的是比银河更重要的问题——比如说摩托艇产生的电磁噪声,Jansky被他的上司分配去研究这一问题,而性格温和、有一家老小需要养活的Jansky只好从命,直到后来他因病去世也没能再回到对银河的研究上来。为了纪念他,NRAO在门口架起了一座复制的旋转木马,由当年Jansky的同事制作。天文学中辐射流量的单位也用Jansky 命名。
Reber 天线
Reber 是一位业余无线电爱好者兼业余天文爱好者,在听说了Jansky的发现后,他决心研究这个领域。他思考了一番,认定抛物面天线是最佳选择。他自己动手在后院里制作了一面抛物面反射面,其大小决定于中心馈源支撑杆的长度,而支撑杆他选用的是当地家具店里能买到的最长的木杆。这一设备引起了邻居们无穷的猜测(当时的科幻小说正流行关于death ray 的故事),一度成为当地(芝加哥郊区的一个小镇)的一个小小旅游名胜。Jansky 是在20.5MHz 的频率上探测到银河系辐射的,按照黑体辐射的理论,在更高频率上应该更容易探测到同一辐射,Reber 因此决定在3300MHz上进行探测。出乎意料的是,他什么也没探测到。他又改在900MHz上探测,仍然什么也没有。幸运地是,抛物面天线在各种频率都能工作。最后,Reber 又在160MHz上进行实验,才终于取得成功。直到十多年后,物理学家们才认识到,Jansky 和 Reber 探测到的辐射是银河系电子的同步辐射,不同于黑体辐射,因此低频辐射更强。凭借自己的力量,Reber 绘制了天空射电分布的天图。尽管这很明显是天文学上重要的进展,然而在十几年的时间里,竟然只有Reber一个人在孤军奋战,职业天文学家们没有一个着手进行射电天文的研究--当然这倒也不奇怪,他们大多并没有自己动手制作无线电设备的技能。然而事后看来难以理解的是他们也没有为Reber提供任何资助,尽管Reber与他们中的不少人取得了联系。 短视的天文学家们啊,你们难道就想象不出这是一个多么重要的新领域吗?在那段时间里,Reber 一直是一个孤独的探索者。 二战以后,射电天文学才借着军队剩余的电子设备发展起来,最终成为显学。也许是因为习惯了孤独而自由的研究风格,Reber先去了夏威夷,后来又离开美国去了塔斯马尼亚岛(澳大利亚以南的一个岛屿),在那里建造了一座射电望远镜观测低频射电辐射。而他原来的抛物面天线则被运到了Green Bank, 至今依旧矗立在这里。
GBT, 世界最大的可动天线
Green Bank 的射电天文台是在上世纪50年代建立起来的,这里人口稀少、群山环绕,有相当不错的电磁环境。一系列射电望远镜依次摆放着,最抢眼的还是世界上最大的可移动天线,100米口径的GBT。第一座GBT于1962年建成,1988年,这一天线由于结构上的问题而忽然垮塌了,这是重建的第二座,时时接收着宇宙深处传来的电波。当然,现在大部分观测都是远程控制, 提交了观测计划的天文学家并不一定要亲自来,而只需编好控制指令让它自动执行就可以了,在控制室内只有两个技术员监视指令执行,出了问题才干涉一下。住在这里的多数是负责望远镜技术研发的人员,但也有少数常驻的天文学家。
PAPER, 探测宇宙再电离的实验天线
Green Bank 并没有明显的“市区”,只是沿着一条公路零零散散有些农舍。来访者宿舍里的手册上,这样描述Green Bank的生活:这里小铺里,可以买到一些常用的生活必需品,但去大一点的超市或者去看电影要开车2个小时。每隔一两周的周末,家长们会带上孩子,一起开车出去购物、玩耍、看电影,因此父母与孩子们的关系特别紧密。这里只有一所学校,因此也不必为孩子上哪所学校而伤脑筋。当然,在这样一所小学校里,不要指望会为二年级开设日语选修课。但是,孩子们彼此都认识,一起上课,一起课外活动,家长们都会抽出时间去参加学校的活动。有的人来后,待上一个星期就受不了而走了,但也有的人选择来这里,就是因为觉得这里更适合家庭的生活。
夜深了,一片寂静。关掉灯,透过窗户我看到冬季星空那明亮的群星,在这怀旧的故乡我安然入梦。次日清晨,在一片小雪中,我驾车离去。收音机里播放着乡村音乐,开朗、轻松。
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