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观测宇宙学的拓荒者——阿伦•桑德奇（一）
精选
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《观测宇宙学的拓荒者——阿伦•桑德奇》一文连载说明
本文是一年多前桑德奇教授去世不久后一位编辑朋友约我写的。应该说，在写作过程中，我自己也学到了许多有关的历史知识和前辈学者的大家风范，受益良多。不过，写成的文章确实太长了，不太适合该杂志刊登，但如果删改缩短，又觉得有点可惜，况且我自己后来太忙了，也没有时间再删改了，不久后这位编辑朋友也离开了原来的杂志。承蒙《中国国家天文》杂志接受了我的稿件，以多期连载的形式发表。然而不巧的是，又恰逢《中国国家天文》杂志本身的出版也遇到了一些问题，去年载有本文的那几期目前还未出版。不过，近闻问题已获得解决，那几期杂志即将出版。
新年既至，我将本文放到博客上，以飧博友。因为全文太长了，为了便于博友慢慢阅读，也充实我自己的博客，分散成多篇，每篇都不太长，逐日放上来。
未经许可，请勿转载本文。
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观测宇宙学的拓荒者——阿伦•桑德奇
一个研究者只有乐观地坚信自己的问题是最终能够解决的，他才能坚持下去。
——阿伦•桑德奇
2010年11月13日，阿伦•桑德奇(Allan Rex Sandage)在他的家中去世了，享年84岁。如果说，哈勃作为观测宇宙学的鼻祖，发现了一片新大陆，那么作为哈勃的弟子，桑德奇可以说是继最初的发现者之后在宇宙学上开荒拓土的先驱。在那个时代，宇宙学的研究仿佛一片旷野，四周只有几行脚印和车辙。一位勇敢而强健的拓荒者就生活在尚未开垦的处女地中，撒下种子，希望能够收获成果。年复一年，越来越多的人聚集到这片土地上，旷野终于变成了良田，然而并不是每个人都接受先到者制订的规划。最终这里变成了繁华的都市,而当年的拓荒者却已老了，渐渐淡出了人们的视野，变得孤独甚至有点愤世嫉俗。终于有一天，他走了。
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本文是一年多前桑德奇教授去世不久后一位编辑朋友约我写的。应该说，在写作过程中，我自己也学到了许多有关的历史知识和前辈学者的大家风范，受益良多。不过，写成的文章确实太长了，不太适合该杂志刊登，但如果删改缩短，又觉得有点可惜，况且我自己后来太忙了，也没有时间再删改了，不久后这位编辑朋友也离开了原来的杂志。承蒙《中国国家天文》杂志接受了我的稿件，以多期连载的形式发表。然而不巧的是，又恰逢《中国国家天文》杂志本身的出版也遇到了一些问题，去年载有本文的那几期目前还未出版。不过，近闻问题已获得解决，那几期杂志即将出版。
新年既至，我将本文放到博客上，以飧博友。因为全文太长了，为了便于博友慢慢阅读，也充实我自己的博客，分散成多篇，每篇都不太长，逐日放上来。
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观测宇宙学的拓荒者——阿伦•桑德奇
一个研究者只有乐观地坚信自己的问题是最终能够解决的，他才能坚持下去。
——阿伦•桑德奇
2010年11月13日，阿伦•桑德奇(Allan Rex Sandage)在他的家中去世了，享年84岁。如果说，哈勃作为观测宇宙学的鼻祖，发现了一片新大陆，那么作为哈勃的弟子，桑德奇可以说是继最初的发现者之后在宇宙学上开荒拓土的先驱。在那个时代，宇宙学的研究仿佛一片旷野，四周只有几行脚印和车辙。一位勇敢而强健的拓荒者就生活在尚未开垦的处女地中，撒下种子，希望能够收获成果。年复一年，越来越多的人聚集到这片土地上，旷野终于变成了良田，然而并不是每个人都接受先到者制订的规划。最终这里变成了繁华的都市,而当年的拓荒者却已老了，渐渐淡出了人们的视野，变得孤独甚至有点愤世嫉俗。终于有一天，他走了。
阿伦•桑德奇在望远镜前
阿伦•桑德奇1926年生于美国的依阿华城，在俄亥俄州长大，父亲是一位大学广告学教授。他小时候笃信宗教，对自然也充满了敬畏之情。周日他的父母往往起得晚，于是他就独自早起去教堂。他似乎有一种使命感，总是渴望把事情做得尽善尽美。9岁那年，阿伦在一位朋友家用望远镜观看到了壮丽的星空，当即产生了成为一名天文学家的志向，此后这一志向从未改变。 他曾试着磨制一个望远镜，不过动手并不是他的特长，这个望远镜没有磨成，后来父亲买了一台望远镜送给他——所以，如果亲爱的读者你爱好天文，在磨镜片上却失败了，其实也完全不必灰心。
阿伦广泛阅读科学特别是天文学方面的科普书籍，先在父亲任教的迈阿密大学（这不是佛罗里达的迈阿密，而是俄亥俄州的）学习了两年，随后在二战期间他参加了海军，主要做雷达等电子装备的修理工作，不过他并不喜欢摆弄电子玩意。退伍后，他跟着父亲来到伊利诺伊州立大学，靠退伍军人的助学金上了大学。阿伦这时已经清楚地意识到，未来的天文学家所需掌握的物理知识远远多于上一代——以前的观测天文学家们对于物理学理论一般是所知甚少的。由于对于天文学的一般知识阿伦从课外阅读中已有颇多了解，因此在本科时他选择主修物理而非天文。
不过，阿伦也没有忽略天文学的学习：在一名老师的指导下他开始天文观测实习，参加了由哈佛大学的伯克(Bok)教授主持，对全天的恒星分布进行计数的一项庞大计划——通俗地说就是数星星。这一项目有全世界许多人参加，阿伦分到了英仙座的一块天区。英仙座出现在冬季星空中，因此在寒冷的冬夜里，阿伦独自工作，用小望远镜精心拍摄分给他的天区，然后到暗室里冲洗底片。做这项工作的关键是恒星亮度定标，因为不仅每一夜的观测条件不同，而且即使同样的观测条件，不同的相机、不同的底片和冲洗条件拍摄出来的效果也不一样。因此，实际上是要用不同的曝光时间拍摄多张底片，然后尽可能选择类似的照片。即便如此，为了根据照相底片定出某颗恒星的亮度，还需要先拍摄一些已知标准亮度的定标星，然后通过与这些定标星在同一底片上的亮度进行比较，才能测出底片上其它恒星的亮度。后来，阿伦曾说，他对宇宙学研究的兴趣主要是对这些看似枯燥但却充满了技巧的基本工作的兴趣。
阿伦•桑德奇1926年生于美国的依阿华城，在俄亥俄州长大，父亲是一位大学广告学教授。他小时候笃信宗教，对自然也充满了敬畏之情。周日他的父母往往起得晚，于是他就独自早起去教堂。他似乎有一种使命感，总是渴望把事情做得尽善尽美。9岁那年，阿伦在一位朋友家用望远镜观看到了壮丽的星空，当即产生了成为一名天文学家的志向，此后这一志向从未改变。 他曾试着磨制一个望远镜，不过动手并不是他的特长，这个望远镜没有磨成，后来父亲买了一台望远镜送给他——所以，如果亲爱的读者你爱好天文，在磨镜片上却失败了，其实也完全不必灰心。
阿伦广泛阅读科学特别是天文学方面的科普书籍，先在父亲任教的迈阿密大学（这不是佛罗里达的迈阿密，而是俄亥俄州的）学习了两年，随后在二战期间他参加了海军，主要做雷达等电子装备的修理工作，不过他并不喜欢摆弄电子玩意。退伍后，他跟着父亲来到伊利诺伊州立大学，靠退伍军人的助学金上了大学。阿伦这时已经清楚地意识到，未来的天文学家所需掌握的物理知识远远多于上一代——以前的观测天文学家们对于物理学理论一般是所知甚少的。由于对于天文学的一般知识阿伦从课外阅读中已有颇多了解，因此在本科时他选择主修物理而非天文。
不过，阿伦也没有忽略天文学的学习：在一名老师的指导下他开始天文观测实习，参加了由哈佛大学的伯克(Bok)教授主持，对全天的恒星分布进行计数的一项庞大计划——通俗地说就是数星星。这一项目有全世界许多人参加，阿伦分到了英仙座的一块天区。英仙座出现在冬季星空中，因此在寒冷的冬夜里，阿伦独自工作，用小望远镜精心拍摄分给他的天区，然后到暗室里冲洗底片。做这项工作的关键是恒星亮度定标，因为不仅每一夜的观测条件不同，而且即使同样的观测条件，不同的相机、不同的底片和冲洗条件拍摄出来的效果也不一样。因此，实际上是要用不同的曝光时间拍摄多张底片，然后尽可能选择类似的照片。即便如此，为了根据照相底片定出某颗恒星的亮度，还需要先拍摄一些已知标准亮度的定标星，然后通过与这些定标星在同一底片上的亮度进行比较，才能测出底片上其它恒星的亮度。后来，阿伦曾说，他对宇宙学研究的兴趣主要是对这些看似枯燥但却充满了技巧的基本工作的兴趣。
阿伦仅仅是该项目众多参与者中的一员，并没有因此发表什么论文，但是这一工作却让阿伦掌握了观测天文学的基本技能。阿伦也参加了哈佛大学组织的观测天文学暑期讲习班，与许多同样的青年学子相识，其中包括他未来的同事和朋友阿普(Arp)。不过，这个时候哈佛对于那些想要成为天文学家的学生来说，已经不具有最大的吸引力了。1948年大学毕业后，阿伦写信给加州理工学院物理系，申请成为那里的研究生。
从加州理工学院远眺威尔逊山
加州理工学院（California Institute of Technology, Caltech)座落在洛杉矶东北的小城帕萨迪纳(Pasadena)市。在20世纪40年代以前，洛杉矶还是一个比较小的城市，而气候温和的帕萨迪纳主要是一个美国东北部的富人们冬季来度假的小镇。1904年，来自芝加哥的天文学家海尔(George Hale) 来到帕萨迪纳，在北面的威尔逊山上建立了天文台。威尔逊山高1742米，是圣盖博(San Gabriel)山脉的主峰。今天，站在帕萨迪纳北眺，可以看到山上林立的电视和通讯天线。威尔逊山位于当地大气逆温层之上，气流稳定，而夜间经常出现的逆温层云层挡住了山下的灯光，使这里拥有极佳的观测条件。海尔募集来资金，先后建起了60英寸（1.5米）和100英寸(2.5米）望远镜——这在建成时都是全世界最大的望远镜，使这里成为天文学们的麦加。
加州理工学院（California Institute of Technology, Caltech)座落在洛杉矶东北的小城帕萨迪纳(Pasadena)市。在20世纪40年代以前，洛杉矶还是一个比较小的城市，而气候温和的帕萨迪纳主要是一个美国东北部的富人们冬季来度假的小镇。1904年，来自芝加哥的天文学家海尔(George Hale) 来到帕萨迪纳，在北面的威尔逊山上建立了天文台。威尔逊山高1742米，是圣盖博(San Gabriel)山脉的主峰。今天，站在帕萨迪纳北眺，可以看到山上林立的电视和通讯天线。威尔逊山位于当地大气逆温层之上，气流稳定，而夜间经常出现的逆温层云层挡住了山下的灯光，使这里拥有极佳的观测条件。海尔募集来资金，先后建起了60英寸（1.5米）和100英寸(2.5米）望远镜——这在建成时都是全世界最大的望远镜，使这里成为天文学们的麦加。
海尔来到帕萨迪纳后，还应邀担任了当地一所专科学校思茹普学院(Throop College)的校董, 1921年该校改名为加州理工学院。南加州经济上的繁荣使得该校获得了大量的资金，而海尔则为该校引来了一流的学者，特别是物理学家、因测量电子电荷获得诺贝尔奖的密立根(Robert Millikan)，在该校的发展中起了巨大的作用。到了阿伦•桑德奇来求学的时候，尽管规模不大，加州理工学院却已和麻省理工学院一起成为美国最著名的理工科大学之一。爱因斯坦曾来这里任教，而40年代末在这里执教的包括喷气推进实验室(JPL)的创立者流体力学家冯卡门(Von Karman), 量子化学家鲍林(Linus Pauling)，生物学家、遗传基因理论的提出者摩尔根(Thomas Morgan)，物理学家费曼(Richard Feynman)等世界一流的学者。我国的著名科学家钱学森当时也是那里的教授，而且至死都念念不忘那里一流的教育水平和学术氛围。
未完待续
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