天文馆 保藏日月星辰的当地
“国际上可曾有这样雄伟的剧场,它能把日月星斗包含保藏?人世哪有这么巨大的银幕,它能辉映出国际的现象?”我国地舆馆作业的开创者、北京地舆馆的创始人之一李元先生从前用诗相同的言语赞许过地舆馆。这种20世纪初诞生于德国的科普场馆,凭仗共同魅力在全国际遍地开花。  欧洲南边地舆台超新星地舆馆正在进行的天象扮演。  重现星空  自古就有的期望  天空中星斗的游走与改动,一向吸引着人类的目光。为了将星斗作业的规则解说给普罗群众,或是单纯为了发明一种特别的景象,人们很早就企图选用一些设备复现星空。据传,古希腊的哲学家阿基米德从前制造过一种展现行星运动的仪器,当罗马降服希腊后,这架仪器还从前被当作战利品运往罗马。直到现在,在科普展馆中,依然有一些相似的机械设备,向观赏者展现着月相改动、四季替换等自然现象的原因。这些设备尽管简略直观,但观赏者处在天体以外的视角,无法供给像在地球上仰视星空相同的观感体会。  18世纪,俄罗斯圣彼得堡一家博物馆中展出的“戈托地球仪”,则供给了一种调查星空的全新感觉。从外观看,“戈托地球仪”除了具有3.1米直径的巨大个头外,与一般的地球仪好像没有什么差异。可是,规划者匠心独运地在地球仪内部设置了几个座椅。当观众在座椅上坐定后,在烛光的照射下,能看到地球仪内部安顿的天体模型通过水力的驱动在地球仪内部游走,似乎星空被复制到了这个地球仪中。直到20世纪初,依然有科普场馆挑选这种设备。1913年,芝加哥科学院博物馆运用的相似功用的地球仪,直径到达5米,一共能够演示692颗星星的改动。  这种特别的地球仪供给了由内而外看星星的视角,但其局限性依然是比较显着的:受资料和机械技能的约束,这种设备的尺度不能无限地扩大,一次包容的观众有限。一起,视觉效果上,间隔实在星空依然有必定的距离。  1912年,瑞士巴塞尔的安代尔曼教授发现了一种演示天体运转的新方法。在他规划的仪器上,两个代表行星的模型围绕着仪器中心代表太阳的模型旋转。在每颗行星上,都装置了一个灯泡。当将某颗行星模型上的灯泡翻开时,太阳和另一颗行星模型的影子就能被投射到墙壁上。跟着设备的运转,影子的方位改动就反映了从灯泡地点的行星上观测到的天体运动的规则。尽管这个设备适当简略,看起来本应是亮点的天体也变成了黑色的影子,但却给天体运转的演示供给了新的思路。  光学投影  球形屏幕再现星空  20世纪初,在西门子和伦琴等闻名科学家的协助和推进下,德国工程师冯·米勒预备在德国慕尼黑市创立一所博物馆。在建馆过程中,冯·米勒期望能够安顿一台能够真实重现星空与天象的设备,不光能显现视运动相对简略的恒星的方位改动,还能演示视运动比较杂乱的行星的改动。这样,观赏者们在博物馆里能够愈加直观地知道和了解地舆和国际方面的常识。一开端,米勒的主意依然是修建一个相似于戈托地球仪的设备,仅仅直径能够到达六七米,然后能够容下更多的观众。  蔡司Ⅰ型天象仪。  蔡司Ⅱ型天象仪。  米勒将完结这一设想的期望,寄托在了德国的蔡司公司身上。喜欢拍摄的读者必定不会对蔡司的姓名感到生疏,这个从家庭作坊发家的公司,是有名的光学体系制造商之一,其出产的望远镜、相机、镜头号产品享誉国际。当蔡司公司接手这个使命后,通过一番评论与考虑,否定了地球典礼的机械设备演示星体运转的计划,然后提出了运用光学仪器向屏幕投影,然后再现星空的主意。为了让观感更挨近实践的星空,屏幕并非一般电影院所运用的笔直银幕,而是好像天穹相同的球形屏幕。这种球形屏幕,一般装置在一个半球状的修建顶部,构成一个微缩版的天空。  规划制效果于投影星空的天象仪,是完结这一设想的要害。可是,第一次国际大战的迸发使相关技能的研制简直堕入阻滞。直到战后的1919年,才总算由蔡司公司的工程师鲍尔斯费尔德提出了可行的光学体系规划计划。在此基础上,也有不少地舆学家参加到了相关作业中来,依据天体运转的规则进行了许多核算,保证天象仪放出的是精准的星空图画,恒星、行星的方位和运动都与实践状况根本相符。这样,新设备才干真实起到科学遍及的效果,而不是让观赏者简略地看看热烈。  1923年,天象仪和球幕的试制根本完结。为了在正式装置前依据实践运用成果进行改善,天象仪没有被当即运往博物馆,而是在蔡司公司的总部地点地耶拿进行了初次放映实验。成果,天象仪的首秀大获好评,在场的观众无不为之震慑,并将其称为“耶拿奇观”。1925年,天象仪和与之配套的球幕圆顶在冯·米勒创立的德意志博物馆调试完结并向大众敞开,成为了国际上第一个地舆馆。蔡司公司规划制造的天象仪,也被定型为“蔡司Ⅰ型”天象仪。  加快遍及  小孔式天象仪试制成功  德意志博物馆地舆馆的演示效果,给观赏者们留下了深入的形象。不过,因为地舆条件的约束,生活在北半球的人们假如不到南半球游览,终身都无法看到南十字星座等天体体系。  为了改动这种状况,让北半球的人们也能感触南半球的异样星空,人们对蔡司Ⅰ型天象仪进行了改善,为天象仪配备了两个恒星投影球,使得天象仪既能够展现德国地点的地球北半球所看到的星空,又能展现地球南半球所看到的星空。1926年,第一座配备了这种改善的蔡司Ⅱ型天象仪的地舆馆在耶拿完工。尔后,新的地舆馆如漫山遍野一般,在欧洲的多个城市中呈现。比方1928年,罗马地舆馆建成。1929年,莫斯科地舆馆建成。而1930年,一会儿有5个新的地舆馆,分别在斯德哥尔摩、米兰、汉堡、维也纳和欧洲以外的芝加哥呈现。坐落芝加哥的阿德勒地舆馆,是由芝加哥慈善家阿德勒在观看完德意志博物馆地舆馆的演示后决计修建的。在开馆后,这个地舆馆迎来了数以千万计的观赏者。1937年,亚洲首座地舆馆在日本东京开幕。  德国汉堡地舆馆。  欧洲南边地舆台超新星地舆馆。  镜片式投影的天象仪,像是一台杂乱精细的幻灯机,将“底片”上的天体形象投影到银幕上。这种天象仪投影发生的星点非常细腻,寿数也很长。例如,日本东京涩谷区东急百货公司顶楼的五岛地舆馆,蔡司Ⅳ型天象仪足足运用了44年。而天象仪“退休”的原因也并非本身寿数耗尽需求作废,而是因为经济不景气,有关经营者无法坚持地舆馆运作而被逼让天象仪“下岗”。  尽管蔡司公司开发的投影式天象仪具有种种长处,但居高不下的价格,使得只要大型组织和科普场馆才有满意的财力在大城市树立地舆馆。在1940年,殷实的美国也仅开办了5个地舆馆。  从事地舆科普作业的美国人阿曼德·斯皮兹决计改动这一现状。为了下降本钱,他将投影式天象仪杂乱的光学结构简化为十二面体,通过十二面体上开的孔洞所投射出的光线,在球幕上发生星象。在献身一部分投影效果的一起,这种天象仪的本钱大大下降,价格仅为数百美元,比蔡司公司天象仪动辄十多万美元的价格低许多。1947年,小孔式天象仪试制成功并开端出售,逐步走入美国的小型博物馆和校园。1957年苏联发射第一颗人工卫星后,美苏天空比赛引发太空热潮,使得地舆馆在美国以史无前例的速度遍及。斯皮兹的天象仪成为这一时期新建小型地舆馆的首选设备。  西直门外的北京地舆馆  多方呼吁终成果  我国关于天体运转的观测有着悠长的前史,而地舆馆的呈现,也很快受到了国内科学界的重视。上世纪30年代《科学画报》和《科学》等国内杂志,有多篇文章介绍了这种新生事物。其时,地舆馆被称为“假天馆”,人们迫切期望在我国的土地上建起一座地舆馆,有人乃至还提出了发行邮票或开办股份公司,以民间集资的方法来完结。可是,在其时动乱的社会条件下,这一期望没有得到完结。  新我国树立后,科学作业得到了充沛的开展。关怀地舆科普作业的人们通过各种刊物活跃宣扬地舆馆的用途与好处,并活跃向有关部门领导建言献计,期望地舆馆的建造能够提前提上议事日程。1952年,李元先生向我国科学院有关领导呈交《关于树立北京假天馆的计划》,得到了活跃的回应,并将有关计划转交给北京市评论。恰巧,北京市担任相关作业的吴晗副市长在1951年曾亲身观赏过德国耶拿的地舆馆,对地舆馆在科普教育上的效果点评很高。当收到科学院的有关文件后,吴晗副市长亲笔致信李元先生,不光表明拥护建馆,还主张把建国门的北京古观象台也并入未来的北京地舆馆办理。  北京地舆馆旧馆。  北京地舆馆新馆内部场景。  1954年夏天,我国驻民主德国使馆反映,因我国和民主德国间有贸易顺差,民主德国方面主张我国购买天象仪作为外贸补偿。在这个关键下,中心文委当年9月开会,决议筹建北京地舆馆,建馆的具体作业和经费由我国科学院担任,北京市在基建和用地等方面予以合作。  关于新场馆的定名,也阅历了一些评论。有人主张运用“假天馆”这一之前的称号,也有人主张运用“地舆电影院”这一反映实践功用的称号。在国外,相似的场馆功用比较单一,一般只用于演示星空天象。而北京地舆馆的开创者们以为,在新我国其时的条件下,新兴办的这个场馆既应该有演示天象的功用,一起还应该有地舆科普展览与研讨的功用。在陈遵妫先生的大力倡议下,这个场馆终究选用了“地舆馆”这个称号。  选址从前颇费曲折  北京地舆馆的选址也颇费了一番曲折。一开端,有关部门原本计划将地舆馆建在天坛邻近。关于地舆馆的外观,有人主张摒弃国外常用的圆顶造型,以为这种修建外观形似坟丘,不讨人喜欢。他们期望新的地舆馆能建成我国式的攒尖大房顶造型,与天坛祈年殿相似。不过,通过修建师们的评论后,终究仍是挑选了圆顶造型的根本规划计划。我们以为,我国的传统文明中有天圆地方的说法,因此半球形的造型实践是契合我国传统的。可是,因为其时天坛邻近总的城建规划没有完结,交通方面不是非常便利,而新建的修建又或许损坏古修建的全体面貌,因此这个选址计划终究被否决。  后来,有关部门还考虑过将地舆馆修建在月坛邻近或鼓楼上面,均因不尽合理而未能完结。北海公园后门斜对面、什刹海后海沿岸的一块三角地,也曾归入过选址的考虑领域,但因拆迁民房数量过大、什刹海水位过高级原因此未能当选。终究,修建师们的目光投向了北京西郊动物园邻近的一片空地上。邻近的北京动物园和其时刚刚建成的北京展览馆使得这儿能够构成一个首都的文明娱乐中心,具有交通便利和风景优美的特色。尽管其时北京北站到门头沟的铁路支线就坐落馆址南侧,火车通过的轰动或许对地舆馆的设备发生影响,但人们估量跟着北京城建的开展,这段铁路很快就会撤除。公然,在上世纪60年代末,北京北站到五路站的铁路因市政规划原因被撤除。  北京地舆馆建成敞开  北京地舆馆于1955年10月24日正式开工。除了土建工程外,天象仪的装置和调试也耗费了建造者们不少的汗水。在德国蔡司厂家派出的专家指导下,仪器装置得以顺利完结,北京地舆馆的作业人员也把握了这种精细光学仪器的有关技能。在订货仪器时,地舆馆的建造者们还细心地认识到了投影字幕的言语问题,特别把星座、月份等称号翻译成中文交给蔡司工厂制造。1957年6月17日,天象厅内进行我国第一次人工星空扮演,人们兴奋地在球幕上看到了中文的阐明字幕。在当年国庆节,北京地舆馆正式向广大群众敞开。  除了最为重要的天象馆外,地舆馆的主体修建中还设置了宽广的门厅和两翼的展厅。在门厅中,装置了一个现象明显的科学演示仪器——傅科摆,能够使观众传神地感触到地球的自转。而两翼的展厅用于安顿各类地舆科普展览,使地舆馆的科普效果发挥得更充沛。在主体修建之外,还配套建造了地舆台、气象站等观测设备,能够完结地舆馆的科学研讨功用。地舆馆占地除了满意以上修建的需求外,还为未来预留了开展空间。  新世纪地舆馆面目一新  进入新世纪后,北京地舆馆也迎来了新的开展机会。2004年12月12日,北京地舆馆新馆在地舆馆预留的园区土地上完工,使北京地舆馆有了更宽广的展览空间。依据修建师对规划计划的描绘,北京地舆馆的新馆与老馆在外观上彼此交融,旧馆的圆顶能够被视作必定质量的天体,而新馆的外观则表明天体周边因为广义相对论效应而发生的时空曲折。  2008年7月11日,整修一新的老馆从头敞开,喜迎北京奥运会的到来。重修后的老馆,除了坚持本来的根本面貌外,有关硬件设备得到了全面的更新。天象厅华夏有的蔡司Ⅲ型天象仪,被更新换代为蔡司Ⅸ型,一起还装置了其时国际上分辨率最高的全天域数字投影体系,不只能为观众传神复原地球上肉眼可见的9000余颗恒星,高达8K分辨率的球幕印象,还能完结虚拟天象演示、三维国际空间模仿、数字节目播映等多种功用。不论是成人仍是儿童,都能够在天象厅中体会众多国际的广袤与绚烂。

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