奇跡來自耶拿
——慶祝德意志博物館天文館誕生90周年

□ 郭 霞

奇跡來自耶拿
——慶祝德意志博物館天文館誕生90周年

□ 郭 霞

世界上第一座天文館于1925年誕生于德國慕尼黑的德意志博物館。90年來，德意志博物館蔡司天文館致力于天文學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域的教育和研究，成為世界上最受歡迎的科技博物館之一。

德意志博物館創(chuàng)始人、首任館長奧斯卡?馮?米勒。

緣起

德意志博物館是奧斯卡?馮?米勒，這個(gè)對科學(xué)各個(gè)方面都感興趣的工程師的心血結(jié)晶。在馮?西門子和倫琴等著名科學(xué)家的幫助下，他于1903年創(chuàng)立了德意志博物館。1906年，德意志博物館在德國慕尼黑伊薩爾河畔一座美麗小島上初步開放，該島后被賦予博物館島的美名。由于第一次世界大戰(zhàn)，德意志博物館原定于1916年正式開放的計(jì)劃被推遲，直至1925年全面建成終于正式開放。

作為德意志博物館創(chuàng)始人和第一任總館長，米勒致力于將博物館建成教育機(jī)構(gòu)。該館以展示世界科學(xué)和技術(shù)的杰作——突出展現(xiàn)德國過去的成就而見長，這些成就奠定了德國繁榮的基礎(chǔ)。德意志博物館是世界最老也是最大的科技博物館之一。

真實(shí)地再現(xiàn)天空細(xì)節(jié)的想法來自天文學(xué)家——海德堡天文臺(tái)臺(tái)長馬克斯?沃爾夫教授。沃爾夫教授曾參與德意志博物館的建設(shè)。1913年，沃爾夫教授向米勒館長建議，在德意志博物館制作這樣一個(gè)裝置，它將展示恒星、行星、月亮的位置和運(yùn)動(dòng)。于是，米勒館長向著名的耶拿卡爾?蔡司光學(xué)公司求助，蔡司公司接受了這個(gè)特殊的訂單。

耶拿的奇跡

正是在這樣的背景下，天象儀應(yīng)運(yùn)而生。1914年，卡爾?蔡司公司的首席設(shè)計(jì)工程師和后來的負(fù)責(zé)人鮑爾斯費(fèi)爾德，偶然發(fā)現(xiàn)將天體投影在黑暗房間的想法。一個(gè)革命性的設(shè)想形成了，即用投影，它取代了以前的建議——人走進(jìn)球中，通過外部照明在穿孔的球面上透射出星星。新的想法極大地簡化了設(shè)備，使該裝置可以變小和易于控制。經(jīng)過機(jī)械師、工程師、天文學(xué)家和物理學(xué)家近10年的努力，蔡司公司終于制作出一個(gè)將恒星和行星的圖像逼真地投影到圓頂，并能準(zhǔn)確顯示它們的位置和運(yùn)動(dòng)的精密機(jī)械光學(xué)設(shè)備。1923年夏天，在蔡司公司廠房的樓頂上，建造了一個(gè)直徑16米的圓屋頂，這架儀器擺放在中央。當(dāng)燈光漸暗，無數(shù)光點(diǎn)慢慢出現(xiàn)在穹頂上。隨著儀器的運(yùn)行，人們終于在屋子里看到了斗轉(zhuǎn)星移。這第一個(gè)投影出美妙的人造星空的儀器就是天象儀！天象儀的發(fā)明轟動(dòng)了世界，被譽(yù)為“耶拿的奇跡”。

德意志博物館天文臺(tái)的望遠(yuǎn)鏡。

德意志博物館展廳中的伽利略工作室。

宇宙的演化展覽效果圖。

第一座天文館誕生

這第一臺(tái)天象儀1923年10月運(yùn)抵慕尼黑新落成的德意志博物館，并于21日向公眾展示。天象儀安置在博物館一個(gè)密閉的房間中央，房頂是半球型活動(dòng)天花板，天象儀通過將光點(diǎn)投射在屋頂天花板上，來模擬夜空中天象的季節(jié)變換和歷史上著名的特殊天象。在檢驗(yàn)了天象儀的功能之后，這架儀器被運(yùn)回蔡司公司重新調(diào)試并再次運(yùn)抵慕尼黑。

1925年5月7日，德意志博物館的天象廳正式向公眾開放。天象廳直徑10米，使用了第一臺(tái)蔡司MI型天象儀，這臺(tái)儀器可以投影出4500顆恒星。天象儀是天文館的心臟，有了天象儀才有了天文館。從這天起，世界上第一座天文館誕生了。

雖然經(jīng)歷了戰(zhàn)爭，這臺(tái)儀器卻幸存了下來。它在1951年被安置在另一個(gè)圓頂內(nèi)一直使用到1960年，直到成為德意志博物館的永久性展品。1960年天象廳的直徑擴(kuò)建為15米，更換成蔡司MIV型天象儀，座椅180個(gè)；1988年再次換成蔡司M1015型天象儀。從建成開始到2011年，天文館共放映9 000多場節(jié)目，接待了900多萬名觀眾。

德意志博物館的世界上第一架天象儀和它演示的星空。

1.蔡司ZKP4天象儀和VELVET投影機(jī)。

2.蔡司ZKP4天象儀。

天文館的意義

天文館是劇場和影院，是學(xué)校和教室，它激發(fā)和引導(dǎo)青少年學(xué)習(xí)和探索天文學(xué)、航天知識的興趣。在天文館，穿越星空，聆聽關(guān)于星座的對話，在短短幾分鐘就能體驗(yàn)整個(gè)晚上可以看到的星空，可以了解更多關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)、行星世界，以及銀河系巨大尺度的知識。在現(xiàn)實(shí)生活中，星空往往被水蒸氣、塵?；蛘叱鞘袩艄庹诒?，一個(gè)清晰的繁星密布的天空已經(jīng)非常罕見。天文館使這一切變得可能，講解員在講述天空的秘密故事之前，通常會(huì)讓觀眾欣賞到當(dāng)?shù)禺?dāng)晚星光熠熠的夜空。

在2011年1月8日閉館前，德意志博物館每天10:00、12:00、14:00和16:00放映節(jié)目。上演的節(jié)目主要有：《南半球的秘密》——從南半球的星座開始，進(jìn)行一次向宇宙邊界的旅程（約40分鐘）；《星空的季節(jié)》—— 一年中的夜空如何變化，以及為什么變化（約25分鐘）；《行星和星系》——從水星到冥王星，一個(gè)穿越行星到矮行星世界的旅程（約35分鐘）。

新天文館的操作臺(tái)和天象儀。

天文展覽

如果把自然科學(xué)比喻成一個(gè)樂團(tuán)，那么天文學(xué)無疑扮演著第一小提琴的位置，它是一門迷人的多樣化的科學(xué)，它與物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)、工程、生物學(xué)密切相關(guān)。

在德意志博物館，永久的天文展覽占地超過1100平方米。德意志博物館的天文展覽重點(diǎn)在古典天文學(xué)和天體物理學(xué)，內(nèi)容包括宇宙和星空、天體物理和天文儀器、恒星和大型結(jié)構(gòu)的形成、業(yè)余天文學(xué)、太陽和行星系統(tǒng)等。展覽設(shè)有84個(gè)新展項(xiàng)，16個(gè)多媒體站，30個(gè)立體模型，150件文物，無數(shù)的展板、圖形和照片，以及兩個(gè)天文臺(tái)。各種日晷和星際步道構(gòu)成了世界最大的天文展覽，展現(xiàn)了大量的古今天文儀器，并有與之相關(guān)的圖示和小實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充。大部分展覽為1992年完成。

為了反映近二十年來天文學(xué)的重要發(fā)現(xiàn)，2009國際天文年，德意志博物館特別推出新的展覽：宇宙的演化。該展覽涵蓋了現(xiàn)代宇宙學(xué)和天體物理學(xué)的最新發(fā)現(xiàn)，填補(bǔ)了以往展覽的知識空白。展覽帶領(lǐng)觀眾進(jìn)行了一次穿越時(shí)空的旅行，從137億年前的大爆炸，到對宇宙未來的一瞥。展覽將天文學(xué)、天體物理、核物理與粒子物理的研究成果編織在一起，從不同的角度展示了宇宙的歷史。

怎樣才能解釋天文學(xué)的魅力？德意志博物館就觀眾普遍感興趣的話題舉辦展覽。從可以追溯到的1600年代的古代望遠(yuǎn)鏡技術(shù)，到今天深空和甚大望遠(yuǎn)鏡驚人準(zhǔn)確的儀器，德意志博物館告訴公眾，人類已經(jīng)學(xué)會(huì)如何理解我們周圍的世界和宇宙。

新天文館的國際空間站畫面和天象儀。

2015年2月27日，在慕尼黑德意志博物館，蔡司總裁兼CEO Michael Kaschke博士 (左)和德意志博物館館長Wolfgang M. Heckl教授為新天文館剪彩。

改造重張

德意志博物館天文館于2011年1月8日閉館。從2013年至2015年，經(jīng)過兩年多的整修重建，于2015年2月27日重新開放。在隆重的開幕典禮上，放映了配備頂尖蔡司技術(shù)的天文館首秀，同時(shí)舉行了德國2015國際光年活動(dòng)的啟動(dòng)儀式。新天文館的直徑15米，配備蔡司Skymaster ZKP4天象儀和6臺(tái)VELVET數(shù)字投影機(jī)組成的投影系統(tǒng)，可以容納160位觀眾。

ZKP4天象儀使用了LED照明新技術(shù)，投射出極其自然的星空。VELVET投影機(jī)為觀眾展現(xiàn)了世界上最強(qiáng)的對比度（2 500 000:1）效果，能以極其出色的分辨率同時(shí)投影顯示極亮和極暗的物體。天象儀和數(shù)字投影系統(tǒng)通過蔡司Powerdome計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的完美控制，使得星空與圖像相得益彰，充分體現(xiàn)出天文館的魅力。

蔡司的現(xiàn)代投影技術(shù)很完美，因?yàn)樗粌H能展現(xiàn)出光點(diǎn)，更能演示出圖像和星空全貌，甚至能夠描繪穿越空間的虛擬旅行。只需10分鐘，觀眾就能走完137億光年，抵達(dá)目前人類可觀測宇宙的邊緣。你可以飛掠太陽系的行星，也可以從外部觀看整個(gè)銀河。

“天文學(xué)已不再僅僅是研究地球上看得見的星星”，德意志博物館天文館館長Gerhard Hartl說，“今天，我們對宇宙結(jié)構(gòu)和宇宙演變的了解多了很多，這恰恰就是我們要傳遞給觀眾的東西?！?/p>

（責(zé)任編輯 張恩紅）