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筑夢鐘山:啟航

紫金山天文臺
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1934年9月1日,是中國天文史上一個意義非凡的日子:中國人自己的第一座國立現(xiàn)代天文臺在南京紫金山落成啟用。

中國科學(xué)院紫金山天文臺紫金山園區(qū) ▏卲世海 攝

1927年4月,國民政府由廣州遷至南京后,為頒歷授時之需,在教育行政委員會內(nèi)附設(shè)時政委員會,任命高魯主持,后被收編并入新成立的中央研究院觀象臺籌備委員會。同年11月20日,在國民政府遵照孫中山遺愿召開的“國立中央研究院籌備大會”上,經(jīng)高魯力爭,他的提案《建國立第一天文臺在南京紫金山》獲得通過。不久,國民政府據(jù)此向剛成立的中央研究院下達(dá)了《立即籌建紫金山天文臺》的第293號訓(xùn)令。勘察、設(shè)計等籌建工作遂即正式啟動。經(jīng)過多方調(diào)查,決定選址紫金山第一峰——北高峰(今頭陀嶺)。

1928年2月,觀象臺籌備委員會被劃分為天文、氣象兩個研究所,聘用高魯為天文研究所所長。天文所建所初期在南京鼓樓測候所(今鼓樓公園內(nèi))臨時辦公。當(dāng)時設(shè)備還比較少,僅有折光鏡赤道儀、紀(jì)限儀、太陽時計、等高儀、經(jīng)緯儀和無線電長短波收發(fā)報機等??蒲腥藛T利用這些設(shè)備進行了授時、測地及編歷工作,還開展了觀測日象(太陽黑子、耀斑、日珥等)、氣溫與時計變差的關(guān)系、測定南京經(jīng)緯度、研究流星的原理等研究工作。

鼓樓測候所:天文研究所建立初期在此辦公

籌建紫金山天文臺是當(dāng)時天文研究所的首要任務(wù)。高魯多次親登紫金山第一峰勘察,并聘請南京市工務(wù)局李宗侃工程師設(shè)計天文臺建筑圖。就在高魯全力以赴籌建天文臺之際,國民政府任命高魯為中國駐法國公使,使他的建臺籌劃中斷。

余青松繼任所長后,繼續(xù)推進籌建任務(wù),更是不遺余力、不畏勞苦,親自進行勘測設(shè)計。期間,因?qū)O中山陵園建設(shè)要求及經(jīng)費方面出現(xiàn)問題,建臺改址為第三峰,并于1928年冬拉開序幕。在當(dāng)時戰(zhàn)亂頻仍的艱難歲月里,基建工程曾多次陷入停工的困境,但在余青松所長主持下,歷經(jīng)五年多時間的艱辛施工,終于在1934年8月25日全面竣工。9月1日舉行了落成揭幕典禮,紫金山天文臺正式啟用,天文研究所從鼓樓測候所遷至紫金山上辦公,從此翻開了我國近代天文研究的扉頁。

得益于余青松所長的匠心規(guī)劃和設(shè)計,紫金山天文臺建筑群整體布局即合理又美觀,后輔以古天文儀器陳列室外,相得益彰,在國際上也頗負(fù)盛名。四座觀測室中,分別安放了600毫米反射大赤道儀,200毫米折射赤道儀和海爾單色光觀測鏡,135毫米超人差自動子午儀,100毫米羅氏變星攝影機等現(xiàn)代天文儀器,大赤道儀是當(dāng)時遠(yuǎn)東最大的望遠(yuǎn)鏡。

中央研究院天文研究所紫金山天文臺建成時全景

不過,彼時的紫金山天文臺只是國立中央研究院天文研究所的辦公和觀測基地,而紫金山天文臺真正成為機構(gòu)名稱還是1950年5月20日歸屬中國科學(xué)院之后的事。中國科學(xué)院紫金山天文臺本部雖曾兩度遷址,上世紀(jì)80年代初至鼓樓,2017年10月至仙林,但紫金山上的天文臺舊址作為中國近代天文研究的起點,承載著非凡的歷史記憶,早已成為人們心中的永恒。

中國科學(xué)院紫金山天文臺仙林園區(qū)

參考資料:

《中央研究院天文研究所的建立和演變》(中國科學(xué)院檔案館官網(wǎng))

《紫金山天文臺五十年》(南京大學(xué)出版社)

附:

《國立中央研究院天文研究所·紫金山天文臺》

余青松 撰

【《宇宙》第6卷第1號(1935年7月)第1-10頁】

紫金山天文臺是國立中央研究院天文研究所首先建設(shè)的一個天文臺,位于南京太平門外紫金山第三峰,即天堡城附近。其建筑以及設(shè)備不獨為我國最完備之天文臺,更可稱為東亞的最新式者;現(xiàn)已大部完成,所以特別介紹于此,想必為關(guān)心天文學(xué)者所樂聞。

國立中央研究院天文研究所自從成立到現(xiàn)在,其間大部分的工作都用在計劃和購置儀器以及建筑紫金山天文臺方面?,F(xiàn)在主要儀器已經(jīng)安置完畢,天文臺以及附屬建筑物,也已將次告竣,設(shè)計和建設(shè)的工作可算告一段落?,F(xiàn)在把本所建設(shè)時期作一個總介紹,也就是紫金山天文臺建設(shè)的經(jīng)過。

(1)地點 本所成立的時候,借用市政府所有的鼓樓作為辦公地點。鼓樓地位在南京城的中心,車馬喧鬧,燈光照耀,雖欲改造也不適于天文研究之用。故當(dāng)初即作暫用之計。另在首都城箱內(nèi)外尋覓適當(dāng)?shù)攸c。中間曾經(jīng)假定了四個地點:第一個是紫金山最主峰,第二個是北極閣,第三個是清涼山,第四個是紫金山天堡城遺址之下。結(jié)果是用了第四個地點。地點決定后就著手興筑上山汽車道,因為建筑時運輸材料是必需的。上山車路在南京附近還是第一次開筑,山上巖石頗多,轟擊不易,所以經(jīng)過許多困難,歷時兩年,始告完成。路面闊二十尺,自太平門龍脖子起到天文臺共長四里?,F(xiàn)在本所所點范圍,有地約四十七畝,系由陵園管理處劃租,年納租金七十元。天文臺之位置為

經(jīng)度:東 7時55分18秒

緯度:北 32°4′2″

高度:約267公尺(編者注:米)

從臺上可以望見城市陵園后湖長江。惟現(xiàn)在因警備司令部將紫金山一帶劃在警備區(qū)域之內(nèi),限制登臨,所以本所天文臺也未能公開參觀。

(2)組織 本所現(xiàn)在有所長兼研究員一個人,研究員三人,助理員四人,事務(wù)員一人,會計庶務(wù)暨圖書管理員均由助理員兼任。此外有通信研究員五人。北平天文陳列館為本所之所屬機關(guān)。

(3)建筑及設(shè)備 本所主要建筑分為六座:

(一)天文臺本部

(二)子午儀室

(三)赤道儀室

(四)變星儀室

(五)職員宿舍

(六)所長宿舍

位置在山脊兩個小峰之間,全部成半圓形,向南背北。中間為花園及球場。此外有大門和門房在本部之北,蓄水池及氣象塔在東小峰上。領(lǐng)地周圍則有公勤廠鐵絲網(wǎng)圍繞。天文臺各座都用紅磚水泥砌,外墻包本虎皮石,各層地板及平頂均用鋼骨水泥,鋼窗,所以是完全防火建筑。兩座宿舍則為節(jié)省起見用木窗木地板,其余材料也和天文臺一樣,所以可算是半防火建筑。天文臺和他種建筑不同的地方,其一須有活動的屋頂,其二須有極穩(wěn)固的儀器基座,其三基座須不受地板震動的影響。這三點在建筑上都已顧到。子午儀所觀測的只在南北線上,所以屋頂上開成一種平長方甲板形式,在六條鐵軌上移動。鐵軌亦能自動彈上,南北墻上有鐵簾窗,這樣在南北線上可以完全開啟。其他儀器須能看天空的任何方位,所以屋頂也取活動半球形式。大赤道儀的圓頂,對徑八公尺,系用鐵架及紫銅外皮制造,用電機發(fā)動。小赤道儀的圓頂用木架木板外蓋毛氈,用人力推動,系蔡司所制。變星儀圓頂式樣相同而較小,系令本地工人仿造。各圓頂外層均涂鋁漆。

各部建筑除三所小的系參考基泰工程司所設(shè)計外,其余都由余個人自行設(shè)計繪圖,并由余主持與各職員共同監(jiān)工建筑。始終未用包工制度,蓋因為當(dāng)初會試招標(biāo),但各廠家因天文臺建造素?zé)o經(jīng)驗,又在山上,多數(shù)不敢嘗試,或開價超過實價至三四倍左右,當(dāng)然不能成議。

本部系二層建筑,取長方形,后連大赤道儀圓頂室。長方屋上層為各辦公室研究室圖書室會客室等,下層為儲藏室機器室庶務(wù)室工役室等,圓頂下層則為照相暗室。下面石階直達(dá)圓頂正門,石階中段有玻璃牌坊橫跨之,平臺及圓頂周圍均用天壇式人造石欄,頗有中式建筑風(fēng)味。

小赤道儀室中部圓頂對徑五公尺半,安設(shè)二百公厘(編者注:毫米)折光赤道儀一座。附屬有研究室太陽分光儀室照相暗室等。太陽分光儀之定天鏡則置于室外南頭之磚座上,距離四公尺。此室由研究員高平子主管。

子午儀室是為安設(shè)子午儀用的。但下層尚有一地室,安設(shè)電氣主鐘二具,因為天文鐘和子午儀關(guān)系最密切,放在一起最相宜。這地室用木屑填實四周溫度終年不變。有關(guān)子午儀無線電收報機記時儀等,也都附置在內(nèi)。此室由研究員李銘忠主管。

變星儀室形似方塔,高凡四層。上面圓頂對徑四公尺,內(nèi)設(shè)一百公厘之羅氏式變星照相鏡一具,其下有研究室暗室等。儀座高十二公尺,方形中空。這樣可以把日光從塔頂反射到塔底,預(yù)備日后增設(shè)太陽分光儀之用。此室由研究員陳遵媯主管。

職員宿舍凡三層,屋頂平臺也用鋼骨水泥,形式和天文臺本部相似,內(nèi)部裝飾較為簡省。中層可住有家眷者二家,上層則備單人住宿,下層作廚房和仆役室。東宿舍建筑取小住宅形式,系所長住宅。

各部建筑的價格現(xiàn)在也總括報告一下:天文臺路約二萬五千元,天文臺本部約五萬元,子午儀室約三萬七千元,小赤道儀室約一萬三千元,職員宿舍約三萬五千元,所長宿舍約一萬五千元,變星儀室約一萬二千元,其余建筑共計一萬余元??傆嫾s十九萬元。

儀器 本所儀器除一部分由前中央觀象臺移交外,新購者甚多,約價二十三萬元?,F(xiàn)在把主要的儀器分列如下:

六百公厘反光赤道儀一具,另附有石英制雙層棱鏡分光攝影器一具。此儀上面除大反光鏡外,還有一個二百公厘的折元鏡,用為攝影時的指導(dǎo)星位的工具,稱為導(dǎo)鏡,兩個覓星的小遠(yuǎn)鏡,和活動照片夾子等等。一切動作都用電力。觀測臺可以旋轉(zhuǎn)升降也用電力。此儀約十二萬二千元。

小赤道儀一具,是合二百公厘的目視遠(yuǎn)鏡和一百五十公厘的攝影鏡而成的。附屬有太陽放大攝影器,日珥觀測器,測微器,物鏡,棱鏡等等。此儀用重力旋轉(zhuǎn),可用電力校正速度。觀測用梯椅只用人力移動。此儀約四萬四千元。以上兩赤道儀都是蔡司公司制造。

一百三十五公厘子午儀一具,日內(nèi)瓦制造。此儀約三萬四千元。

一百公厘羅氏變星攝影鏡一具,美國制造。此儀約六千五百元。

海爾式太陽分光儀一具,美國制造,此儀約三千六百元。

蓄得式主仆電氣時鐘二副,英國制造。每副約四千余元。

厘勿賴電氣時鐘一具,德國制造。約四千余元。

菩理忒計時儀一具,法國制造。

打字計時儀一具,瑞士制造。

那廷時計四具,瑞士制造。

無線電收報器二具。

四寸至五寸對徑遠(yuǎn)鏡折光者三具,反光者一具。

等高儀一具,六分儀一具,磁力儀一副。

自記氣象儀器一副。

工具機械一副。

圖書 本所成立時承受前中央臺的圖書作為基本,以后陸續(xù)承國內(nèi)外各天文臺和各機關(guān)的贈與和歷次的購進,現(xiàn)在約計有六千冊。其中有不少星圖星表和舊天文雜志,均甚珍貴。最近從兩位英國藏書家轉(zhuǎn)讓的全套天文藏書和全套的星表,尤其難得。各書分類大概為中文書三千三百余冊,西文書三千余冊,其中有六百廿十冊,是已經(jīng)裝訂的雜志,三百三十六冊是各天文臺刊物,此外有草訂書約一千冊,星圖約三千張。每年訂雜志三十余種,和世界各天文臺及研究機關(guān)多有交換。

(4)研究工作 本所研究計劃大概分為四項:

第一項:恒星的分光光度研究 此種研究系將恒星的光譜在大赤道儀的石英分光攝影器上攝取照片,然后研究光譜中光度分配的情形。余前在立克天文臺時曾經(jīng)做過恒星中紫外部分光度的專門研究,現(xiàn)在擬繼續(xù)前功,希望在此種研究中能得到一些星體熱度的較進步的知識,和恒星蒙氣中氫原子狀態(tài)的較明了的了解?,F(xiàn)在擬先從B型和A型星著手,以后再推廣到其他各型的星體。

第二項:太陽的研究 太陽分光儀上的太陽觀測由研究員高平子及助理員李鑒澄李光蔭擔(dān)任。觀測現(xiàn)象為黑子,光斑,氫中的譜斑,爆發(fā)現(xiàn)象和太陽四周的日珥。因為此種現(xiàn)象變化很快,所以國際間有一種合作把觀測時間平均分配,要使沒有間斷。現(xiàn)在有十二所天文臺加入合作,平均分配在地球的各經(jīng)度上,本臺即為其中之一?,F(xiàn)定每日觀測四次,每次三十分鐘。觀測的結(jié)果將在巴黎墨屯天文臺集中。將來的研究希望能把太陽蒙氣內(nèi)的變化和地上各現(xiàn)象的變化——如地磁力,空氣電流,氣象現(xiàn)象——得到更顯明的解釋。

第三項:短周期變星的研究 短周期變星一名造父變星,其研究也是國際合作問題之一,本所亦經(jīng)加入。此類變星可在變星儀上攝影,然后作光度的研究。由研究員陳遵媯擔(dān)任。合作的總匯地點是在哈佛大學(xué)天文臺。

第四項:關(guān)于子午儀之研究 子午儀上的觀測和記時儀以及天文時鐘都有深切的關(guān)系,研究員李銘忠在做子午儀正式研究之前,現(xiàn)在先作各式天文時鐘和記時儀的研究,復(fù)研究無線電受時信號的各種問題。

除此之外,可做的工作,如太陽黑子星圖星云的攝影,變星小行星的測量,彗星流星新星月掩星等的觀測,有的曾經(jīng)試做,有的尚未開始。又中國古代天文的研究仍舊擬由高平子繼續(xù)進行。

授時及歷書 自國民政府成立以后頒布的國民歷向來都由本所推算。天文年歷一種曾經(jīng)出過三年,后來因為人的需要和工作印費不很相稱,所以停止。首都正午放音前在鼓樓時原由本所擔(dān)任,后來本所遷至紫金山管理不便,已交由首都民眾教育館接辦,但在放音前數(shù)分鐘仍先與本所對鐘一次。

天文名詞的統(tǒng)一 此項工作數(shù)年前曾經(jīng)由研究員高平子開始。后來由教育部召集天文數(shù)學(xué)物理名詞討論會,收集各方草案,討論決定。本所曾派代表二人出席?,F(xiàn)在天文名詞表已由國立編譯館出版,共計一千余名,有英法德日四國文字對照。以后編譯天文書籍,便利不少。

日食觀測委員會的組織因為民國三十年有一個重要的日全食經(jīng)過中國中部,所以國內(nèi)天文家有日食觀測委員會的發(fā)起。各方代表曾在本所開成立會,選舉蔡孑民(編者注:即蔡元培)先生為會長。

(5)刊物 本所刊物數(shù)量現(xiàn)在還很少。已出版的計有集刊一種:暫定《南京鼓樓經(jīng)緯度報告》高平子編。??谝环N:《史日長編》,高平子著,此書是把中國歷史上的年月日用現(xiàn)代天文家通用的一種連續(xù)周期名為儒略周日來徹底整理,這樣任何二日的真距離極易查得。??诙N:《星象統(tǒng)箋》,高魯著,這是中國星名變遷的研究。此外還有《流星論》,陳遵妙著;《恒星光譜的光度研究》,余青松著,英文本。

(6)古天文儀器 北平舊儀器于二十二年五月奉令南遷,六月間從津浦路南下,計有七件即簡儀,渾儀,圭表,漏壺兩個(此數(shù)件最古),小地平儀,小天體儀(此兩件清末鑄);這都是在臺下的,臺上各件因搬運困難暫時不動。這幾件南下后暫留浦口車站,至二十三年二月一日長江輪渡已告成乃得渡江,運至天文臺地址,現(xiàn)已裝置完畢,所以紫金山天文臺上可算集新天文的大觀了。

輪值主編:王英、杜福君

編輯:王科超

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2022-07-25