用玻璃板的目的 在玻璃板上绘制天空的过时艺术还能教我们什么

在玻璃板上绘制天空的过时艺术还能教我们什么  

位于加利福尼亚帕萨迪纳海尔太阳实验室的望远镜穹顶下三层，一个生锈的螺旋楼梯标志着一个近80英尺深的坑的顶部，地下室地板上隐藏着一个木制的活板门。底部有一个光栅，用来将光分裂成彩虹，以便科学家研究太阳的组成。这栋楼的现有业主不敢下楼，因为地下缺氧和无法穿透的黑暗而被吓倒。

2006年，建筑师利兹·穆勒和斯特凡诺斯·波利佐季斯买下了这座天文台，他们知道他们要买一段历史。最初的拥有者，天文学家乔治·埃勒里·黑尔，在20世纪上半叶建立了世界上最强大的望远镜，包括在帕萨迪纳上空的威尔逊山天文台。穆勒经营着一家当地的建筑事务所，他认为海尔是“模范公民”，因为他对帕萨迪纳的文化景观和城市建筑的影响。黑尔太阳实验室是黑尔的私人避难所，就在他帮助发现的大学南面几个街区处，它的埃及风格的太阳浮雕从前门照射下来，一楼是大图书馆，屋顶是望远镜圆顶，地下室是不祥的坑，加州理工学院。

是黑尔太阳实验室光栅仪器的活板门。（伊丽莎白·兰道）

穆勒和波利佐季斯完全不知道这座建于1924年的建筑里藏有天文宝藏。当他们买下这座历史悠久的建筑时，整个地下室都是一团乱七八糟的家具、纸张和成箱的垃圾（还有前面更现代化的灰泥房）。穆勒说：“我们以为我们只剩下要扔掉的东西了，在天文台地下室里，穆勒和威尔逊山的志愿者们发现了几百块玻璃摄影板，从19世纪80年代到30年代，成箱堆放在一个大木箱里。这组照片包括太阳黑子和日珥的图像，从太阳和太阳光谱中探出的等离子体卷须，或者一系列代表光的线，揭示了太阳的化学位置。更大的板块描绘了陨石坑中的月球，边缘有来自地下室水损害的涟漪。其中一些板块来自黑尔的望远镜，而另一些显然是来自遥远的天文学家的礼物。

是在黑尔太阳实验室发现的乔治·埃勒里·黑尔收藏的玻璃板上的月球图像。这张照片拍摄于利克天文台，拍摄日期为1891年7月19日。白色的标记是水渍造成的。（图片由卡内基科学研究所/Dan Kohne提供）Dan Kohne说，太阳实验室的地下室里藏着1100多块黑尔私人收藏的盘子和其他文物，他自愿到附近卡内基天文台帕萨迪纳办事处清点这一发现。Polyzoides和Moule将这些具有历史意义的碟片捐赠给卡内基档案馆。

这些摄影碟片代表了天文学家过去的艰苦工作方式，将望远镜放置在一个物体上足够长的时间，以便在涂有乳胶的玻璃板上捕捉到它，然后在暗室中冲洗出类似碟片的胶片。1850年，哈佛大学天文台（Harvard College observation）的第一任台长威廉·克兰奇·邦德（William Cranch Bond）拍摄了第一张非太阳恒星的达盖尔照相，他对织女星进行了90秒的曝光。在接下来的150年左右的时间里，科学家们在这些玻璃板上对宇宙进行了分类，这些玻璃板的厚度约为一块窗玻璃。

，而摄影、望远镜制导和计算机运算等技术的进步在很大程度上使基于平板的天文观测已经过时，研究玻璃板是天文学家获得历史性启示的方式，例如银河系以外的星系的存在，以及宇宙结构正朝着各个方向扩展的事实，

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历史板块不仅仅是遗迹。它们代表了过去某个特定时刻的天空记录，永远无法重温即使有最强大的太空观测站。如今，人类最先进的望远镜可以显示出远处的物体，这些物体周期性地变亮、变暗、进出视野。例如，欧洲航天局（ESA）的盖亚太空望远镜（Gaia Space telescope）正在绘制迄今为止最完整的星图。一些正在经历变化的天体可能在19世纪末20世纪初到20世纪中叶也发生了变化，它们可能被玻璃望远镜板捕获。

，因为天文学家试图讲述更多关于天体如何随时间演化的完整故事，这些尘土飞扬的旧盘子可能会证明更为相关。

“我们不是时间旅行者，是吗？北卡罗来纳州布雷瓦德学院物理副教授迈克尔卡斯特拉兹说。“那么，除了我们已经掌握的数据外，你怎么能及时回去调查夜空呢？

安妮J坎农是哈佛大学天文台的摄影馆长，负责管理哈佛天文学家制作的约30万张恒星照片。（Bettmann/Getty Images）

据估计，仅在美国就有200多万块由专业天文学家制造的玻璃板。位于恩德雷乔夫的捷克共和国科学院的ReneHudec说，全世界可能有超过1000万人，其中许多人可能仍藏身在意料之外的地方。虽然网上有570多个档案中超过250万个盘子的数据库，但没有真正全面的清单。Hudec自己访问了70多个板块档案，他报告说，一些存储库保存和编目良好，但另一些则是“悲惨的经历”，资金很少，也没有人管理它们。

哈佛，被认为拥有世界上最大的收藏，拥有约55万个板块，其中包括曾经由这些名人分析过的图像亨丽埃塔·斯万·莱维特和安妮跳大炮。正如Dava Sobel在《玻璃宇宙》中所记录的那样：哈佛天文台的女士们是如何测量恒星的，像Leavitt和Cannon这样的女性“计算机”不仅从望远镜盘上对数千颗恒星进行了分类和编目，而且取得了突破性的发现，为我们今天的宇宙观提供了信息。雇用这些妇女的天文台台长爱德华·皮克林（Edward Pickering）在1890年写道：“在许多情况下，照片会取代恒星本身，这些发现被证实了，错误被白天用放大镜而不是晚上用望远镜纠正了。

黑尔从太阳实验室地下室收集的数据与卡内基天文台收藏的20多万个板块结合在一起，其中包括1923年的“VAR”！使埃德温·哈勃确信仙女座星系是一个独立于银河系的星系。耶克斯40英寸望远镜，威尔逊60英寸，威尔逊100英寸和帕洛玛200英寸，都是黑尔的项目，他们轮流享有“世界上最大的望远镜”的称号。他们的研究成果存放在帕萨迪纳卡内基天文台主办公楼地下室一扇黑色短拱顶门后面的抽屉里。1923年10月5日至6日晚的

，卡内基天文学家埃德温·哈勃用威尔逊山天文台的胡克100英寸望远镜拍摄了仙女座星系（梅西埃31号）的一个板块。盘子上的“N”被划掉，换成了“VAR！”表明哈勃最初认为一个物体是一颗新星，但后来意识到它实际上是一颗造父变星。哈勃能够利用这颗变星计算到仙女座的距离，毫无疑问地揭示出它实际上是一个独立于我们自己的星系。（由卡内基科学研究所卡内基天文台提供）

在更远的地方，北卡罗来纳州的皮斯加天文研究所（PARI）有大约350000个项目，包括板块，以及电影和其他数据。这些望远镜板主要来自美国和加拿大，来自没有收藏空间的大学和其他机构，以及在某人的“14个草坪和树叶袋”中意外发现的那些“愤怒，”卡斯特拉兹说，他以前是巴黎大学的科学主任。“我可以住在那个地下室。太令人兴奋了。

2015年，霍尔格彼得森在哥本哈根尼尔斯玻尔研究所（Niels Bohr Institute）去地下室泡茶时，偶然发现了大约300个盘子的盒子。其中一些文物清晰可辨：1950年帕洛马尔·塞缪尔·奥斯钦（Palomar Samuel Oschin）望远镜曝光的大量星系，1919年日食远征巴西索布拉尔（Sobral）的复制版，帮助证实了爱因斯坦的广义相对论。（爱因斯坦预言，太阳的引力会使其周围的空间结构发生弯曲，因此在日全食期间，当月球挡住太阳时，背景恒星的位置会从我们的角度发生变化。彼得森在一封电子邮件中说，对于现在位于哥本哈根大学的这组照片中的许多照片来说，曝光的细节已经丢失了。

同样在欧洲，天文用照相底片的档案（掌声）目前约有85枚，来自德国和爱沙尼亚五个研究所的000个盘子。亮点包括Ejnar Hertzsprung（他帮助展示了恒星温度和内在亮度之间的关系）和Karl Schwarzschild（他在发展黑洞的数学描述方面发挥了重要作用）的板块。“Kdspe1965年在Karl Schwarzschild天文台拍摄的仙女座星系的玻璃摄影板”。（杰伊·贝内特）

在阿根廷，科尔多瓦天文台的星盘档案馆收藏了南半球第一批恒星照片，其中约有2万张照片和1893年至1983年的星盘光谱。亚洲和非洲的板块状况还没有得到彻底的研究。Hudec已经带着车牌访问了中国的各个地方，估计已经收集并数字化了大约40000个。他说，印度尼西亚的博沙天文台还拥有大约20000块板块。英澳天文台的摄影科学家大卫·马林（David Malin）说，在英国施密特望远镜（Schmidt telescope）拍摄的约1.9万张照片保存在苏格兰爱丁堡。侧翼泉的盎格鲁-澳大利亚望远镜保留了3000块被带到那里的碟片，而其他的碟片则可能保留在观测者手中，他们从没有把它们交给天文台收藏。从20世纪90年代初开始，

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，专业天文学家放弃了在玻璃上拍摄天体图像的做法，转而使用既快捷又能进行更复杂的计算分析的数字方法。电荷耦合器件（CCD）的发明，也使智能手机摄像头成为可能，它的发明使天文观测发生了革命性的变化。简单的技术，如数字“放大”和电脑上的对比度增强，是研究遥远、微弱物体的有力工具。

，但天空的历史记录有多重价值。作为文化保护的一个问题，望远镜板封装了获取知识的过程，并代表了使用知识时的科学状态。德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的哈里·恩克说：“在大约150年的时间里，天文数据被记录在玻璃上，对前体的了解在很多方面甚至可以告诉我们现在如何进行天文学研究，所以我们不应忘记。”，掌声合作的领导者之一。

是加州威尔逊山胡克100英寸反射望远镜建造过程中工人的一张溴化照片。天文台由天文学家乔治·埃勒里·黑尔于1904年建立，1917年在天文台安装了100英寸望远镜。胡克望远镜在建造时是世界上最大的望远镜，一直保持到1948年。（科学与社会图片库/Getty Images）

天文学家甚至可以利用历史记录来进行今天的发现。而许多宇宙过程需要数十亿年的时间olve，天空中的“瞬变”物体，如被称为超新星的爆炸恒星，在几周到几年的时间里变化显著。变星周期性地变亮变暗，而板块可以用来确定周期是否恒定。2016年，一位天文学家甚至利用卡内基档案馆（Carnegie archive）指出了1917年恒星光谱中系外行星的证据，这是一块在人们发现太阳系以外的行星之前大约75年制造的板块。

“我们的天空因人类的时间感觉而移动得非常缓慢，”恩克说。“现代天文学和现代仪器都有ccd等，这才刚刚40岁。如果你能再加上一百年，那就太好了。

对黑洞的研究是哈佛大学的Jonathan Grindlay对数字化旧板块感兴趣的原因之一。他是1946年Hale太阳实验室入口处的DASCH的主要研究者，DASCH是一个巨大的板块数字化工作的负责人，DASCH是进入哈佛天空世纪的数字通道。

天文学家Walter Sydney Adams。（爱迪生·霍格摄/加州圣马力诺亨廷顿图书馆卡内基科学研究所收藏）当类太阳恒星和“恒星质量”黑洞（通常是太阳质量的7倍）绕着一个mon重心运行时，

，恒星提供了被黑洞撕裂的稳定的物质流。但这些物质并没有直接落入黑洞，而是先堆积在黑洞周围的吸积盘中。大约30到60年后，盘状蜜蜂不稳定，黑洞吞噬了一些积累的物质，导致了非常明亮的光学和X射线爆发。达希提供了一个多世纪以来这些罕见爆发的第一次全天空记录，让科学家能够测量它们在天空中的可见时间和闪光次数。

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世界上存在的望远镜盘比数字版本的多，对数字化和详细编目的财政支持有限。2008年至2012年，由Hudec领导的一组捷克天文学家访问了卡内基、帕里、耶克斯、利克、帕洛马尔山和美国其他九个主要地点，考察历史板块的供应情况。他们发现有些档案没有妥善保存，甚至有损坏的盘子。他们测试了一个可移动的扫描设备，并重新发现机构扫描和编目他们的宝藏。到目前为止，Hudec的小组已经在全世界制造了大约50000个平板扫描，

收集了1909年到1922年的玻璃板，以不同的阶段捕捉月球。哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所（Niels Bohr Institute）的

DASCH已经能够数字化约35万张哈佛大学的车牌，这些车牌都可以在网上搜索，并计划到2020年10月获得总计45万张照片。最后的10万个板块是恒星光谱，虽然也很有趣，但并没有被扫描，因为只有直接图像才能显示亮度随时间的变化。格林德利说，清洁和扫描的整个过程“就像一场精心编排的芭蕾舞”。在欧洲，掌声也在数字化它的车牌，Grindlay说，数字化企业从DASCH的一些方法中汲取灵感，但使用商业扫描仪而不是定制设备。

引发了争议，因为一些历史学家对在扫描过程中清除盘子上原始标记的想法犹豫不决。从一个角度看，如果一位过去的天文学家在一个感兴趣的物体周围画一个圆，清理这个板块可能会发现更多隐藏在曲线后面的恒星。但这些标记也是科学过程的记录。达希于2016年发起的一项研究发现，许多天文学家和历史学家都很重视盘子及其封皮上的注释，但也认为，在清除这些标记之前对其进行拍照或扫描就足以保存下来，除非盘子在天文学史上特别重要。达施遵循这个协议，拍摄所有原始标记，包括车牌“夹克”上的标记