Whistle Down The Wind

< 写在前面>最近要准备毕业论文的题目，并且在补前一段落下的部分课程，翻译和写作的速度慢了下来，不过随着自己对Hale生平的翻译，还是不由得感到，这位伟大科学家身上有太多闪光的地方，如果要用一个词来归纳，那就是—梦想家……

在1903年冬天，Hale夫人和他们的两个孩子先来到了加州Pasadena，而Hale由于生病暂时留在了Chicago并且等待着基金会的最终结果。然而Hale最终得到的消息有些令他失望，虽然有不少基金投入，但是委员会并没有提及太阳天文台的建设，也没有什么其他的惊喜。不过，凭着他一贯的乐观精神，在深思熟虑后，Hale还是决定去加州和家人会和，并加入在Wilson山上建设大天文台的工程，并寻求继续研究太阳物理的希望。在1903年6月的时候，Hale就和几位好友一起去Wilson山考察过一次，这次在12月20日，Hale抵达加州之后，他马上带着一架便携望远镜对Wilson山做了第二次拜访。这次的观测使他进一步确信，这里值得建设一架大型的望远镜。同时，在他的努力和朋友的帮助下，他还争取到了足够的资金给Yerkes天文台建议价6英寸口径，60英尺焦距的定天镜结构的太阳望远镜，并且还成功的说服了Los Angeles的企业家John D.Hooker为Barnard的银河系照相巡天计划投入资金。

从这时起，Hale进入了他研究生涯中最丰富多彩的一个时期，基金投入不让人满意的失望很快就被山顶非常出色的观测条件带来的快乐取代，山上的寂静与美丽的自然景观也激发了Hale深藏于心的诗性。但是只有两条小路山上，所有的物资运输都靠的是驴队和骡队的传统方式，山上唯一的建筑是位于山顶的一座年久失修的圆木小屋，不过它的主人热心的让Hale在这里住下。修整房屋，建造壁炉，安装望远镜成了Hale和他的得力助手，George D. Jones，在冬天的头两个月里的主要劳动。这也是Jones和Wilson山天文台长期关系的开始，在随后的岁月里，作为建设总管，Wilson山上每一座重要建筑和仪器的建设中都有Jones的心血。在任何的工作中，Hale总是那样的充满热情和主动，如果有必要，他会毫不犹豫的走9英里的小路下山，骑自行车到Pasadena城里把需要的资料和物品驼回来。

在1904年3月，Hale把Ellerman从Yerkes请来，参与60英尺焦距太阳塔的建设。起初，由定天镜汇聚的太阳光线在经过一个很长的管道时，内部空气受太阳加热产生的湍动会严重破坏太阳图像。后来，Hale对设计进行了改进，去掉了一部分管道，并在东面张开一块大帆布，阻挡部分太阳光影响。知道4月份，望远镜的成像质量有了很大的改进。Hale随后也下山为在Washington召开的国家科学院会议做准备，拍摄的全部底片由Ellerman于当日带下山，次日，Hale带着他在Wilson山上拍摄的第一批底片踏上了去Washington的路程。

除了向大会做一般工作报告外，Hale还带来了两个专门的提议，一个是成立一个太阳物理研究的国际组织，一个是希望把Yerkes天文台的Snow望远镜带到Wilson山去，两个提议都得到了比较好的回应。成立国际组织的提议得到了科学院主席Simon Newcomb和委员会的认可，Carnegie基金会也提供了一笔10000美元的资金用于Snow望远镜的转移。5月初，Hale回到Los Angles，并又带回了Yerkes天文台的W. S. Adams和G. W. Ritchey，他们三人加上留守的Ellerman以及在随后加入的F. G. Pease组成了Wilosn山天文台早年的全部员工。Ritchey很快在Pasadena建起了一个车间，为Snow望远镜准备的基座也在山上开始建设。在这段岁月里，在高强度的体力和精神劳动下，Hale却体会着极大的快乐，山顶孤立，清净的生活大大的激发了他的想象力和发明潜能。他发明了一种特殊的马拉小车，用于把Snow望远镜从几条崎岖小道上运上来；他还规划了员工们的住处，在经过披荆斩棘的艰苦考察后，第一座”修道院”的地址也选定了下来；他还研究了山上的供水设施并加以改进；不过他关注最多的，还是如何提高获得的太阳图像的质量，在这段时间里Hale细致的研究了在离地面不同高度处视宁度受大气湍动的影响，并且对后来60英尺，150英尺太阳塔的建设产生了很大的帮助。尽管内心里甚至这段时间建设工作的顺利与否直接影响到他在Carnegie研究中心的地位，他还是充满着希望的面对所有的困难和问题，并以此不断的鼓励着他的同事们。这段时间里，Barnard从Yerkes天文台带来了Bruce照相望远镜，在Wilson山上开展起银河系照相巡天的工作，Wilson山小组再次得以壮大。在1904到1905年冬天，在暴风袭来的夜里围坐在修道院火炉边的岁月成了Hale在Wilson山天文台上留下的最美好的记忆。

1904年秋天，Hale再次动身前往Washington为他的计划游说，在经过了一系列的活动后，Hale建设一座独立的太阳天文台和建设60英寸口径反射望远镜的提议终于得到了基金会的认可，基金会决定每两年投入150000美元用于这项工程，并授权Hale即刻开始执行。项目启动后第一个开始解决的问题就是60英寸反射镜，还是由Hale父亲提供资金购买的镜片从Yerkes运来，一个新的光学车间也在Pasadena建立，Ritchy也开始着手设计望远镜的支撑系统和圆顶，然而，在他们面前还是有一个难以克服的困难，如何把这硕大的镜片由羊肠小道运上Wilson山。最终Hale决定将山上的小路扩建为正式的道路，这项工程在1907-1908间进行，道路的完工最终使得望远镜在1908年冬天能够进行第一次检测。望远镜的建成使得Hale希望研究恒星光谱和恒星演化的宏伟蓝图，终于在眼前微微展开。

于此同时，Snow望远镜配合着一架特殊设计的恒太阳光谱仪进行着常规观测，观测的重点集中在对太阳光谱中H和K线性质的研究，Hale还进行了两组关于太阳自转周期的研究，一组数据来自对太阳表面谱斑的观测，为此Hale还专门设计了一种称为太阳测微计的仪器;另一组数据来自对太阳两侧边缘处光谱中多普勒位移的观测。另一项十分重要的关于太阳黑子光谱的研究也在1906年开始，当时虽然已经有了一些肉眼观测到加宽谱线的观测记录，但照相技术还是刚刚起步。这项研究也成了几年之内Wilson山上的主要项目之一。

虽然Snow望远镜有良好的光学特性，在特殊设计的观测环境下已经有了不错的观测结果，但Hale还是对可用的良好观测时间不满意。在日出后的2-3个小时内，视宁度很好，但随后从地面升起的热气流就会渐渐的破坏掉原本良好的太阳像。为了尽可能的减少这种影响，加上Hale已经开始构思着更大的太阳光谱仪，他构想出了太阳塔的设计。第一架太阳塔于1908年在Wilson山上建好，其优良的成像质量，以及大大延长的工作时间使得他很快成为了Wilson山上的主要研究设备之一，也成为了世界上随后建造的很多太阳塔的模板。

Wilson山天文台初具规模的这几年里，也是Hale科学生涯中最忙碌，最享受的几年。在他进行的这些研究中，有两项格外的重要和引人注目，而这两项恰恰都与从小就令Hale好奇的黑子现象有关。第一项，是Hale和Adams，Gale一起研究了太阳黑子光谱，并对其中的很多明显特征做了研究，这些观测为后来太阳光谱电离理论的发展打下了基础。其中的某些结果，在后来恒星光谱研究中得到了应用，比如促成了光谱中某些特征与光度之间关系的发现。另一项是发现了太阳黑子光谱中的分子吸收带，从而证实了黑子是太阳表面温度较低区域的假说。

在1910年，Hale新设计的150英尺太阳塔建成，这个新设备可以提供更好，更大的太阳图像，以及长达75英尺的太阳光谱，在这之后所有的太阳研究都转移到了这架设备上来。在这些年里，Wilson山上的固定员工和设备数量都有了一定的增长。F. H. Seares于1909年加入，并在60英寸望远镜上设计了一项测光研究项目。Ritchey和Pearse还在开展着照相和光谱的观测，但身边多了Adams，Babcock等人的帮助。在物理实验室里，Babcock和King进行着活跃的太阳光谱研究，C.E.John也加入了太阳组，和Hale一起开展了长期的研究工作对恒星光谱的研究一直吸引着Hale，然而受限于自己并不很好的健康状况，夜间观测的紧张劳累是他所不能承受的，尽管如此，他还是对这个领域保持着活跃的兴趣和敏锐的洞察，其中，他也作出了自己的贡献。

在这段历史中，另一件值得大书特书的事件是1906年，John D. Hooker先生购买了一面100英寸口径的反射镜面送给Wilson山天文台用于大型反射望远镜的建造。尽管这个镜面如此之大，以至于涉及的很多技术问题还是没法解决，Hale还是毫不犹豫的支持了这项计划。镜面的浇筑在French Plate光学公司进行，期间遇到了不少困难，因而拖延了很久，这不禁让人怀疑其质量的好坏。不过，随后一系列的检测证实了这些怀疑都是多余的，镜面的光学质量还是可以让人满意的。1910年3月，Andrew Carnegie再次造访Wilson山，并且他做出了继续投资给Carnegie研究所，用于这架大望远镜建造的决定。望远镜其他部分的建造受到第一次世界大战爆发的影响，直到1917年10月，这架设备才正式完工并接受第一次检测。Hale的愿望得到了极大的满足，不过那时，Hale的健康状况也开始出现了比较严重的问题