Astronomy 版 (精华区)

 

 第十二章　金星侦察史



　　图：金星表面雷达地图，肉眼不可能看到金星表面，因为金星周围包围着一层
厚密的大气层和云。1990~1994年间 Magellan 飞船摄，NASA。（扫校者注：原图
并非这一张，而是由康奈尔大学阿雷西博天文台提供的另一张，由于扫描质量问题
而更换。此图诞生年代比本书晚）

　　近年来，行星天文学引起人们极大的兴趣，其中一个原因是现在已有可能判断
孰是孰非了。过去，你可以对行星的情况作任意的推测，不管你怎样异想天开，也
不会有人来论证你是错的。而今天，宇宙飞船就象达摩克利斯剑①一样，悬在行星
理论家们提出的每一个假设的头上。人们可以看出，这些行星理论家们总是怀着又
是希望又是害怕的复杂心情，期待者宇宙飞船传来的每一个有关行星的新消息。

　　过去，当天文学家只能用肉眼、望远镜和另外一些少得可怜的工具进行观测时
，金星被看作是地球的一个姊妹星球。十九世纪后期，人们知道了金星的质量和半
径同地球大致一样。金星是离地球最近的行星，很自然，人们就假定金星在其他方
面也和地球相似。

　　康德( Immanuel Kant )曾设想金星上有一种有情感的类人生物，斯维东堡( 
Emanuel Swedenborg )和通神术的创始人皮桑德( Annie Besant )则利用所谓神游
和幻觉，发现金星上有与人类极为相似的生物。稍后，出现了一些更为活龙活现的
有关飞碟的故事，例如乔治·亚当斯基( George Adamski )的作品，就说到金星上
居住着一种生性善良、本领高强的人，其中许多人看来似乎留着长头发，穿着白长
袍——在 1963 年前的美国，这完全是一种带有浓厚迷信的神灵象征主义的表现。
这种一厢情愿的设想，使人目瞪口呆的猜想，以及自觉和不自觉的欺骗由来已久，
因此人们普遍地认为，这颗离我们最近的行星上是可以住人的，甚至可能已经居住
着与我们十分类似的生物。

　　因此，当第一批无线电观测的结果传来时，人们感到万分惊讶，甚至有点懊丧
。这些测量结果是 1966 年梅耶( C. H. Mayer )及其同事在美国海军研究实验室
获得的，他们发现金星是一个比预料的要强得多的射电源。根据金星离太阳的距离
以及金星反射到太空中的太阳光的量，这颗行星应该是凉快的。尽管金星比地球距
太阳要近，但由于它反射到太空中的阳光十分多，因此它的温度应该比地球的温度
甚至还要低。而梅耶小组发现金星辐射的波长是 3 厘米，按照它辐射出来的热量
计，只有在它是一个温度在 600°F 左右的热天体时才有可能。随后，利用各种不
同的射电望远镜以不同的无线电频率进行了观测，观测结果进一步证实了这样一个
总的结论，即：金星具有“亮度温度”，约在 600～800°F 之间。

　　尽管如此，科学界还是非常不愿相信这种射电来自金星表面。一个炽热的物体
可能以许多波长进行辐射，怎么可以单凭无线电波长就认为金星是热的呢？金星表
面怎么可能保持这么热呢？最后，即使是在科学上，心理因素也可能会不自觉地起
作用。因此，说金星可能比家里用的火炉还要热简直是有点煞风景。人们宁愿相信
从康德到亚当斯基一直传下来的说法——金星上住着有情感有思想的通情达理的人
。

　　金星射电的起源问题是我的博士论文的主要部分，在 1961～1968 年间，关于
这个问题我写了二十篇左右的科学论文。最后，这个问题才被认为已得到解决。我
回顾这段时期，感到很愉快。有关金星射电的故事就象一篇侦探小说，通篇都充满
着各种线索。有些线索对解决问题是必不可少的，有些线索则是虚假的，只会把人
引入歧途。有时，只要记住全部有关事实，做到逻辑一致，推理严密，就可以得出
正确的答案。

　　我们那时已经知道了一些有关金星的资料。我们已经知道亮度温度如何随无线
电频率而变化，我们已经知道金星是如何把地球上大型雷达射电望远镜发射的无线
电波反射回来的。1969 年，人类第一个成功的行星探测器（美国的水手 2 号）发
现，根据无线电波长来看，金星的中心部分比边缘部分亮度更大。

　　为了解释这些观测结果，曾经有过种种理论。这些理论可分成两大类：热表面
说和冷表面说。热表面说认为射电来自金星的固体表面，而冷表面说则认为射电来
自别的什么地方——来自金星大气的电离层，或来自金星云层中液粒之间的放电现
象，或来自假设存在于金星周围的巨大而迅速运动着的带电粒子带（类似地球和木
星周围实际存在的带电粒子带）。后一类说法认为强烈的射电出自金星表面的上空
，因此认为金星表面可能是冷的。如果你希望在金星上有船航行．你一定会热烈拥
护冷表面说。

　　我们把冷表面说和那些观测结果作系统的比较，发现两者十分矛盾。比如说，
认为射电来自电离层的说法预言金星根本不会反射无线电波．但射电望远镜发现，
无线电波有 10～20% 从金星反射回来。为摆脱这一困境，电离层说的鼓吹者们煞
费苦心地提出了一些假设，认为在金星周围有许多电离层，上面留着一些特殊的空
洞，正好使雷达能穿过电离层，击中金星表面，再反射回地球。同时，这些空洞又
不能太多，否则，射电就不会象观测到的那样一种强度了。这些说法提出的前提条
件在我看来实在是过于细致和武断了。

　　就在 1968 年宇宙飞船对金星进行重要的观测之前，我绐一家英国的科学杂志
《自然》写了一篇论文，概括介绍了上述结论，并推断说，只有热表面说才和所得
到的全部资料一致。在这之前我曾提出过一种独特的理论，根据温室效应来解释为
什么金星表面温度会这么高。但我并不是由于温室效应这一说法有根据才在 
1968 年得出反对冷表面说的结论的，我之反对冷表面说只是因为热表面说能够解
释观测到的那些资料，而冷表面说则解释不通。我对外空生物学深感兴趣，因此我
本应希望金星是适于居住的，但事实并非如此。在 1962 年发表的一篇文章里，我
根据间接的资料得出结论说，金星的平均表面温度约为 800°F，而其平均表面大
气压是地球表面大气压的五十倍左右。

　　1988 年，美国的宇宙飞船水手 6 号从金星旁边飞过，而苏联飞船金星 4 号
则进入了金星的大气层。到 1974 年为止已有五只苏联的装有仪表的宇宙容器进入
了金星的大气层。最后的三只容器接触到了金星的表面，并从金星表面把资料发回
地球。这是人类发送到另一个行星表面的第一批航天器。金星的表面温度结果是 
900°F 左右，表面平均压力约为 90 个大气压，我早先的那些结论大致正确，只
是稍许保守了一点。

　　既然现在我们根据直接测量的结果知道了金星上的真实情况，再回过去看看六
十年代发表的对热表面说的批评是很有意思的。在我得到哲学博士学位的第二年，
有一位著名的行星天文学家提出要以 10∶1 的赌注和我打赌，说是金星表面的压
力不会超过地球表面压力的十倍。我欣然同意用十美元和他的一百美元打赌。值得
赞扬的是，在取得了苏联航天器着陆观测的资料以后，他付出了他的赌注。

　　理论和宇宙飞行器在有些情况下还互相促进。例如，金星 4 号最后发出的金
星温度和压力是 450°F 和 20 大气压。苏联科学家得出结论说，这是金星的表面
条件。但从地面上得到的无线电资料早已表明金星表面温度应该更高得多。综合雷
达资料和水手 6 号的资料，我们获知，金星的表面比苏联科学家断言金星 4 号着
陆的那地方要低得多。现在看来，第一批金星号宇宙飞船的设计人员由于相信了冷
表面说理论家的说法，造的宇宙飞船相对说来不够坚实，这些飞船在远离金星表面
的高空就被金星大气层的重量压碎了——就象一艘不是为深海潜水设计的潜水艇在
海底会被压碎一样。

　　1968 年国际科学联合会空间研究委员会召开的东京会议上，我提出金星 4 号
宇宙飞船约在离金星麦面十五英里处就失去作用。我的同行，莫斯科列别捷夫物理
研究所的库兹明教授提出异议说，那艘飞船是落在金星表面上的。我指出根据无线
电和雷达资料推算出来的金星表面高度同所推断的金星 4 号着陆的高度不一致，
库兹明教授则提出，金星 4 号是着陆在一座高山顶上了。我争论说，地面雷达对
金星的研究表明，金星上的山最多只有一英里高，即使有一座 16 英里高的山，金
星 4 号也极少有可能会刚巧降落在这座唯一的高山上。库兹明教授反问我，第二
次世界大战时落在列宁格勒的第一颗德国炸弹是否有可能刚巧炸死列宁格勒动物园
里唯一的那头大象。我承认这种偶然性确实是极少的。他胜利地回答说，列宁格勒
那头大象的结局正是如此。 

　　尽管有列宁格勒动物园这个事实，但苏联设计人员从此在设计进入金星大气层
的探测器时十分谨慎，每次都提高了宇宙飞船的结构强度。金星 7 号能承受相当
于地球表面 180 倍的压力，这对金星表面的实际情况来说已是绰绰有余了。这艘
飞船在烧毁前从金星表面发送了 20 分钟有价值的资料。1972 年，金星 8 号发送
资料的时间增加了一倍多。金星表面的压力并不是 20 大气压，而巍峨的库兹明山
也并不存在。

　　从这段历史中，我对科学方法得出了一个重要结论：虽然理论在安排实验时是
有用的，但只有直接的实验才能使每个人信服。如果只以我从间接得出的结论作为
根据，只怕今天还会有许多人不相信金星是炽热的。多亏金星 8 号发回的资料，
现在每个人都承认，金星上有着摧毁性的高压，闷得死人的酷热，金星本身发出暗
红色的亮光，具有奇特的光效应。

　　我们的姊妹行星和地球竟然这样大不相同，这是一个重要的科学问题。研究金
星对于了解地球的早期历史有极大的意义。此外，它还能检验斯维东堡、皮桑德以
及当前一大批效尤者所大肆宣扬的那种幻觉和神游究竟有几分可靠，这些人对金星
的真正本质是一无所知的。

　　① 达摩克利斯是希腊神话中叙拉古暴君迪奥尼修斯的宠信，常说帝王多福。
于是迪奥尼修斯就请他赴宴，让他生在自己的宝座上，并用一根马鬃将一把利剑悬
在他的头上，使他知道帝王的忧患。后来，“达摩克利斯剑”一词便成了“大祸临
头”的同义语。——译注