按照气象学定义，飓风（发生在西北太平洋的称为台风）是指中心持续风力达到12级以上的热带气旋。飓风中心是相对平静的区域，卫星云图上可以看到一整片涡旋云区中间有个无云的眼区。围绕眼区的是一圈快速旋转并强烈上升到对流层顶的云，像是螺旋飞速向上攀升的圆形墙，又称眼壁（eyewall）。这是飓风最具破坏力的区域，最大持续风力和瞬时风力都发生在眼壁区。向外延展的对流涡旋云区也伴随着强风和暴雨，卫星观测显示这些多为螺旋向外延伸的螺旋雨带（rainband）。形象但不精确地打个比方，飓风就像一个被旋转地球、发热的海水和湿热空气一起催生出来的火爆陀螺，被中层大气环流抽着移动，所到之处狂风暴雨。飓风一旦登陆，强风、暴雨、风暴潮和洪水之类的灾害往往让无数人失去生命或者无家可归。想象一下，如果可以把飓风制服，让这群全身危险品的醉汉平静下来，成为乖乖运送淡水的扛水工人，那该多完美。就算不能一步实现，给飓风“去去火”也不错。Project STORMFURY就是当时人们所做的尝试。

虽然这个计划从1962年开始，故事得从1946年说起…

先驱者：文森特  沙佛(Vincent J. Schaefer) 和欧文 朗缪尔 (Irving Langmuir)

他们是同在通用（General Electric）实验室工作的两师徒。文森特 沙佛属于自学成才的科学家，15岁就辍学然后到通用当工人。他在通用实验室遇到欧文 朗缪尔时，欧文 朗缪尔已经是获得诺贝尔家的化学大牛了。欧文 朗缪尔欣赏文森特  沙佛的聪明才智，文森特  沙佛敬仰欧文 朗缪尔的博学多识。他们两个志趣相投，对户外活动和天气等都充满了激情。他们简直是导师和学生的典范，总之他们合作愉快，发明和发现了很多有意义的东西。

1946年，文森特 沙佛偶然发现干冰能让云迅速结冰。他和导师一同设计实验，在通用实验室里成功地制造出人工雪花和降水。实验室里另一个科学家伯纳德 冯尼格特（Bernard Vonnegut）随后发现碘化银粉末也可以促使云产生冰晶降水。这些发现和实验造成不小的轰动。正如47年后纽约时报文森特沙佛的悼文中写着：他曾被赞誉为对天气做了点什么而不是只说不做的第一人。（He was hailed as the first person to actually do something about the weather and not just talk about it.）这里说到的“做了点什么”就是后来人工影响天气的重要理论之一---云种播撒。干冰粉和碘化银粉末可以促使云产生冰晶，因为云中存在很多在零度以下仍为液态的过冷水。这些过冷水遇到 干冰或碘化银会迅速结晶，并快速增长成冰晶或雪片，这样能帮助云层产生降水。

惨遭飓风报复的试验—卷云计划Project Cirrus (1947-1952年)

在重大发现面前，他的导师欧文朗缪尔表现得更为“疯狂”。他看到用云种播撒机制影响天气的前景。在他的盛名和激情游说之下，通用、美国陆军通信兵、美国空军和美国海军不顾其他质疑的声音，合作进行第一个人工影响天气计划--- Project Cirrus(卷云计划)。文森特 沙佛和伯纳德 冯尼格特是项目重要的科学家。卷云是在很高很冷的天空中形成的云，云里全部是冰晶或者过冷水。这个计划主要目的是在各种条件下进行云种播撒，然后通过飞机和地面设备观测天气变化。

这个由多部门合作，雄心勃勃的计划有一个特别项目，就是人工影响热带风暴和飓风。卷云计划1947年2月开始进行，一直没有飓风出现。直到10月10日，一个热带风暴在加勒比海上形成向北部移过来。10月13日清晨三架飞机起飞到飓风区域，其中一架飞机在飓风外围雨带播撒下约36公斤的干冰粉 末（又一说80公斤）。随后据机组人员所说，云层出现了很明显的改变，但是没有任何观测显示飓风的结构和强度有所变化。之后原本正在远离美国大陆的飓风突然转头向西行进，并在佐治亚州和南卡罗来纳 州登陆。这引起公众强烈不满，Irving Langmuir也在报告中提到，人类对飓风了解极度有限，应该在大洋中部做类似的试验。这项原本计划“人工影响热带风暴，并试图控制飓风移动路径”的计划惨遭飓风戏弄被迫取消，甚至被公众威胁将被起诉。

重新启动的飓风研究—人工影响飓风计划 Project Stormfury

1947年第八号飓风路径图

1954-1955年，6个强飓风袭击美国东海岸，导致近400人死亡。飓风带来的伤亡和财产损失的惨痛刺激政府开始重视飓风研究。1955年美国气象局成立飓风研究课题（National Hurricane Research Project， NHRP），其中一个宗旨就是试图影响或改变飓风。科学家们认为，眼壁附近区的空气非常不稳定。如果进行云种撒播，冰晶过程释放的热量会对眼区的气压场产生扰动，眼壁的不稳定被激发而向外扩张。根据角动量守恒原理，最大持续风速就会降低。时隔14年，1961年9月16日，NHRP和美国海军合作，向飓风 Esther眼壁播撒了大量碘化银，风速减弱10%。第二天他们继续播撒碘化银，但是不在眼壁区以内，风速没有减弱。这组对比试验被认为成功地证实了当时 的科学假想。这次试验大大鼓舞了项目参与者，一雪14年前飞行试验的耻辱。

1963年8月飓风Beulah出现，Stormfury迫不及待地开始飞行。23 日，Beulah的眼区还不明显，最大持续风速约为40米每秒，尚未达到强飓风（major hurricane）的强度。Stormfury播撒出现错误，将碘化银撒到外围区域，观测没有显示任何强度变化。第二天，Beulah发展出明显的眼区，最大持续风速达到50米每秒。当飞机将碘化银播撒到目标位置，在外围新的眼壁开始形成，最大风速减弱20%，最大风速半径也外扩到新的眼区位置。这样的结果看似又一次证实了Stormfury提出的科学假想。

科学假想的发展和潜在缺陷

随后Stormfury计划的科学假想开始考虑动力学因素。在冰晶形成的过程中，不但有能量释放，产生的浮力也增强了云团中的对流上升运动。如果在眼壁区以外的强大积云塔中播撒，将加强积云塔的对流活动并产生新的眼壁。新的眼壁夺走原先眼壁的水汽和动量输送发展起来并取代旧的眼壁。这样的眼壁外扩的过程将减弱飓风的强度。但是Stormfury计划证明这个科学假想的过程存在一个逻辑缺陷，不过被观测证实已经是20年以后的事了。在此之前Stormfury计划风光了20年，一度发展成多达100人的团队。

Stormfury计划示意图

1965 年Stormfury对媒体通报, 准备对飓风Betsy进行播撒。但是，飓风Betsy突然折向，奔向陆地。于是Stormfury取消了飞行计划。之后飓风Betsy在佛罗里达州登陆。但是很多媒体没有接到Stormfury飞行取消的通知，仍然在宣传。公众和国会以为Stormfury计划又把“祸水”引来。Stormfury计划花了两个月时间说服国会相信他们跟飓风Betsy无关。之后几年到直到1969年飓风Debbie之前，不是由于飓风季节不够活跃，就是因为飓风的位置太靠近陆地或者离陆地太远，Stormfury计划一直没有机会进行播撒试验。飓风 Debbie符合Stormfury计划的飓风减弱理论所有的要求：位置适当，强度够强，眼区明显。两次播撒以后，飓风风速分别减弱31%和18%。这第三次证实了Stormfury计划的科学假想。他们满心希望地准备扩大试验范围和频率，把在这几年来改进了的播撒设备和观测设备充分发挥。

最后一次试验--1971年飓风Ginger

可惜天公不作美，70年代初西北大西洋飓风活动非常不频繁，没有出现任何适合Stormfury播撒的飓风。1971年Stormfury尝试对飓风Ginger播撒。这个飓风强度较弱而且眼区不明显，播撒以后没有出现任何改变。美国海军退出该计划，而且项目使用的飞机也到达了操作年限。项目重造了两架 Lockheed WP-3D飞机。加上美国大气海洋局的一架C-130B，美国空军一架WC-130H和美国宇航局的一架Convair 990, 5架飞机可以更好地观测播撒和飓风强度的变化之间的关系。西北大西洋缺乏试验对象迫使Stormfury计划寻求在北太平洋和其他海域试验的机会。 Stormfury计划无法证明播撒过程是否会改变飓风的过程和路径，于是基于安全和其他考虑，没有国家同意在邻近海域进行试验。于是1971年对飓风 Ginger的播撒试验成为Stormfury计划最后一个飓风试验。

在飓风播撒期间，Stormfury计划也在观测和播撒普通积云。观测发现和普通积云不同，飓风中存在很少的过冷水，这并不适合云种播撒增加降水的机制。1977年飓风Anita和1979年飓风David在没有人工干预下，都自动出现新的眼壁在外围发展并取代旧的眼壁过程。人们没法证明Stormfury计划几次所谓成功干扰飓风强度的播撒试验，是不是正好碰到飓风自身演变。Stormfury计划不得不承认其无论是云物理学还是统计学上都是不可靠的。1983年Stormfury计划正式叫停。在长达21年的时间里，Stormfury 计划追踪超过15个飓风，并对4个飓风尝试云种播撒试验，留下很多宝贵的观测资料设备和八卦故事供后来的研究者反复引用。

参考文献和图片来源：

1. http://www.aoml.noaa.gov/hrd/hrd_sub/sfury.html

2. http://www.dtic.mil HISTORY OF PROJECT CIRRUS

3. Willoughby, H. E., D. P. Jorgensen, R. A. Black, and S. L. Rosenthal, 1985: Project STORMFURY, A Scientific Chronicle, 1962-1983, Bull. Amer. Meteor. Soc., 6, 505-514

4. http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Stormfury

5. New York Times

2008 年11月下旬，印度孟买发生连环恐怖袭击案，致使数百人伤亡。唯一被活捉的恐怖分子阿杰姆·阿米尔·卡萨夫成为破案关键。为从卡萨夫口中获取真实情报，印 度警方使用了一种叫做“吐真药”的神秘药物。据悉，警方“成功”获取了一份长达7页的审讯笔录。

吐真药到底是什么？吐真药真能让人乖乖说真话吗？

豪斯的惊人发现

这位豪斯，不是美剧《豪斯医生》中虚构的瘸腿怪医，而是美国德克萨斯州一名妇产科医生，名叫罗伯特·豪斯(Robert  House)。正是他，在为病人看病时，发现一个惊天秘密：某些药物能让人不由自主说真话。

1875年8月3日，豪斯降生在德州达拉斯郊外的Farmers  Branch市。18岁时，他从达拉斯高级中学毕业，同年就读华盛顿李大学。随后，他进入德克萨斯大学的加尔文斯敦医学分校学习医学。1897年，他转学 到以医学闻名的杜兰大学，两年后获得医学博士学位。19世纪最后一年，他成为达拉斯市立医院的一名实习医生。20世纪的第一年，他在德州菲利斯市开始了行 医生涯。

在这里，他专门为产科病人服务。工作之余，他还对精神障碍进行研究，独创了一种产科技术，起了个动听的名字“弗洛伦萨-玫瑰法”。1916年，他在一户农 家接生，豪斯让男主人去找称量婴儿体重的工具。男主人找了小半天，回来时却两手空空，而此时，处于催眠状态的产妇却突然接话，说出了工具所在的准确位置。

这一情形使豪斯惊讶极了！产妇在使用了东莨菪碱，进入一种特殊的镇静状态后，竟然还能准确地应答。东莨菪碱，是从茄科植物提取的一种生物碱，具有麻醉镇 静、止咳平喘的作用。据传华佗麻沸散的主要成分，就来自它。豪斯是个有心人，发现其他产妇也有类似情形。他由此判断，东莨菪碱可以让人如实回答问题，不玩 虚招，或许法医可借此审问犯人。

这一发现引起轰动。1922年2月17日，《达拉斯晨报》报道了他的发现——新技术可让人只说真话。报道写道：“通过药物，人处于朦胧欲睡之境，说谎变得 困难。侦探、精神治疗医生可以藉此确认他人话语可信度。银行出纳员、政府公务员及信托人士，可籍此保证自己诚实度。在未来的道德保险领域，或可尝试这种方 法进行心理健康体检。”

医生与警方的合作随即展开。豪斯与德州罪犯学家联手，使用东莨菪碱对嫌疑犯进行刑讯。此时，其他类似药物，如硫喷妥钠和戊巴比妥也被试验是否有说真话的效 果。

鉴于豪斯的独特贡献，他被选为全美警察委员会的荣誉会员，成为德州行政司法长官协会会员。他的研究领域进一步拓宽，用吐真药将病人置于朦胧欲睡状态，来诊断和治疗精神错乱的病人。经济大萧条的1929年，一次意外的中风使他不得不停止了对吐真药的研究。一年后，在距离55岁生日还有20天时，他离开了人 世。

其实早在豪斯之前，德国产科医生也发现过类似现象。当用吗啡和东莨菪碱来减轻产妇疼痛时，产妇会不由自主地描述以往生活的琐碎细节。但“吐真药” (Truth   Serum)这一名词，却是豪斯独创。

超级大国的“吐真”往事

一般认为，吐真药多是具有镇静催眠效果的药物，在发挥镇静催眠药效之外，还能诱导服用者说出真话。因此，吐真药就像一种药物测谎仪，故又被称为“测谎剂”。

被认为有吐真效果的药物包括：东莨菪碱、替马西泮和巴比妥类药物，如硫喷妥钠。而从广义上讲，各种酒水也是吐真药。公元1世纪，罗马的自然哲学家老普林尼 就说过In vino veritas(酒后吐真言)：人一喝醉，情绪欣快、思维奔逸，说话也会滔滔不绝，真话也会自然倾吐。

豪斯的吐真药，在上世纪20-30年代极为风行，俨然成为一种被热议的文化现象。2005年，埃尔森·温特曾在《医学历史公报》撰文对此进行过剖析。 1943年，史蒂芬·郝斯利出版专著，首次详细描述了吐真药。他写道：在吐真药作用下，人对被讯问的问题知无不言，言无不尽；药物使人进入催眠状态，而清 醒后却对催眠时发生的一切没有记忆。基于这种认识，在二战期间和战后，美国军方精神病医生就利用吐真药，帮助精神受到创伤的士兵回忆战场上的一切。

到了50年代，许多科学家却宣布：吐真药没效果。大多数法院也裁定，凡使用吐真药获得口供者，法庭不予受理。吐真药风头不复当年。然而，它并未彻底退出历 史的舞台，而是悄悄潜伏到台面下——借助药物让人说真话，已经成为少数人的罪恶想法，尤其是情报部门。

一 个隐秘研究悄然开始，这就是美国中情局(CIA)臭名昭著的MK-ULTRA项目。1953年，CIA在埃基伍德兵工厂从事关于精神控制的药物，苯二氮卓 类、LSD(一种强力迷幻剂)都在研究之列。这一时期，很多不知情人士成为CIA的“小白鼠”，如为CIA服务的科学家弗兰克·奥尔森在服用迷幻剂LSD 后，跳下酒店窗口死亡，真相在多年后才被揭开。

1958年，研究人员观察人类“小白鼠”在药物影响下的说谎能力及记忆力削弱程度。据透露，一些志愿者服药后被迫裸体，只供给少量食物和水，睡眠也被剥 夺。没人愿意承受如此荒唐的折磨，志愿者数量开始剧减。CIA并不收手，转而盯上旧金山妓女。CIA让她们吸引客人后，在酒水中加入大量吐真药，观察记录 嫖客的药物反应。妓女们因此获酬丰厚，而嫖客则威惧CIA手中的把柄，敢怒不敢言。

60年代，测谎(polygraph)理论与技术大量涌现。而截至70时代，类似MK-ULTRA的MKNAOMI、MKDELTA等项目都被中止。 1977年一项国会听证会后，CIA一度成为被民众鄙弃的使用下三滥手段的间谍机构。而据《华盛顿邮报》报道，在60年代，供职于美国陆军情报机构的戈 登·巴兰德在退休前，曾在“装备目标”一栏写道：希望未来出现一种帮助刑讯的药物。1967年，他的愿望被诉诸实施。他成为心理实验学家，在国防部下属的 测谎仪研究所工作十四年。2000年，在谈到吐真药时，他曾怀疑政府已重新启动类似MK-ULTRA的试验。但美国匹兹堡大学生物安全实验室主任塔若·奥 图尔斯则称：“这不可思议！如果国家要启动吐真药研究，将是一项浩大工程，很难被隐藏起来。”CIA和五角大楼口径也一致，都咬定没有进行吐真药研究。

另一谍报大国苏联也与吐真药纠缠不清。2007年，一本描述前苏联克格勃特工的书籍在美国出版。这本名为《异见者之死：毒杀亚历山大·利特维年科与克格勃归来》的书中就披露道：前苏联情报部门使用过吐真药。克格勃内代号为S的特别部门，专门研究生物武器。一种被标识为SP-17的吐真药，被S部门专家认为 既高效又实用，它无色无味，短期内绝无副作用。最重要的是，SP-17能让服用者与你掏心窝子讲话。

克格勃最先在自己人身上检验吐真药的效果。当时，所有在海外从事间谍工作的克格勃特工，必须先过SP-17这一关，检测所提供情报的真实可信度。亚历山 大·利特维年科在被暗杀前曾透露，2004年俄罗斯总统选举期间，普金总统的对手、候选人伊万·雷布金神秘失踪，据说是中了SP-17的升级版SP- 117的招数。

秘密武器与《谍影重重》

吐真药犹如一段黑色秘闻，鲜见于官方报告与媒体报道。只在一些书籍和影视作品中，偶尔能看到吐真药的身影。

在电影《谍影重重3》中，马 特·达蒙饰演的杰森·伯恩，就是CIA大脑控制项目的实验品。在片首，伯恩出现了严重的失忆。但片段式的记忆画面，时时呈现在他的脑海，令他痛苦不堪。在 彻查自己身份之谜的过程中，他竟发现自己具备逃脱警察、特工的本领，随便拿起身边物品(圆珠笔、灯绳)，就可以变成杀人利器。他隐约发现，自己曾受过某种 特殊训练，却不能更深度地回忆起来。在逃亡过程中，他终于意识到自己是CIA秘密特工，他属于一个代号为“黑石楠”的秘密计划。黑石楠是CIA的高度机密 项目，类似于MK-ULTRA，都属人脑控制项目。实验特工被洗脑后，丧失了原来的记忆，而伯恩正是黑石楠计划的最成功实验品之一。也正是这个实验品，最 终打开了CIA惊天阴谋的黑匣子。

在2004年电影《杀死比尔2》里，比尔就给一位新娘就注射了自制的吐真药。而在《真实的谎言》这部大片里，施瓦辛格扮演的超级特工哈里，被注射了 一针吐真药后，才向妻子吐露自己不为人知的特工身份。中国香港电影《精武家庭》里，黄秋生扮演的落魄宗师余小宝，也被人注射了吐真药——硫喷妥钠，以套取 情报。 （注：电影中的“吐真药”仅供联想使用！）

吐真药卷土重来？

若不是此番印度使用吐真药，各国使用吐真药的历史或许将继续沉睡黑幕之下。

印度人给卡萨夫注射的吐真药是硫喷妥钠。作为巴比妥类药物的早期代表，硫喷妥钠最早由美国化学家欧内斯特·沃尔伍勒和道那利·特本于1932年合成。两年 后，硫喷妥钠正式作为一种麻醉药物在美国上市。但现在，很多大医院都已不使用这种麻醉药。

硫喷妥钠起效速度快，在美国成为实施死刑的用药之一。而作为一种吐真药，效果又是如何？有专家认为，对那些撒谎成性者或形成错误记忆的人来说，吐真药不会有什么效果。美国也已禁止在刑讯时使用药物。

吐真药的作用，无非是让人处于镇静催眠状态，消除大脑对行为的控制，使人下意识地对问题做出应答。由于谎言是一种欺骗行为，必须让大脑处于“假装模式”才 能撒谎成功。换言之，撒谎是一种更为高级与复杂的大脑活动。而当大脑被药物“麻痹”后，人主动说谎的能力会减弱。因此，只要你问，就有回应，绝不会铁嘴铜 牙榨不出一点讯息。从这点上说，吐真药至少能让人多说话，从而提供更大信息量。

使用硫喷妥钠等吐真药的讯息常较隐秘，少之又少。印度警察此番翻检出吐真药的真实报道，不经意中也让吐真药和它的历史重新浮出水面。

(已刊发《国家历史》2009.06)

参考资料：

1. winter Alison.The Making of “Truth Serum”.Bulltein of the History of Medicine.DOI: 10.1353/bhm.2005.0136
2. Odeshoo, Jason R. Truth or dare? Terrorism and "truth serum" in the post-9/11 world.
3. 俄罗斯的sp药物系列及影视资讯，参考维基百科truth serum条目。
4. amazon网站上两条书讯： (1)Secret Weapons - Two Sisters' Terrifying True Story of Sex, Spies and Sabotage(2)Death of a Dissident: The Poisoning of Alexander Litvinenko and the Return of the KGB
5. what's truth serum. 科学美国人网站：http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=what-is-truth-serum

关于梁启超的生平与事业有许多著述，我不赘言。今天只讨论与医学有关的一个问题。

梁启超曾于1926年接受过肾切除术。关于这次手术，有着激烈的争论。有一种说法是说协和医院外科医生刘瑞恒博士主持的手术将其健肾误切。如费慰梅的《梁思成与林徽因》中如是说：

四十年后，1971年，他（按：指梁思成）从他自己的医生那里得知了他父亲早逝的真相。鉴于梁启超的知名度、协和医学院著名的外科教授刘博士被指定来做这肾切除手术。当时的情况不久以后由参加手术的两位实习医生秘密讲述出来。据他们说，“在病人被推进手术室以后，值班护士就用碘在肚皮上标错了地方。刘博士就进行了手术（切除那健康的肾），而没有仔细核对一下挂在手术台旁边的ⅹ光片。这一悲惨的错误在手术之后立即就发现了，但是由于协和的名声攸关，被当成“最高机密”保守起来。

上海的张雷，梁启超的一个好朋友，和两位实习医生也很熟，把这些告诉了我，并且说：“直到现在，这件事在中国还没有广为人知。但我并不怀疑其真实性，因为我从和刘博士比较熟识的其他人那里知道，他在那次手术以后就不再是那位充满自信的外科医生了。”

这段话曾被通俗作家刘墉在他的《我不是教你诈》中引用，因此流传颇广。费慰梅女士是史学大家费正清先生的妻子，他们是梁林夫妇的好友，此书又得著名历史学家史景迁教授作序，似乎颇为权威。但我认为此书中至少关于梁启超手术的这段文字可信度是不高的。因为整个事件的讲述，完全是道听途说，没有出处、没有第一手资料、没有采访直接当事人。费女士虽然嫁给了历史学家，但似乎并没有学会历史学家的严谨和求实。

从医学角度看，外科医生切除病变脏器不会单凭术前的表皮定位，而需要在术中探查以明确病变部位和性质。众多以讹传讹的人士把外科手术想得太简单了。当然，外科医生犯糊涂的时候不是没有，但无论如何这是小概率事件，而要证明小概率事件的存在，就一定需要有确实的证据。

梁启超之弟梁启勋（字仲策）在这次手术后两个月左右曾写过《病院笔记》，发表在1926年5月29日《晨报》副刊。从史学角度看，无论从时间间隔还是从与当事人的关系来看，《病院笔记》的可靠性都要大得多。《病院笔记》一文对协和医院的治疗过程略有微词，现将有关文字节录如下（据夏晓虹编，《追忆梁启超》，中国广播电视出版社，北京，1997）：

迨检查后，谓病在右肾，余问刘（按：即后来的主刀医生刘瑞恒）曰：“必非癌乎？”盖病人所最不放心者以此，家族亦因之而不放心，理之常也。而刘答曰：“不一定不是癌。”余又问将以何法治之？答曰：“全部割去。”

剖治时余未参观，但据力舒东之言，则当腰肾割出时，环视诸人皆愕然。力与刘作一谐语曰：“非把他人之肾割错乎？”刘曰：“分明从右胁剖开，取出者当然是右肾，焉得有错。”乃相视而笑。力又云，作副手之美国大夫，亦发一简单之语曰：“吾生平所未之见也。”以此证之，则取出之肾，颜色与形状，一如常人，绝无怪异可知。继乃将此肾中剖之，则见中有一黑点，大如樱桃，即从照片上所见，疑以为瘤者，即此物也。

迨既割而血仍不止，病源亦复不可得，遂令余等得闻一新颖之名词，谓此乃“无理由之出血症”，与流鼻血略相似，任其流二三十年亦不相干。

由此可见，医生和梁家家属术前都知道要切的是右肾，手术切下来的也是右肾，并且确实看到“大如樱桃”的黑点，与术前X光所见相符。梁启勋对协和医院的不满主要是两点：一是术前认为“不一定不是癌”而需要手术，术后发现“不是癌”才知道其实不必手术；二是对治疗效果不满意，病人尿中依然带血，对医院解释为“无理由之出血症”也不满意，觉得既然“任其流二三十年亦不相干”，那你们还去开它干嘛呢；但对于所切除的肾是左是右，是没有疑议的。

至于费女士笔下那两位“泄漏天机”的实习医生，如果他们真的参加了手术的话，可能确实看到了各位医生的“愕然”，甚至听到了力舒东医生的那句玩笑话：“非把他人之肾割错乎（是不是割错了别人的肾）”，所以以讹传讹，也未可知。

费女士的书中还提到“从和刘博士比较熟识的其他人那里知道，他在那次手术以后就不再是那位充满自信的外科医生了。” “以下一点也可能是重要的：1928年11月，即给梁启超做手术后九个月和他死之前六个星期，刘博士辞去了在协和医学院的外科医生职务，到国民党政府卫生部去当政务次长了。”暗示刘博士是因为出了医疗事故而放弃了外科医生的职业。事实上，即使刘博士的转职不是如他自己所说“不管私人事业如何赚钱，公众职务总是更为重要”，而是与梁启超的手术有关，也不能认为一定是医疗事故。要知道，当时掌握媒体的陈西滢、徐志摩等人利用此事而发表的攻击西医的文章，给当事人带来的压力可能远大于手术本身。

从现有的材料看，最早将梁启超的左右肾搞错的，可能不是协和的医生，而是著名文人陈西滢。他在《现代评论》上发表的《尽信医不如无医》中提到梁启超的病肾时说的都是“左肾”，而不是真正被疑似有病而被切除的“右肾”。虽然陈西滢本人并没有提出“左右切错说”，他是把疑似病肾和被切的肾都错当成了左肾，但他的这个错误很可能就是“左右切错说”的滥觞。

以上所写，都是根据我目前所看到的资料所做的推论，得出的结论是梁启超的右肾可能是误诊、误切，但主要是因为当时的技术限制，在不能排除癌症的情况下采取的切除手术，而不是传说中的因疏忽而“切除健肾，留下病肾”。当然我所见资料有限，此推论不一定正确，毕竟，“证有易，证无难”。

那么怎么证明协和无罪呢？

梁启超本人曾经在《晨报》上发表声明，为协和医院辩护。我倒是认为这份声明是不能作为证据的，协和把这份声明收藏到病案里（http://paper.people.com.cn/jksb/html/2006-08/28/content_10214842.htm），弄得有点象病家得了私下赔偿不追究事故责任的承诺一样。事实上，梁启超写这份声明也确实是为了某种利益出发的，那就是科学（包括现代医学）在国内的传播不要因为他的事情而受到阻力。这固然是梁启超的高风亮节，但对于我们后人弄清事情真相是没有帮助的。

那么什么才是铁证呢？从医学的角度讲，病理诊断才是最终的诊断。所谓病理检查，就是把手术切下来的标本先用肉眼观察并记录，再制作切片、染色，在显微镜下观察并记录，最后作出报告。用黑箱理论来说，临床医生和放射科医生的诊断是都是在不打开黑箱的情况下作出的，而病理科医生是在打开黑箱的情况下作出诊断，当然是病理诊断更加接近疾病的真相。只有通过病理检查，才能知道切下来的那个肾上面到底有没有“大如樱桃”的黑点，以及这个黑点到底是什么。

病理科是“北京协和医学院建立最早的学系之一”，在建院之初就开始工作（http://www.pumch.ac.cn/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=197），而协和医院自建院之初的病史资料都保存下来了，所以我相信梁启超的全部病史也肯定得到了保存。如果能有机会看到协和医院的完整病史——包括手术记录、X光报告和病理报告（时隔83年，当事人都已作古，在各种流言说法不一的情况下，我认为协和医院可以出示这份病史，并向公众解释；退一步说，即使刘瑞恒博士当时确有疏忽，在今天也不可能对协和有所影响了），如果传说中的那“两位实习医生”能留下可靠的文字记录，那么也许我们能看到更接近真实的历史。

当月升日沉，晚霞漫天，一天又将逝去，这亘古的昼夜交替带来了最原始的时间观念，“天”理所当然地成为最基本的单位。地球绕太阳一圈需要365天，我们定为一年；月亮绕地球一圈需要30天，我们算做一月，但是为什么要把7天作为一周呢？

神创论者相信这是上帝创世以来的古老习俗，因为圣经中说上帝七天创造世界，第七天上帝休息。在犹太教中周日是一周的开始，于是周六便是用做休息的安息日，西班牙语中周六是Sábado，德语叫Samstag，都是来源于希伯来语中的安息日 Shabbat。基督徒们没有遵从旧约对于安息日的规定，而是在周日纪念耶稣复活，称之为“主日”，法语中的Dimanche，意大利语中的Domenica，都是来自拉丁语中的“主人”这个词- Dominus。但是，根据圣经记载上帝在第二天创造了太阳月亮和星星，为什么第一天是太阳日（Sunday），第二天是月亮日（Monday），后面还用其他星星命名呢？神父们不知道，也不关心，那是“主”的事，现在只要双休就好。

占星师们说，你看夜空中有些星星的位置每天都在变化，它们是金星、木星、水星、火星和土星。加上太阳和月亮，这7颗星合称“七曜”，每日轮流值守，日期就用该日轮值的星名来称呼。但中国古代历法完善，不需要这样一个穿凿附会的7天划分，加上历代帝王一直严禁民间私习星占，“七曜”之术流传不广，倒是日本学了去，沿用至今。

另一个解释来自月相的圆缺变化。朔，是农历初一，月球完全被地球的阴影挡住躲在自己的影子里，望，是农历十五，满月当空，加上其间的上弦、下弦，自然而然地将一个月分成4个时段，月相复原的时间平均是29.5天（在天文上称作朔望月），于是每段的时间大约就是七天。英语中Week的原意便是指这样凹凸盈亏的变化，而希腊语、拉丁语、阿拉伯语等很多语言中的星期直接就是七天的意思。那么，这七天又是怎样得到今天这些名字的呢？

其实，在星期名称的顺序中隐藏了一个简单的规律。七芒星Heptagram是基督教用来象征创世七天的符号，被认为有驱除妖魔的力量，也被炼金术士和占星师广泛使用。上图的各个行星的标志可不是随便画的，从右下角的月亮开始逆时针数起，分别是：月球、水星、金星、太阳、火星、木星、土星，这是按照各天体公转周期从少到多依次排列的，只要把月球绕地球转动的时间算作月球的周期，地球的公转时间算作太阳的周期就能明白，和现代的认识是一致的。接下来从太阳开始朝着月亮方向沿着连线画完七星，就得到了星期的命名顺序：日月火水木金土。这就是最原始的七曜命名，也是日本今天仍在使用的顺序。

这个规律无疑是对的，相邻两天的守护星顺序并没有挨着，而是相错了两位，但为什么会这样？七芒星设计过于精巧，太不自然。真实的历史又是如何书写的？事实上，在公元1世纪，《希腊罗马名人传》的作者普鲁塔克（Plutarch）就已经在追溯这个问题了，可惜他的文章已经失传，没人知道他的答案了。现存的最早记录是公元3世纪的罗马历史学家狄奥·卡西乌斯（Dio Cassius）留下的。不过也只是传说而已，就请大家姑且听之，自行判断吧。古巴比伦人所使用的七星守护，不仅仅是某天，而且具体到了每个时辰。他们将一天分为二十四小时，也用7星轮流认领，往复循环。因为24不能被7整除，相邻两天的第一颗守护星便向后错了两位！而为了计算每个时辰的守护，需要记住那天的第一颗守护星，于是，星星的名字就变成了日期的代名词！（其实我们的五行也是这么每天每小时来排的，不过5除12也除不尽，为了凑整，变通了值班的顺序而已。）

接下来的事情就简单了，古巴比伦虽然灭绝了，但苏美尔人的历法凭借其先进的历算被保留下来，传播到各地。强大的罗马将源自中东的犹太教改造成基督教，并作为国教推行，拉丁语与其中的星期表述也随着远征高卢的凯撒，修筑长城的哈德良播散到广阔的疆域之中。其中保留了希伯来人的痕迹，也留有宗教冲突的记忆，而帝国崩溃后的民族分化和独立，给这些古老的词语赋予了新的含义。法国、意大利、西班牙这些罗马帝国影响深远的地区，属于印欧语系罗曼语族，更多的保留了拉丁语的形式；而英国、德国这些日耳曼人的国家，则将那些遥远的星球替换成更为亲切的北欧神祗，后来日不落帝国崛起，借助贸易和宗教将自己的文化输出到世界各地，并成为惯例。今天的学生在英文课本上看到这七天的名字时，已经不会想到那是在欧洲大陆辗转流传了几千年的文化遗迹……

参考资料：
1、《The Seven Day Circle》 Eviatar Zerubavel 1989
2、What the Heck is a Tues, Wed, Thurs, or Fri?
3、our seven-day week

Alan W. Hirshfeld，编译自Sky & Telescope, Vol. 109, No. 2 (2005)

照相机和分光仪的出现，让天文学家专注于发展能把更多的星光汇聚到新造仪器上的手段。

19世纪即将结束的时候，邻近宇宙正为人所关注。照相机和分光仪这样的新技术赋予了一门逐渐长成的科学——实测天体物理学最初的立足点。太阳和几颗亮星的化学组成、太空中恒星运动的信息，以及照片上那些自古以来躲避了目光锐利的观测者视线的天体结构，都只不过是天文学家用于展示新仪器分析和发现宇宙潜力的途径之一。

上图：20世纪上半叶，天体物理学的中心是威尔逊天文台。从1917年到1948年，这里拥有全世界最大的望远镜——100英寸胡克（Hooker）反射式望远镜（右，Copyright 1925 Huntington Library）。

但是，在银河系那不完整的边境以外，更深层的宇宙空间中又有什么呢？这里是神秘的旋涡星云的领地，照相机和分光仪的能力因天文学家研究对象的迅速变暗而发生了动摇。为了有效利用这些技术，需要从根本上增大最基本的天文仪器——望远镜。

1800年代，美国与其他国家最主要的望远镜都是折射镜。不过1897年，当40英寸的叶凯士（Yerkes）望远镜在芝加哥郊外落成之后，折射望远镜的技术达到了顶峰。任何比叶凯士折射镜更宽更大（因而更厚）的透镜所能吸收的光线都会远远多于试图穿过它的、已经很微弱的星光。而且这已经作了假设，认为工程师可以避免大质量玻璃因自身重量导致的压陷问题。

另一方面，以镜面为基础的望远镜将光线反射到焦点，光线本身不会进入反射镜内部。因此可以将反射镜的背面牢固地支撑住。如果有合适的制造设备，反射镜尺寸仅有的极限似乎就是制造者的想象力外加钱包。

金属开端

1668年：1¹/₃英寸，牛顿革命性的反射式望远镜镜可以将天体放大约35倍。

图片提供：皇家学会

艾萨克·牛顿（Isaac Newton）被誉为1668年第一架实用反射望远镜的制造者。这架小仪器有6英寸长，口径1¹/₃英寸，可以将天体放大35倍。镜子的成分是钟用（或镜用）合金，这是一种铜锡合金，牛顿还向其中添加了砷，以增加其“白度”。它充其量不过是一块粗糙的镜子，表面只能反射16%的入射光线，而且也很容易变暗。尽管如此，用牛顿望远镜所成的月球影象据说与当时典型的小口径望远镜一样清晰。

1672年，法国人卡塞格林（Cassegrain）制造了一架拥有副反射镜的仪器。副镜通过主镜中心的一个洞，把光线反射到主镜后方，而不像牛顿式设计那样将光线反射到镜筒一侧。[英国人詹姆斯·格雷戈里（James Gregory）在牛顿制成其反射望远镜之前几年曾试验过几种卡塞格林式设计的变体，但没有成功。]1700年代，英国望远镜制造者约翰·哈德利（John Hadley）与詹姆斯·肖特（James Short）各自经营了销售金属反射望远镜的新型产业，所售的望远镜口径大至18英寸，声称有着大得夸张的对天王星的发现是追求大口径的开端。虽然当时制造望远镜的专业工匠主要将精力集中在精密的小型折射镜上，赫歇尔却发起了制造大型反射镜的改革运动。他的望远镜将成为科学发现的巨型设备，它们可以窥视深层宇宙，辨认出以前从未见过的行星、恒星和星云。

1789年：48英寸，威廉·赫歇尔40英尺焦距望远镜配备的镜用合金反射镜是他建造过的最大一架。

上图：图中的威廉·赫歇尔（右，图片提供：John G. Wolbach Library）正在他那著名的40英尺望远镜（左，图片提供：John G. Wolbach Library）目镜处工作。这架有着48英寸反射镜的40英尺焦距望远镜是赫歇尔建造的最大一架，但并非他的首选设备。赫歇尔在观测时会选择较小的18.7英寸口径、20英尺焦距望远镜。

靠着英王提供的200镑薪水和成功的反射镜制造产业的维持，赫歇尔本人带来了望远镜口径的爆发式增长。赫歇尔对制造望远镜的兴趣有着纯粹而持久的热情，并吸引了整个赫歇尔家族。他的妹妹卡罗林（Caroline，她凭借自己的能力成了天文学家）在1773年的一篇日记中抱怨道，住宅的每间屋子都成了车间。在威廉抛光反射镜的时候，她给他读书，并将食物一口口地喂到他嘴中，而他的兄弟亚历山大（Alexander）则去组装各式元件。

反射镜是由熔融的镜用合金铸造的，熔融合金先被倒入由砂和木炭制成的模具中（大型反射镜的模具则是由马粪压制而成的）。铸好后，每块盘片都由手工艰难抛光。为了克服由球面像差引起的变形，赫歇尔仔细地将他的反射镜修成抛物面型（只有抛物面镜才能将入射光线集中到单一的焦点上）。从1773年到1795年，赫歇尔制造了大约430块反射镜。以口径18.7英寸、长20英尺的反射镜为首的望远镜群使赫歇尔处在了一个令人羡慕的位置上，他可以看到世界上其他天文学家看不到的天体。

赫歇尔最为雄心勃勃的计划完成于1789年，这是一架史无前例的望远镜，焦距40英尺，口径48英寸。美国作家奥利弗·温德尔·霍姆斯（Oliver Wendell Holmes）这样回忆他初见这架望远镜时的情形：“它是个庞大而令人迷惑的东西，中央巨大的管子伸出倾斜的杆子、圆柱、梯子、粗绳……抬起的炮口傲慢地指向天空。”

尽管有着巨大的口径，这架40英尺焦距的望远镜却从未发挥出潜力。沉重的金属反射镜在自身重量的作用下发生了弯曲，而为了与夜间的冷空气达到平衡，往往需要花费几个小时的时间。除了少数几次例外，赫歇尔都选择了实用的20英尺焦距望远镜。因而，48英寸望远镜的各种问题也给希望超过它的未来野心家们敲响了警钟：这条道路已经为那些有着专注的热心以及深深的钱袋的人预定了。

越大越好

1842年：72英寸，在半个多世纪的时间里，没有比罗斯（Rosse）伯爵的“帕森斯顿（Parsonstown）的列维坦（Leviathan）”更大的望远镜了。

上图：第三代罗斯伯爵威廉·帕森斯（William Parsons）（右，图片提供：Birr Castle Archives / The Irish Picture Library）是列维坦（左，图片提供：Birr Castle Archives / The Irish Picture Library）背后的策划者。他的望远镜花费了3年时间建成，1842年间他花费了12000英镑。1845年2月开光之后，口径72英寸的“帕森斯顿的列维坦”成了世界上最大的望远镜。罗斯伯爵在他爱尔兰中部的领地上建起了这架庞大的望远镜。望远镜被安置在两面平行的砖石墙中间，这限制了它的视野，也只为每个天体留下了约1小时的观测时间。望远镜面朝南方安置，设计用于捕捉进入视场的“星云”。——引自乔治·钱伯斯（George Chambers）的《天文学叙述》（Descriptive Astronomy）（1867）

1840年代早期，当赫歇尔的48英寸镜筒（其镜片现已无存）被废弃并在地上逐渐腐蚀时，爱尔兰的第三代罗斯伯爵威廉·帕森斯着手建造世界上最大的反射望远镜。罗斯有着进行如此事业的一切先决条件：财富、空闲时间、工程知识，还有充足的劳力。他已花费了十多年的时间去试验镜用合金混合物（这种物质声名狼藉地易变形），并造出了一系列口径从6英寸到36英寸不等的反射镜。现在，他觉得可以开始向72英寸跃进了。

在1842年4月13日晚的星空下，3口大汽锅向一个铁模中倾倒了4吨熔融金属。30个人将红热的金属盘沿轨道拖向退火窑，金属盘在那里冷却了16周。之后，一台蒸汽驱动的机器将金属镜片缓慢磨成最终的抛物面，面型是由监控标度盘的形状决定的。就在安装前夕，反射镜破裂了。罗斯伯爵指挥了第二次铸镜工作，这次他成功了。为制造一面合适的备份镜，还要进行三次浇铸。

罗斯的望远镜被恰当地称作“帕森斯顿的列维坦”，无论是从视觉上还是从科学上来看，它都是可畏的。据观测者说，星象“完美而浑圆，没有什么额外的突出物或是闪烁”，而且距离近至0.5角秒的双星也可以被分辨出来。但这巨镜胜出在星云观测上，它所展现的是前所未有的清晰度。1845年4月，罗斯辨认出了“星云”（按现在的说法是旋涡星系）M51的旋涡结构。在一打以上的其他星云中也有类似的结构发现。

罗斯的望远镜还将很多星云分解成恒星，这使得某些天文学家作出了错误的结论，认为所有的星云本质上都是由恒星组成的。受爱尔兰气候条件的影响，这架巨镜的观测计划实际上在1870年代就停止了。1908年，望远镜被拆除，直到最近才被恢复起来。

上图：罗斯伯爵绘制了这张猎犬座M51（现在叫做旋涡星系）的草图。这张草图是通过巨镜的目镜所绘制的上百张图片之一。由于架台的关系，这架72英寸的望远镜从来没有装备摄影设备。（图片来源：The Scientific Papers of William Parsons, Third Earl of Rosse）

与罗斯同时，英国的长期观测者威廉·拉塞尔（William Lassell）建造了世界上最大的赤道式架台望远镜，它有着24英寸口径的镜用合金反射镜。拉塞尔用这架望远镜发现了海王星最大的卫星海卫一，还有天王星周围的卫星天卫一和天卫二。1851年秋，拉塞尔将这架24英寸望远镜从利物浦郊外的住宅搬到了气候更适合天文观测的地中海岛国马耳他。

1859年，拉塞尔的48英寸望远镜在利物浦开光，它在1861年首度观测了马耳他的天空。这架望远镜也有着叉式赤道架台，极轴用手动曲柄控制。在1865年返回英格兰之前，拉塞尔记录下了600个从未见过的星云，之后他使用更加便于控制的24英寸望远镜继续进行观测。48英寸的那架则一直被保存在库房中，并在1880年拉塞尔死前不久被当作废品卖掉。

银镀层

1870年代，当墨尔本大型望远镜失败后，大型金属反射镜的时代丢人地结束了。然而业余界受到了1850年代的两项技术突破的激励，继续进行着实验创新。

1856年，德国化学家尤斯图斯·冯·李比希（Justus von Liebig）发现了利用硝酸银、氢氧化钾、氨水和糖在玻璃上沉积出一层银反射膜的方法。之后不久，巴黎的物理学家列昂·傅科（Léon Foucault）和慕尼黑的光学设计师卡尔·奥古斯特·冯·斯坦海尔（Carl August von Steinheil）独立地将这一技术应用于制造口径4至13英寸的望远镜反射镜上。1864年，傅科使用他的技术为马赛天文台建造了31¹/₂英寸的镀银玻璃反射式望远镜。

新型反射镜带来了希望。镀银玻璃反射镜比镜用合金反射镜更轻，却没有后者那般易碎，且反射率更高，更易于加工。此外，给玻璃重新镀上反射膜也不象给金属镜重新抛光和重塑外形那样需要那么多的专业技术。还是在1850年代，傅科发展了他那灵敏的刀口检测法，这项技术利用一束照明光来检测反射镜表面，能达到可见光波长几分之一的精度。反射镜第一次可以在安装到望远镜上之前，在工厂中将问题精确地诊断出来。

纽约医生亨利·德雷珀（Henry Draper）在1862年采用了第一架镀银玻璃反射望远镜，此时距离傅科31¹/₂英寸望远镜的落成还有两年。德雷珀受罗斯在爱尔兰的72英寸巨镜视力所鼓舞，打算建造自己的15¹/₂英寸镜用合金反射望远镜，但他无法将其精密抛光成合适的形状。不过他却完善了一架同样大小的镀银玻璃反射镜，放大倍率超过了1200倍。

德雷珀出版于1864年的《如何建造使用镀银玻璃望远镜》一书成为写给反射望远镜制造者的实用建议（外加诱惑）标准纲要。1872年，他制成了一架28英寸的卡塞格林反射镜，并用它拍摄了第一条恒星光谱（织女星）。

1879年，英国业余天文学家安德鲁·安斯利·康芒（Andrew Ainslie Common）从经验丰富的仪器制造者乔治·卡尔弗（George Calver）那里得到了一架36英寸镀银玻璃反射望远镜，并对其进行了改造，以使其能够充分利用新式干板底进行长时间曝光。康芒在1880年代早期拍摄的猎户座大星云底片是类似现代影象的最早照片，而1883年的一次长时间曝光使他获得了皇家天文学会的金质奖章。

为了他那雄心勃勃的60英寸反射望远镜建造计划，康芒于1885年将36英寸镜卖给了英国纺织品制造商爱德华·克罗斯利（Edward Crossley），后者又将其捐给了加州利克天文台。1890年代，天文学家詹姆斯·基勒（James Keeler）在汉密尔顿（Hamilton）山顶使用由利克（Lick）重命名为克罗斯利的望远镜进行了破天荒的地面旋涡星云巡天。基勒的旋涡看起来是仙女座大星云M31的缩小变暗版，这暗示给人们一个充满星云的庞大宇宙。康芒的60英寸反射镜最后被哈佛大学买去，但从来没有获得与它的小兄弟相当的声誉。

上图：安德鲁·安斯利·康芒在1883年2月26日拍摄的猎户座大星云，曝光时间1小时。这张照片是使用他的36英寸反射镜在故乡英格兰拍摄的之后望远镜被搬到了加州的利克天文台，并更名为克罗斯利反射镜。这是接近当代天文学图象的照片中最古老的一张。直到那时，著名星云的细节只在素描簿中有所记录。

康芒反射镜的上述命运预示了大口径望远镜的未来。这些仪器将被安装到山顶上，在这里它们可以最终服务于科学而非为建造者的便利。配备着大型望远镜的天文台将成为拥有全职专业员工的事业机构。原先对天文学没有兴趣的有钱人将被劝说为大型望远镜的建造支付款项；这仅仅是因为罗斯伯爵、拉塞尔和康芒这样对天文学感兴趣的赞助者太少了。

追求最佳

1908年：60英寸，乔治·埃勒里·海耳（George Ellery Hale）在威尔逊山建造的两架大型望远镜中较为古老的一架于1908年开光。

Copyright 1953 Huntington Library

美国天文学家乔治·埃勒里·海耳是新兴天体物理学的热心拥护者。从儿时被光谱迷住，到为了拍摄太阳爆发而发明了太阳分色照相仪，再到他参与创办《天体物理学杂志》，海耳取得的科学进步都是这场运动的标志。海耳回忆说：“我天生就是个实验主义者。我必定会寻找物理学和化学与天文学结合的方法。”

1892年，海耳成为了芝加哥大学的教工，并在科学与经济两方面固执地推动着天体物理学的进程。1897年，叶凯士40英寸折射镜的落成是海耳为建造世界上最大的实用望远镜而进行的四次筹款中的第一次。但甚至早在为建造新的叶凯士天文台而垒砖砌石的时候，海耳就在制订60英寸反射镜的计划了。这块由海耳的父亲出资购买的反射镜于1896年运抵叶凯士，但在研磨抛光后，正当海耳为了它的安装而寻求资金支持时，它却被人忽略在地下室中。同时，海耳正打算为新的天文台寻找只存在于他的想象中的台址：一群最杰出的天文学家在山巅的研究室中用大型望远镜探索宇宙。

构筑梦想

1917年：100英寸，海耳的100英寸胡克望远镜在30多年间保持着“世界最大”的头衔。

上图：乔治·埃勒里·海耳（右，Copyright 1905 Huntington Library）建造了世界上最大的实用望远镜——共计四次。值得一提的是，这些仪器[伊利诺伊州的40英寸叶凯士折射镜、加州威尔逊山顶的60英寸和100英寸反射镜（左），以及帕洛马（Palomar）山以他的名字命名的200英寸望远镜]都还在使用着。

1904年12月20日，华盛顿的卡内基学院同意为在加州帕萨迪那附近一英里高的威尔逊山建立天文台提供支持，海耳梦中的设施变成了现实。1905年夏，一架反射式太阳望远镜已投入使用，在随后的几年中落成了两架垂直的“塔式望远镜”，它们也是用于拍摄太阳的。从叶凯士的地下室中挽救出来的60英寸反射镜由火车运往加州，并于1908年12月首度指向天空。海耳写道：“恒星看上去就是黑天鹅绒上的宝石，天空富饶而黑暗，每颗星都是光辉而鲜活的亮点。”

绝妙的视野只是加强了海耳超越60英寸望远镜的决心，这是在骡队将一吨重的反射镜运往山顶之前即已考虑过的计划。1906年夏，洛杉矶商人约翰·D·胡克（John D Hooker）同意为制造100英寸反射镜付帐。

在安装60英寸反射镜的同一天，重5吨、厚13英寸的玻璃盘片运抵帕萨迪那。在随后的5年中进行的是艰难的研磨、抛光、镀银、光学测试工作，还与望远镜的赞助人争吵不休。不过1917年，在海耳接近神经崩溃边缘的时候，100英寸胡克望远镜终于完工了。

它是赫歇尔、罗斯伯爵、拉塞尔的大型望远镜的后继者，但远比前任复杂。装配完毕的庞然大物重达100吨，但只需手推一下就可以让它运动起来。跟踪是由一台重物驱动的转仪钟机构完成的，转仪钟与直径17英尺的驱动轮连接，驱动轮的精度足以进行长达好几个小时的曝光。灵活的光学系统可以采用牛顿式、卡塞格林式和折轴焦点式结构，它可以探测世界上其他设备都探测不到的深层空间。

在海耳设立的舞台上，大步走来了另一位适于作出历史性发现的演员。爱德温·哈勃（Edwin Hubble）是个天赋颇高且不屈不挠的暗淡星云观测者，他的研究计划充分利用了胡克望远镜的能力。哈勃在1923年拍摄的仙女座大星云照片揭示了一颗空前暗淡的造父变星，这暗示仙女座大星云（范围可扩展到所有旋涡星云）必定位于银河系之外很远的地方。在一次观测绝技的展示过程中，哈勃及其同事米尔顿·赫马森（Milton Humason）将威尔逊山庞大的天体物理机器的触及范围拓展到了已知宇宙的边陲。结果是，他们证实了星系的径向速度随着距离的增长而增加——这就是宇宙膨胀的证据。

对于海耳来说，他本能地展望着未来，用“星光降落在地球表面的每一平方英里上，我们当前所做到的最佳工作就是收集并汇聚落在直径100英尺区域上的光线”来游说捐资者。这场战役的结果将是如今在帕洛马山之巅以他的名字命名的200英寸反射镜。

1948年：200英寸，帕洛马天文台的200英寸海耳预示着当代巨型反射镜的到来。直到今天它仍旧负担着大量科研工作。

图片提供：Scott Kardel / Palomar Observatory / Caltech

在一个世纪的大半时间里，天体物理学的先驱者们发起的观测方法明显区别于古典同行。他们相信，宇宙不仅仅是对目镜中所见的光点和细束连续的计算，更是广布的天体群，它们的本质也许能够通过它们发射的光线探测出来。为了这个目的，目光长远的观测者推进了新一代设备，以图更有效地收集光线，虽然用于解释它的理论框架尚不存在。装备了照相机和摄谱仪的巨型反射望远镜占据了自艾萨克·牛顿时代以来的技术成就金字塔的顶点。这是一座由创新与实验之石堆砌而成的金字塔，将石块粘合到位的是物理学、化学以及发明家的汗水。在1920年代砌就的最后一块砖石标志着摄影术、光谱学和望远镜创造力的整合。在它的帮助下，羽翼初丰的实测天体物理学转变成了今日发现的引擎。

Alan W. Hirshfeld，编译自Sky& Telescope, Vol. 108, No. 2 (2004)

通过分析星光，天文学家打开了一扇通往天体物理学这一崭新研究领域的大门。

当工业时代进入高潮的时候，尚处幼年期的天体摄影术也一样。全球各地的天文学家迅速认识到了摄影与望远镜联合工作的强大能力及其能为人们带来的科学收益。19世纪中叶，他们已经获得了月球、太阳和恒星的照片。但尽管照片能使人们对天体进行空前的分析，它们却只讲出了故事的一部分。恒星的化学和物理性质仍旧是个谜题。法国哲学家奥古斯特·孔德（Auguste Comte）曾经咬定，由于恒星和星云过于遥远，它们将永远埋藏自身化学组成的秘密。那么我们能不能对遥远的恒星和星云在“实验室中”进行详尽审查呢？

自17世纪起，太阳的光谱就不断地被科学家研究了。这些研究者中包括艾萨克·牛顿（Isaac Newton），他将一窄束阳光引入一间暗室中，并用玻璃三棱镜将其分解。但是直到两个世纪之后，罗伯特·本生（Robert Bunsen）和古斯塔夫·基尔霍夫（Gustav Kirchhoff）才说明，每束阳光是如何将太阳的化学组成显露出来的。如果说太阳彩虹中的特征线是埃及圣书文字，那么本生和基尔霍夫1860年的论文《由光谱观测进行化学分析》就可以称作天文学家的罗塞塔石碑。

光谱ABC

天体分光术的首个重大突破出现在1802年，当时英国化学家威廉·海德·渥拉斯顿（William Hyde Wollaston）观测到了太阳连续光谱背景上的几道暗线。渥拉斯顿错误地认为它们是不同颜色之间的天然界限。10年后，光学大师约瑟夫·夫琅禾费（Joseph Fraunhofer）在检验几片自制透镜的质量时，用一架小望远镜放大了太阳光谱，并数出了574条暗线。他将其中最突出的一条标注为A，后面是B、C、D，依此类推——这些名称沿用至今。夫琅禾费注意到，D线（实际上是一对距离很近的双线）的位置看起来与蜡烛火焰中的明亮黄线相同。他不知道这种一致是否有意义，也不能解释太阳和实验室对应光源光谱中暗线的成因。

上图：约瑟夫·夫琅禾费（1787-1826）出身贫寒，几乎没有接受过正规教育，但却成了熟练的仪器制造者，也是一位天文学的先驱。他对太阳与其他天体的光谱研究在当时是空前的。（图片提供：俄克拉荷马大学图书馆科学史收藏）

后来，夫琅禾费将注意力集中到太阳以外的其他天体上。他使用一架配备有三棱镜的4英寸折射镜观察了月球、几颗行星以及明亮恒星（包括天狼星和北河二）的光谱。他发现，在太阳、行星以及不同恒星的光谱中，比较明显的暗线位置往往是不同的。这时，夫琅禾费回到了他制造望远镜的日常工作中去，而天体分光术这一崭新的领域也沉睡了40年。

夫琅禾费之后，全欧洲的化学家研究了不同火焰以及电弧的光谱。实验数据积累下来了，分光学的理论也变得丰富了。甚至有线索表明，每种化学元素或成分都能产生自己独一无二的谱线，因此通过分光术分析物质——哪怕是鉴别新的元素——也是可行的。在众人高高的期望中，那条曾令夫琅禾费迷惑的D线是个“套环”，它使第一条解释陷入窘境；黄线就好象是个不速之客，几乎出现在每种物质的光谱中。为什么元素的光谱（如果假设各元素谱线是独一无二的话）都有同样的一条线？最终，两名德国科学家解答了这一问题。

约瑟夫·夫琅禾费让明亮的阳光穿过分光仪（上图），从太阳光谱中分辨出了多条暗线，并将它们用字母标示出来。下面这张原始光谱图由夫琅禾费本人手工上色，清楚地标出了每条暗线的位置。他的“D”线，也就是日后认定与钠元素有关的双线，是认识光谱成因的关键。（图片提供：慕尼黑Deutsches博物馆）

分光术先驱

罗伯特·W·本生在实验室中大胆无畏，甚至在1843年那次化学药品爆炸导致右眼失明后仍旧如此。他照常去研究有毒物质，譬如气味“能让手脚瞬间刺痛，甚至是眼花无知觉”的砒霜。不过，本生成了德国最重要的分析化学家。他的古怪是颇有传奇色彩的。据他的一个学生观察说，本生的“耐火能力非常强，他可以拿起热试管，还经常将手指在吹管口，这时我闻到了燃着的本生，而他的指头也冒烟了！”

上图：分光术的两位先驱者，罗伯特·本生（1811-1899，右）及古斯塔夫·基尔霍夫（1824-1887）研制了那个时代最灵敏的分光计，并引起了分光学这一领域的变革。他们证实夫琅禾费D线是由钠元素引起的，并发现了铯和铷，还最先解释了发射线和吸收线的产生机理。（图片提供：E. F. Smith Collection，宾夕法尼亚大学图书馆）

在做过的无数实验中，本生试图通过观察在与他同名的灯中燃烧的物质发出的彩色光芒来鉴定其组分。他的同事兼好友、物理学家古斯塔夫·基尔霍夫建议他使用三棱镜去观察每种燃着物质的光谱。他们一起研制了高精度分光计。

上图：本生和基尔霍夫的分光计（图片来源：J. N. Lockyer, Solar Physics, 1874）

本生和基尔霍夫使用他们的新设备解决了D线无处不在的疑难——今天我们知道，D线是钠元素存在的踪迹。他们意识到，困扰前辈的是实验室中一种不曾料到的污染物：食盐！氯化钠，也就是食盐，在地球表面处处有分布，而如果不加留心的话，它就会渗进化学样品中。正如19世纪的历史学家艾格尼丝·M·克拉克（Agnes M. Clerke）所描述的那样，“（食盐）在空气中漂浮；在水中漂流；每粒尘埃中都有它的粒子相随；排除它绝对是不可能的”。

D线问题的解决不仅是本生高超实验技术的反映，更是光谱分析学超高灵敏度和科学潜力的体现。似乎是要强调后者的威力，本生和基尔霍夫凭借他们的强大工具，仅仅依靠观察光谱就发现了两种新元素：铯和铷。

之后海德堡的两位科学家证实，在实验室光谱中观察到的亮线序列与太阳光谱中的暗线序列精确吻合。因而夫琅禾费的暗D线说明，太阳上有钠元素，其他夫琅禾费线也就表示其他化学元素的存在，其中包括太阳最丰富的组成元素——氢。

他们破天荒的实验也告诉物理学家不同类型光谱的基本成因：稀薄气体的光谱可以是实验室中所见的发射谱，也可以是太阳光谱暗线那样，是在白热背景上的吸收线。

本生和基尔霍夫的实验衍生出了大量意义深远的结果。一次两位科学家将他们的分光计对准窗外10哩以外一团烈火的化学成分。本生想，如果他们可以确定地球上火焰的组成，某日天文学家能否对着群星做出同样的事呢？

上图：光谱有3种表现形式：连续谱、吸收谱和发射谱。白色光源发出的光涵盖了整个可见光波段；而其所得的光谱就是经典的彩虹图样。吸收线的产生是由于在光源前方有一团吸收介质（如冷的气体）遮挡，吸收了某些特定波长的光线。其结果就是在光谱中出现了间隙。热的稀薄气体能产生发射线。（图片来源：Astronomy Today）

太阳分光术及其他

很快，人们认识到了本生的观点。早在1864年，在纽约市区用一架11.25英寸折射镜进行观测的刘易斯·M·拉瑟弗德（Lewis M. Rutherfurd）就拍摄了太阳的高清晰度光谱。安德烈·J·埃格斯顿（Andreas J. Ångström）于1868年绘制的太阳光谱上精确地标有其中的1200条吸收线，其中的相当一部分是由常见元素产生的。19世纪末，人们在太阳中确认出50种元素，其中就有从未在地球上发现过的氦元素。

1862年，在得知本生和基尔霍夫的工作后，自学成材的天文爱好者威廉·哈金斯（William Huggins）在伦敦市郊的上图尔斯山（Upper Tulse Hil）l将他的视线——还有分光计——对准了广阔的宇宙。他在私人天文台中配备了维多利亚时代分光学家的标准装备——三棱镜、电池、电火花卷、本生灯、化学药粉——类似弗兰肯斯坦的实验室。利用一台阿尔万·克拉克（Alvan Clark）所制的8英寸折射镜，哈金斯先是在他的朋友，化学家威廉·A·米勒（William A. Miller），之后是在同样爱好天文的妻子玛格丽特（Margaret）（用她自己的话来说，她是“重要的科学女佣”）的帮助下目视观测了恒星和星云的光谱。1863年，他尝试去拍摄天狼星和五车二的光谱，但失败了；直到19世纪70年代有了更好的转仪钟和感光更快的干板底片后，哈金斯才获得了成功。

上图：威廉·哈金斯（1824-1910）是分光学的领军人物，也是最早通过分光计观看深空天体的人之一。他观测了几个星云，其中的一些性质显示为热的稀薄气体，另外一部分则拥有暗淡的连续光谱——这为日后证明旋涡“星云”是星系的研究铺平了道路。在玛格丽特·林赛·哈金斯（Margaret Lindsay Huggins）（1848-1915）与丈夫相识之前，她已经是熟练的仪器制造者了，同时她还是天文学家、分光学家，与丈夫一道联合发表了多篇论文。她最为值得一提的工作就是对猎户座大星云的观测。（图片提供：俄克拉荷马大学图书馆科学史收藏）

哈金斯的观测证实了夫琅禾费在半个世纪前作出的断言：恒星光谱的样子与太阳大体相同，但是它们最显著的特征谱线往往不同。而这些差异直到20世纪恒星的物理实质为人所阐明后才被解释清楚。

这时，天文学家们手中已有证据表明，整个宇宙的元素组成——更进一步，它所遵从的物理定律——是一致的。1864年，哈金斯作出了一项关于谜一般星云本质的关键发现：它们中的一些成员光谱中只有发射线。换句话说，它们类似于热气体的特征线。然而，旋涡“星云”有着象太阳一样的连续谱，它们就好象是从无数未被分辨出的恒星发出的暗弱光线一样。这些旋涡星云是不是象我们银河系一样，是遥远的“岛宇宙”，而它们的成员恒星因距离太远而显得模糊？这个问题也是在20世纪才被人们回答出来，这时的望远镜更为庞大，摄影术更加完善，而那位名叫爱德温·哈勃（Edwin Hubble）的天文学家也登场了。

光谱分类

当哈金斯在英国开始了他先驱性的研究之时，亨利·德雷珀正在位于纽约城以北20英里的哈得逊（Hudson）河畔的家中为望远镜镀银。尽管他学习的是医学，天文却在亨利·德雷珀的血液中流淌。在亨利三岁的时候，他的父亲约翰·W·德雷珀（John W. Draper）就拍下了第一张月球照片，并在几年后记录下了太阳的光谱。受爱尔兰罗斯（Rosse）伯爵6英尺反射镜的激励，约翰建造了他自己的15英尺（以及日后的28英尺）镀银玻璃反射望远镜。1872年，他用较大的那架来拍摄织女星光谱（尽管工作是粗糙而不成熟的）。1879年，在哈金斯的建议下，德雷珀采用了感光速度更快的干板底片，开始了大规模记录恒星光谱的工作。

在3年的时间中，他获得了80幅细致的恒星、行星，以及一颗彗星和猎户座大星云的光谱。他45岁时的早逝使他没有能大规模地研究恒星光谱分类——这是由罗马的耶稣会士天文学家安吉洛·塞奇（Angelo Secchi）在19世纪60年代开辟的新领域。德雷珀的遗孀安娜·玛丽·帕尔默（Anna Mary Palmer）捐资给哈佛大学天文台继续进行光谱分类的工作。成功完成这项时间和劳动力密集工作的关键是物端棱镜的研制，这种设备安装在望远镜主镜前方，将视野中每颗星的光谱都记录下来。当这项计划在20世纪20年代最终完成的时候，作为成果的亨利·德雷珀星表包含了超过200000万颗恒星的光谱类型。

偏移的焦点

在哈金斯和德雷珀开始研究天体光谱之前，天文学家就已经认识到，光谱线可以帮助人们测量天体的视向运动。19世纪40年代，奥地利数学家克里斯蒂安·多普勒（Christian Doppler）和法国物理学家阿曼德·斐索（Armand Fizeau）独立给出了这一问题的基础，这就是如今所说的多普勒效应。当声源靠近或远离接收者的时候，声波的频率会发生变化；类似地，当光源靠近或远离观察者时，光波的频率也会改变。当一颗星在太空中疾驰之时，它的光谱线看上去偏离了正常位置少许：如果它是远离地球而去的，谱线偏向红端，而如果接近地球，则靠近蓝端。使用精确的分光仪足以测量这般大小的偏移，而星体的视向即径向速度也就可以计算出来了。

早在1868年，威廉·哈金斯就目视发现了几颗亮星的光谱线偏移，尽管他测出的径向速度比实际差得很远。20年后，德国天文学家赫尔曼·C·沃格尔（Hermann C. Vogel）通过拍摄光谱了解了恒星速度的精确值。19世纪90年代，加州利克天文台的威廉·华莱士·坎贝尔（William Wallace Campbell）及其同事发表了数千颗恒星的视向速度。他们的结论是：银河系中的恒星（包括太阳）正以每小时数十万英里的速度在太空中飞跑。

多普勒效应同样是发现目视无法分辨的双星，即分光双星的重要理论基础。1871年，英国发明家威廉·亨利·福克斯·塔尔波特（William Henry Fox Talbot）预言，双星的轨道运动——包括成员星因距离太近而不能被单独观测到的那些——可以从光谱线的周期性振动显示出来。1887年，哈佛大学天文学家爱德华·C·皮克林（Edward C. Pickering）发现，大熊座开阳双星较亮的那颗子星有时候看起来实际是2颗星。皮克林的同事安东尼娅·C·莫里（Antonia C. Maury）对此作了进一步研究，发现其光谱线以精确的周期发生偏移：先是移向可见光谱的蓝端，然后是移向红端。后来，人们发现开阳双星的暗子星也是分光双星，而其他著名的恒星如北极星、角宿一、五车二、大陵五等等都是分光双星。与测量恒星的视向运动一样，计算双星的轨道也是传统天文学家与天体物理学家兴趣交迭的领域。

19世纪末，天体分光术在太阳系和银河系的范围内都发挥了巨大作用。人们积累下了大批的分光数据，而这些数据每天都在增加。1895年，为处理这些不断涌现的数据，《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）诞生了。然而分光观测对天体物理学这门年轻的科学产生的影响被不牢靠的理论基础冲淡了。实际上，天体物理学“天体”部分的发展远远超过了“物理”部分。

其中的一个主要障碍是缺乏合适的仪器——特别是大型望远镜。正是尚处幼年期的天体物理学对观测的需求促成了巨型反射望远镜的建造。这些颇具英雄色彩的光线收集管可以将空前多的光子会聚到照相机和摄谱仪上，并且最终促成了天体分光术最为辉煌的胜利：宇宙膨胀的发现。