「我
真的無法想像。」被問給如果沒有成為科學
家,自己會在做甚麼事情,約翰.C.馬瑟博士這樣回答。這
名諾貝爾獎得主對科學的興趣,萌生於孩提的時候。「我父
母帶我參觀自然史博物館。我看到恐龍骨架和天文館的節
目之後,頓時著迷了。父母又給我和姐姐朗讀達爾文和伽
利略的傳記,當時我大約8歲。很明顯地,科學是刺激的、
非常重要的,也帶點危險。你怎麼可能不想觸碰它呢?」看
來,不息的熱情正是他成功的關鍵。
馬瑟博士是美國太空總署(NASA)戈達德太空飛行
中心觀測宇宙學實驗室的高級天體物理學家。1974年在
柏克萊加州大學獲得物理學博士學位後,他成為戈達德
太空研究所(紐約市)的一名NRC博士後研究員。馬瑟博
士曾出任NASA、國家科學基金會(NSF)等多個組織的
項目顧問或工作組成員。他亦獲取過無數的獎項和榮譽,
肯定了他多年來作出的貢獻,尤其是在紅外天文學和宇宙
學等方面的成就。2006年,馬瑟博士與喬治.斯穆特教授
共同獲頒授諾貝爾物理學獎,以表彰他們在宇宙背景探測
者衛星(COBE)的研究,發現了黑體形式和宇宙微波背景
(CMB)輻射的各向異性。
COBE衛星於1989年11月18日發射,測量宇宙微波背
景輻射,並將宇宙微波背景輻射的光譜和特定黑體作比
較。馬瑟博士及其團隊發現宇宙微波背景輻射的黑體光譜
在50ppm的範圍以內,支持宇宙大爆炸曾經發生的想法。
根據大爆炸理論,在早期的宇宙裡,光子多重散射,就像可
見光線在濃霧當中散射般,產生黑體光譜。一如該理論的
預測,FIRAS的數據顯示,宇宙微波背景輻射光譜的黑體
理論曲線完全吻合。「測得的光譜具有完美黑體的形式,為
宇宙大爆炸這理論提供非常有力的證據。沒有其他牽涉高
溫熱平衡的理論能夠產生這樣完美的光譜。」馬瑟博士總
結道。
任務從一開始就有相當的挑戰性。「最大的問題是,最
初根本沒有人知道如何去設計任務。我們要求極高的靈敏
度和精確度,而且我們需要儀器在液態氦的溫度下工作,
大約是1.5K。」另外,馬瑟博士和COBE的團隊在項目進行
期間還經歷了出乎意料的危機。就在COBE差不多可以組
裝時,悲劇發生,挑戰者號穿梭機在發射後解體,機上七名
人員喪生。原本打算以挑戰者號運載COBE上太空的計畫
無法實現。「因此,我們不得不重新設計,使COBE可改用
三角洲火箭發射。工程師和技術人員日以繼夜,足足花了接
近3年來做這件事。」馬瑟博士回憶道:「但我們成功了。」
作為項目的高級科學家,馬瑟博士現正投放大部分時
間於詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)。JWST計劃於2018
年發射,接替哈勃太空望遠鏡。由於JWST對恆星、甚至
低於室溫物體所發出的紅外線極其敏感,馬瑟博士預料
JWST將會比哈勃望遠鏡取得「更廣闊之外,更久遠以前」
的發現。另外,他亦在計劃JWST之後應該建造怎樣的望遠
鏡。「它必須是更大,功能更強,可以在其他恆星周圍的行
星檢測出生命跡象。」
火箭科學
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約翰
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馬瑟博士
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