蒸汽朋克時代的探險家奧古斯特·皮卡爾

撰文｜王晴

蒸汽朋克時代的探險家奧古斯特·皮卡爾

撰文｜王晴

看過《丁丁歷險記》這部動畫片的讀者應(yīng)該都對里面的卡爾庫魯斯教授不會陌生（暴露年齡的時刻到了）。一直戴著黑色小禮帽發(fā)明了鯊魚潛艇和登月火箭的教授，正是以性格充滿神經(jīng)質(zhì)的天才科學(xué)家奧古斯特·皮卡爾為原型。奧古斯特·皮卡爾于1884年1月28日出生在萊茵河畔的瑞士第三大城市巴塞爾，他不僅是一位物理學(xué)家、發(fā)明家，同時更是位杰出的探險家。他從小就對未知的事物產(chǎn)生濃厚的好奇心，更視儒勒·凡爾納為兒時的偶像。皮卡爾畢業(yè)于蘇黎世的瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院，并在1922年成為布魯塞爾自由大學(xué)的物理學(xué)教授。如果對聯(lián)邦理工學(xué)院這個學(xué)校并不熟悉的話，只要知道愛因斯坦也曾畢業(yè)于此就可以了。皮卡爾還是連續(xù)5屆索爾維會議（Solvay Congress）的成員。

左頁圖就是最著名的1927年第5屆索爾維會議的合影，這張圖片據(jù)說是世界上智商最高的一張照片，當(dāng)時科學(xué)家里最厲害的大佬們幾乎都出席了此次會議。愛因斯坦、薛定諤、洛倫茲、居里夫人、普朗克、玻爾……幾乎每一個都能稱得上可以改變世界的人（說不定我們現(xiàn)在生存的世界都是人家早就設(shè)計好的既定模式）。其他的大佬先放一放，其中的后排左一，就是由于個子太高而自帶主角光環(huán)的奧古斯特·皮卡爾。

與老友愛因斯坦的友情促使了密封艙的產(chǎn)生

由于出自同一所學(xué)校，又一同參加了索爾維會議，當(dāng)時的皮卡爾自然而然地認(rèn)識了他的著名老校友愛因斯坦。又因皮卡爾本身就對探索宇宙有著濃厚的興趣，而此時的愛因斯坦又為了如何能收集到宇宙射線到數(shù)據(jù)而苦惱，于是皮卡爾就萌生了想幫助這位老校友的念頭。他想利用他在密閉容器方面的經(jīng)驗去到一個不可能到達(dá)的地方。而半個世紀(jì)以前，當(dāng)時的天文物理學(xué)家們?nèi)绻胍ヌ綔y高空的氣層只是駕乘著帶有非密閉式吊籃的氣球上升到使人不至于發(fā)生危險的極限高度，如果想進(jìn)一步探索，只有使用裝置由儀器但不載人的氣球來完成。皮卡爾出于對宇宙射線和高層大氣的電離層了解的渴望，并不滿足現(xiàn)狀。于是他想到如果能造鋁制的密封吊艙，那么不管氣球飛到怎樣的高度，人們都能在密封艙里舒適地生存，同時又能對艙外的氣層進(jìn)行更直觀的測量，這樣一來收集宇宙射線的數(shù)據(jù)也變得更加準(zhǔn)確。

于是在1930年，皮卡爾找到當(dāng)時的比利時國家科研基金會，在基金會的贊助下，皮卡爾設(shè)計制作了一個球形的鋁制貢多拉（在熱氣球下面懸掛多吊籃），以上升到很高的高度。1931年5月27日，皮卡爾和他的助手保羅，從德國奧格斯堡起飛，到達(dá)了15781米的平流層，創(chuàng)造了人類當(dāng)時到達(dá)的最高高度，也是人類第一次對平流層進(jìn)行飛行探險。在這次飛行中，皮卡爾收集了大量關(guān)于上層大氣和宇宙射線的數(shù)據(jù)，為愛因斯坦的宇宙研究做出了巨大的幫助。在1932年8月18日，他與助手馬克思（Max Cosyns）又一次在瑞士小鎮(zhèn)迪本多夫起飛，第二次打破紀(jì)錄，上升到16201米的高空。這次之后，他又總共進(jìn)行了27次熱氣球飛行，最終的紀(jì)錄為23000米。也標(biāo)志著人類對平流層的研究達(dá)到了一個新的高度。

征服海底世界

也許是探險家天生的征服欲，從20世紀(jì)30年代中期開始，他開始轉(zhuǎn)變興趣，將目光從天空轉(zhuǎn)向海洋。完成了穿越平流層的飛行之后，此時的皮卡爾設(shè)想：既然密封艙能隔絕周圍的環(huán)境，達(dá)到真正意義上的完全密封，那是不是也可以用作在深海里行駛的探險設(shè)備呢？正巧此時他在芝加哥的世界博覽大會上與畢比相識，畢比的設(shè)計更是給了他很大的啟發(fā)，正是兩人的這一次機(jī)緣巧合，讓皮爾卡的設(shè)想在30年代末變成了現(xiàn)實。

從博覽大會回來后，皮卡爾對他所設(shè)計的熱氣球貢多拉艙體進(jìn)行了一些改造，也能適用于深海潛水。1937年，他發(fā)明了一個能承受較大外部壓力的鋼制深海潛艇，并根據(jù)古希臘語源“深海船”一詞，最先使用了“深潛器”（bathyscaphe）這一專業(yè)用語。

始料未及，建造的過程卻被第二次世界大戰(zhàn)打斷。對于一個有執(zhí)著追求的科學(xué)家來說，沒有比中斷自己的研究更痛心的了。在漫長的戰(zhàn)爭期間，皮卡爾仍在時斷時續(xù)地圓著他的夢。直到1948年，他終于完成了這個氣泡形狀的潛水艙，可以在外界水壓超過46兆帕?xí)r，依然保持正常的艙內(nèi)氣壓。在這個沉重的鋼鐵膠囊上部，有一個巨大的浮箱，裝滿1萬加侖的汽油。但這些汽油并不是作為燃料，而是為保持恒定的浮力。浮箱上還綁了幾噸重的鐵塊，使?jié)撍摽梢韵聺摚簧细r，可以卸除。由于比利時國家科研基金會的資助，他給這第一艘潛艇起名叫“弗恩斯-2”號（FNRS-2）（FNRS-1是他1938年制作的一個熱氣球）。FNRS-2創(chuàng)造了當(dāng)時下潛深度的世界紀(jì)錄，但是卻因為當(dāng)時的維修人員的不專業(yè)而損壞了。1950年，他將FNRS-2送給了法國海軍。法國人運(yùn)用當(dāng)時最先進(jìn)的技術(shù)重新改造之后，將FNRS-2成功地下潛到4176米。

奧古斯特·皮卡爾的第二艘深海潛艇命名為“特里雅斯特”號（Trieste），但由于當(dāng)時國家政治軍事上的種種原因，他于1957年將“特里亞斯特”號被迫賣給了美國海軍。1960年，這艘潛艇載著奧古斯特的兒子雅克·皮卡爾（Jacques Piccard），下潛到了號稱另一個世界的馬里亞納海溝最深處的“挑戰(zhàn)者深淵”。2012年3月26日，美國好萊塢著名導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆也到達(dá)了這里。

皮卡爾設(shè)計出來的能夠在深海里不用繩索獨(dú)立行駛的類似于飛艇的的深潛器，讓黑暗的海底世界褪下了神秘的外衣，讓人類對于未知的海底有了更直觀的認(rèn)識。

將探險基因發(fā)揮到極致的皮卡爾家族

奧古斯特·皮卡爾有一個化學(xué)家孿生兄弟叫吉恩·皮爾卡，兩兄弟不僅長得都像科學(xué)怪人，同時也都對研究上天入地感興趣（也許長得高的人都想探索更大的空間吧），其研究成果同樣對飛行器的發(fā)展作出了很大的貢獻(xiàn)。

在這位探險家父親的影響下，小皮卡爾也開始對探索未知的海底世界表現(xiàn)出濃厚的興趣，1960年，也就是老皮卡爾去世前兩年，“特里雅斯特”號載著他的兒子小皮爾卡和美國海軍軍官沃爾什，下潛到海面下1.1萬米的馬里亞納海溝最深處。他們在世界的底部停留了30分鐘，直到玻璃觀察窗因水壓破裂才上浮。小皮爾卡在海底看到了生命的存在，這最終促成了禁止向深海傾倒核廢料的禁令出臺。他后來造過4艘潛艇，包括1964年搭載游客潛入日內(nèi)瓦湖的世界第一艘游客潛艇。2009年，86歲的小皮卡爾去世，他的兒子貝特朗發(fā)表聲明，稱父親為“20世紀(jì)最后的偉大探險家之一，比任何人都下潛得更深，是儒勒·凡爾納小說《海底兩萬里》中真正的‘尼莫船長’。”

夢想之旅沒有終點(diǎn)

2016年3月9日，人類第一次環(huán)球太陽能飛行計劃正式啟動。“陽光動力2”號從阿布扎比出發(fā)，31日凌晨抵達(dá)重慶江北國際機(jī)場。這是一架由17248塊太陽能電池盒、633千米鋰電池驅(qū)動的飛機(jī)，在5個月內(nèi)完成全球首次太陽能飛機(jī)載人實際飛行25天的環(huán)球之旅，注定是人類登上月球后的又一里程碑式的冒險。而這個項目的發(fā)起人正是奧古斯特·皮卡爾的孫子貝特朗·皮卡爾。

貝特朗說：“我們的飛機(jī)上沒有攜帶一滴燃油。它能帶來新的產(chǎn)業(yè)、新的就業(yè)機(jī)會，在未來改善我們的生活。”與家族的飛天潛海戰(zhàn)略有所不同，貝特朗在大學(xué)期間主修的是精神病學(xué)。而后，他成為一家精神病院的高級顧問，專長于成人與兒童的精神病學(xué)與心理療法。同時他還是一位催眠專家，也許家族的基因使然，在醫(yī)生期間，他依然狂熱地癡迷于各種飛行器的研究。2003年11月，貝特朗和瑞士空軍前飛行員波許博格共同組建了“陽光動力”團(tuán)隊，著手開發(fā)太陽能飛機(jī)。他期待著通過這一項目，與世界各地的人分享清潔能源的理念，體驗新科技給生活帶來的改善。如今，這個團(tuán)隊已發(fā)展到上百人，并得到眾多企業(yè)的支持。他期待著未來能制造出價格便宜、能重復(fù)利用的太陽能無人機(jī)，在高空連續(xù)飛行6個月，以替代人造衛(wèi)星。