注：本文及《星光偵探》《鏡中宇宙》兩篇文章最初譯成于2004-2005年并發(fā)表于個(gè)人主頁(yè)，最近對原始譯文作了修改及圖片補充，在此發(fā)出修訂版。
Alan W. Hirshfeld，編譯自Sky& Telescope, Vol. 107, No. 4 (2004)
從一項新奇事物發(fā)展成為一種強有力的科研工具，天體攝影最終走向了成熟。
1930年，愛(ài)德溫·哈勃（Edwin Hubble）宣布了一項自伽利略首次將望遠鏡對準星空以來(lái)最為重要的天文發(fā)現。原先認為寧靜漂浮在真空中的星系實(shí)際上正以不可思議的速度相互飛離；宇宙正在膨脹。哈勃非凡的發(fā)現引發(fā)了對認識的深遠影響：宇宙誕生于一百多億年前的原始火球中。在新的證據面前，長(cháng)期占據統治地位的靜態(tài)無(wú)窮宇宙觀(guān)念在很大意義上消亡了。哈勃跨時(shí)代的發(fā)現促成了現代宇宙學(xué)研究——這是關(guān)于宇宙誕生、演化和消亡的科學(xué)。今天，該領(lǐng)域取得的成就依舊如同在哈勃的時(shí)代那般引人注目。
上圖：自從1839年法國科學(xué)院首次公布以來(lái)，銀板照相法就算沒(méi)有立即鼓舞起當時(shí)的專(zhuān)業(yè)天文學(xué)家，也激起了全體公眾的想象力。這張未標注日期的照片拍攝的是銀板攝影師約翰·H·菲茨吉本（John H. Fitzgibbon，1819-1882）在密蘇里州圣路易斯的工作室中的情形，他正在使用銀板照相藝術(shù)的多種工具。這一過(guò)程令人厭煩、低效且有害，但卻能以非凡的細節記錄影象。（圖片提供：霍頓圖書(shū)館哈佛劇院收藏）
那么哈勃作出他那著(zhù)名發(fā)現的基礎是什么？是什么使得他可以成功完成當時(shí)最富挑戰性的觀(guān)測？哈勃的工作并非獨一無(wú)二，它實(shí)際上是長(cháng)達十多年的科技進(jìn)步的頂峰，這樣的進(jìn)展在人類(lèi)的歷史上少有。膨脹宇宙的發(fā)現實(shí)際上要依賴(lài)于3項重要技術(shù)的組合：天體攝影術(shù)、天體分光學(xué)以及龐大而精密的望遠鏡的出現。它們是誕生于19世紀中葉的“新”天文學(xué)，也就是天體物理學(xué)的利器。天體物理學(xué)的支持者們繞過(guò)了關(guān)于天體位置和運動(dòng)的成熟研究，轉而去回答更加基本的問(wèn)題：恒星是由什么物質(zhì)組成的？它們如何產(chǎn)生？為什么會(huì )發(fā)光？宇宙的結構是什么？宇宙的過(guò)去和未來(lái)又是怎樣的？
要回答這些問(wèn)題，就需要有專(zhuān)門(mén)的工具將天體的暗淡光芒記錄下來(lái)，以供人們在實(shí)驗室中詳查。通向這種令那些對此不屑一顧的專(zhuān)業(yè)同行感到汗顏，而他們自己也因這些舉動(dòng)而杰出。
如果說(shuō)哈勃總結了科學(xué)突出成就的故事，這個(gè)故事的第一幕就應該發(fā)生在19世紀40年代的愛(ài)爾蘭。在這里，哈勃的精神鼻祖——第三代羅斯（Rosse）伯爵威廉·帕森斯（William Parsons）夢(mèng)想著(zhù)造出世界上最大的望遠鏡。經(jīng)過(guò)幾年的試驗，羅斯伯爵成功建造了他那口徑6英尺、長(cháng)58英尺的金屬反射鏡列維坦（Leviathan），并在氣候變化無(wú)常的愛(ài)爾蘭嘗試著(zhù)使用它來(lái)獲取成果。（最近列維坦安裝了新的鏡筒和現代的鍍鎳鋁制主鏡，重新恢復了使用。）
羅斯伯爵和哈勃都巡視了他們所處時(shí)代的可見(jiàn)宇宙邊緣，使用了他們各自時(shí)代最大的望遠鏡。羅斯伯爵畫(huà)下了他眼中所見(jiàn)的事物；哈勃為了完成這個(gè)任務(wù)則應用了照相機和分光儀，并使用了加利福尼亞州威爾遜（Wilson）山巔的100英寸反射鏡。正是羅斯伯爵在1845年發(fā)現了神秘的“旋渦”星云，而78年后，哈勃確認它們就是遠方的銀河系。
雖然羅斯伯爵裝備了當時(shí)最為龐大的儀器，但卻受限于維多利亞時(shí)代的科學(xué)；他不具備綜合理解自己所見(jiàn)天體真實(shí)面目的基礎。而在另一方面，哈勃的宇宙卻是一座廣闊的實(shí)驗室，一片能讓哈勃運用發(fā)展中的物理知識來(lái)解釋自然秘密的領(lǐng)地。將這兩位在時(shí)間上相差數十年的天文學(xué)家聯(lián)系到一起的橋梁，要追溯到1839年1月巴黎一次轟動(dòng)性的公眾通告：路易·雅克·芒戴·達蓋爾（Louis-Jacques-Mandé Daguerre）以化學(xué)方式在金屬板上成功記錄下了永久的影象。
上圖：這張2毫米寬的銀板照片序列拍攝的是滿(mǎn)月，由紐約卡南代瓜（Canandaigua）的塞繆爾·德懷特·漢弗萊（Samuel Dwight Humphrey）在1849年9月1日晚間拍攝。他使用8英寸焦距的鏡頭記錄下了月球表面空前的細節，照片在銀板照相過(guò)程中已經(jīng)經(jīng)過(guò)了鏡像翻轉。注意照片序列旁邊的手寫(xiě)曝光時(shí)間。這些照片據信屬于現存最早的月球照片之列。（圖片提供：哈佛大學(xué)天文臺）
早期的成功
>幾千年來(lái)，天文學(xué)家用來(lái)研究天空的唯一光學(xué)儀器就是自己的眼睛。眼睛對天文學(xué)研究來(lái)說(shuō)不能算是完美的設備：它收集光線(xiàn)的口徑太小，不能放大物體，不能記錄所見(jiàn)的場(chǎng)景，也不能積累在一段時(shí)間內所感受到的光子。17世紀望遠鏡的發(fā)明克服了人眼的前兩個(gè)局限；而攝影術(shù)的引進(jìn)則征服了后兩個(gè)。
1840年3月，銀板照相的先驅者之一、紐約的藥劑師約翰·威廉·德雷珀（John William Draper）在曼哈頓廣場(chǎng)一座高樓的樓頂拍下了第一張粗糙的月球照片。3年后，德雷珀記錄下了太陽(yáng)光譜。1845年，法國物理學(xué)家讓·巴納德·萊昂·傅科（Jean-Bernard-Léon Foucault）和阿曼德·希波呂忒·路易·斐索（Armand-Hippolytr-Louis Fizeau）獲得了一張令人滿(mǎn)意的太陽(yáng)照片。接下來(lái)的進(jìn)展要歸功于波士頓的銀板攝影師約翰·亞當斯·惠普爾（John Adams Whipple）和鐘表匠兼哈佛大學(xué)天文臺首任臺長(cháng)威廉·克蘭奇·邦德（William Cranch Bond）之間的合作。
上圖：1840年初，繼路易·雅克·芒戴·達蓋爾并不成功的嘗試后，紐約藥劑師約翰·威廉·德雷珀（1811-1882）拍到了首張月球照片，揭示了月面的細節。最初的照片據信是毀于紐約自然歷史會(huì )堂的一場(chǎng)大火，當時(shí)它們被保存在那里。1843年，德雷珀成功拍攝了太陽(yáng)光譜，光譜線(xiàn)在紅外和紫外波段都清晰可見(jiàn)。他在照相化學(xué)反應以及光與熱的關(guān)系方面所作出的基礎性工作使得他成為美國最早的一批科學(xué)家之一。
邦德的觀(guān)測記錄表明，當惠普爾讓他把照相機固定到天文臺的15英寸大型折射鏡上時(shí)，他偶然意識到了這一點(diǎn)；但為了遷就他的?？?，邦德時(shí)常要停下自己的工作。[在數十年后的1870年，邦德的這個(gè)看法由火星衛星發(fā)現者阿薩夫·霍爾（Asaph Hall）再度提出，當時(shí)霍爾是抱怨用折射鏡從事光譜觀(guān)測的苦頭。]而早期使用望遠鏡拍攝太陽(yáng)的嘗試卻只是讓他兒子喬治·菲利普·邦德（George Philips Bond）的袖子著(zhù)了火。1849年，惠普爾和邦德拍攝了月球詳盡的影象。這張照片以及后繼者的大小只有2.5英寸，它們在1851年的倫敦博覽會(huì )上導致了轟動(dòng)效應——宇宙似乎被“帶到了地球上”。
上圖：一張接近上弦時(shí)分的月球銀板照片，是1852年2月26日由攝影家約翰·亞當斯·惠普爾使用哈佛大學(xué)天文臺的15英寸折射鏡拍攝的?；萜諣柡吞煳呐_臺長(cháng)威廉·克蘭奇·邦德先前拍攝的類(lèi)似照片已經(jīng)在1851年的倫敦博覽會(huì )上引起了轟動(dòng)。（圖片提供：哈佛大學(xué)天文臺）
1850年，惠普爾和邦德在進(jìn)行了1分半鐘的曝光后拍下了第一批恒星的影象，拍攝對象包括織女星和北河二雙星。翌年，喬治·邦德用銀板照相法拍攝了木星赤道上的云帶?？紤]到月球與木星攝影所需要的時(shí)間相近，而木星的距離更為遙遠，他推斷木星表面的反照率要更高。這是羽翼未豐的天體攝影術(shù)取得的第一項科學(xué)成果。
上圖：威廉·克蘭奇·邦德（1789-1859）死前共執掌哈佛大學(xué)天文臺20年。他的兒子喬治·菲利普·邦德接了他的班。在羽翼漸豐的天體攝影領(lǐng)域中，邦德父子與約翰·亞當斯·惠普爾一道與最初的成功密切關(guān)聯(lián)。
盡管早期有過(guò)這些成功的事例，大多數職業(yè)天文學(xué)家卻還是回避了攝影的過(guò)程。那時(shí)的攝影術(shù)是有害的、不精密的，而且還是低效的。只有少數天文學(xué)家預見(jiàn)到了這項新技術(shù)的潛力，認為它可以超越用人眼直接觀(guān)看望遠鏡目鏡時(shí)的效果。從19世紀50年代到80年代，天體攝影上的大多數進(jìn)展都是由獨立于學(xué)術(shù)機構的天文愛(ài)好者作出的。1852年，英國的印刷機發(fā)明者沃倫·德拉魯（Warren De la Rue）開(kāi)始著(zhù)手于努力改進(jìn)月球攝影質(zhì)量，這項工作持續了將近10年。他的工具是自制的13英寸反射鏡（后來(lái)又配備了轉儀鐘），以及曝光更快的濕火棉膠攝影術(shù)。后一技術(shù)是一年前由他的同胞、雕刻家、攝影家弗雷德里克·斯科特·阿徹（Frederick Scott Archer）引進(jìn)的。德拉魯的月球照片在放大到8英寸后仍舊生動(dòng)而清晰。作為證據，這些照片連帶他那不可置信的月球立體圖象為關(guān)于月球地貌火山起源的爭論增添了可能性。
上圖：英國天文愛(ài)好者沃倫·德拉魯（1815-1889）在1851年的倫敦博覽會(huì )上看到了惠普爾和邦德拍攝的月球銀板照片后，自己開(kāi)始從事天體攝影。使用濕火棉膠底片和自制的13英寸轉儀鐘折射鏡，德拉魯給月球攝影帶來(lái)了戲劇性的進(jìn)步。在早期力圖使實(shí)測天文學(xué)家支持天體攝影的努力中，他那詳細的報告起了至關(guān)緊要的作用。
皇家天文學(xué)會(huì )對此留下了深刻的印象，并資助德拉魯建造了一架專(zhuān)門(mén)的望遠鏡照相機（太陽(yáng)全色照相儀），用以監測太陽(yáng)黑子、拍攝日食。1860年7月18日，德拉魯和意大利天文學(xué)家安吉洛·塞奇（Angelo Secchi）拍攝的日食照片顯示，日珥確實(shí)是太陽(yáng)上而非月球上的現象。（那時(shí)候，日珥只能在日食時(shí)被觀(guān)測到，這就使人們對它起源的認識很不確定。）1861年，德拉魯用立體圖象說(shuō)明，黑子是位于太陽(yáng)光球層（也就是太陽(yáng)的可見(jiàn)表面）上的凹陷。通過(guò)他向科學(xué)團體所作的詳盡攝影報告，他為他的天文同行在日后的進(jìn)展鋪平了道路。
同時(shí)，美國人劉易斯·莫里斯·拉瑟弗德（Lewis Morris Rutherfurd）放棄了他的法律職業(yè)，于1856年在位于曼哈頓第2大道第11街（2nd Avenue, 11th Street）的自家花園一角建立了一座天文臺。受邦德父子在哈佛大學(xué)天文臺所作工作的啟發(fā)，拉瑟弗德給他的11.25英寸菲茨（Fitz）折射鏡配置了一架照相機，以圖研究天體攝影的價(jià)值。根據他自己嚴苛的標準，他最初拍攝的月球、行星和恒星的濕火棉膠影象是失敗的。他意識到，造成這一后果的罪魁是，他的望遠鏡更適合目視觀(guān)測而非攝影。望遠鏡的物鏡的設計是在可見(jiàn)光黃綠波段表現最佳，眼睛在這里是最為靈敏的；然而19世紀的照相乳膠主要是對藍光的靈敏度最高。經(jīng)過(guò)多年艱苦的工作（包括對太陽(yáng)光譜最早的照相研究），拉瑟弗德為他的望遠鏡更換了一塊自己設計的“攝影用”主鏡。這樣，他只需曝光幾分鐘就可以拍攝出邊緣相當明晰的恒星、雙星和星團影象了。
上圖：19世紀60年代，曾做過(guò)律師的紐約天文學(xué)家劉易斯·莫里斯·拉瑟弗德（1816-1892）與望遠鏡制造工亨利·菲茨（Henry Fitz）一道，開(kāi)發(fā)了“攝影用”折射鏡的關(guān)鍵部件。他用這些設備獲取了月球、星團和太陽(yáng)光譜的高質(zhì)量照片。
拉瑟弗德在1865年發(fā)表于《美國科學(xué)雜志》（America Journal of Science）上的一篇文章中寫(xiě)道，“用這樣的中等口徑望遠鏡就可以拍下9等星。這種能力證明，應該發(fā)展和提高攝影術(shù)在測繪星空方面的應用，而在一些測量活動(dòng)中，它顯示出了長(cháng)久以來(lái)被拖延且已經(jīng)令人失望的希望?！?/p>
1868年，拉瑟弗德將他的11.25英寸折射鏡更換為一架口徑13英寸的望遠鏡，這架望遠鏡的目視物鏡可以在安裝一片輔助透鏡后改作攝影用。在接下來(lái)的10年中，他為昴星團、鬼星團以及其他星團拍攝了大量底片，還制造了桌面式千分尺陣列來(lái)測定星團成員星的位置。（在濕火棉膠底片上，恒星的影象很黯淡，無(wú)法與底片自身的微小斑點(diǎn)區分開(kāi)來(lái)。因而拉瑟弗德在同一底片上拍攝兩組并行的影象，一組曝光時(shí)間長(cháng)，另一組要短些；所有恒星的影象都是雙重的，但火棉膠底片自身的斑點(diǎn)只有一組。）
拉瑟弗德從沒(méi)有達到他的初衷：證明攝影術(shù)在天體測量學(xué)——對星體位置的精確測量——上的價(jià)值；他的興趣更傾向于攝影的進(jìn)步和分光技術(shù)，而非數據處理。然而，天文學(xué)家本杰明·阿普索普·戈爾德（Benjamin Apthorp Gould）等人日后對這些星團照片的分析卻說(shuō)明了拉瑟弗德的論點(diǎn)，也就是有了天體攝影術(shù)和合適的測量方法，“老”天文學(xué)的關(guān)鍵分支——天體測量學(xué)研究可以更有效地進(jìn)行；同時(shí)，這也是向一個(gè)被1889年的《科學(xué)美國人》雜志稱(chēng)為“迄今美國最卓越的私人科學(xué)家”的人所作的頌詞。
先驅式的天體攝影家
上圖：紐約醫生亨利·德雷珀（Henry Draper）（1837-1882）在設計建造鍍銀玻璃主鏡反射望遠鏡、天體攝影和恒星光譜型等方面作出的先驅性努力大大促進(jìn)了19世紀70至80年代實(shí)測天體物理學(xué)的發(fā)展。（圖片提供：哈佛大學(xué)天文臺）
當拉瑟弗德在位于城市中的天文臺拍攝天空時(shí)，他的同胞，紐約人亨利·德雷珀正在通過(guò)顯微鏡拍攝銀板照片，來(lái)為他關(guān)于人體脾臟的醫學(xué)論文準備插圖。1857年，第一個(gè)拍攝月球的人約翰·威廉·德雷珀的兒子——20歲的亨利畢業(yè)了，這個(gè)年齡對于考取行醫執照來(lái)說(shuō)還太年輕。他進(jìn)行了一次歐洲之旅。在比爾（Birr）城堡，他看到了羅斯伯爵那龐大的列維坦望遠鏡。當返回美國的時(shí)候，德雷珀決定在他的住家——亨德森的哈斯?。℉asting-on-Hundson）建造美國第一座專(zhuān)門(mén)用于天體攝影的天文臺。（現在這里是博物館兼檔案館。）他向聲明遠揚的英國天文學(xué)家約翰·赫歇爾（John Herschel）征求意見(jiàn)，赫歇爾建議他放棄從艾薩克·牛頓（Issac Newton）時(shí)代延用下來(lái)的復雜金屬反射鏡，改用完美的研磨玻璃鍍銀鏡片。亨利和他的哥哥丹尼爾（Daniel）開(kāi)始用自己設計的腳踏車(chē)研磨機工作——除了一次讓狗沿固定軌道奔跑的失敗試驗以外。他們一起制造了一系列實(shí)用的玻璃反射望遠鏡，最大口徑達到了28英寸。
亨利詳盡的報告《建造口徑15英寸半的玻璃望遠鏡，及其在天體攝影上的用途》成為一代又一代天文愛(ài)好者自制望遠鏡的標準手冊。他創(chuàng )下了多個(gè)天體攝影里程碑，其中包括第一次記錄恒星光譜（織女星，1872年）和第一次拍攝獵戶(hù)座大星云（1880年）等等。1882年，在亨利45歲因肺炎去世后，他那拍攝和分析恒星光譜的空前工作中斷了。這項計劃由亨利的遺孀安娜·瑪麗·帕爾默（Anna Mary Palmer）贊助哈佛大學(xué)天文臺繼續進(jìn)行。它的意義在于獲取了現代照相光譜分類(lèi)的原則。1924年，該計劃編成了紀念碑式的德雷珀恒星光譜表（Draper Catalogue of Stellar Spectrum）。
天體物理學(xué)的興起
1874年的金星凌日卻使天體攝影成為正規研究手段的進(jìn)程產(chǎn)生了短暫但很顯著(zhù)的倒退。這次天象給人們提供了一次準確測量日地距離的罕見(jiàn)機會(huì )，而人們對照相機這只“公平”的眼睛寄予厚望，希望它能消除目視觀(guān)測帶來(lái)的幻覺(jué)。然而，美國、法國和德國的照相小組使用不同的設備和觀(guān)測方法，卻都沒(méi)有從照相底片上提取出可靠的數據。日后，由14國天文學(xué)家組成的討論組在總結中表示了對1882年下一次金星凌日使用攝影方法觀(guān)測的不贊同。在1886年向圣彼得堡科學(xué)院提交的一份報告中，普爾科沃（Pulkovo）天文臺臺長(cháng)奧托·威廉·斯特魯維（Otto Wilhelm Struve）總結了傳統天文學(xué)家的普遍感受：“上帝禁止用這些新奇迷人的東西進(jìn)行天文學(xué)研究……”[甚至直到1914年，目視觀(guān)測的擁護者珀西瓦爾·洛威爾（Percival Lowell）還將“新”天文學(xué)的流行歸因于“圖片對人們產(chǎn)生的影響”。]
上圖：這張來(lái)自美國海軍天文臺觀(guān)測隊的明膠底片拍攝下了1882年12月6日的金星凌日。（疊加的網(wǎng)格是望遠鏡光學(xué)系統引入的人為物；小斑點(diǎn)是攝影乳劑的瑕疵。）美國與法國都屬于在1882年的金星凌日中繼續使用攝影手段的少數國家之列。（圖片提供：美國海軍天文臺圖書(shū)館）
在對金星凌日的“山崩”覺(jué)醒后，一場(chǎng)雙重的革命將攝影術(shù)推入了世界各大學(xué)術(shù)性天文臺：第一，人們發(fā)明了“超級靈敏”的動(dòng)物膠基底溴化銀干板，這樣的底片只需曝光1/10秒，得到的影象細節就可以與濕火棉膠底片曝光10秒，或銀板曝光30分鐘所得的相媲美；第二，一批新興的職業(yè)研究者——天體物理學(xué)家——的地位逐漸升高，他們將攝影術(shù)（以及分光術(shù)）視為獲取天體本質(zhì)信息的重要工具。而相當重要的一點(diǎn)是，19世紀80年代的幾項大型目視天文計劃都沒(méi)有得到可靠的結果，其中包括恒星光度的測量、光譜分類(lèi)以及對彌漫星云結構的研究。
當照相機揭示了大量從未被肉眼觀(guān)測過(guò)的天體時(shí)，目視觀(guān)測的局限性進(jìn)一步顯現了。英國工程師安德魯·安斯利·康芒（Andrew Ainslie Common）用他自制的36英寸反射鏡拍攝了獵戶(hù)座大星云的照片，顯現出了遠比目視所見(jiàn)更多的發(fā)光氣體渦旋結構。他的英國同胞艾薩克·羅伯特（Isaac Robert）將20英寸反射鏡拍攝的照片出版為一本清晰的星團、星云影集；他那“真正的”蟹狀星云影象邊緣比最熟練的畫(huà)技所能描繪的還要清楚。1891年，德國天文學(xué)家馬克斯·沃爾夫（Max Wolf）通過(guò)攝影術(shù)發(fā)現了一顆小行星（323號Brucia）；一年后，加州利克天文臺的愛(ài)德華·愛(ài)默生·巴納德（Edward Emerson Barnard）用同樣的方法捕獲了一顆新的彗星。（月球和行星天文學(xué)長(cháng)久以來(lái)被目視觀(guān)測所統治。在19世紀的底片所需要的曝光時(shí)間內，湍動(dòng)的地球大氣不可避免地會(huì )抹去天體表面的細節，而在行星圓面準確落到焦點(diǎn)的那一刻，眼睛還是比較穩定的。）
上圖：使用19世紀70年代引進(jìn)的新型干板攝影術(shù)的天文學(xué)家不再受限于過(guò)時(shí)的濕板技術(shù)所要求的較短曝光時(shí)間。1880年9月30日，亨利·德雷珀用他的11英寸折射鏡進(jìn)行了51分鐘的曝光，記錄下了獵戶(hù)座大星云的第一張影象。（圖片提供：哈佛大學(xué)天文臺）上右：隨后的深空天體攝影有了迅猛的發(fā)展，這張獵戶(hù)座大星云的精細照片就是證據。它由英格蘭的安德魯·安斯利·康芒在1883年利用36英寸反射鏡拍攝，曝光37分鐘。成功拍攝這類(lèi)照片的關(guān)鍵是高精度的望遠鏡轉儀鐘。照片上方為北側。
在發(fā)現未知的潛力以外，照相機在一些更為重要的計劃中有著(zhù)很大的優(yōu)勢。早在19世紀80年代，人們就在利用攝影法確定恒星的亮度和顏色方面取得了一些進(jìn)展，這些主要是由哈佛大學(xué)的愛(ài)德華·查爾斯（Edward Charles）和威廉·亨利·皮克林（William Henry Pickering）進(jìn)行的一系列先驅性研究；然而直到20世紀，當問(wèn)題的理論和設備方面都被人們充分了解后，標準的測光方法才被采納。
對天空的大規模照相測繪始于非洲好望角皇家天文臺臺長(cháng)大衛·吉耳（David Gill）。吉耳在使用借來(lái)的商業(yè)肖像鏡頭拍攝1882年9月的大彗星時(shí)，對背景上的大量星象感到十分驚奇。由這次工作帶來(lái)的熱情，他鼓動(dòng)了手下支持天體攝影的專(zhuān)業(yè)天文學(xué)家。在那個(gè)時(shí)候，這是很危險的活動(dòng)；1887年，英國皇家學(xué)會(huì )延緩發(fā)放了吉耳的研究經(jīng)費。盡管如此，從19世紀50年代到90年代，吉耳和兩名助手用一架6英寸折射鏡拍攝了赤緯-18度以南的整個(gè)南天。他們所得的星表——好望角照相巡天表（Cape Photographic Durchmusterung，CPD）記下了454875顆恒星的位置和星等信息。CPD是更為雄心勃勃的照相天圖（Carte du Ciel）計劃的先驅?zhuān)笳咧铝τ谂臄z全天亮于14等的星體。盡管這項國際合作計劃從未完成，它的出版物和會(huì )議卻將天體攝影的方法和可能性告訴了目視天文學(xué)家。
上圖：南非好望角皇家天文臺臺長(cháng)大衛·吉耳用一支借來(lái)的2.5英寸商業(yè)肖像鏡頭拍下了1882年9月的大彗星。他被照片背景上的眾多星象（比如上面這張拍攝于1882年11月14日的照片所展現的）所震驚，開(kāi)始著(zhù)手于一項延續了5年半的南天照相巡天計劃，得到了將近455000顆恒星的位置和星等數據。他成為了專(zhuān)業(yè)天文學(xué)家中率先采用天體攝影術(shù)的改革者。（圖片提供：南非天文臺）
歷史學(xué)家威廉·西頓（William Seaton）在他對19世紀科學(xué)的研究中寫(xiě)道，“通過(guò)在望遠鏡上使用靈敏的照相底片代替人眼，我們獲得了彗星、恒星和星云的照片，而這些影象是人眼通過(guò)望遠鏡絕對不可能看見(jiàn)的……數小時(shí)的累積曝光以從前想都不敢想的深度揭示了宇宙?！彼坪跏菫榱孙@示天體攝影術(shù)的勝利，19世紀90年代間，詹姆斯·愛(ài)德華·基勒（James Edward Keeler）使用康芒捐獻給利克天文臺的36英寸反射鏡拍攝了數千個(gè)以前從未見(jiàn)過(guò)的旋渦星云。30多年后，愛(ài)德溫·哈勃揭示出，基勒所見(jiàn)的謎一般的旋渦實(shí)際上是飛馳在深空中的單個(gè)星系。
回顧19世紀，當時(shí)天體攝影的發(fā)展看起來(lái)是很混亂的，甚至可以說(shuō)是隨機的。它的支持者所遇到的阻礙不僅僅是技術(shù)上的，更有思想甚至是政治上的；許多天文學(xué)家放棄了這項尚未成熟的技術(shù)（由于當時(shí)它尚有嚴重的缺陷，這也是可以理解的），而其他一些人則只是在口頭上反對它。然而，觀(guān)念的大潮的確轉移了，任何現代化的天文臺以及本期雜志中的這篇文章證實(shí)了這一點(diǎn)。天體攝影的錯綜故事就好象是一部管弦樂(lè )作品，每種樂(lè )器依次奏響，直到最后，它們的聲音匯聚成交響樂(lè )。天體攝影的先驅試圖抒寫(xiě)的“交響樂(lè )”直到眾多天文學(xué)家開(kāi)始一齊“演奏”時(shí)方才顯現出來(lái)。
