19世纪末被视为火星信号的天文观测：争论及其影响

穆蕴秋 江晓原

(上海交通大学科学史与科学文化研究院，上海 200030)

19世纪末被视为火星信号的天文观测：争论及其影响

穆蕴秋 江晓原

(上海交通大学科学史与科学文化研究院，上海 200030)

地外文明搜寻计划的早期历史源流是一个很值得关注的问题。文章对19世纪末被视为火星信号的几次天文观测结果引发的争论和探讨，及其在科幻作品中的影响，进行了系统考察和论述。该研究不仅具有科学编史学意义，同时也是把科幻作品纳入更广阔的科学文化视野中进行探讨和分析的一次有益尝试。

火星信号 火星喷射 天文观测 科幻 地外文明搜寻(SETI)

1 关于SETI计划历史渊源的考察现状

1960年，美国天文学家弗兰克·德雷克(F.Drake，1930～)，发起了“搜寻地外文明”(Search for Extraterrestrial Intelligence，以下简称“SETI”)的第一个实验项目“奥茨玛计划(Project Ozma)”。至今，SETI计划已经历经了差不多半个世纪，尽管始终一无所获，但关于它技术上的可行性，在哲学、宗教、社会层面上产生的影响和争议，已经成为科学史领域一个重要的课题。［1］

而除以上几方面之外，SETI计划的另一个重要方面——历史渊源，即早期科学人士尝试与假想中的火星文明进行交流的科学探索，也是很值得关注的问题。

科学史家米歇尔·克劳(M.Crowe)和史蒂芬·迪克(S.Dick)在各自的著作《地外生命争论1750～1900：从康德到洛韦尔的多世界思想》(The Extra-Terrestrial Life Debate1750—1900 ：The Idea of a Plurality of Worlds from Kant to Lowell)［2］、《其他世界的生命：20世纪的地外生命争论》(Life on Other Worlds：The 20th-Century Extraterrestrial Life Debate)［3］中，曾分别用一节篇幅对相关内容进行了论述。其他主要的研究论文还包括：杰克逊(C.Jackson)和罗伯特·霍曼(R.Hohmann)1962年在美国火箭学会年会上的报告《太空生命探索的一段历史：特斯拉、马可尼和托德》(An Historic Report on Life in Space：Tesla，Marconi，Todd)［4］;弗兰克·德雷克 1993 年发表的文章的《SETI简史》(A Brief History of SETI)［5］。但是在上述研究成果中，19世纪末被视为火星信号的几次天文观测结果，却未被提及。

和当下情形类似，在直接涉及外星文明的问题时，19世纪正统的学术界也倾向于将其斥为怪力乱神、荒诞无聊，很少会把它当作一个正经的学术问题来对待。但有三次被认为是火星信号的火星喷射现象，不仅受到当时科学杂志的关注，一些有声望的科学人士还参与进行了讨论，并在传媒界和科幻作品创作领域产生了影响。文章接下去将对这一天文学历史事件的过程进行系统的论述和考察。

2 19世纪末期被认为是来自火星讯息的几次火星观测结果

1877年火星大冲期间，意大利天文学家乔范尼·夏帕雷利 (G.Schiaparelli，1835～1910)在米兰布雷拉天文台(Brera Observatory)观测到火星表面布满纵横交错的线形网状结构。夏帕雷利用“canali”这个词来形容他在火星上所观测到的这种现象，而在意大利语中，“canali”一词，可以表示“channel(河道、水道)”，也可表示“canal(运河)”，两者不同之处在于，前者是自然地理现象，后者是人工成果。在流传过程中，夏帕雷利的这项观测成果被当成了暗示着火星上有能够修建大型水利工程智慧生物的“canal(运河)”，从而引起一些天文学家的关注。

在天文学界随后为此争论不休的过程中，该问题引起了美国波士顿富商、天文爱好者帕西瓦尔·洛韦尔(P.Lowell，1855～1916)的强烈兴趣。1894年，在家族雄厚财力的支持下，洛韦尔与哈佛大学合作在亚利桑纳州旗杆镇建立了一座装备精良的私人天文台，随后15年间他不仅在自主创办的台刊上发表了大量火星观测报告及论文，还先后出版了《火星》(Mars，1895)、《火星和它的运河》(Mars and Its Canals，1906)和《作为生命居所的火星》(Mars As the Abode of Life，1908)三本著作来汇总他的观测成果，而洛韦尔一直持有的一个信念：火星上有智慧生物，也始终贯穿在这些书中。在洛韦尔的推动下，有关火星“运河”的讨论成了19世纪末最受关注的天文学问题，它构成了支持火星生命设想最主要的观测证据。

事实上，除火星运河之外，这一时期的天文学家们对另一种观测结果——火星喷射现象(projection of Mars)也很感兴趣。针对这一现象天文学界曾提出了不同的解释，其中最为激进的是火星信号的解释——在有确切文献记载的众多观测结果中，曾有三次被认为是来自火星的信息。(表1)

表1 被认为是火星信号的几次火星天文观测结果

2.1 第一次被认为是火星信号的天文观测结果

其中第一次的消息来源于英国的《自然》(Nature)杂志。1894年8月2日，该杂志刊登了一篇名为《火星上奇怪亮光》(A Strange Light on Mars)的未署名文章。［6］文中提到，德国基尔(Kiel)通讯社7月28日向外界发布了一条来自法国尼斯天文台(Nice Observatory)的观测消息：

7月28日16时，雅韦尔观测到火星南部边缘处喷射出明亮的光芒。作者分析说，这一现象可能的“物理根源(physical origin)”，有火星上的极光(Aurora)、连绵起伏、积雪覆盖的高山、或大面积的森林起火。至于“人为原因(human origin)”①此处的“human origin”，对应前面的“physical origin”，暗示该现象是火星上可能存在的智慧生命所为。，作者以隐晦的方式把可能性指向了来自火星的讯息，认为“可以猜测的是，火星人在向我们发射信号的古老思想又在复苏了”。

事实上，无论匿名作者认为史蒂芬尼·雅韦尔(S.Javelle，1864～1917)的观测结果是火星上的“物理根源”还是“人为原因”所致，其观点都很激进，因为它们分别指向了两种结论：一是火星上有高山，有森林，意味着火星和地球相似，可能是适宜居住的;二是喷射现象是来自火星的信号，意味着可能存在火星人。

由于文章涉及火星信号这一敏感话题，而且发表在当时已经有些影响力的《自然》上，消息很快就在多家报刊上流传开来。其中包括新西兰的两家报纸《晚邮报》(Evening Post)和《丰盛湾时报》(Bay of Plenty Times)。［7，8］《纽约时报》(The New York Times)在1896年5月17日的一篇文章中还旧事重提，对雅韦尔的这一观测结果又进行了讨论。［9］文中特别提到了这种说法，即认为这一现象是火星上的居民在向地球发射闪光信号。

1894年这一年的火星大冲非常适宜观测，雅韦尔这一观测结果随即引起了天文学界的注意。接下去的8月6日和8月9日，尼斯天文台台长亨利·帕洛汀(H.Perrotin，1845～1904)和美国天文学家斯坦利·威廉姆斯(S.Williams，1861～1938)，先后报告他们也观测到了这一现象。随后加入观测行列的天文学家还有美国里克天文台(Lick Observatory)的爱德华·霍尔顿(E.S.Holden 1846～1914)，詹姆斯·凯勒(James.E.Keeler，1857 ～1900)，威廉·赫西 (W.J.Hussey，1826 ～ 1926)，以及威廉·坎贝尔(W.Campbell，1862 ～1938)等人。［10］

2.2 第二次被认为是火星信号的天文观测结果

1901年12月，《美国哲学学会会刊》(Proceedings of the American Philosophical Society)也刊登了一篇和火星讯息有关的文章。不过，与《自然》上的文章不同，这篇文章是洛韦尔对相关传言进行澄清的。［11］

洛韦尔在文中谈到，1900年11月的某个早晨，美国多家报纸的版面上刊登了一则消息：火星在头天晚上向地球发送了信号。他对此解释说，这一传言起因是他的私人天文台向外界发布的一则11月7日得到的观测结果：

在火星的Mare Icarium区域上方，观测到喷射(projections)，持续了70分钟。按照洛韦尔的澄清，报道中有关火星发射信号的部分，其实是新闻记者添加上去的一段小故事，“是他们的职业使然。”对于喷射现象的原因，洛韦尔认为这是行星大气中飘浮云彩导致的现象。在此之后，洛韦尔和他的助手安德鲁·道格拉斯(A.Douglass，1867～1962)又分别写过两篇文章，继续对火星人向地球发射信号的传言进行澄清。［12，13］

作为火星运河最积极的支持者，洛韦尔在被认为是火星信号的喷射现象这一事件上，却积极地站在了反对的一方。究其缘由，或许是因为把火星喷射现象直接解释为火星信号，尽管能博取媒体大众的眼球，但却很难得到科学共同体的认同——它甚至还很可能被当成一种轻率的观点招致科学共同体的反感，而这正是在天文学专业上半道出身、需要证明自己是一位真正天文学家的洛韦尔，所需要极力避免的。

与此相对应的，洛韦尔用火星上空的云朵来解释喷射现象，其实却是以一种委婉的方式继续表明他的一贯立场：火星适宜居住，可能存在智慧生命。因为参照地球的情形，云朵意味着火星上空具备完整的大气循环系统，会形成刮风下雨等自然现象，因此也就存在产生生命的可能性。

2.3 第三次被认为是火星信号的天文观测结果

洛韦尔的澄清其实收效甚微，因为在1903年5月26号，认为火星向地球传送信号的传言又卷土重来了。按照新西兰一家报纸《图阿皮卡时报》(Tuapeka Times)6月3日转载新西兰克赖斯特彻奇当地《每日时报》刊登的一篇文章的报道，事情仍然是起因于洛韦尔天文台发布的一份电报：

5月26日，格林尼治标准时间15时35分，在方位角200度的位置，Slipher观测到火星出现剧烈的喷射，共持续了35分钟。①此处Slipher指美国天文学家斯莱弗(V.M.Slipher，1875～1969)，1926年到1952年间曾任洛韦尔天文台台长之职。

文中还提到，当地科学家并没有被电报上所报道的关于火星的消息说服，认为只有作进一步的观测，才能再下结论。新西兰几家报刊随即也报道了相关消息。［14—19］

洛韦尔又一次写文章进行澄清，他坚持此前的看法，声称火星喷射是一团云，它被观测到后，飘向北方很快就消散了。［20］而《纽约时报》6月19日在提及这一观测结果时，却没有采用洛韦尔的观点，而是沿用了火星发射讯息这种更引人关注的解释。［21］

2.4 其他

在19世纪末的最后十年中，除了火星喷射这样的观测现象被媒体渲染成是来自火星的信号之外，另一种现象——太空陨石(Aerolite)，有时也被当成是来自火星的信使。1897年11月14日和18日，《纽约时报》就先后报道过与此相关的两则新闻。［22，23］

3 引起的争论及对科幻小说产生的影响

1873年，英国业余天文学家柯诺柏(E.Knobel，1841～1930)在《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上的一篇文章中，提到他好几次“在火星边缘的地方观测到一颗白色的亮点”，“像极冠上的冰反射出的亮光”。［24］从所收集文献来看，这应该是比较早的火星喷射观测记录。

相关观测活动在1894年达致顶点后，天文学界对火这种现象主要存在着两种不同的解释。一种是洛韦尔和威廉·皮克林(W.Pickering，1858～1938)等人所持的观点，他们认为火星上出现的这种亮光，是漂浮在火星上空被阳光照亮的云所导致的结果。［25］另一种是里克天文台的威廉·坎贝尔所持的看法，他认为这种火星喷射现象，是位于火星边缘连绵起伏的山峰所导致的视觉效果。［26］

相较而言，坎贝尔的观点在学界获得了更多的支持。里克天文台台长霍尔顿在1894年12月份发表的一篇文章，以及英国天文学家威廉·洛克耶(W.Lockyer，1868～1934)9月4日发表在《自然》杂志上的文章中，都对坎贝尔的观点表示赞同。［27，28］

值得注意的是，霍尔顿和洛克耶俩人在文章结尾处，不约而同都提到了8月2日发表在《自然》上那篇引起广泛关注的文章。霍尔顿提出批评意见，认为“文章那位未署名的作者”，显然对火星喷射现象的背景知识缺乏起码的了解，他在一个“令人惊讶的题目下”，对火星喷射的起因进行了各种猜测——其中还提及了火星向地球发射信号的可能性，但却对坎贝尔此前的相关重要研究工作只字未提。

洛克耶则与霍尔顿的看法不同，他为文章作者辩护说，之所以作者会把德国基尔通讯社中心向外界发布的、尼斯天文台雅韦尔所观测到的现象，称为火星上的“奇怪的光亮”，是因为它确实是一种非常异常的现象，而并非是在1894年以来被频繁观测到的、人们所熟悉的那种火星喷射现象。

洛克耶尽管没有明显接受雅韦尔的观测结果是火星上的“物理根源”或“人为原因”所致，但他确实主张不应把这次观测结果与其他火星喷射现象同等视之，这无疑给人留下了很大的臆想空间。

火星喷射现象被认为是来自火星人的讯息，除了引起科学界和大众媒体的广泛关注，它还对当时的科幻作品产生了明显的影响。

1898年，H.G.威尔斯(H.G.Wells 1866～1941)发表了外星人入侵地球这一故事类型的开山之作《世界之战》(The War of the Worlds)。在小说首章交代的故事背景中，威尔斯描绘了书中主人公和一些天文学家所观测到的火星上出现的一系列奇异天文现象。［29］其中提到，1894年火星大冲时，先是美国里克天文台，接着法国尼斯天文台和其他观测者相继观测到，火星表面的发光部位出现剧烈亮光。小说中特别交代，英语读者是从8月2日《自然》杂志上的一篇文章中第一次得知这一消息的。但是，让小说中的地球人始料未及的是，上述这一切奇怪的现象，其实是生存条件恶化、已濒临灭亡的火星人派遣先头部队入侵地球的前兆。

从中可看出，威尔斯在小说中所描绘的一系列上述火星观测结果，并非杜撰而得。书中提到的8月2日发表在《自然》杂志上，让英语读者知道“火星上出现剧烈亮光”的文章，其实就是前面谈到的《火星上的奇怪亮光》那篇文章。

除了《世界之战》之外，同期的另一部幻想小说，约翰·曼罗(J.Munro)发表于1897年的幻想小说《金星旅行记》(A Trip to Venus)开篇，也同样借用了这则火星观测信息作为故事背景。［30］

而文章上一小节提到，《纽约时报》曾报道过来自火星的陨石信号，尽管现在已经很难对这类消息的真伪进行核证，但有意思的是，威尔斯在《世界之战》中，也同样借鉴了这一事件作为故事背景。

在小说后来发展的故事情节中，当人们正对火星上频繁出现的喷射现象百思不解的时候，不久之后的一个早上，英国一个小镇上的几百人看到，一个发光物体划过东方的天空，坠落到离小镇不远的地方。好奇的人们一开始以为落下的是一块大陨石，但谜底揭开却令人大吃一惊——这正是技术文明远较地球人先进的火星人包藏祸心的设计，“陨石”其实是一种太空飞行器，火星人乘坐它穿越了3500万英里(这是火星大冲时能与地球相距的最近距离)的太空，降落到地球上，展开了对地球人的大肆屠杀。(［29］，14～24页)

4 火星喷射现象天文观测的多重意义解读

文章所讨论的火星喷射现象，其实只是19世纪末火星运河争论的一个附属论题。随着火星运河讨论热潮的慢慢退去，这一现象也不再引起天文学界人士的兴趣。从所搜集的资料来看，只有《纽约时报》在1921年9月18日上的一篇报道中提到，洛韦尔后来对火星喷射现象又提出了一种新的解释，认为这种现象是由于火星极冠上的冰反射太阳光所导致的结果。［31］

火星运河在经过长久的争论后，最终被认为是观测过程中产生的视觉幻象的结果。而火星喷射现象究竟是什么原因导致的——或者也只是一种视觉幻象的结果，目前暂时没有发现相关文献给出最后的定论。

其相关观测结果中，曾有三次被认为是来自火星的信号，文章通过挖掘一系列不太为前人所关注的相关史料，对其具体发生过程作了进一步的厘清。其主要意义可从以下三个方面进行解读：

第一，在天文学发展史上，许多在今天看来完全荒唐无稽的奇思怪想，其实却是一些科学杂志和科学人士进行过认真思考、严肃讨论的研究对象。而在书写“科学丰碑”的传统科学编史学语境下，这类无疾而终的奇情异想、大胆猜测，最后统统都从“科学的历程”中被清除得干干净净。文章通过发掘先前未被关注到的大量史料，对天文学历史上被忽视和过滤掉的重要人物及事件进行重现(如以火星喷射观测过程为例)，无疑有着科学哲学或科学编史学上的重要意义。

第二，在科学传播的过程中，科学人士和媒体人士的意愿很多时候是背道而驰的。如文章中所论述的火星喷射现象，尽管科学界已经对这一现象给出了两种解释，但媒体人士更愿意把它看成是假想中火星人向地球发射的信号——即使在洛韦尔等科学人士的一再澄清下，他们依然故我。这体现了科学人士和媒体人士的立场是不一致的。科学家的底线是不能损害他在同行中的声誉，希望传播的是他们所认为的正确的科学知识。而媒体人士不存在这样一条底线，他们追求的是增加报纸或刊物的发行量。

第三，科幻小说作为一种文学作品，目前更多的研究主要来自文学层面上的探讨，还很少有从天文学史角度揭示其创作背景的成果出现。文章揭示了威尔斯的《世界之战》和约翰·曼罗的《金星旅行记》这两部同期发表的科幻小说，都借用了当时甚嚣尘上的关于猜测火星在向地球发射信号的传言，作为其故事创作背景。从这个意义而言，文章对相关科幻文学故事背景的分析，除了为科学与幻想互动关系的考察增添了新的历史例证之外，亦是把科幻作品纳入更加广阔的科学文化视野下，进行探讨和分析的一次有益尝试。

值得注意的是，这样的例证在天文学历史上其实并不孤立，另一类似的例证可参见拙作《19世纪的科学、幻想与骗局——1835年“月亮骗局”之科学史解读》。［32］

1 穆蕴秋，江晓原.科学史上寻找地外文明的争论［J］.上海交通大学学报(哲学社会科学版)，2008，29(6)：52～59.

2 Crowe M J.The Extra-Terrestrial Life Debate1750—1900：The Idea Of A Plurality Of Worlds From Kant To Lowell［M］.Cambridge：Cambridge University Press，1986.393～400.

3 Dick S J.Life on Other Worlds：The 20th-Century Extraterrestrial Life Debate［M］.Cambridge：Cambridge University Press，1998.399～413.

4 Jackson C，Hohmann R.An Historic Report on Life in Space：Tesla，Marconi，Todd［R］∥Paper Presented At 17th Annual Meeting Of The American Rocket Society，Los Angeles，1962.13～18.

5 Drake F.A Brief History of SETI［J］.Third Decennial US-USSR Conference on SETI．ASP Conference Series，1993，47∶11～18.

6 A Strange Light on Mars［J］.Nature，1894，50(1292)：319.

7 A strange light on Mars［N］.Evening Post，1894-10-13，XLVIII(90)：2.

8 The strange light on Mars［N］.Bay of Plenty Times，1894-12-21，XXII(3210)：7.

9 A Signal from Mars? ［N］.The New York Times，1896-05-17∶26.

10 The Bright Projections On Mars［J］.The Observatory，1894，17∶295 ～296.

11 Lowell P.Explanation of the Supposed Signals from Mars of December 7 and 8，1900［J］.Proceedings of the American Philosophical Society，1901，40(167)：166 ～176.

12 Lowell P.Explanation of The Supposed Signal From Mars［J］.Popular Astronomy，1902，10∶185 ～194.

13 Douglass A E.The Message From Mars［J］.Annual Report Of The Smithsonian Institution For 1900，1901∶169 ～ 171.

14 Is Mars signalling the earth? ［N］.Tuapeka Times，1903-06-03，XXXVI(5068)：3.

15 Scientific Notes and News［J］.Science，New Series，1903，17(440)：917.

16 Pickering，Edward C.Projection on Mars［J］.Astronomische Nachrichten，1903，162∶131.

17 A Message from Mars? ［N］.Colonist，1903-05-30.Volume XLVI，Issue 10731，P3.

18 Mars not signalling［N］.Wanganui Herald，1903-06-02，XXXVII(10964)：5.

19 The Mars Projection［N］.Otago Witness，1903-06-10，2569：17.

20 Lowell P.Projection on Mars［J］.Lowell Observatory Bulletin，1903，1∶1 ～4.

21 More signals from mars［N］.The New York Times，1903-06-19∶8.

22 Message perhaps from mars［N］.The New York Times，1897-11-14∶1.

23 Wiggins on the Aerolite［N］.The New York Times，1897-11-18∶5.

24 Knobel E B.Note On Mars［J］.Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.1873，33∶476.

25 Pickering W H.Mars［J］.Astronomy and Astro-Physics.1892，11：668 ～ 672.

26 Campbell W W.An explanation of the bright projections observed on the terminator of mars［J］.Publications of the Astronomical Society of the Pacific，1894，6(35)：103 ～112.

27 Holden E S.Bright Projections at the Terminator of Mars［J］.Publications of the Astronomical Society of the Pacific.1894，6(38)：285.

28 Lockyer W.Bright Projections on Mars Terminator［J］.Nature，1894，50(1299)：499 ～501.

29 Wells H G.The War of the Worlds［M］.Rockville：Arc Manor LLC.2008.9 ～14.

30 John M.A Trip to Venus［M］.Carolina：Biblio Bazaar，LLC.2008.11 ～42.

31 Mars Inhabited?924 May Reveal It［N］.The New York Times，1921-09-18∶25.

32 穆蕴秋，江晓原.19世纪的科学、幻想与骗局——1835年“月亮骗局”之科学史解读［J］.上海交通大学学报(哲学社会科学版)，2011，19(5)：76 ～81.

Abstract The early history of SETI program is an issue which should arouse our attention.This paper discusses systematically the controversies in the astronomical community and the impacts on the science fiction about several astronomical observations considered as signals of Mars in the late nineteenth century，which have been hardly mentioned by previous works.In addition to shedding light on the field of historiography of science，this paper is a beneficial attempt to analyze the science fiction from a broader scientific and cultural perspective.

Key words signals of Mars，projection of Mars，astronomical observation，science fiction，SETI(Search for Extraterrestrial Intelligence)

Several Astronomical Observations Considered as Signals of Mars in the Late Nineteenth Century：Debate and Impact

MU Yunqiu，JIANG Xiaoyuan
(School of the History and Culture of Science，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200030，China)

N091∶P1-091

A

1000-0224(2012)02-0247-08

2011-03-20;

2012-04-05

穆蕴秋，女，1980年生，昆明人，博士后，研究方向为天文学史，winono@163.com;江晓原，1955年生，上海人，研究方向为天文学史，xyjiang@sjtu.edu.cn。