現代天文館是怎樣起源的？

撰文/馬之恆

本文選自《知識就是力量》雜誌9月刊

白天不能觀星，時光也無法倒流。幸運的是，我們可以到天文館裡觀銀河、看星星，「回看」各種錯過的天文奇觀。

可是，你有想過天文館是怎麼誕生的麽？如夢似幻的「人造星空」又是怎麼打造出來的呢？

最早天文館的誕生

既然太陽系裡各個主要天體的運動，都可以通過公式計算出來，那麼基於天文研究設備開發的模擬裝置，就可以為公眾演示天體的運行，乃至「回看」錯過的天文奇觀。這樣的想法，使最早一批天文館得以誕生。

但直到德國電氣工程師奧斯卡·馮·米勒在籌建德意志博物館時，引入天象儀來克服實體模型的局限性，現代意義上的天文館才得以奠基。100多年過去，這項創意已經為包括北京天文館在內的世界各地的天文館所用，使天文科普擁有了一個上佳的舞台。

德意志博物館外景（攝影/馬之恆）

當奧斯卡·馮·米勒想在德意志博物館裡為觀眾模擬演示星空時，電氣時代的技術讓他另闢蹊徑。為了全面展示人類在自然科學研究和工程技術實踐這兩個領域創造的奇蹟，德意志博物館不僅收藏了大量珍貴的科技史文物，而且設定了一些動態演示項目，模擬星空便在計劃之列。

因此，1906年，當德意志博物館的臨時館址在紐倫堡開幕、新館址也在慕尼黑奠基之時，馮·米勒開始尋求模擬星空的技術手段。1913年，他的目光投向了德國中部被譽為「光學城」的耶拿。坐落在這裡的卡爾·蔡司公司，已經同海德堡大學的天文學家馬克斯·沃爾夫一起，為研發「人造星空」奮戰了3年之久，卻不得其門而入。

在雙方合作之初，沃爾夫想到，人觀看天空時會有「天似穹廬」的感覺，因而「人造星空」也應該被布設在穹頂建築之中，方能與人的直覺相符，令模擬效果更接近真實。可是，接下來的局面卻讓大家一籌莫展，因為模擬設備需要展示出星空在一年四季裡的變化，無論怎樣設定，都會讓整套設備變得極為複雜，遠遠超出當時技術的極限。若再考慮對太陽系天體運行的模擬，並為未知行星預留位置，那每一顆行星的軌道就難免會與星空背景發生衝突。這再一次證明了傳統的機械手段或者說實體模型，不適合完成這項任務。

命運多舛的科普殿堂

隨著馮·米勒參與研發工作，天文、光學和電氣領域頂尖頭腦的碰撞，將研發工作引到了一個全新的方向。1914年，他們靈光一現：應該先在穹頂內部鋪設銀幕，再用精密的投影設備在銀幕上投影出星空背景，從而避免直接在穹頂上布設燈具和實體模型的局限。這項革命性的創意，便是今天世界上所有現代天文館的技術基礎。

蔡司公司隨即著手進行天象儀原型機的細化設計工作，因為德意志博物館新館計劃在1915年開館，時間已經相當緊張。然而，就在1914年夏天，第一次世界大戰爆發了。隨著越來越多的社會資源被投入戰場，德意志博物館新館工程不得不停工，「人造星空」的開發和建造也只得暫停。

1918年11月，持續4年多的戰事終於落下帷幕。戰爭帶來的損失和巨額賠款，摧垮了德國的經濟。儘管如此，蔡司公司的研發團隊仍然以德國人特有的堅韌恪盡職責—對「人造星空」的研發在戰後初期艱難的歲月裡繼續推進。1923年，第一台天象儀的工程樣機終於在耶拿問世，第二年，它又被運到慕尼黑，在即將完工的德意志博物館裡進行測試。

曾經效力於德意志博物館的世界上第一台天象儀

1925年5月，馮·米勒在他70歲生日這天，打開了德意志博物館新館的大門，世界上第一座現代天文館也正式投入運行。全新的博物館和「人造星空」演示雖然遲到了10年，卻依然彰顯出德國強勁的科技實力。

如今，這台世界上最早的天象儀已經「退位」，成為德意志博物館裡彌足珍貴的科技史文物。它被安放在天文儀器展廳外面的特設展區，訴說著現代天文館的起源，以及德國人不屈的精神。

「白日觀星」傳遍世界

光陰流轉，由德意志博物館與蔡司公司合作研製的現代天文館技術，被越來越多的國家所採用。因為它賦予了天象演示和天文科普最大的靈活性，不必專門等待夜晚，更不必等待某個特定天文現象出現。

這項在德國出現的全新科普展示手段，在誕生之初自然也引起了中國科技界的關注。早在1929年，國立天文陳列館（今天的北京古觀象台）的發展報告中，便呼籲中國建立天文館。然而，當時的中國貧窮且戰禍頻仍，顯然拿不出足夠的時間、資金和人才興建這樣一座向公眾開放的科普場館，也無力從德國採購天象儀。直到中華人民共和國成立之後，建造天文館的計劃方才被提上議事日程。從1955年10月開始動工，僅僅不到兩年，北京天文館就於1957年9月竣工開館，成為當時亞洲最大也最先進的天文館。

北京天文館外景（供圖/北京天文館）

如今，天文館早已不再是單純地介紹天體運行的場所。走過將近一個世紀的德意志博物館，和剛過花甲之年的北京天文館，都在致力於引導越來越多的人關注星空，而後安靜地思考，在對宇宙的探索中，尋求內心的寧靜。

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