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第四章事物的測定(4)

第四章事物的測定(4)

因此,布格和孔達米納花了將近10年時間,得出了一個他們不希望得出的結果,而且發現這個結果 還 不是他們第一個得出的。他們沒精打采地結束了測量工作,只是證明第一個法國小組是正確的。然後,他們依然默不作聲地回到海邊,分別乘船踏上了歸途。

牛頓在《原理》中作的另一個推測是:一根掛在大山附近的鉛錘線,會受到大山和地球引力質量的影響,稍稍向著大山傾斜。這個推測很有意思。要是你精確測量那個偏差,計算大山的質量,你可以算出萬有引力的常數--即引力的基本值,叫做G--同時 還 可以算出地球的質量。

布格和孔達米納在秘魯的欽博拉索山做過這種試驗,但是沒有成功,一方面是因為技術難度很大,一方面是因為他們內部吵得不可開交。因此,這件事被暫時擱置下來,30年後才在英國由皇家天文學家內維爾·馬斯基林重新啟動。達娃·索貝爾在她的暢銷書《經線》中,把馬斯基林說成是個傻瓜和壞蛋,不會欣賞鍾匠約翰·哈里森的卓越才華,這話也許沒錯兒。但是,我們要在她書裡沒有提到的其他方面感激馬斯基林,尤其要感激他制定了稱地球質量的成功方案。

馬斯基林意識到,問題的關鍵在於找到一座形狀規則的山,能夠估測它的質量。在他的敦促之下,英國皇家學會同意聘請一位可靠的人去考察英倫三島,看看能否找到這樣的一座山。馬斯基林恰好認識這樣的一個人--天文學家和測量學家查爾斯·梅森。馬斯基林和梅森11年前已經成為朋友,他們曾一塊兒承擔一個測量一起重大天文事件的項目:金星凌日現象。不知疲倦的埃德蒙·哈雷幾年前已經建議,要是在地球上選定幾個位置測量一次這種現象,你就可用三角測繪法的定律來計算地球到太陽的距離,並由此計算出到太陽系所有其他天體的距離。

不幸的是,所謂的金星凌日是一件不規則的事。這一現象結對而來,相隔8年,然後一個世紀甚至更長時間都不發生一次。在哈雷的生命期裡不會發生這種現象。1但是,這個想法一直存在。1761年,在哈雷去世將近20年以後,當下一次凌日準時來到的時候,科學界已經作好準備工作--準備得比觀測以往任何一次天文現象都要充分。

憑著吃苦的本能--這是那個時代的特點--科學家們奔赴全球100多個地點--其中有俄羅斯西伯利亞、中國、南非、印度尼西亞以及美國威斯康星州的叢林。法國派出了32名觀測人員,英國18名, 還 有來自瑞典、俄羅斯、意大利、德國、冰島等國的觀測人員。

這是歷史上第一次國際合作的科學活動,但它幾乎到處困難重重。許多觀測人員遇上了戰爭、疾病或海難。有的抵達了目的地,但打開箱子一看,只見儀器已經破碎或被熱帶的灼人的陽光烤彎。法國人似乎命中注定要再一次遭遇倒霉的厄運。讓·沙佩乘馬車呀,乘船呀,乘雪橇呀,花了幾個月才到達西伯利亞,每一顛簸都得小心護著容易損壞的儀器。最後只剩下關鍵的一段行程,卻被一條漲水的河流擋住了去路。原來,就在他到達前不久,當地下了一場罕見的春雨。當地人馬上歸罪於他,因為他們看到他把古怪的儀器對準天空。沙佩設法逃得性命,但沒有進行任何有意義的測量工作。

更倒霉的是紀曉姆·讓蒂,他的經歷蒂姆西·費裡斯在《在銀河系裡成長》一書裡作了精彩而簡要的描述。讓蒂提前一年從法國出發,打算在印度觀測這次凌日現象,但遇到了種種挫折,發生凌日的那一天 還 在海上--這幾乎是最糟糕的地方,因為測量需要保持平穩狀態,而這在顛簸的船上根本無法做到。

讓蒂並不氣餒,繼續前往印度,等待1769年的下一次凌日現象。他有8年的準備時間,因此建立了一個一流的觀察站,他一次又一次測試他的儀器,把準備工作做得完美無缺。1769年6月4日是發生第二次凌日現象的日子。早晨醒來,他看到是個艷陽天;但是,正當金星從太陽表面通過的時候,一朵烏雲擋住了太陽,在那裡停留了3小時14分7秒的時間,等到雲開霧散,金星凌日的過程已經結束了。

讓蒂大失所望地收拾儀器,前往最近的港口,途中患了痢疾,有將近一年時間臥床不起。他不顧身體依然虛弱,最後登上了一條船。這條船在非洲近海的一次颶風中幾乎失事。出門十一年半以後,他終於回到家裡。他一無所獲,卻發現他的親戚已經宣佈他死亡,爭先恐後地奪走了他的財產。

比較而言,英國派到各地的18名觀測人員所經歷的失望就不算一回事。梅森與一位名叫傑裡邁亞·狄克遜的年輕測量員搭檔,相處得顯然不錯,兩人 還 結成了持久的夥伴關係。他們奉命去印度後西遷蘇門答臘,在那裡繪製凌日圖。但他們的船出海的第二天晚上就受到了一條法國護衛艦的攻擊。(儘管科學家們處於一種國際合作的心態之中,但國家並非如此。

)梅森和狄克遜給皇家學會發了一封短信,說看來公海上非常危險,不知道整個計劃是不是應該取消。他們很快收到一封令人寒心的回信,信中先是對他們一頓臭罵,然後又說他們已經拿了錢,國家和科學界都對他們寄予希望,他們不把計劃進行下去就會令國人顏面掃地。

他們改變了想法,繼續往前駛去,但途中傳來消息說,蘇門答臘已經落入法國人之手。因此,他們最終是在好望角觀測這次凌日現象的,效果很不好。回國途中,他們來到大西洋一個孤零零的小島--聖赫勒拿島上,作了短暫停留,在那裡遇上了馬斯基林。由於烏雲覆蓋,馬斯基林的觀測工作無法進行。梅森和馬斯基林建立起了牢固的友誼,一起繪製潮流圖,度過了幾周快活的,甚至是比較有意義的日子。