盲眼的尼安德塔石器匠

追尋日全蝕－科學研究計劃，常常充滿意外   原載於新公民議會

日全蝕相當罕見，要等很多年才有一次，而且僅能在特定地區看到，時間又只有短暫幾分鐘。2017年8月21日，部分北美洲地區上演的日全蝕，興起一股風潮，多家英語科學媒體也趁機介紹有關的歷史故事。

圖片來源：工商時報

日全蝕，一般民眾是外行看熱鬧，天文學家卻是內行看門道。在近代觀測儀器發明以前，完全遮蔽陽光的日全蝕，是研究太陽與天文現象少有的良機，不少重要的科學發現，都是趁著天昏地暗之際得知。

不知道在一般人想像中，科學家是如何工作，獲取新知的？俄亥俄州立大學的天文學教授 Barbara Ryden 撰文《Total Eclipse, Partial Failure: Tales of Scientific Missions Gone Bad》，介紹3位天文學家計劃觀測日全蝕，卻碰上各種狀況的往事，希望告訴讀者，科學發展並非一帆風順，現在視為理所當然的知識，其實是跌跌撞撞下慢慢建立的。

美國的天文學家 Samuel Williams 計算出1780年10月27日，將能在緬因觀察到日全蝕；然而，那時美國正在打獨立戰爭，預定觀測地點卻是英軍佔領區。費了一番功夫，Williams 終於取得許可，帶著裝備前往目的地等待。直到下午12點31分前，計劃都順利進行，太陽愈來愈暗、愈來愈暗……但是還沒等到全暗，太陽竟然又愈來愈亮！

Williams 選擇觀測的位置，比正確地點更南方30英哩，導致計劃失敗。為什麼？其他學者認為是他計算錯誤；但是 Williams 本人的說法是，他沒有算錯，而是地圖畫錯，才害他跑錯地方。參考資料有誤，科學研究時的常見狀況，不是嗎？

不過這趟失敗的任務，仍有一個收獲。Williams 記錄他看到，那時還沒有名字的「貝里珠（Baily’s beads）」[連結]，比再度觀察到此現象，並因此被命名紀念的 Francis Baily，更早56年。

將近一百年後，英國天文學家 Norman Lockyer 打算在1871年12月12日觀察日全蝕。他和法國科學家 Jules Janssen，兩人3年前分別由日珥的光譜，偵測到一種「前所未見」的新元素，現在我們知道，那就是全宇宙第二多的「氦」。Lockyer 想趁再一次日全蝕的機會，搜集更多資料，於是組織特遣隊，前往能看到日全蝕的南印度。

到日全蝕開始以前，看似一切順利，良好的天候下，Lockyer 把裝備架好、等待……等等，當地鄉民竟然開始燒東西，創造光亮，希望能喚回太陽？幸好黑煙即將毀了大計之前，警察趕到解決了問題，最後 Lockyer 仍然成功觀察到日冕[連結]。本案例中，突發危機令計劃差點功敗垂成，所幸只是虛驚一場。

比起前兩位要前往敵軍佔領區，或是遙遠海外的困難，英國天文學家 Frank Dyson 在1927年的計劃看似單純很多，6月29日那天，在本土就能看到日全蝕。他面對的問題是，該選那個地方，才能避免詭譎多變的英國天候擋住太陽？

分析情報以後，Dyson 決定在吉格爾斯威克的約克夏村等待。但是前兩週在那裡，下午天氣都是那個雲啊、那個霧啊，讓 Dyson 遲疑要不要換個地點。最後 Dyson 沒有更換，也成功觀察到日全蝕，任務成功；也還好他沒有動搖，因為以日全蝕發生時各地的天氣，約克夏村是唯一能看清楚的地點。Dyson 的成功，綜合了正確的判斷與好運，順便嘉慧了陪他一起的7萬觀眾。

趁著又一次日全蝕的機會，Ryden 藉由以上3個案例表達，科學研究時設計良好的計劃，常常趕不上變化，有時害計劃失敗，有時仍能幸運成功。不過，歷代天文學家仍不畏困難持續追尋日全蝕，寄望得到新的成果，拓展知識疆界。希望這些案例能讓各位讀者，稍稍體會一下科學家，進行研究時面臨的實際狀況。

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