从流行文化看——文化艺术与人类航天

□ 闻新 丁一桐

在文学作品中，太空旅行除了娱乐功能，还起到了两点非常重要的作用：首先，人类主流观点认为太空旅行或到达其他星球是遥不可及的，但太空旅行之梦却一直鼓舞着人们的斗志，并且几个世纪以来就像一把永不熄灭的火炬，一直照亮着人们探索太空奥秘的道路。其次，它还像一面镜子，不仅反映公众对太空旅行的兴趣度，还反映各个时期航天科技发展的现状。

文化艺术对人类航天发展的影响

法国科幻小说家儒勒·凡尔纳在他的小说中将虚构的炮弹通过巨型大炮发射到太空，只是因为他的读者不相信当时的火箭可以完成这一重任。然而50年后，阿瑟·崔恩和罗伯特·威廉姆斯·伍德在他们的名著《The Moon-Maker》（1917）中，却能够描述一束由铀核裂变产生的α粒子束将宇宙飞船推向太空的过程。

直到1957年，苏联将第一个人造卫星送入太空的时候，工程师们所面临的大部分问题都是由太空科幻作家们处理过的。但这并不是因为科幻小说家们有预知未来的能力，而是因为他们在工程师们面对这些问题之前不得不用科幻来解决它们，所以文学家们给出了许多似是而非的答案。曾记得钱学森说过：“我的成功来自于科学与艺术的结合。”的确，文化艺术让工程师们不断的努力和探索，才有了航天科技的飞速发展。

太空探索的成果启迪了文学家们的航天梦

人们曾无数次地幻想登上月球，但是直到发生了两件大事之后，人们才相信太空旅行是真实可行的，而这两件事情的发生相隔长达250年。首先，人们发现除了地球之外，宇宙中还存在其他星球；接着，科学家证明这个世界上真的存在通向那里的技术。第一件发生在1610年，当伽利略将他的望远镜转向天空时，他发现行星不仅是一类特殊的会移动的星星，而且都是在自己所属的轨道上移动。金星的相位变化与月球相同，火星则是铁锈色，而木星有四个属于自己的小“月球”，就像一个微型的太阳系一样。

当伽利略同 追随他的天文学家一起，在太阳系中发现新世界的同时，其他探索者也在大西洋的另一边发现了新大陆。当时的人们已经意识到地球之外还存在着一个未知的世界，所以当时在不少书籍中月球被归结到地理学领域中，如1682年出版的皮特·里林所著的《宇宙学》将月球如同北美洲和南美洲一样和其他新世界并列描述。

当伽利略发现月球上的环形山和木星的卫星时，成百上千的船只正载着无数的探险家、殖民者、战士和冒险家们，进行着他们通向神奇富饶的新大陆的旅程。当时人们已经意识到不仅在我们的地球上有未知之地，地球之外也存在着未知世界。因此当天文学家的探索被迅速应用到空间旅行的故事中时，人们并没有感到意外，尽管不能真正到达那些地方，人们也会充分发挥想象力，来畅想太空旅行。虽然大多数作者并不了解真实的宇宙科学，但他们创作的书籍却能反映人们对太空探索日渐增长的兴趣。

继伽利略的发现之后的几十年里，许多作家创作了关于月球旅行的故事。1622年，查尔斯·索雷尔在他的书中描写了一个名叫Engins的巨人用各式各样的工具带领人们去月球的故事；1638年，弗朗西斯·古德温出版了《月中人》，书中的主人公在一群天鹅的带领下，在地球和月球之间定期迁移。

1634年，发现行星运动三大定律的伟大科学家约翰尼斯·开普勒写了一篇长篇小说，名叫《梦》，其内容大意为：通过月食时的黑暗之桥，恶魔把主人公带到了我们的月亮上。尽管这种去月球的方式非常不科学，但在当时的条件下，开普勒还是准确描写了月球的状况——他认为大部分的太空旅行必须在真空状态下才能完成，此外月球是个冰火两重天的世界，表面十分荒凉。

在《宇宙历史》（1657）一书中，西哈德·德·贝热拉克创作了各种怪诞的太空旅行故事。讽刺的是他能想到最搞笑的方式竟然是搭乘火箭。虽然他认为这是一个愚蠢的想法，但他却成为（可能是）历史上第一个建议用火箭发射宇宙飞船的人。

历史上第二件关于太空旅行的大事发生在1783年，法国两个兄弟发明了气球，使得人类第一次到达了比他们跳起来更高的地方。这两件事在研究地外旅行以及宇宙新发现等方面的思辨文学领域引起了轩然大波，并给予那些带着渴望仰望星空的人们一个答案。如果人类发明出一种能升到距地表几千英尺的方法，登上月球便指日可待，从此征服太空只是时间问题。

在18世纪末，科技的风靡反映了读者们对航天知识逐渐有所了解，致使作家们摒弃了关于天鹅和梦中恶魔这类没有科技含量的想 法，转而创作各种通过气球登上月球甚至整个太阳系的故事。而读者们航天知识的扩充，知道飞向月球的方式也不局限于气球这一种，导致作家们不得不 想出更多的现实可行的太空旅行方式来满足读者需求。

美国作家乔治·塔克在1827年出版了长篇小说《月球旅行》，后来改编并拍成电影。书中作者虚构了一种反引力的太空航行方式，他精心设计了地球大气层外的诸多困难，并且他还在书中讲述了他的飞船是如何解决这些问题的。在全书结尾的部分，塔克描写了有关宇宙飞船的情况。在那个时代，对于人们现有的知识来讲，详细描述外太空的状况尚属首次。例如，这本书中提到的飞船长1.8米，是以铜包裹的立方体结构。经过严密的测试以确保宇宙飞船是完全密闭的，同时舱内必须配备提供呼吸的压缩空气，绝热的舱壁用以保护航天员免受太空寒冷空气的伤害。

在弗吉尼亚大学，塔克是艾伦·坡的导师之一，他的小说鼓舞了艾伦·坡创作自己的月球旅行小说——《The Unparalleled Adventures of One Hans Pfaall》（1835）。尽管他写的是用气球飞行，但是比前人更加关注科技方面的描写。他书中的主人公使用的密闭球形吊舱跟平流层气球所使用的非常相似，关于高海拔飞行和从太空看到地球的描写如同出自现代航天员之手。

艾伦·坡撰写的《The Unparalleled Adventures of One Hans Pfaall》

在艾伦·坡的小说中描绘了许多能带领人类飞天的形式，这些设计新颖独特，促进了科技的进步，开阔了人们的思维，为真正实现地月往返打下了基础

艾伦·坡假设地球大气平缓变薄且能延伸至月球，并对气球的合理使用进行理论说明。为了升到这个极稀薄的大气层中，坡的气球内充满了一种“比氢气轻37.4倍的新气体”，并且让他的主人公利用重力递减产生的推力远离地球。

几乎这一切都是伪科学的荒谬之语，而坡的读者并不了解，因为此前并没有人用如此详细的、听起来似乎很科学的术语描述过月球旅行。重要的是，这是历史上第一次给读者提供一个真正科学的行星旅行故事。为什么坡的作品如此重要，因为他意识到，简单地使主人公到达各星球已经不再具有说服力了。当艾伦·坡再次创作的时候，人们已经了解高海拔地区的状况，并且天文学家们也能确定外太空的性质，所以当作家将作品背景设定在这些地方时，便不能忽略相关的科学常识。

文学家们借助科学技术撰写人类航天之梦

事实上，当艾伦·坡在撰写这些作品时，世界已经经历了一场工业、技术和科学的革命。当蒙哥尔费埃兄弟放飞他们第一个热气球的时候，人们已经发明了蒸汽引擎，同时还有多轴纺织机械、圆盘锯机械和发电机。仅仅两年之后，天王星又被发现了，这让人们明白其实自远古时期就知道的经典太阳系并不是宇宙边界的尽头。在热气球之后的半个世纪里，人类又迎来了铁犁、动力纺织机、跨越大西洋蒸汽船、铁路、电力蓄电池和电报、照相机和左轮手枪。

然而，在1865年法国作家儒勒·凡尔纳写了他的经典小说《月界旅行》（续集《环绕月球》在1870年出版）之前，并没有人真正的认识到宇宙飞行中实际存在的技术问题。在此之前，所有宇宙旅行故事都不切实际。但是凡尔纳却变成了艾伦·坡的狂热崇拜者，并且以艾伦·坡的科学发明为灵感——将实用科学发展到了坡也从未想象的程度。

在凡尔纳的故事中，一群美国武器制造商在内战结束后无所事事，为了释放他们的想象力和旺盛的精力，他们计划建造一个巨型大炮——一个275米深、放置在铁质内衬的井里，其底部带有181000千克的爆炸物——可以把一个物体发射到月球上去。后来他意识到，如果发射一个可以载人的物体则会更加有趣。当然，那时是不可能实现的，在275米的距离里，把物体从静止加速到每秒11千米的速度所带来的震动会使得英雄们丧命。但凡尔纳却意识到这样一个值得关注的问题，并立即用科学、数学以及工程学来填充自己的作品，使得在19世纪时让他的读者毫不质疑地接受了他的故事。当他的作品最初在法国连载时，甚至有许多读者都写信向他表示自愿成为那个巨型大炮的乘客。

凡尔纳书中的每一章节都包含了宇宙探索者所面临的不同问题：离开地球的途径、巨型发射炮的设计和结构、它的燃料的组成成分是什么、发射塔应该建造在哪里、发射物的材质应该是什么、发射物的速度和轨道应该是什么样的、发射的最佳时间日期、安全预警、实验性的测试、生活必需品、追踪发射物的方式以及建造这些将如何投入。所有问题以及凡尔纳给出的答案都有精确计算，甚至在计算中还运用了实际的数学理论（事实上是他表哥演算的）。

维多利亚时期，随着凡尔纳小说的出版，宇宙飞行的可能一下子从荒唐的范畴转变成了一个工程学的试验。宇宙旅行的问题首次被置于数学和科技的应用基础上，但对于凡尔纳的纸上谈兵也存在一些反驳的声音。凡尔纳所写的航天员进入太空的方式虽不现实，但是他阐述了一个十分重要的观点，即依靠当时已知的材料和技术实现太空旅行。他笔下的航天员从不依靠不切实际的热气球或是臆想的反重力材料来完成太空旅行，这向他的读者证明了一个里程碑般的重要事实：征服宇宙只有依靠数学和工程学。

尽管凡尔纳充分意识到了火箭的潜力，他还是运用了巨型大炮代替火箭将小说的主人公送入宇宙，因他意识到，19世纪中叶的火箭工艺并不可靠，低效低能，他的读者不相信这样的火箭建造后能将宇宙飞船推上月球。但凡尔纳确实让他的航天员搭载火箭，最终着陆月球。在凡尔纳的书中，我们发现他是第一个意识到火箭是可以在真空中运行的，并能成为空间推进器的理想工具。事实上直到20世纪早期，大部分的作家和科学家都回避了这一观点。

凡尔纳的小说获得了巨大的成功，并且在世界范围内翻译和出版。几乎每个国家都有凡尔纳的读者和仰慕者，而且许多读者不仅仅是仰慕，他们受到小说的启发，根据凡尔纳所写的去实践。如康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基、赫尔曼·奥伯特、罗伯特·戈达德以及其他火箭学和航空学的先驱者们都受到了凡尔纳以及其他太空小说的影响和启迪。

工程师们的灵感来自于文化艺术

纵观历史，航天工程师们因其以艺术形式的起源，得以在所有的科学门类中具有独一无二的地位。然而，早在航天科学家和工程师们严肃看待太空旅行的可能性之前，关于航天技术的各方面的探索已经出现在文学艺术领域里。可以说，早在科学家严肃考虑太空探索的各种因素之前，文学家与艺术家便点燃了这个反映人类梦想的火炬。但却是航天工程师们让文学家们的梦想变成现实，记得美国一位航天员从太空归来时曾说：“昨天的梦想是今天的现实，而今天的梦想是明天的现实。”；正像中国航天人认为的那样，“只有想不到的事情，没有做不到的事情”，我国的航天员杨利伟曾经说：“中国老百姓乘坐自己国家的飞船遨游太空，这只是时间问题。”