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雪|关于雪的研究生活

译言  · 公众号  · 国际  · 2017-01-10 12:11

正文


中谷宇吉郎(Nakaya Ukichiro,1900年(明治33年)7月4日——1962年(昭和37年)4月11日),日本物理学家、随笔家。中谷宇吉郎在显微镜下拍摄和研究了成千上万朵的雪花。发现尽管雪花的形状千姿百态,却万变不离其宗。1936年3月12日他成功地研制出人工雪。中谷宇吉郎是世界上第一个制作出人工雪,并在雪花研究领域有杰出贡献的雪博士。


“每每借助灯光抬头仰望永不停歇地飘落而来的雪花时,我都会不由地产生一种错觉,仿佛自己的身体轻盈地漂浮起来升到了天空。因为看不到其他可作基准的参照物,产生这种错觉不足为奇,不过那种感觉却是我迄今为止从未有过的珍贵经历。”



雪山十胜岳 

——关于雪的研究生活


起初,只是抱着半消遣的心态着手启动的雪花研究也渐入佳境。屈指算来,攀登十胜岳[1]已是第五回了。我们的落脚点,是北海道一家名叫“白银庄”的山间小屋,靠近泥石流一带,距离吹上温泉[2]不到五丁[3]远的地方。这个地方恰好位于十胜岳的半山腰,将穿越一片森林,海拔高度一千零六十米。


虽说是雪花研究,但我们目前的主要工作却是用显微镜拍照。因此,显微镜自不可少,照相机、整套显影装置、简单的气象观测仪,乃至便携式暗室等重型货物也需运上山去。此外,每回还需带上一干人等十天左右的食物和点心,这些准备工作也让人焦头烂额。总计重达百贯[4]的行李会被安放在三四架马拉的雪橇上,在雪道上颠簸五个小时,最终送达白银庄,每次运抵那里时,天都已经全黑了。下雪天的行程是最大的难关,只要到了小屋,熟识的老看林人夫妇便会给予我们无微不至的关怀和照顾,让人突然有种到了乡下亲戚家的温馨感。


这个白银庄,说说是个山间小屋,实则是守林人O老爹的家,一般不对外人开放,所以屋内的布置相当考究。一楼是餐厅兼客厅,外观看似普通山间小屋的屋子正中有个大柴炉,二楼是卧室。奇怪的是,小屋一带不太吹得到风,所以如果你信得过楼下柴炉的暖气,只要在二楼卧室里裹上毛毯,对我们而言,便是最安稳舒适的睡觉场所了。到达那里的第二天,我们会先在屋内楼下一角铺上席子,以防风从墙缝里吹进来,再在上面拉一张便携式黑幕帘,赶造出一间暗室来。然后在其中找个合适的位置放上装有器械的木箱,以便于随时取出或收存显影装置、感光玻璃板等器械。另外,再包租一个餐桌,整个儿拿来作实验台。雪晶的拍摄,在小屋入口处、白桦木做成的阳台上进行,此处也要放个木箱以作实验台。用显微镜拍照需要相当结实且像样的实验台,前面也曾提过,有一种名叫“混凝雪”的宝贝东西。木箱的周围用雪固定,只要向水桶中倒入一杯水,不到五分钟功夫就能完全冻结成一个漂亮的混凝雪实验台。同样,显微镜的拍摄装置也要紧紧粘固在实验台上。


十胜岳一带,大概可以算是研究雪晶的理想之地了吧。我甚至觉得,或许在世界范围内,这样的地方亦不多见。首先,这里的雪晶有着锐利而鲜明的轮廓,连晶体枝杈这种细微之处都美奂绝伦、纤细至极。翻看世界上任何观测人员拍摄的照片,都不及我们在白银庄观察到的雪晶美丽。其次,这里的雪晶种类繁多,不仅有被普遍认为是雪晶代表的所有六角花形结晶,还有一些鲜为人知的树枝状立体结晶,更有罕见的角锥状结晶和鼓型结晶。鼓型结晶层层叠加,还会形成多层鼓型结晶,上天毫不吝惜地将这些结晶撒向人间。今年二月,这里曾下过一场长达三十分钟的鹅毛大雪,落下来的净是些针状结晶。而且,我们还在这里多次观测到奇异的侧面结晶,这些结晶在迄今为止的世界文献中都未曾提及。




再者,十胜岳这个观测点,具备了无可挑剔的气温条件。冬天过半后,每天的气温变化都很有规律,大致维持在最低气温零下十五度至最高气温零下十度之间。气温变化极小,使得观测人员的身体能在短时间内适应环境,轻松自如地工作。一般人会想,待在零下十度的严寒中,是无法进行缜密的研究工作的。但根据我自己在此处的工作经验,我发现这样的温度正好适合雪的研究。尽管我们自己并不特别耐寒,但不可思议的是,就算在这白银庄连续工作上四五天,每天在室外从早上站到晚上将近十二点,也不觉得特别寒冷。当然,每隔一小时,我们会回到室内,在柴炉边暖和身子后再出去。尽管如此,连我自己都觉得有些不可思议。若是没有这勉强凑合着用的取暖设备,身体似乎也能适应自然,因此变化不大的气温条件,是一个非常有利的因素。在零下十度的环境下,雪晶是绝对安全的,无论你怎么折腾,也不用担心它会融化,所以可以对它随意切割、加工及研究。我们对一个结晶体进行各种拉扯、破坏试验并观察。单就这么个简单的操作,去年冬天,我们便成功确认有双核体结晶的存在,还顺利破解了多年来悬而未决的三角花、四角花型结晶的成因。仔细想来,若是把这项工作放在普通的地方进行,那或许就是最困难的实验了。


的确,这里真的时常下雪。无论冬天什么时候去,都极少碰上一点不下雪的日子。有时清晨起来,会望见一片蔚蓝的天空、和被晨曦染成暗红色的银装素裹的世界。即便这样的日子,一到傍晚,纯美的树枝状结晶也会悄无声息地从天而降,宛若绵绵细雨。这时候,通常会出现很多适合摄影的最佳条件,所以我们会在不知不觉中拍到很晚。


清晨醒来看得见蓝天的日子,大家都会精神抖擞地早早起床。然后,匆匆切好面包,在滑雪板上涂上蜡,着手进行各种登山准备。不知从什么时候起,但凡遇上天气晴朗不下雪的日子,大家就一定会踩着滑雪板,赶到振子泽附近,观察雪面波纹。另外,遇上特别晴朗的日子,我们还会增加行程,去攀一下十胜岳的巅峰。有些学生以此为乐,报名参加助手一职,所以去十胜岳时,我们从不会为缺少人手而犯愁。




O老爹也经常跟着一起去。穿上雪地套鞋的他,无人能及。不过,听说他学滑雪只不过两年时间,所以正好适合与我们同行。老爹这一辈子都在雪山中生活,着实经历不凡。听着老爹的话,我会觉得他在雪山中遇难根本是不可能的。据说前年冬天,他随身只带了一张狗皮、一把猎枪和1.8升盐,在十二月到翌年的二月期间,孤身一人从十胜的连绵山峰一直徒步走到日高山脉的雪峰之巅。老爹的话让人觉得,在零下二十度的雪中睡上两个月并不是什么了不起的事。话虽如此,我还是试着探听其详细经过。令人震惊的是,老爹竟是个练达老成的科学家,连我们都望尘莫及。


据说,风餐露宿、枕雪而眠,最重要的就是会生火。这话的确很有道理,不过在隆冬的雪山中生火绝非易事。出人意料的是,老爹把我们带到三级台阶的背侧后,竟轻而易举地在雪上生着了火,以供我们取暖。如果能在吹不到风的地方生起篝火,那么枕雪而眠的确也不存在与一般生理学的任何矛盾了。通过实例,老人还教会我们,在雪山中生活,锯子、锛子、火柴与食物一样,都是必备物品。


令人钦佩的是,老爹一直努力尝试着使用文明的利器。他不仅对热水瓶、气压计饶有兴趣,而且还很想将它们派上用场。终于,老爹实现了一部分夙愿,能够买到热水瓶了,当时他脸上洋溢着的纯真喜悦,任谁看了都会心驰神往。从气象观测法、保温法、器具使用法、猎兔充饥的捕猎法,到山中植物的烹煮法,所有这些,老爹都处处留心,细致周到。每每问起这些,我都会有所收获。老爹就是这样凭借着个人经验构筑起来的科学体系,才得以在雪山中平安度日的吧。


今年,听到第一场软雹飞迸的声音时,我又情不自禁地想起了自己在十胜岳的生活和有关于老爹的点点滴滴。雪晶的研究还存在许多疏漏之处,特别是细雪结晶构造方面的研究,怎么也还得再花上一个冬天的时间。另外,去年冬天开始着手滑雪方面的物理学研究,要完成这项研究,十胜岳是最理想的圣地之一。也许,每年冬天去十胜岳的工作,我还得再坚持好多年吧。与十胜岳上长得像圣诞树般的树木们会面,围坐在火炉边倾听老爹讲关于步行去堪察加半岛的故事,都是我的乐趣所在。

(1935年12月1日)


译注:

[1]:十胜岳,位于日本北海道中部,为具有圆顶丘构造的复杂的叠层火山。

[2]:吹上温泉位于北海道空知郡上富良野町。

[3]:1丁=60间,约合109米。

[4]:日本旧度量衡的重量单位。一贯等于3.75kg。



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