一种照耀夜空的绚丽光环。地球的每一极都有极光,有时它们大到在赤道附近都能被看得见,给人以异象的启示。在次经《马加比二书》(the biblical second Book of the Maccabees)中,北极光被描述为“骑士飘浮在半空,身穿黄金编织的服装”。对于更熟悉极光的因纽特人而言,极光被理解为天堂里神灵之间的一场足球赛。科学的解释同样令人惊奇:由太阳发射出的带电粒子被地球磁场偏向南北两极,带电粒子在与大气撞击的过程中会像氖气霓虹灯一样发光。
2CAMERA照相机
一种成像的装置。甚至在摄影术发明之前,照相机就是一种将三维实体保存在二维平面上的记录观测的工具。照相暗箱(camera obscura)是一个黑暗的盒子,通过一个小孔将外面的场景投影到空白的平面上。这一点亚里士多德早已清楚,而且暗箱在启蒙运动时期帮助了地形制图和解剖制图。投影描绘器(camera lucida,一种相关的光学装置)的操作不便性促使威廉·亨利·福克斯·塔尔博特(William Henry Fox Talbot)发明了他本人称之为“运用光来绘画”(photogenic drawing )的方法。光线通过光化学反应改变一张纸片,从而代替了手工操作。这一过程的机械本质使得照相机比人眼感知更加客观可信,并随着胶片和数字摄影的发明变得更加自动化然。而比较讽刺的历史是:最开始被看作人眼模型的暗箱,对我们所看见之真实的呈现却是多么有限。
装设在枢轴上用来反射稳定太阳光束的镜子。在激光被发明之前,太阳光对许多光学实验来说是唯一合适的强光源。带有钟表装置的定日镜会随着时间变化而转动来弥补地球旋转所带来的影响。尽管如今使用了自动控制,但定日镜仍然在做相同的工作,只不过是出于不同的目的:定日镜组成的环形阵列将太阳光的热能聚焦到中心高塔上,产生数兆瓦的太阳能。这些太阳热能工厂让定日镜获得了新的实用价值,让天文学家可以探测夜晚最微弱的光线。桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratory)占地八公顷的定日镜阵列现在也用作伽马射线的观测。
11LASER激光
“受激辐射光放大”(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的缩写。激光辐射出的窄频谱光束,可以调谐到特定的频率上并在时间上达到阿秒(attosecond,10-18秒)量级。从全球通信(手机和电视数据通过激光在光纤线缆中传输)到内科医学,激光给众多领域都带来了变革。激光在现代科技中是如此之重要以至于美国国内生产总值的一半都有赖于它。但激光的价值最初并没有立即被重视。当休斯研究所(Hughes Research)的工程师梅曼(Maiman)在1960年宣告获得第一束激光时,连他自己的助手都认为这是“手握答案来寻找问题”,而休斯研究所则拒绝开发激光技术。激光的最初应用之一是外科医生用它来切除肿瘤。和X光一样,激光首先是通过医生的实用主义而进入我们的生活。
巨型星体的爆炸性终结。当超新星以1027个核弹头的能量爆炸时,其亮度足以在整个星系被清晰地看见。美洲土著民在洞穴壁画中记录了公元前1054年的超新星爆炸,该次爆炸产生了蟹状星云。哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)观测到了远在一百亿光年外的超新星。由于所有Ⅰa型超新星都有相同的亮度,它们之间的对比表明宇宙在膨胀,并且是在加速膨胀,这使得物质分布越来越稀薄。宇宙的未来注定是孤独的,但如果不是因为超新星,我们甚至没有机会在此做出观测:过去的超新星爆炸生成了对生命至关重要的重元素,并将它们散布在整个宇宙中。
*作者JonathonKeats是作家和艺术家,写有六本书。包括获得了美国图书馆协会2010年布洛迪索菲奖章的一本故事集《The Book of the Unknown》和一本《Forged:Why Fakes are the Great Art of Our Age》。目前他正在写一本关于巴克敏斯特·富勒(Buckminster Fuller)的书。