張鈺哲“摘”了一顆中華星

本刊記者 林梅琴

第一顆亞洲人發(fā)現(xiàn)的小行星

西南師范大學版六年級語文課本里，有篇名叫《中華星》的文章，記述了這樣一件事情：“那是1928年的一個夜晚，赴美國留學的張鈺哲像往常一樣，站在芝加哥大學葉凱士天文臺觀測室的天文望遠鏡前，凝神觀察。突然，他那敏銳的目光緊緊盯在一個光點上：啊！一顆從來沒有被發(fā)現(xiàn)過的新星在閃動！他驚喜萬分，簡直不敢相信自己的眼睛。”

就是這一瞬間的閃動，讓當時才26歲的張鈺哲，成了中國，乃至亞洲第一個發(fā)現(xiàn)小行星的人。

在此之前，意大利天文學家曾在1801年發(fā)現(xiàn)第一顆小行星，之后各國天文學家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)小行星。按照國際慣例，新星將由發(fā)現(xiàn)者命名。而當時廣袤的天空中有許多以國名、地名、人名命名的小行星，卻獨獨沒有一顆是由中國人命名的。

繁星無數(shù)，發(fā)現(xiàn)小行星聽起來很簡單，卻花了張鈺哲整整兩年的時間。無數(shù)個夜晚，他守著天文望遠鏡，尋找當初從他眼前一閃而逝的那顆星星。直到1928年11月22日，經(jīng)過了連續(xù)的觀測和精密的軌道計算，張鈺哲才確信那是一顆新行星。當天夜里，他將這顆星星留在了相機底片上，并冒著嚴寒，又花了15個夜晚，證實自己的發(fā)現(xiàn)。

不久后，他收到了美國行星中心站對他觀察結果的回復：“張鈺哲，您發(fā)現(xiàn)的確實是迄今為止人類從未見過的小行星，我們已在小行星的星歷表上把它編為1125號。它將永載世界的天文史冊，請您盡快給這顆小行星命名。”

張鈺哲（1902-1986），福建閩侯人，長期致力于小行星和彗星的觀測和軌道計算工作，是我國近代天文學的奠基人，1928年發(fā)現(xiàn)1125號小行星，命名為“中華”。

“就叫它‘中華星’吧！”張鈺哲很快做出了決定，他的理由，其實再簡單不過——當時中國的天文學實在落后別人太多了。

少年時代的他，曾在一本天文科普讀物上讀到一段卷首語：“天文學乃中國古學，在我國啟昌獨早，其研究規(guī)模，千年前即已燦然大備，惜后中落……近百年復受晚清腐敗政治之影響和軍閥的摧殘，天文古學更日就消亡，幾成絕響。諸君關心國粹，扶翼文明，想亦深同憤惜也。”

正是因為這些話，讓張鈺哲在1923年赴美國求學后，放棄了攻讀已久的機械工程，轉而投考芝加哥大學天文系。

1926年畢業(yè)后，張鈺哲前往葉凱士天文臺攻讀碩士、博士學位。

報到當天，雙目失明的臺長弗羅斯特不僅帶著張鈺哲樓上樓下四處參觀，還能精確指出一些天文數(shù)據(jù)在《天文年歷》或某本天文書籍里的具體頁碼。這些，都讓張鈺哲驚訝不已。而弗羅斯特只是說：“不要那么說，重要的是要專心，要持之以恒。”

后來的日子里，張鈺哲便這樣持之以恒地在天文學上下起了苦功夫。

1929年夏天，在獲得芝加哥大學天文學博士學位后，張鈺哲放棄了美國的優(yōu)厚報酬，選擇回國繼續(xù)自己的天文事業(yè)。臨走前，他考察了美國洛威爾天文臺、立克天文臺、威爾遜天文臺和加拿大維多利亞天文臺。這年冬天，他從溫哥華搭乘“皇后號”遠洋輪回到了上海。

明正統(tǒng)年間鑄造的簡儀。

“等等，等等，你們要相信我”

去過南京紫金山天文臺舊址的人可能會注意到，那里有明清時期制造的渾儀、簡儀、圭表、渾天儀等。按理說，這些重達數(shù)十噸的古天文儀器，本應在北京古觀象臺，怎么會在南京？

這事得從“九一八”事變說起，當時日本侵占我國東三省，并將矛頭直指華北、平津。國難當頭，人命都難保全，當時正在紫金山天文臺工作的張鈺哲，接到了臺長余青松委派搶救國寶的任務。

這些古天文儀器，不僅是傳世之寶，也是世界上罕見的古雕鑄珍品。第一次世界大戰(zhàn)期間，它們曾落入德、法侵略軍手里，直到一戰(zhàn)勝利后才輾轉拿回，可以說是命運多舛。

張鈺哲孤身一人到了北京，火速前往古觀象臺，將圭表等裝箱打包，走火車運往南京。剩下的渾天儀和簡儀，卻讓他犯了難。一個8噸，一個7噸，怎么運？可是按照當時南京政府的密令，就算國寶炸毀，也不能落入日本人手中。

張鈺哲多方求助，卻還是找不到運送的車子。等他再次趕回古觀象臺時，士兵們正準備炸毀儀器。他急得眼淚都流下來了，沖上去抱住了渾天儀直叫：“等等，等等，你們要相信我……”

還好張鈺哲沒有失去理智，反而冷靜下來，想起渾天儀是在光緒年間，從3公里外的欽天監(jiān)紫微殿運過來的。當時可以運來，現(xiàn)在也一定會有辦法的！

經(jīng)過了解，張鈺哲得知，原來渾天儀是當時寒冬季節(jié)，老百姓們沿途潑水成冰，由100多個壯漢從冰道上推過來的。

這會兒才是初秋，制冰自然是不可能的了，不過利用滾動的圓木，也可以達到減小摩擦力的效果。張鈺哲利用自己的物理知識，想出了主意。第二天一大早，他叫來幾十個工人，用滾圓木的方法，花了整整三天時間，將這兩個龐然大物，硬生生移到了前門車站。

五天后，國寶終于安全到達了南京。

張鈺哲（左）和陳遵媯（右）在一起。

國內(nèi)第一次日全食科學觀測

中國有世界上最古老的日食記錄，不過用現(xiàn)代的方法進行日食觀測，在1941年之前還從來沒有過。

早在1937年8月11日，張鈺哲就測算到，1941年9月21日將有日全食進入新疆，經(jīng)甘肅、陜西、湖北、江西，最后從福建北部入海。英國格林尼治天文臺后來證實，這次日全食將是全球400年來罕見的天文奇觀，具有絕佳的觀賞價值和學術價值。

然而在戰(zhàn)爭年代從事科學研究，卻是困難重重。當時日全食將經(jīng)過的地區(qū)，大部分已經(jīng)落入敵軍手里，剩下的也離敵區(qū)很近，隨時都有被轟炸的可能。各國天文學家因為戰(zhàn)亂，陸續(xù)取消了原定的觀測計劃。

可是，要是連中國人都不去觀測，這次日全食可能真的連科學記錄都沒有了！而且這是一次為國爭光的絕好機會！

剛到昆明擔任中央研究院天文研究所所長不久的張鈺哲，到底還是把觀測隊伍組建起來了——雖然只有10個人。

才剛剛起頭，觀測儀便遭遇了困難。1941年6月上旬，觀測隊隊員抵達昆明集訓沒多久，價值3萬美元的重要儀器地平鏡，在香港轉運時，被日機炸毀了。再向德國緊急訂購，卻得到了“時間太短，無法完成”的回復。

巧婦也難為無米之炊呀！沒辦法，張鈺哲又一次急中生智，將紫金山天文臺撤離南京時帶走的攝影望遠鏡鏡頭取下，配上木架，用黑布包起來代替鏡筒，再以24寸反光望遠鏡底片匣附于其后，攝取日冕圖像。之后，他又從中央大學、金陵大學和陸地測量總局等單位，借來了望遠鏡、攝譜儀、等高儀等設備。

6月29日，中國日全食觀測隊在隊長張鈺哲、顧問高魯?shù)膸ьI下，從云南昆明向甘肅臨洮進發(fā)。7月7日中午，正當觀測隊抵達距重慶20公里的海棠溪路段時，空襲突至，27架日機轟隆隆壓著頭頂飛過，沖著公路逼了下來。

隊員們忙跳下車來，才跑到一塊農(nóng)田趴下，爆炸聲就響了起來，塵土飛揚湮沒了視野。張鈺哲抬起頭來，一只斷手就橫在眼前，他想：“這下全完了。”

卻是僥幸，觀測隊逃過了這一劫。

本文用圖1 的唐卡圖像和圖2 的水印圖像進行實驗仿真。實驗中對唐卡圖像按水印圖像大小分組，在每組中都嵌入水印圖像，實驗結果如圖5 所示，其中圖5（a）是含脆弱水印唐卡圖像，圖5（b）是將圖5（a）左下、右下的小佛像分別復制到左上、右上位置后篡改的結果，圖5（c）是從圖5（b）中提取的水印并成功定位到了具體篡改位置在左上、右上。

7月19日下午，觀測隊伍在前往廣元途中，因橋梁被水淹沒，不得已借住鄧竹壩一農(nóng)民家中。當天晚上，全體隊員與雞鴨同眠——比起露宿荒野，這還算好的了。

接下來的行程，又是走走停停，炮火不斷。觀測隊自抵達臨洮后，前前后后遇上了25次空襲。每次隊員們聽到警報，都往后山上躲避，只有張鈺哲跑到放置觀測儀器的泰岳廟前的一個樹叢藏身。

事后人家問他為什么這樣冒險，他說：“那塊地方甚好，既可避炸彈，且距廟只有300米，不怕小偷趁機光臨。”

當時還發(fā)生了一件事：張鈺哲兩歲時父親就去世了，母親一人將他拉拔長大。當時他們從昆明出發(fā)沒多久，他就收到了母親在家鄉(xiāng)病重的消息，到臨洮時，又收到母親病危的電報。兩條路，他思量再三，忍痛選擇了繼續(xù)前行。

1941年9月21日9時30分，日全食開始，持續(xù)3分鐘。張鈺哲和隊友們一共拍攝了200多張照片，并觀測、捕捉珍貴天文資料170多項，實況由重慶中央廣播電臺通過無線電波轉播到了世界各地。對于當時飽受戰(zhàn)火摧殘的中國來說，這次觀測，意義不只是一次天文史上的壯舉。

然而，觀測完成后的第三天，張鈺哲就接到了母親去世的消息。

雖非“楚材”，也不為“晉”用

抗戰(zhàn)勝利后，天文研究所遷回了南京紫金山，由于儀器短缺，工作一時無法開展。1946年，張鈺哲前往美國考察進修。

兩年后，正當他考察研究工作完成，準備回國之際，已近崩潰的國民黨政府找了借口，拒絕給張鈺哲回國的路費。他的妻子陶強在國內(nèi)奔走求助無果，而張鈺哲的朋友們則勸他說：“現(xiàn)在國家被國民黨搞得一團糟，又兵荒馬亂的，回國也沒有什么事好做，你不如就留在美國找個工作。”

說來也是巧，這時候正好出了“1948年5月9日，自太平洋的阿留申群島經(jīng)日本千島群島、中國浙江到中南半島可以觀測日全食”的預報，在導師樊比博教授的幫助下，張鈺哲得以參加了美國赴浙江的日食觀測隊。雖然這次觀測工作因為天氣原因而失敗，張鈺哲卻借此機會回了國。

滿天都是“張鈺哲”

新中國成立后，張鈺哲被任命為紫金山天文臺臺長。那是個百廢待興的年代，為了加快天文研究隊伍的建設，張鈺哲求賢若渴，一聽說某某人是從事天文研究的，就去打聽人家愿不愿意到紫金山天文臺工作。

1952年，還在英國留學的天體物理學家王綬琯就收到了張鈺哲寄來的邀請信，希望他回國參加天文建設。“張先生的來信筆跡暢雅，語言率直，雖然我們素未謀面，信中他毫無置疑地把我視為共赴祖國天文建設的同道，使我十分感動。”王綬琯回憶說，“張先生對人才的尊重與信任，為我一生之罕見。”

在張鈺哲的努力下，紫金山天文臺發(fā)展得很快，不僅添置和修復了許多大型天文設備，還開拓了新的領域。1954年他開展的小行星軌道測定、攝動計算和改進軌道方向的計算研究工作，在當時國內(nèi)都是開創(chuàng)性的。他還花了4年時間，建成了當時我國最先進的天文儀器廠——南京天文儀器設備制造廠。

而天文學家這個身份，一直被張鈺哲當做重中之重。

早在1957年初，世界上還沒有人造地球衛(wèi)星發(fā)射的情況下，張鈺哲就研究了人造衛(wèi)星軌道，發(fā)表《人造衛(wèi)星的軌道問題》，并在1965年率領工作人員參加我國第一顆人造衛(wèi)星的軌道設計和方案論證工作。

在觀測這塊，張鈺哲可以說是老一輩天文學家中的積極分子。半個多世紀的時間里，他和他的團隊陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了400多顆星歷表上沒有記載的新星。就算到了花甲之年，他也仍舊守在第一線，通宵觀測是常有的事。

外行人可能不知道，小行星不僅受太陽的吸引，還受各大行星的引力攝動，一般是沒有固定軌道的。要把握它們的行蹤，只能不斷觀測，不斷計算。加上繁星無數(shù)，要挑出想要的那顆，相當于大海撈針。在那個計算機還不發(fā)達的年代，發(fā)現(xiàn)小行星算是一個苦力活。

為了紀念張鈺哲，美國哈佛大學天文臺將美籍華裔天文學家邵正元于1976年10月23日在美國哈佛大學天文臺發(fā)現(xiàn)的第2051號小行星，正式命名為“Chang（張）”。