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图（文）91伽莫夫版《创世纪》
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根据恒星内部演化过程来解释核合成的整个研究方案涉及几十个步骤和无数次改进，时间上前后跨越十多年。霍伊尔始终是全身心地投入，但他显然得到了威利·福勒实验工作的支持，他还与伯比奇夫妇——玛格丽特·伯比奇和杰弗里·伯比奇——进行合作。四人合作的成果是一篇有104页的报告，标题为“恒星元素的合成”。文章里确定了恒星各阶段的作用以及每一步核反应的结果。文章包含了一个非比寻常的大字声明：“我们发现，在一般情况下，用恒星上的和超新星的核合成来解释从氢到铀的几乎所有原子的同位素的丰度是可能的。”
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这篇文章变得如此有名，以至于人们干脆用作者姓氏的首字母（B2FH）来命名它。它被公认是20世纪科学领域最伟大的胜利之一。毫不奇怪，它的一位作者将获得诺贝尔奖。令人惊讶的是，1983年的诺贝尔物理学奖授予了威利·福勒，而不是弗雷德·霍伊尔。
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霍伊尔被忽略这一事实成了诺贝尔奖历史上最大的冤案。诺贝尔奖评审委员会拒绝霍伊尔的主要原因是他多年来树敌太多，归咎于他直率的本性。例如，当1974年度诺贝尔物理学奖被授予脉冲星的发现时，他有过大声抱怨。他同意对这些脉动恒星的检测是一项重大突破，但该奖没授予对这一脉冲星观测做出了关键性贡献的年轻的天文学家乔斯林·贝尔这一点让他感到愤怒。看来最明智的策略是始终保持沉默，不争论，但霍伊尔无法做到置礼貌于诚信和正直之上。
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同样，霍伊尔在剑桥大学工作期间一直反对荒谬的大学治理政策，而且始终不肯低头。1972年，在这一系统里斗争多年之后，心灰意冷的霍伊尔选择了辞职：
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我看不出在这块没有希望胜出的战场上继续战斗下去还有什么意义。剑桥体制被设计得有效防止人们提出有针对性的政策——重要决定可以被组成上有缺陷且怀有政治动机的委员会否决。为在这个体系里做得有成效，我们必须永远盯着同事，几乎就像处在罗伯斯庇尔的间谍系统里。如果一个人照这样行事的话，那么他当然就很少有时间去从事真正的科学研究。
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虽然霍伊尔对物理学和生活的这种直截了当的方法使他在某些圈子里不受欢迎，但大多数科学家都很喜欢他，包括美国天文学家乔治·O.阿贝尔：
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他是一位出色的演说家和一位优秀的教师。他还是一个热情的人，总是找时间和学生交谈，他对几乎所有的事情都很有感染力。事实上，他是一个有思想的人，他是那种几乎在任何情况下，只要有交谈就会出现他的身影的人……正是有了这样的思想财富，虽然其中有些是错的，有些虽错但很绝妙，有些不仅绝妙而且正确，科学才取得进步。
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辞职后，霍伊尔作为一名流浪的天体物理学家度过了他人生的下一个三十年，他到各大学做访问学者，在湖区[11]待过一段时间，最后隐居于伯恩茅斯岸边。正如皇家天文学家马丁·里斯指出的，这是一个伟大人物的可悲结局：“他与广大学术界的隔绝不仅有损于他自己的科学研究；对我们其他人也是一种令人悲伤的损失。”
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射电天文学
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那些对宇宙学史有贡献的人，都曾在经济上以各种方式来资助他们的研究。哥白尼有时间来研究太阳系是在他作为埃姆兰主教的医生期间，而开普勒则受益于瓦克赫·冯·瓦肯费尔斯先生的资助。欧洲大学的兴起为牛顿和伽利略等人提供了象牙塔，而有些研究者，如罗斯勋爵，本身就是有钱人，能够自己出资兴建自己的象牙塔，以及象牙塔般的天文台。几个世纪以来，欧洲王室的赞助有着重要影响，例如国王乔治三世对赫歇尔等人的支持。相比之下，在20世纪初，想要制作更大望远镜的美国天文学家则转向亿万富翁慈善家如安得烈·卡内基、约翰·胡克和查尔斯·泰森·耶基斯等寻求赞助。
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然而，纵观截止1920年的整个天文学史，大企业就没在天文探索事业上投过资。这并不奇怪，因为探索宇宙的结构明显不是股东赚取利润的一个途径。尽管如此，一家美国公司还是决定成为宇宙学发展的主力球员，并为平息大爆炸与稳恒态模型的争论做出了重大贡献。
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美国电话电报公司（AT&T）通过构建美国的通信网络和采用亚历山大·格雷厄姆·贝尔的电话专利而建立起自己的声誉。随后，在1925年与西电公司合并之后，公司在新泽西州成立了贝尔实验室作为自己的研究基地，迅速赢得了世界一流研究水平的声誉。除了应用通信研究之外，贝尔实验室还专门辟出大笔资金用于纯理论和基础研究。它的理念始终是：一流的、神秘的、纯理论的研究能够培育一种好奇心文化，建立起与大学合作的桥梁，这些终将导致具体的商业利益。除了这些好处之外，贝尔实验室的研究发现已经拿下6项诺贝尔物理学奖，11位获奖科学家分享此殊荣。这是一项只有世界上最伟大的大学才能与之匹敌的记录。例如，1937年，克林顿·J.戴维森因在物质的波动性质方面的研究荣获当年度诺贝尔物理学奖；1947年，巴丁、布拉顿和肖克利因发明晶体管被授予该奖；1998年，斯脱默、劳克林和崔琦因对分数量子霍尔效应的发现和解释而共享该奖。
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贝尔实验室参与宇宙学研究的故事颇为曲折，可以追溯到1928年，即AT&T开始提供横越大西洋的无线电话服务的后一年。无线电线路一次可通一个电话，前3分钟的价格是75美元——折合成现今的价格几乎相当于1000美元。AT&T急于通过提供高品质的服务以保持这个利润丰厚的市场，因此要求贝尔实验室对无线电波的天然信源进行调查，这种信号引起一种背景噪声对远距离无线电通信产生干扰。调查这种恼人的射电源的任务落到了卡尔·央斯基头上。央斯基当时22岁，是一位才从威斯康星大学物理系毕业的初级研究员，他的父亲是威斯康星大学电气工程专业的一名讲师。
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图92 卡尔·央斯基在对天线进行调整。这架天线被设计用来检测来自自然射电源的无线电波。福特牌T型车的车轮使得天线可在转盘上转动。
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无线电波，像可见光波一样，是电磁频谱的一个波段；但无线电波是不可见的，具有比可见光更长的波长。可见光的波长小于千分之一毫米，而无线电波的波长则从几毫米（微波）到几米（FM波段无线电波）和几百米（AM波段无线电波）。AT&T的无线电电话系统所涉的波长为几米量级，因此央斯基在贝尔实验室所在的霍姆德尔镇建立了一个大型高灵敏度的无线电天线基站（如图92所示），这副天线能够检测14.6米的无线电波。天线被安装在一个可旋转的机架上，每小时转3圈，使得它可以接收到来自所有方向的无线电波。只要央斯基不在，当地的孩子们就会爬上这架世界上最慢的旋转木马玩耍，因此人们给这副天线取了个绰号叫“央斯基的旋转木马轮”。
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到1930年秋，天线建造完毕。央斯基花了几个月的时间来检测在一天的不同时段来自不同方向的无线电干扰的强度。他给天线装上扬声器，这样他可以实际听到自然界无线电干扰的嘶嘶声、噼啪声和静态噪声。慢慢地，他将干扰分为三类。第一类是当地雷雨天气带来的偶然影响；第二类是来自遥远地区的风暴的影响，这种声音较弱，但更恒定；第三类干扰更弱，央斯基将它描述为“由其来源不明的非常稳定的嘶嘶声构成”。
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大多数研究人员会忽略掉未知的射电源，因为比起其他两类信源它并不显著，也不会对跨大西洋通信造成严重影响。然而央斯基决定探究这个神秘信号的起因，他花了几个月的时间来分析这种莫名其妙的干扰。渐渐地，事情变得清晰起来：这种嘶嘶声来自天空中某个特定区域，而且每隔24小时达到一次峰值。事实上，当央斯基更仔细地查看他的数据后，他发现峰值到来的周期为23小时56分钟。峰值之间几乎相隔一整天，但不完全。
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央斯基向同事梅尔文·斯凯勒特提到这种奇妙的时间间隔。斯凯勒特是天文学博士，能够指出这失踪的4分钟的意义。地球每年绕其自转轴旋转365又1/4次，每天持续24小时，所以一年时间为（365+1/4）×24=8766小时。然而，地球每年除了绕其自转轴旋转365又1/4次之外，还绕太阳旋转一周。因此，地球实际上在8766个小时里是旋转了366又1/4次（一年），所以每次旋转的时长为23小时56分钟，这个时间被称为恒星日。恒星日的意义在于，它是我们相对于整个宇宙旋转一周所持续的时间，而不是我们局地的一天24小时。
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斯凯勒特非常熟悉恒星日的持续时长及其天文学的相关意义，但这些知识在央斯基听来则是一个惊喜，他马上开始考虑他测得的无线电干扰的意义。他意识到，如果这种神秘的无线电嘘嘘声每个恒星日达到一次峰值，那么其信源必定是远远超出地球和太阳系的某个天体。恒星日暗示存在一种宇宙射电源。事实上，当央斯基试图确定这种无线电信号的方向时，他发现它来自银河系中心。唯一的解释是，我们的银河系正在发射无线电波。
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年仅26岁的卡尔·央斯基成为了探测和识别来自外太空无线电波——一个真正的历史性的发现——的第一人。现在我们知道，银河系中心有很强的磁场，它与快速运动的电子相互作用导致无线电波的恒定输出。央斯基的研究打开了探索这一现象的一扇窗。他在一篇题为“河外源的显性电性干扰”的文章里宣布了这一结果。
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《纽约时报》拾起这个故事，在1933年5月5日的报纸头版进行了文章报道。它向读者保证：“没有任何迹象表明……这些星系的无线电波是某种星际信号，或者说它们是某种形式的智慧生命力图进行星际通信。”但这不足以阻止一堆信件堆上央斯基的办公桌，它们声称他正接收到来自外星人的重要讯息，我们不应忽视这些外星人的存在。
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央斯基的突破的真正意义甚至超越了银河系发射无线电波这一重大发现。他的成就在于建立起射电天文学这一学科分支，它表明，天文学家可以通过对超出人眼可见的狭窄的电磁波波段以外的波段的观察来了解广袤的宇宙。正如第3章中提到的，物体发出的电磁辐射的波长范围非常宽阔。这些波长，如图93所总结的那样，既可以比我们可见的熟悉的彩虹的波长长，也可以比它的短。
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