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强光之下 康德转世也无法再仰望星空!

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科技传媒网 最新科技新闻 2016-11-29 02:19

由于普遍的光污染,现在80%的欧洲和北美地区无法再看到真正的黑暗夜空。

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众所周知,无论是科学还是宗教,现存的每一个文明都有自己对夜空的理解,夜空的本质是什么,从哪里来,意味着什么对于不同的人来说有着不同的意义。

由于普遍的光污染,现在80%的欧洲和北美地区无法再看到真正的黑暗夜空。对于居住在大都市附近的人来说,银河的卫星图像是如此的抽象:我们知道它是真实存在,但我们却只能从书本上了解到这一切。1994年,洛杉矶因地震切断了大部分地区的电源,格里菲斯天文台接到了来自很多当地居民的电话,询问“天空出现了什么情况”。事实上,让那些居民大惊小怪的仅仅是他们看到了星星。

我的童年是在哈德森河谷的一个小镇长大的,距离纽约市一个小时的车程。像大多数孩子一样,我也认为梦幻般的夜空是一个奇迹。在幼年时期,作为一个孩子,我们常常为自己在生活中的渺小而感到无比沮丧。你可以幻想一个属于自己的复杂世界,但回到现实却会真真切切感觉到自己的能力是何等低下。我们仰望星空,总有一种虚无缥缈的感觉。如果深邃的夜空能够为我们带来什么的话,那么最重要的就是为我们在视野上带来一种洞察感,让我们清楚的知道这世界上有很多事情我们不能理解也无法控制。

美国著名作家亨利·戴维·梭罗(Henry David Thoreau)曾在1856年这样说,“我想探究整个地球和整个天堂。”虽然在其理解中不同的世界是相互独立的,但是互相之间总有着密切的联系。我们如果在接受一个新事物的同时就放弃了旧事物,那么无疑对两者都是一种误解。黑暗的叶空也是如此,如若我们在人造光源的刺激下与夜空割裂开来,没有了关于头顶宇宙的直观感受,那么如何还能真正了解天堂?

黑暗是一个复杂的概念,很难量化或是直接定义。2001年,为了帮助观测者评定一个观测地的黑暗程度,业余天文学家约翰波特尔(John Bortle)建立了一套含有9个等级的黑暗天空分类法,从第九级的“市中心天空“到第一级的”完全黑暗天空“。其中第九级的天空”被人造灯光照的通亮,甚至在天定方向也是如此。仅仅能看到的只有月亮、行星以及一些明亮星团。而第一级的天空中,天蝎座和人马座中的银河区域甚至可以在地面上投下淡淡的影子。据统计,按照9级分类法,大多数北美洲人以及欧洲人都生活在6级或7级天空下,无法看到银河,整个天穹被“模糊、灰白色的光调”所污染。事实上,在这种光照条件下,一个人可以在户外漫步,坐下来翻开报纸,甚至可以看到大标题。

除了波特尔量表,科学家还使用光传感器来量化人眼能够感觉到的夜空照度,从而对夜空的黑暗水平进行对比。根据这个数据库,位于美国宾夕法尼亚州的樱桃泉国家公园有着最理想的黑暗夜空,其在波特尔量表上属于第一级或第二级的水平。2008年,根据非营利性组织国际黑暗协会(IDA)发布的统计数据,樱桃泉国家公园拥有黄金级的黑暗夜空。

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今年早些时候,我驱车六个小时来到樱桃泉国家公园,先是与公园经理基普·哈里森(Chip Harrison)一家共进了晚餐。哈里森有着公园守护者独有的平静淡然,他表示我们能够看到满天星斗的夜空。

在等待夜幕降临的时候,哈里森之指出,“现在很多美国孩子从来没有见过银河系。“

他的妻子马克西恩补充说,“其实他们的父母也从来没有见过。”

“但像樱桃泉这样的地方,你能够在夜晚看到四五千颗星星,甚至更多,”哈里森指出,“很多业余天文爱好者根本无法找到某个特定的星座,因为星星太多了。”

晚饭后,我们驱车来到公园深处,在日落的余晖下卸下观测装备,然后进入了黑暗的夜空。在天文观测中,不允许有地面白光的存在。但一般情况下,可以适度使用红色滤光,这不会导致眼睛过度疲劳。

“如果你在走路时听到脚下嘎吱嘎吱的响声,那么就说明我们走在正确的路上。”马克西恩告诉我,但我看不到她,似乎就在我身边。由于习惯了城市的光明,一时间我的眼睛并无法完全适应这种黑暗。我们沿着一条砾石小径向前走,而基普正在组装他的Orion SkyQuest天文望远镜。这款望远镜直径约8英寸,是观测暗星、星宇以及星系的理想装备。

田野里各种鸟发出奇怪的鸣叫声。这是新月之后的第四天,天空是如此的黑暗,以至于那一弯弦月亮的像审讯室中的灯泡一样显眼。

在这样一个适合观测的夜晚,樱桃泉国家公园的上空点缀着漫天星斗。木星从天穹的东面缓缓升起,志愿者帕姆将望远镜指向东方,木星最大的四颗卫星——木卫一Io、木卫二Europa、木卫三Ganymede以及木星四Callisto在望远镜的视野中清晰可见。著名天文学家伽利略于1610年发现了这些卫星,因此它们也被合称为伽利略卫星,其也是第一个被发现围绕地球以外行星运转的天体。我的脸凑近了望远镜目镜,激动的不能自己。

帕姆笑了,“通常人们在这里欣赏夜空时,我会为他们指出诸如土星、木星之类常见的行星。每个人都会看着这些行星向天顶移动,并发出感慨,‘哦天哪,这是真的吗?’”

樱桃泉国家公园位于美国内陆,距离东海岸不到300英里。在那里,人口数量占到美国总人口的36%,每天夜空都被地面的灯光照亮。相比之下,樱桃泉国家公园却处于卫星图像上一个黑色斑块的中间。其位于海拔700米的阿勒格尼高原,周围有成千上万英亩保护林,这曾使得它与灯光绝缘。此外,樱桃泉周围的大部分有人居住小镇位于山谷之中,户外的人造光源已经相当稀疏,这正是樱桃泉国家公园能够成为美国最黑暗地区的主要原因。

然而,这样一片净土也正在受到打扰。过去十年中,一些能源公司开始采用水力压裂的方法从宾夕法尼亚州的页岩层中提取天燃气。这种方法用大量掺入化学物质的水灌入页岩层进行液压碎裂以释放天然气。在樱桃泉国家公园所在的伯特县,大约有四十个正在运作的水力压裂站点。天燃气的开采工作都是循环往复的,能源公司不仅在站点装备了大量的聚光灯,同时还不断在井矿中将过量的气体燃烧。从远处看去,这些过量气体的燃烧犹如巨大的火炬,其造成的耀斑在卫星图像上清晰可见。

基普已经与樱桃泉国家公园附近的油气开采点达成了一项非正式的协议。当公园有星空观测活动或是举办类似活动时油气站能够在夜间暂时停工。但这是依赖于自觉的协议,主要依靠油气站的善意,因为目前宾州上没有如何限制光污染的明文规定。

加里·霍尼斯(Gary Honis)是生活在宾夕法尼亚州Sugarloaf的一位电气工程师,同时也是一位天文摄影师。早在樱桃泉国家公园被国际公认为黄金夜空圣地之前,25年的时间里他持续造访这里。他曾经对自己当地的明亮天空感到无奈,但在偶然的机会,他得到了一张旧的卫星地图,在伯特县发现了一个完全黑暗的地方。霍尼斯称,“我们比对了宾夕法尼亚州的地图,确定这个地方就是樱桃泉国家公园,这就是我们通过产看光污染地图发现的。我在这里首先观测到了M51,其位于大熊星座附近。它看起来是如此美妙,我们终于找到了自己的应许之地。”

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基普在公园巡视中无意间发现了霍尼斯,那时公园已经关闭,但后者说服基普让他留下来,并拍摄照片。虽然他们的碰面偶然,但随着基普的努力,公园最终将开放时间改变,并允许有许可证的天文观测者留宿公园。

对于水力压裂开采天燃气的做法,霍尼斯也认为其直接影响到樱桃泉的黑暗夜空。他将视频发布到YouTube上,或是自己开设的网站上,历数天燃气开采和夜空质量指数下降之间的联系。通过延时摄影,向公众展示了天燃气开采是如何损害天文学家的伊甸园的。霍尼斯指出,“2006年我们开始用仪表测试樱桃泉的天空亮度。从那时起,樱桃泉的夜空变得越来越亮。”特别是当开采进行时,夜空质量读数非常糟糕。

当然,夜间也会有不少自然光源,这些也会影响到夜空的黑暗质量。樱桃园国家公园也列出来不少自然光源:月光、来自个别恒星或者行星的光,银河系或者类似的星系光、黄道光、大气光(譬如电离层产生的极光)、野火、雷电以及流行等等。同时,大气中的水汽和尘埃会反射自然光,因而空气污染会使得情况更糟。

当晚,我们在樱桃泉国家公园度过了整夜。马克西恩的视线从未离开过夜空。她戴着一双月亮和星星的耳环,在星光下闪闪发亮,“这一切真好”,她轻声低语。

17世纪,在“太阳王”路易十四的统治下,人们开始将牛油蜡烛放置在铁架上的玻璃箱子中,最初的路灯在巴黎街道上形成了。黄昏时刻灯光师会在各条街道穿行,打开盒子并点燃灯芯。这种做法在各地普及开来。随后路灯光源由蜡烛换成了油,再后来是煤气灯。

到1890年,美国在各地安装了逾175000个电力路灯,而现在这一数字为2600万,相对每年的能源开支是60亿美元。安装路灯的初衷是街道照明有助于社会治安,能帮助政府更好管理夜间城市。事实上,路灯是否有利于安全目前仍是学术界和城市规划师争论的议题。虽然人们觉得光明会带来安全,但大多数研究并未能证实街道照明和减少交通安全事故、犯罪案件之间的相关性。

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路灯对光污染的造成是无可否认的,但其并不是唯一的罪魁祸首。任何不负责任、不加考虑的户外照明,都会使光污染进一步恶化。诸如体育场的泛光灯、户外的照明广告牌、车站射向夜空的聚光灯等等等等。国际黑暗天空协会发布的指南表明,对光源进行适当屏蔽可以减轻其对夜空观测的影响,而适当改变户外照明能够改善夜空质量。但在大多数地方,黑暗协会的指南仅仅是建议性的,夜间照明的权利不易被否,也无法避免。

近年来,在美国芝加哥、西雅图,波士顿,费城,底特律和洛杉矶等地,人们在路灯中LED灯作为照明光源代替高压钠灯。后者产生较为柔软的橙色光,温度通常为2200开尔文,人眼也能为舒适。而同样能耗的LED灯温度可以达到4000开尔文,其发出的蓝色炫光更为刺眼。现在,如果你住在一个美国大城市,几乎没有可能在室外的黑暗中度过。

纽约目前也正处于路灯的大规模改造之中,其预计将于2017年年底完成。根据美国能源部的数据,更换的LED灯发光时间更长,同时能耗将降低75%。但在更换了新路灯之后,布鲁克林一个住宅区的居民对此产生了质疑。Lionel Shriver在《纽约时报》发布文章称,“虽然我已经58岁,视力不好,但我在卧室里不用开灯,依旧可以借助户外路灯光进行阅读。这些灯太过刺眼,纽约应当变得更好。”

国际黑暗天空协会纽约州代表、东汉普顿蒙托克天文台董事会成员苏珊·哈德尔(Susan Harder)一直反对在纽约安装LED路灯。 “我们仍然认为上帝生活在天堂,部分是因为夜空对古老文化有如此大的影响力,”她解释道,当我问及她解释这和路灯有什么关系时,她指出,“你怎么能忽视不断变化的夜空?路灯干扰了它们。古老的文化中很多灵感都源于夜空。如果城镇和城市继续安装这些LED路灯,我们将失去一切。“

哈德尔曾经是一个艺术经纪人,但现在是一位专职的黑暗天空。2006年,《纽约时报》记者曾称她为“鼓吹黑暗天空的虚幻女人“,并将她的游说方法称为”甜言蜜语、哄骗以及欺凌“。

对于哈德尔这样的黑暗天空倡导者来说,其面临的最大挑战是如何改变公众对于黑暗的理解,长期以来,我们形成了一种思维定势,黑暗是一种邪恶的力量,一种需要避免的东西。由于我们的视线在夜间受到影响,因此对于黑暗本身有一种本能的延误。从小我们就被教导,夜晚是可怕的。即便在最好的情况下,夜晚也被认为是中性的,一如著名剧作家托马斯·米德尔顿(Thomas Middleton)所说,没有工作、只有睡眠、进食和打嗝。

历史学家罗杰·埃基尔(Roger Ekirch)在其著作《时代之夜》(The Day's Close:Night in Times Past)中详细描述了这样一个现实,几乎每一个已知文明都将黑暗视为邪恶的源头:“在古代世界里,魔鬼遍布夜空。在我们很多民间传说中,夜晚是恶人的世界,让人望而生畏。在基督教的描述中,也称上帝用永恒的光除掉一切恶灵的黑暗和混乱。在传统文化中,诸如火炬、蜡烛、油灯、煤气灯、电灯泡,不仅仅是生产力的推动者,是人类智慧的结晶,更重要的其也是神圣的护身符,避免我们遭受黑暗的亵渎。“

曾经人们对黑暗的恐惧,在当前社会已经毫无意义。我们对于夜晚的不安更多是一种心理作用而非现实。根据美国司法局的统计,67.5%的犯罪都发生在白天,但我们对于黑暗的不适依然存在。改变关于黑暗的看法是一项艰巨的任务,因为其已经是一种根深蒂固的文化观念,深入人心。或许我们所害怕的不仅仅是黑暗,而是整个宇宙的浩瀚和孤独。

我曾写信给埃基尔询问他关于黑暗倡导者的看法,他回复称,“至少黑暗能够拉近人与人之间的亲密关系,而现在我们正在失去。黑暗不仅仅为我们提供隐私,也能够在身体和情感上拉近夫妻之间的距离。“他引用了一位意大利散文家的描述——”黑暗让人更易倾诉“,认为黑暗是人们交流的润滑剂。埃基尔还认为,在工业革命之前,夜晚本身能够带来“无限的灵感“。在那不勒斯一个只有月光的夜晚,著名思想家歌德感觉自己被”无限空间的感觉淹没了“。而现在,很少有光污染批评者会有如此激情。

在我造访樱桃泉国家公园前几周,我和朋友去了位于布鲁克林的一家感观隔离室,其此前是心理实验的一个组成部分,也曾被用作审讯。现在,感官隔离正在成为中产阶级冥想的一种手段。你花费99美元,可以在精确到体温的盐水中泡一个小时,整个房间密闭、隔音,没有光线,没有声音,就像自己蜷缩在子宫里。现在生活的压力需要人们寻找这样一个放空的场所。

在起初的十五分钟里,我将门开开合合,主要确保其能够打开或关闭。我将灯的开关按了不下五十次。随后伸出手来,看自己能否在黑暗中看到,其实我什么也看不到,还不小心把盐水弄进了眼睛。

最后,我厌倦了这一切,开始思考这种纯粹黑暗的体验。这种绝对的黑暗,与夜空有所不同,没有星星,没有月亮。感觉比无限更有限,让人觉得幽闭恐怖。

我在宾州的第三个夜晚,午夜之后我回到公园,那里仅仅有我自己。当天下午下了小雨,午夜时厚厚的低云悬在天空,遮盖了月亮和星星。樱桃泉国家公园变成了一个完全黑暗的地方。我瑟瑟发抖,再次感到真正的恐慌。当大脑的视觉被剥离,当外部感官被隔开,我们需要以一种全新的方式独自面对这个黑暗的世界。我想知道,黑暗是否也是一种罗尔沙赫氏试验(一种心理实验),虽然黑暗本身并不恐怖,但在黑暗状态下,却会让我们直面内心深处的恐惧。

回到纽约之后,我和同事马特·斯坦利(Matt Stanley)教授进行了一番交谈,斯坦利拥有天文学、宗教学、物理学以及科学史的多个学位。他发起并组织了一个名为“阿基里斯盾:绘制古代宇宙”的研讨会,另一个名为“了解宇宙”。

“我发现大约95%的学生来自城市或郊区环境,这意味着他们只能在晚上看到十几颗恒星,而且根本无法看到行星。”斯坦利说。 “当你对他们说银河时,他们想象一个旋涡星系,这是对的,但这并不是我们所看到的银河——它是天空中的一片白色亮斑。我必须让他们看到这一切。他们不知道星星如何在天穹中升起和落下。他们的思想需要爆炸。”

对于一个忧虑者来说,关注的是光污染是否会影响到天文学的未来,他们担忧如果天空变得这么明亮,我们将无法观测到新的天体。但斯坦利指出,“现在天文观测都是从太空中弯完成的。当我从事天文工作时,从未使用过常规的望远镜。现在,你可以想象这样一个世界,我们不再用肉眼观测天体,但有着及其复杂的天文学,因为我们的活动都在大气层之上。这种方法无疑是高效的,但也会引发一个问题——‘为何天空看起来是另一番景象?’”

几个世纪以来,好奇心一直是智力和精神成长的催化剂。斯坦利指出,“科学,正如我们所理解的,来自一个古老的传统,就是试图理解我们在夜空中看到的景象。”古巴比伦的天文学带给我们时间、后来是数学的产生,在某种程度上,天文学是我们所知道的每一个基础哲学的核心。我们对天空的本能探索似乎与天生的人类欲望交叉在一起——理解和被理解、感觉畏服、感觉升华、无限的遐想和崇拜。

斯坦利称,“康德常常用仰望星空来解释升华。在1788年,康德曾说,‘有两件事让我内心充满遐想。一个是我内心的道德感,另外一个则是穹顶的规律’。仰望星空是一种非凡的体验,你不能确切描述,但一旦体验过,就永远无法忘记。”

原文链接:http://www.itmsc.cn/archives/view-137128-1.html
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(责任编辑:夏喧)

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