航空先行者塞缪尔・兰利:矢志苍穹,虽败犹荣

作者:朱磊来源:蝌蚪五线谱发布时间:2016-09-26

他没上过大学,却成为大学教授;美国的空军基地和航天局都以他的名字命名;他研究载人飞机暮年折戟......这个叫兰利的美国人一生足可以写成一部百转千回的小说!

  或许你对美国第一艘航空母舰“兰利号”有所耳闻,也经常从新闻中听到美国兰利空军基地和国家航空航天局兰利研究中心的大名,你是否有些疑惑,兰利究竟是何方神圣,为何诸多美国军事设施均以兰利命名呢?

图1 - 兰利(网络图)_副本

 兰利(网络图)

图2 - 美国第一艘航空母舰“兰利号”(网络图)_副本

美国第一艘航空母舰“兰利号”(网络图)

 

  仰望星空,好奇心成了最好的老师

  1834年8月22日,塞缪尔·皮尔庞特·兰利(Samuel Pierpont Langley)出生在美国马萨诸塞州罗克斯布里一个普通的商人家庭。年幼的小兰利起初就读于波士顿拉丁文学校,小小的他对漫天的繁星广袤的银河总是充满好奇,经常抱着厚厚的天文学书籍翻来翻去。

补图5 - 为了纪念兰利对航空事业的卓越贡献,美国将他的头像印在了45美分的邮票上(网络图)_副本

 为了纪念兰利对航空事业的卓越贡献,美国将他的头像印在了45美分的邮票上(网络图)

  “太空中除了星星还有什么呢?月亮上面为什么有的地方暗有的地方亮呢?金星、水星和火星是不是也像地球一样有自己的月亮呢?……”小兰利经常拉着哥哥约翰,扑闪着大眼睛问个没完。为了满足弟弟的好奇心,让他能够更加直观地了解天河,约翰帮助小兰利制作了一架简易的天文观测仪器。在这架不起眼的仪器帮助下,小兰利利用它找到了金星的位置,看到了月亮上的陨坑和月海(注一),他还发现了木星的卫星和土星外侧美妙的行星环。天空中绚烂的景象让小兰利兴奋不已,也进一步激发了他小小的身体里求知的欲望。

 

  从野小子到大教授

  从波士顿英文高中毕业后,兰利由于经济原因而没有进入大学。尽管他很擅长制造和操作机械,但他更想从事天文学方面的工作,可对于一个高中毕业的人而言,找到这样一份工作无疑是十分困难的。后来,兰利来到了美国西部,在那里他试图从事建筑方面的工作,并向建筑师和设计师们学习了机械和绘图技巧。然而一心惦念着蓝天的兰利最终很快便厌倦了建筑工作,他毅然回到了马萨诸塞州,重新拿起了天文望远镜。始终对头顶充满未知的苍穹充满了向往的兰利,凭借顽强的毅力,通过自学获得了渊博的天文学、物理学和航空学知识。1865年,他终于获得了哈佛大学天文台的助教职位,随后调任美国海军军官学校教授。

补图6 - 1978年上映的讲述莱特兄弟传奇故事的电影《基蒂霍克之风》,影片也同样赞扬了兰利的先驱性贡献(网络图)_副本

1978年上映的讲述莱特兄弟传奇故事的电影《基蒂霍克之风》,影片也同样赞扬了兰利的先驱性贡献(网络图)

  两年后,兰利出任阿勒格尼(Allegheny)天文台首任台长,同时担任西宾夕法尼亚大学(现匹兹堡大学)的天文学教授。在一位名叫威廉·肖的匹兹堡商人资助下,兰利得以对天文台的设备进行更新,并购置了新型望远镜。正是在这台望远镜的帮助下,他利用所观测的天文数据,设计出一套精确的时间标准,即著名的阿勒格尼时间系统(注二)。

补图1 - 阿勒格尼天文台是世界著名的天文观测机构之一,兰利在天文学上的成就多数都是在这里完成的(网络图)_副本

 阿勒格尼天文台是世界著名的天文观测机构之一,兰利在天文学上的成就多数都是在这里完成的(网络图)

  要说兰利在物理学上的贡献,那就不得不提他发明的测辐射热计了。这种仪器是他为了精准测量微量的热而发明的,它的灵敏度达到十万分之一摄氏度。兰利用自己发明的仪器,对光谱可见波段和红外波段的太阳辐射强度进行了详细测定,并首次将人类对太阳光谱的认知延展到了远红外区。测辐射热计不仅为地球太阳能辐射量的测量奠定了基础,同时也可安装于高空气球上以避开大气的影响,从而进行天文观测。如今兰利早已成为了物理学中的单位,人们为了纪念他在辐射测量方面的杰出成就,将每平方厘米1卡路里的辐射单位称为1兰利。

补图2 - 1881年兰利发表论文公布了他所发明的测辐射热计,这幅图便是该篇著名论文中给出的测辐射热计结构图(来源于兰利的论文)_副本 1881年兰利发表论文公布了他所发明的测辐射热计,这幅图便是该篇著名论文中给出的测辐射热计结构图(来源于兰利的论文)

 

扫码加蝌蚪五线谱微信