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筑梦钟山:启航

时间:2022-07-06 08:57:55 来源:科普之家 作者:紫金山天文台 栏目:百科 阅读:59

1934年9月1日,是中国天文史上一个意义非凡的日子:中国人自己的第一座国立现代天文台在南京紫金山落成启用。

中国科学院紫金山天文台紫金山园区 ▏卲世海 摄

1927年4月,国民政府由广州迁至南京后,为颁历授时之需,在教育行政委员会内附设时政委员会,任命高鲁主持,后被收编并入新成立的中央研究院观象台筹备委员会。同年11月20日,在国民政府遵照孙中山遗愿召开的“国立中央研究院筹备大会”上,经高鲁力争,他的提案《建国立第一天文台在南京紫金山》获得通过。不久,国民政府据此向刚成立的中央研究院下达了《立即筹建紫金山天文台》的第293号训令。勘察、设计等筹建工作遂即正式启动。经过多方调查,决定选址紫金山第一峰——北高峰(今头陀岭)。

1928年2月,观象台筹备委员会被划分为天文、气象两个研究所,聘用高鲁为天文研究所所长。天文所建所初期在南京鼓楼测候所(今鼓楼公园内)临时办公。当时设备还比较少,仅有折光镜赤道仪、纪限仪、太阳时计、等高仪、经纬仪和无线电长短波收发报机等。科研人员利用这些设备进行了授时、测地及编历工作,还开展了观测日象(太阳黑子、耀斑、日珥等)、气温与时计变差的关系、测定南京经纬度、研究流星的原理等研究工作。

鼓楼测候所:天文研究所建立初期在此办公

筹建紫金山天文台是当时天文研究所的首要任务。高鲁多次亲登紫金山第一峰勘察,并聘请南京市工务局李宗侃工程师设计天文台建筑图。就在高鲁全力以赴筹建天文台之际,国民政府任命高鲁为中国驻法国公使,使他的建台筹划中断。

余青松继任所长后,继续推进筹建任务,更是不遗余力、不畏劳苦,亲自进行勘测设计。期间,因孙中山陵园建设要求及经费方面出现问题,建台改址为第三峰,并于1928年冬拉开序幕。在当时战乱频仍的艰难岁月里,基建工程曾多次陷入停工的困境,但在余青松所长主持下,历经五年多时间的艰辛施工,终于在1934年8月25日全面竣工。9月1日举行了落成揭幕典礼,紫金山天文台正式启用,天文研究所从鼓楼测候所迁至紫金山上办公,从此翻开了我国近代天文研究的扉页。

得益于余青松所长的匠心规划和设计,紫金山天文台建筑群整体布局即合理又美观,后辅以古天文仪器陈列室外,相得益彰,在国际上也颇负盛名。四座观测室中,分别安放了600毫米反射大赤道仪,200毫米折射赤道仪和海尔单色光观测镜,135毫米超人差自动子午仪,100毫米罗氏变星摄影机等现代天文仪器,大赤道仪是当时远东最大的望远镜。

中央研究院天文研究所紫金山天文台建成时全景

不过,彼时的紫金山天文台只是国立中央研究院天文研究所的办公和观测基地,而紫金山天文台真正成为机构名称还是1950年5月20日归属中国科学院之后的事。中国科学院紫金山天文台本部虽曾两度迁址,上世纪80年代初至鼓楼,2017年10月至仙林,但紫金山上的天文台旧址作为中国近代天文研究的起点,承载着非凡的历史记忆,早已成为人们心中的永恒。

中国科学院紫金山天文台仙林园区

参考资料:

《中央研究院天文研究所的建立和演变》(中国科学院档案馆官网)

《紫金山天文台五十年》(南京大学出版社)

附:

《国立中央研究院天文研究所·紫金山天文台》

余青松 撰

【《宇宙》第6卷第1号(1935年7月)第1-10页】

紫金山天文台是国立中央研究院天文研究所首先建设的一个天文台,位于南京太平门外紫金山第三峰,即天堡城附近。其建筑以及设备不独为我国最完备之天文台,更可称为东亚的最新式者;现已大部完成,所以特别介绍于此,想必为关心天文学者所乐闻。

国立中央研究院天文研究所自从成立到现在,其间大部分的工作都用在计划和购置仪器以及建筑紫金山天文台方面。现在主要仪器已经安置完毕,天文台以及附属建筑物,也已将次告竣,设计和建设的工作可算告一段落。现在把本所建设时期作一个总介绍,也就是紫金山天文台建设的经过。

(1)地点 本所成立的时候,借用市政府所有的鼓楼作为办公地点。鼓楼地位在南京城的中心,车马喧闹,灯光照耀,虽欲改造也不适于天文研究之用。故当初即作暂用之计。另在首都城箱内外寻觅适当地点。中间曾经假定了四个地点:第一个是紫金山最主峰,第二个是北极阁,第三个是清凉山,第四个是紫金山天堡城遗址之下。结果是用了第四个地点。地点决定后就着手兴筑上山汽车道,因为建筑时运输材料是必需的。上山车路在南京附近还是第一次开筑,山上岩石颇多,轰击不易,所以经过许多困难,历时两年,始告完成。路面阔二十尺,自太平门龙脖子起到天文台共长四里。现在本所所点范围,有地约四十七亩,系由陵园管理处划租,年纳租金七十元。天文台之位置为

经度:东 7时55分18秒

纬度:北 32°4′2″

高度:约267公尺(编者注:米)

从台上可以望见城市陵园后湖长江。惟现在因警备司令部将紫金山一带划在警备区域之内,限制登临,所以本所天文台也未能公开参观。

(2)组织 本所现在有所长兼研究员一个人,研究员三人,助理员四人,事务员一人,会计庶务暨图书管理员均由助理员兼任。此外有通信研究员五人。北平天文陈列馆为本所之所属机关。

(3)建筑及设备 本所主要建筑分为六座:

(一)天文台本部

(二)子午仪室

(三)赤道仪室

(四)变星仪室

(五)职员宿舍

(六)所长宿舍

位置在山脊两个小峰之间,全部成半圆形,向南背北。中间为花园及球场。此外有大门和门房在本部之北,蓄水池及气象塔在东小峰上。领地周围则有公勤厂铁丝网围绕。天文台各座都用红砖水泥砌,外墙包本虎皮石,各层地板及平顶均用钢骨水泥,钢窗,所以是完全防火建筑。两座宿舍则为节省起见用木窗木地板,其余材料也和天文台一样,所以可算是半防火建筑。天文台和他种建筑不同的地方,其一须有活动的屋顶,其二须有极稳固的仪器基座,其三基座须不受地板震动的影响。这三点在建筑上都已顾到。子午仪所观测的只在南北线上,所以屋顶上开成一种平长方甲板形式,在六条铁轨上移动。铁轨亦能自动弹上,南北墙上有铁帘窗,这样在南北线上可以完全开启。其他仪器须能看天空的任何方位,所以屋顶也取活动半球形式。大赤道仪的圆顶,对径八公尺,系用铁架及紫铜外皮制造,用电机发动。小赤道仪的圆顶用木架木板外盖毛毡,用人力推动,系蔡司所制。变星仪圆顶式样相同而较小,系令本地工人仿造。各圆顶外层均涂铝漆。

各部建筑除三所小的系参考基泰工程司所设计外,其余都由余个人自行设计绘图,并由余主持与各职员共同监工建筑。始终未用包工制度,盖因为当初会试招标,但各厂家因天文台建造素无经验,又在山上,多数不敢尝试,或开价超过实价至三四倍左右,当然不能成议。

本部系二层建筑,取长方形,后连大赤道仪圆顶室。长方屋上层为各办公室研究室图书室会客室等,下层为储藏室机器室庶务室工役室等,圆顶下层则为照相暗室。下面石阶直达圆顶正门,石阶中段有玻璃牌坊横跨之,平台及圆顶周围均用天坛式人造石栏,颇有中式建筑风味。

小赤道仪室中部圆顶对径五公尺半,安设二百公厘(编者注:毫米)折光赤道仪一座。附属有研究室太阳分光仪室照相暗室等。太阳分光仪之定天镜则置于室外南头之砖座上,距离四公尺。此室由研究员高平子主管。

子午仪室是为安设子午仪用的。但下层尚有一地室,安设电气主钟二具,因为天文钟和子午仪关系最密切,放在一起最相宜。这地室用木屑填实四周温度终年不变。有关子午仪无线电收报机记时仪等,也都附置在内。此室由研究员李铭忠主管。

变星仪室形似方塔,高凡四层。上面圆顶对径四公尺,内设一百公厘之罗氏式变星照相镜一具,其下有研究室暗室等。仪座高十二公尺,方形中空。这样可以把日光从塔顶反射到塔底,预备日后增设太阳分光仪之用。此室由研究员陈遵妫主管。

职员宿舍凡三层,屋顶平台也用钢骨水泥,形式和天文台本部相似,内部装饰较为简省。中层可住有家眷者二家,上层则备单人住宿,下层作厨房和仆役室。东宿舍建筑取小住宅形式,系所长住宅。

各部建筑的价格现在也总括报告一下:天文台路约二万五千元,天文台本部约五万元,子午仪室约三万七千元,小赤道仪室约一万三千元,职员宿舍约三万五千元,所长宿舍约一万五千元,变星仪室约一万二千元,其余建筑共计一万余元。总计约十九万元。

仪器 本所仪器除一部分由前中央观象台移交外,新购者甚多,约价二十三万元。现在把主要的仪器分列如下:

六百公厘反光赤道仪一具,另附有石英制双层棱镜分光摄影器一具。此仪上面除大反光镜外,还有一个二百公厘的折元镜,用为摄影时的指导星位的工具,称为导镜,两个觅星的小远镜,和活动照片夹子等等。一切动作都用电力。观测台可以旋转升降也用电力。此仪约十二万二千元。

小赤道仪一具,是合二百公厘的目视远镜和一百五十公厘的摄影镜而成的。附属有太阳放大摄影器,日珥观测器,测微器,物镜,棱镜等等。此仪用重力旋转,可用电力校正速度。观测用梯椅只用人力移动。此仪约四万四千元。以上两赤道仪都是蔡司公司制造。

一百三十五公厘子午仪一具,日内瓦制造。此仪约三万四千元。

一百公厘罗氏变星摄影镜一具,美国制造。此仪约六千五百元。

海尔式太阳分光仪一具,美国制造,此仪约三千六百元。

蓄得式主仆电气时钟二副,英国制造。每副约四千余元。

厘勿赖电气时钟一具,德国制造。约四千余元。

菩理忒计时仪一具,法国制造。

打字计时仪一具,瑞士制造。

那廷时计四具,瑞士制造。

无线电收报器二具。

四寸至五寸对径远镜折光者三具,反光者一具。

等高仪一具,六分仪一具,磁力仪一副。

自记气象仪器一副。

工具机械一副。

图书 本所成立时承受前中央台的图书作为基本,以后陆续承国内外各天文台和各机关的赠与和历次的购进,现在约计有六千册。其中有不少星图星表和旧天文杂志,均甚珍贵。最近从两位英国藏书家转让的全套天文藏书和全套的星表,尤其难得。各书分类大概为中文书三千三百余册,西文书三千余册,其中有六百廿十册,是已经装订的杂志,三百三十六册是各天文台刊物,此外有草订书约一千册,星图约三千张。每年订杂志三十余种,和世界各天文台及研究机关多有交换。

(4)研究工作 本所研究计划大概分为四项:

第一项:恒星的分光光度研究 此种研究系将恒星的光谱在大赤道仪的石英分光摄影器上摄取照片,然后研究光谱中光度分配的情形。余前在立克天文台时曾经做过恒星中紫外部分光度的专门研究,现在拟继续前功,希望在此种研究中能得到一些星体热度的较进步的知识,和恒星蒙气中氢原子状态的较明了的了解。现在拟先从B型和A型星着手,以后再推广到其他各型的星体。

第二项:太阳的研究 太阳分光仪上的太阳观测由研究员高平子及助理员李鉴澄李光荫担任。观测现象为黑子,光斑,氢中的谱斑,爆发现象和太阳四周的日珥。因为此种现象变化很快,所以国际间有一种合作把观测时间平均分配,要使没有间断。现在有十二所天文台加入合作,平均分配在地球的各经度上,本台即为其中之一。现定每日观测四次,每次三十分钟。观测的结果将在巴黎墨屯天文台集中。将来的研究希望能把太阳蒙气内的变化和地上各现象的变化——如地磁力,空气电流,气象现象——得到更显明的解释。

第三项:短周期变星的研究 短周期变星一名造父变星,其研究也是国际合作问题之一,本所亦经加入。此类变星可在变星仪上摄影,然后作光度的研究。由研究员陈遵妫担任。合作的总汇地点是在哈佛大学天文台。

第四项:关于子午仪之研究 子午仪上的观测和记时仪以及天文时钟都有深切的关系,研究员李铭忠在做子午仪正式研究之前,现在先作各式天文时钟和记时仪的研究,复研究无线电受时信号的各种问题。

除此之外,可做的工作,如太阳黑子星图星云的摄影,变星小行星的测量,彗星流星新星月掩星等的观测,有的曾经试做,有的尚未开始。又中国古代天文的研究仍旧拟由高平子继续进行。

授时及历书 自国民政府成立以后颁布的国民历向来都由本所推算。天文年历一种曾经出过三年,后来因为人的需要和工作印费不很相称,所以停止。首都正午放音前在鼓楼时原由本所担任,后来本所迁至紫金山管理不便,已交由首都民众教育馆接办,但在放音前数分钟仍先与本所对钟一次。

天文名词的统一 此项工作数年前曾经由研究员高平子开始。后来由教育部召集天文数学物理名词讨论会,收集各方草案,讨论决定。本所曾派代表二人出席。现在天文名词表已由国立编译馆出版,共计一千余名,有英法德日四国文字对照。以后编译天文书籍,便利不少。

日食观测委员会的组织因为民国三十年有一个重要的日全食经过中国中部,所以国内天文家有日食观测委员会的发起。各方代表曾在本所开成立会,选举蔡孑民(编者注:即蔡元培)先生为会长。

(5)刊物 本所刊物数量现在还很少。已出版的计有集刊一种:暂定《南京鼓楼经纬度报告》高平子编。专刊第一种:《史日长编》,高平子著,此书是把中国历史上的年月日用现代天文家通用的一种连续周期名为儒略周日来彻底整理,这样任何二日的真距离极易查得。专刊第二种:《星象统笺》,高鲁著,这是中国星名变迁的研究。此外还有《流星论》,陈遵妙著;《恒星光谱的光度研究》,余青松著,英文本。

(6)古天文仪器 北平旧仪器于二十二年五月奉令南迁,六月间从津浦路南下,计有七件即简仪,浑仪,圭表,漏壶两个(此数件最古),小地平仪,小天体仪(此两件清末铸);这都是在台下的,台上各件因搬运困难暂时不动。这几件南下后暂留浦口车站,至二十三年二月一日长江轮渡已告成乃得渡江,运至天文台地址,现已装置完毕,所以紫金山天文台上可算集新天文的大观了。

轮值主编:王英、杜福君

编辑:王科超

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