FIRST LIGHT：the Search for the Edge of the Univer

第一部 “大眼睛”001

第二部 休梅克彗星067

第三部 发明家139

第四部 发现221

附录一 主要人物273

附录二 术语表274

致谢279

《初光》背后的故事 

《初光》是一部非虚构作品，这个真实故事讲述了天文学家如何寻找来自宇宙边缘的光。它告诉我们，在现实中科学研究是如何完成的，而科学比大多数人想象的要更加奇异和人性化。原书已经绝版，很难找到；读者现在看到的是经过修订和补充的新版。出于一些原因，《初光》被誉为某种程度的另类科普经典。我的意图并不是让人们把这本书当作科普作品来读，但书就像孩子，有它自己选择朋友的方式。

故事的核心是200英寸口径的海尔望远镜，也就是俗称的“大眼睛”。这台望远镜是个奇迹。它坐落于加利福尼亚南部帕洛玛山顶上的一个圆顶中，此处离圣地亚哥不远。望远镜修建于1930年代，无疑是大萧条时期的杰作。这是一台巨型望远镜，是地球上最沉重的在运行望远镜。海尔望远镜有七层楼高，滑动起来却异常轻松，在飞马牌望远镜润滑油的帮助下，你用手就能推动它。它的主镜是一面反射镜，直径200英寸，也就是16英尺8英寸。海尔望远镜的反射镜花费了十四年熔铸和打磨。在制作的最后阶段，光学大师们直接用大拇指抛光玻璃。他们制作的反射镜无比光滑，即便把它放大到整个美国的大小，镜面上最高的凸起也不会超过4英寸。

建造这台望远镜的设想来自天文学家乔治·埃勒里·海尔，他患有会让他产生幻觉的一种精神疾病。情况不好的时候，会有个精灵似的小人坐在海尔的肩膀上，咬着他的耳朵说话，向他提出形形色色的建议。矮精灵怎么都不肯闭嘴。过了一段时间，海尔觉得矮精灵都快把他逼疯了。在我的想象中，矮精灵对着海尔的耳朵说的话大概是这样的：“海尔，你必须建造一台望远镜去终结所有的望远镜。”不管这个想法是不是以这种方式进入他的脑海，海尔的望远镜都是人类精神最伟大的成就之一。只需要看它一眼，你对我们这个物种的好感就会增加一点点。人类还是能做好一两件事情的嘛。

初光是个科技术语，指的是打开新望远镜的遮光罩，让星光第一次落在反射镜和传感器上。
《初光》也是一部非虚构作品，讲述了天文学家如何寻找来自宇宙边缘的光。在大爆炸之后两亿年，宇宙中第一代恒星诞生，那里便是我们可观测宇宙的边缘。那些最初的光能帮助我们破解宇宙的起源和演化之谜。
故事的核心是5米口径的海尔望远镜，也就是俗称的“大眼睛”。一个世纪前，“大眼睛”的设计和建造开启了帕洛玛天文台的传奇，也深刻影响了20世纪后半叶的天文学发展。
《初光》的主角是詹姆斯·冈恩，很多专业人员认为他是我们这个时代最优秀的天文学家。自1990年代起，冈恩启动斯隆数字巡天计划，用一架2.5米口径的望远镜扫描北半球的星空，目的是绘制一张彩色的三维电子宇宙地图。
在他的领导下，这成为历史上最成功的巡天项目，直到今天仍在继续。该项目拍摄了数亿个天体的图像以及数百万天体的光谱，并向全世界公开。这直接改变了天文学家的工作方式，天文学从此进入大数据时代。

理查德·普雷斯顿 Richard Preston

美国非虚构作家，《纽约客》撰稿人。他在普林斯顿大学获得了英文博士学位，师从著名的非虚构作家约翰·麦克菲。普雷斯顿擅长以非虚构手法处理科学题材。1984年，他出版了首部非虚构作品《初光》，这本天文学题材的书获得了美国物理学学会的科学写作奖。十年后，普雷斯顿推出了另一部科学写作经典《血疫》，这本描写埃博拉病毒缘起的作品获得了巨大的成功，长踞《纽约时报》非虚构类畅销书榜首达61周。普雷斯顿因此获得了美国疾病控制与预防中心颁发的防疫斗士奖，他也是有史以来唯一以非医师身份获奖的得主。

“《初光》围绕海尔望远镜和帕洛玛天文台讲述了天文学家们的故事。普雷斯顿以他敏锐的观察力记录下天文研究者们最真实的一面，并以细腻的笔触生动地再现了他们的日常工作与生活。普雷斯顿讲述的不只是故事，更是历史。在《初光》中，每一个人物都真实立体，让我不时想起我所认识的同行。捧着它就仿佛进入海尔望远镜那令人屏息的高大穹顶中，见证天文学家们忙碌而充实的夜间生活，倾听他们的交谈和抱怨，得以分享他们的失落与喜悦。”

 余恒（北京师范大学天文系副教授）

“这是普雷斯顿最好的书，也是有史以来关于天文学家和他们所做事情的最好的书。科学描述是准确的，人物刻画是真实的，故事就像坐过山车一样飞驰而过。”

 弗里曼·戴森（著名数学家、物理学家，普林斯顿高等研究院教授）

“普雷斯顿是一位讲故事的大师，纯粹而简洁。当他将自己的才能运用到科学写作上时，结果令人着迷。《初光》对于科学事业以及相关人员的描述，像小说一般好读。”

 艾伦·莱特曼（麻省理工物理系教授）

“《初光》是写给帕洛玛天文台的情书，也是写给少数天文学家和工作人员的情书。这是我读过的关于科学家们工作的最好的书之一。大多数科普作家都会说，希望自己的书读起来像小说，普雷斯顿确实做到了。”

 丹尼斯?奥弗比（著名科普作家，《纽约时报》科学编辑）

前言 致读者与教师001

在写作《初光》的过程中，我爬遍了海尔望远镜的每一个角落，我找到了许多房间、楼梯、甬道和漏油的废弃机器。我叼着笔记本在望远镜内部爬来爬去，笔记本上不但能看见我的牙印，还有飞马牌望远镜润滑油留下的油渍。有时月亮落下后，我不得不借着星光写字，甚至在一片漆黑中凭借触觉写字。我不喜欢用磁带录音机，更喜欢在老式的记者笔记本上用草书记笔记（我写得非常快）。磁带录音机似乎总会在最不该坏的时候出问题，而且也无法捕捉场景中视觉和感官的重要细节。最后我买了个高科技的暗室手电筒，为我做笔记提供照明——光线必须非常黯淡，否则就会打扰天文学家的工作。这是你用钱能买到的最暗的手电筒，我必须把它放在离纸张1英寸的地方才能看见我在写什么，但天文学家还是抱怨说它“弄瞎”了他们，我只好关掉。一天夜里，我在彻底的黑暗和严寒中仅凭触觉写字，不小心把笔记本拿倒了。结果我朝着反方向翻页，不知不觉间在原先的笔记上写字。于是，我的那个笔记本里有两套笔记，一套叠在另一套上面，方向相反，上下颠倒。到现在我也认不出那本笔记上都写了什么。

后来，天文学家们似乎忘记了我的存在，我变得就像置身于黑猩猩之间的简·古道尔。我能够观察他们但又不造成干扰，他们吃奥利奥饼干，看电视屏幕上的星系，浑然不觉还有个记者缩在角落里涂涂写写。

我惊讶地看到科学研究竟然如此混乱、有趣和激情洋溢。在教科书里，科学事实被描述得仿佛是某种实在，就像你在路上捡到的硬币。但最前沿的科学研究，由敏锐的头脑深入大自然所进行的探求，并不是不证自明的事实。它的主题是神秘和未知，它需要承担巨大的风险，会让你浪费生命、遭遇困难和面对失败。它就像尝试破解一个可畏的保险箱，上帝亲自设计了上面复杂而玄妙的锁件。上帝有很多保险箱，其中有一些比其他的更难破解。疑问有可能太难回答，保险箱有可能太难破解，你有可能把一辈子都花在转动旋钮上，一直到死的时候箱门还牢牢锁着。因此，科学的秘诀就是执着。有时候你会听见微弱的咔嗒一声，你终于拉开箱门，走了进去。

在写作的最后阶段中，我对《初光》进行了严格的事实核查。我妻子曾经是《纽约客》的事实核查人员，她教我如何用彩色铅笔核对稿件。于是我在底稿上画满了五颜六色的底线和标记，勾出已经核查过和有待核查的段落。我重新采访书中提到的每一个人，花了3000多块电话费。我不断修改文字，在电话拷问书中角色的过程中差不多重写了一遍书稿。《初光》里没有任何内容是“捏造”的，连天文学家们的想法都不是。假如我描述了天文学家脑海里转过什么念头，那都是因为我问过他当时在想什么。事后我还和当事人核查过，确保我描述的他的想法的内容与结构符合他的记忆，是他能够认可的。

天文学家们并不总是赞同我的写作风格。马尔滕·施密特，一位极其杰出的天文学家，曾担任美国天文学学会的主席，大体而言他挺喜欢这本书，但反对我声称他的爱好是看美式摔跤的深夜电视节目。（科学家不认为他们的生活有趣到值得如此详细描述的地步，但我不敢苟同。）有一天，马尔滕·施密特、吉姆·冈恩和另一位天文学家唐纳德（唐）·施耐德开车去帕洛玛山，他们聊起了《初光》的缺点。（我是事后听说的。）施密特脱口而出：“真不知道理查德·普雷斯顿从哪儿听说了那些疯话，说什么我喜欢看电视上的摔跤节目！我不记得我跟他说过！他引用的原话肯定是他捏造的！最可怕的是他把我写得像是对胡克·霍根无所不知！”
他的两位同事忍住大笑，说他们记得他亲口对我说他对胡克·霍根有多么了解。他们说我引用的原话忠实于事实。

写初稿的时候，我打算扩充一下唐纳德·施耐德的童年经历，于是打电话给唐在内布拉斯加的母亲，了解他的童年情况。她和我聊了很久，向我提供了丰富的优质素材，你能想象每个人的母亲都会这么做。最后她对我说：“不知道能不能请你帮个小忙。说起来有点难为情，但我希望你能在书里提一句，唐真的应该结婚了。也许会有个好姑娘在书里读到他，意识到他是个多么优秀的男人。”

我心想，好啊，有什么不行的呢？妈妈在这种事上永远是正确的。于是我在书里加了一段，说唐·施耐德还是单身，很想结婚。

唐·施耐德读到《初光》的时候，发现我把他渴望结婚的想法公之于众，简直气疯了。写作这本书的过程中，我和他成了朋友，但这没有减轻他的恼怒。他对我说：“落在一个作家手里，简直太恐怖了。”

然后，出乎意料的事情发生了。唐收到一封来自荷兰的仰慕者来信，那位女士在《初光》里读到了他。她没见过唐，但她的兄弟是一位认识唐的天文学家，她从他那里了解到唐的情况。唐写信给这位年轻女士。她回信。两人书信来往了一年多，普通信件逐渐升温成情书——这是一段靠信件维系的罗曼史，就像维多利亚时代那样。一天，唐跳上飞机去了荷兰，然后向她求婚。现在两人的婚姻很幸福，他们生活在宾夕法尼亚州，有两个孩子。

《初光》里有两位科学家最终成名，但不是因为这本书。他们是尤金（吉恩）·休梅克和卡罗琳·休梅克夫妇，在帕洛玛天文台用一台小口径望远镜寻找有可能撞击地球的彗星和小行星。这些天体几乎不可见。它们黑如煤块，大如珠穆朗玛峰，不知道会从什么地方冒出来，从四面八方飞向地球。假如有这么一个天体撞上地球，整颗行星上的生命都会被烧成灰烬，使地球陷入浩劫，相比之下热核战争不过是一场周末野炊。幸运的是这种事不常发生，但确实有可能会发生： 休梅克夫妇的人生之所以会彻底改变，是因为卡罗琳与同事大卫·H.利维和菲利普·本霍雅发现一连串不寻常的彗星穿过太空，它们看上去就像“一串珍珠”。这些彗星先环绕木星运行，然后于1994年的夏天一颗接一颗地撞击木星，引发了一连串剧烈的爆炸。这一组天体被统称为休梅克利维彗星，它们撞击木星的时候，明亮的闪光在整个地球上都能观测到。CNN新闻直播了撞击在木星表面留下一串棕色的伤痕。这一系列撞击是人类有历史记录以来太阳系内最壮观的天文现象。休梅克夫妇变得世界闻名，开始了一场全球巡回演讲，到现在还没结束。正如吉恩后来对我说的：“我们的生活变得混乱不堪。不过我猜这种事只会发生一次。”

发明家詹姆斯·E.冈恩呢？他还在普林斯顿大学，启动了现代天文学史上最野心勃勃的项目之一，所谓的斯隆数字巡天计划。这个项目耗资4000万美元（冈恩的小发明终于没那么便宜了），目标是利用冈恩在《初光》所述故事中开创的所有技术，绘制一张彩色的三维电子宇宙地图。大体而言，冈恩和他的团队正在建造一台巨大的彩色扫描仪来扫描天穹。这台扫描仪将安装在新墨西哥州一座山峰上的望远镜中。假如事情顺利，我们得到的结果将好比一张世界地图，而以前的一切相比之下不过是僧侣手绘的草图。这张地图将包含一百万个类星体和一亿个星系，展现出整个宇宙的三维结构，很可能还会揭示没人想到过的新型天体。

非虚构写作有个特点，书里的人物会在一本书结束后继续发展。这有可能让作者感到不安。我一向嫉妒小说家，因为他们能够保持对人物角色的控制。假如有必要，他们可以通过杀死角色或送角色去西藏来摆脱角色。非虚构作品的作者就无法享受这种快乐了。你不可能控制你的人物，因此你也不能左右情节。这会让你产生一种作品失控的不快。不过话虽如此，非虚构叙事的秘诀之一就在于这种不可预测，因为不可预测赋予了作品令人信服的现实感，让你体验到生活带来的无序惊奇。我总是感到难以结束一部非虚构作品的写作，我更愿意让故事继续下去，因为似乎永远有更多的东西可写，每次来到一本书的结尾，你总会觉得故事永远不会结束。书必须收尾，但故事会像河流似的向前而去，遇到其他生命的其他故事，它们会接触，会一起奔涌，共同汇入历史的源头。

理查德·普雷斯顿，1996

探寻来自宇宙边缘的光，
破解宇宙的起源和演化之谜。
《血疫》作者普雷斯顿首部非虚构作品，
荣获美国物理学学会科学写作奖。
北京师范大学天文系副教授余恒专文推荐。