罗伯特H · 布朗(Robert Hanbury Brown,见图),一位天文学变革时期的伟人,于今年1月16日辞世,享年85岁。

布朗于1916年生于印度,孩提时立志长大后要成为一名一流的学者,1935年以工科身份毕业于伦敦大学。接着他致力于发展海岸雷达——链导航——后于1940年在不列颠之战中被证明是非常重要的。其后,与其同事一起研究可安装于飞行器上的短波雷达。他的精彩自传《科研人员》对这一工作的尝试与成功进行了生动的总结。

布朗的贡献还包括在无线电偏振特性方面的研究,这一研究对于天线在空对地监督及探测船只与潜水艇的仪器方面的优化设计至关重要。在美国海军研究图书馆(1942~1947)这段时间,布朗的工作直接导致了今天北约的“辨认敌友”(IFF)系统,以及目前世界通用的基于地面的广播交通控制系统。

但这一切只是个前奏而已。回到英国后,布朗奋力在大学研究中取得更高的成就。然而由于他的工作涉及保密,没有论著公开发表。记得当时我(笔者之一)带着军用雷达装置回到了曼彻斯特大学,并在乔瑞尔沿岸建造了218英尺高的射电望远镜,布朗和他的学生西若 · 翰泽德发现了宇宙电波来自于仙女座螺旋星系,距地球200万光年以外。直到现在,这里都被认为是此类辐射的发源地。

这一利用固定抛物面天线获得的发现,引发了对大型可控制天文望远镜可行性的愉快讨论。伴随着几年的争论,这一开创性的可控天线于1957年完成。布朗是其使用者之一。特别是,他和翰泽德在发现半恒星物体方面扮演了重要角色。半恒星物体目前被认为是宇宙中老的、距离最远的可观测物体。

早期布朗就开始思考无线电干涉仪,利用它可以测量太空中两个最强的射线源——天鹅座A和仙后座A之间的夹角,这就需要一个可观测几百公里甚至更长基线的干涉仪。技术难度在于把从两个分离点发出来的电磁波信号以确定的位相稳定性结合在一起。布朗提出,测量信号在强度方面的起伏并不像基于测量信号振幅的方法那样需要测量位相信息。这个看似简单的解决方案引出了巨大的问题,布朗与理论物理学家理查德 · 特威斯一起在声源的基础上解决了此问题。1952年强度干涉仪就建造成功,速度快得让人惊讶。接下来他和特威斯在光天文学中应用了同样的原理,当(布朗-特威斯公式)证明了光子成对到达的可能性后,布朗的太太希瑟象征性地生了一对双胞胎儿子。

在1955~56年的一个冬季,布朗通过测量天狼星的直径证实了他的强度干涉仪的可行性。为了在南半球寻找更有趣的星系,布朗离开了他在曼彻斯特的教授职位,于1962年到悉尼大学工作,并加入由哈里 · 麦塞尔成立的非常物理系。

布朗的另一个干涉仪建造在澳大利亚的新南威尔斯的那拉布里,由250块反射镜构成的两个直径为23英尺的望远镜,可以在直径为600英尺的轨道上运动。澳洲内地的野生动植物既为在此工作的科研人员提供了快乐,同时也为对设备所造成的破坏带来烦恼,而且干旱与洪水是当地的特色。虽然如此,干涉仪还是成功的测量了数十个星体的直径,同时还建立了测量恒星温度的新范围。

这些年来,布朗与其家人穿梭于那拉布里和福的巴斯克海岸的家之间,伴随着悉尼海港的美景,这些穿梭大多数是在他钟爱的阿尔维斯1952帆布篷老爷车里进行的。布朗热爱澳大利亚的温暖,澳大利亚也报答这位天才的贡献——他是该国最高荣誉“澳大利亚勋章伙伴”的早期获得者。

[Nature,2002年3月7日]