在科罗拉多州中南部硬骨头山口(HARD SCRABBLE PASS),二月的日子里,大角羊、冰雪和被风吹倒的雪经常威胁着司机。但一旦他们穿过另一边,潜入湿山谷(Wet Mountain Valley),就可以一睹圣克里斯托山脉(Sangre de Cristo range)令人惊叹的景象。山峰拔地而起,占据了半边天空,岩石嶙峋的险峻山峰高达 14000 英尺以上。在山脚下,双胞胎城镇韦斯特克利夫(Westcliffe)和银色悬崖(Silver Cliff)紧挨着,总人口约 1300 人。
在悬崖(Cliffs)的边缘,就在保龄球馆后面,当主街(Main Street)过渡到乡村开阔地带时,对于这样一个小型社区来说,有一个不同寻常的地方:一个公共天文台,设计成风化的采矿结构,里面有一个大型望远镜。
在一个寒冷但尚可忍受的夜晚,克林特·史密斯(Clint Smith)——卡斯特县(Custer County)的律师和湿山谷(Wet Mountain Valley)暗夜倡导团体“暗夜”(Dark Skies of the Wet Mountain Valley)的总裁——正在里面准备望远镜。他穿着一件 L.L.Bean 的派克大衣,戴着一顶蓝色的帽子,帽子上用整齐、规律的行织着“CLINT CLINT CLINT”。望远镜宽大的管子固定在一个固定在铁桩上的红色支架上。该仪器的主镜直径为 14 英寸——比专业型号的孔径小得多,后者通常超过 80 英寸,但对于业余设备来说已经很大了。
史密斯弯下腰打开大楼三角形的屋顶,以便我们和望远镜都能看到头顶的星空。但首先,连接在设置前面大屏幕的电脑需要更新。在我们等待的时候,史密斯描述了当地为保护湿山谷(Wet Mountain Valley)上方景色所做的努力:墨黑的天空,点缀着星星,被银河系洒满。2015 年,韦斯特克利夫(Westcliffe)和银色悬崖(Silver Cliff)联合成为世界上第九个——也是科罗拉多州第一个——由国际暗夜协会(IDA)认证的国际暗夜社区。IDA 是一个致力于打击不当和过度使用人造光的非营利组织。
这个名为“烟熏杰克天文台”(Smokey Jack Observatory)的设施将宇宙的沉思带到地球,展示了普通人为什么应该关心被抹去的星空。不加注意的光子会毁掉近处星云或数百万光年外星系的景色。
“没有人预料到这会是一个受欢迎的景点,”史密斯一边移动望远镜指向西南方向一边说道。“暗夜”(Dark Skies of the Wet Mountain Valley)于 2015 年建造了天文台,次年,《今日秀》(Today show)对该天文台进行了报道。“电话开始响个不停,”史密斯说,“是我家的电话。”
该团体不仅致力于保护一向如此的夜空区域——例如背包客才能到达的偏远地区,或无人居住的沙漠——还致力于逆转时钟,使明亮的地方变得不那么明亮,并保持这种状态,同时不一定阻碍发展。自 2015 年以来,IDA 已在美国和国外认证了数十个采取措施最大限度减少人工环境光线的城镇。“在过去十年里,人们的意识和行动主义有了很好的增长,”丹佛大学(University of Denver)天体物理学和天文学教授、丹佛天文学会(Denver Astronomical Society)驻 IDA 代表罗伯特·斯坦塞尔(Robert Stencel)说。自 2020 年初以来,这段时间大部分是“疫情时代”,该组织已经将 35 个新地点评定为不同类别的暗夜之地。
保护夜空无疑对天文学家有益,使他们能够看到他们研究的暗淡而遥远的天体。但它也可能对生态系统和人类健康产生积极影响。精打细算的人会发现这是一种节省能源成本的方法。任何这些事情都可以说服一个城镇变得更暗。“但一个更简单、更哲学的想法也可以:‘我希望我的孙子孙女能看到我曾经看到过的银河系’,”史密斯一边说着,一边望着敞开的墙壁望向远方。
湿山谷暗夜(DARK SKIES of the Wet Mountain Valley) owe its existence to the late rancher Suzanne Jack。没有人这样称呼她,她被称为“烟熏杰克”(Smokey Jack)。她的土地俯瞰着起伏的土地,仰望天空。她热爱那里的景色:如此多的星星,你甚至不会 bother to start counting,我们星系的微光从地平线延伸到地平线。她希望后来者也能享受到它。
在 20 世纪 90 年代,杰克看到了这个偏远山谷的发展——首先是新居民涌入,然后是连锁商店追随他们而来,他们的公司总部会安装标准的、刺眼的灯泡。即使没有这些增长,小城镇本身也已经从向上照射的灯具那里受到了溢出的光线。1998 年,她参加了在博尔德(Boulder)举行的一次天文学会议,并了解了 IDA。不久,她就在悬崖(Cliffs)召开了社区集会。
六人组成的团体开始询问居民是否支持一项分区法,要求从黄昏到黎明只允许地面照明的屏蔽式安全灯。他们慢慢地陈述自己的观点,收集了感兴趣人士的联系方式。同年晚些时候,他们正式组织成立了非营利组织“湿山谷暗夜”(Dark Skies of the Wet Mountain Valley)。

之后,他们的项目不断扩展。杰克说服医院安装了屏蔽式灯具;该团体筹集了 15,500 美元用于购买带罩路灯;学校的停车场灯也安装了金属顶盖。最终,水处理厂、县法院、镇上的杂货店、消防站以及电力、燃气和废物处理公司也纷纷效仿。“我们做得最多的就是这个,”长期成员吉姆·布拉德伯恩(Jim Bradburn)说,“遮光,遮光,遮光。”
最终,“暗夜”(Dark Skies)甚至让两个城镇的委员会通过了土地使用条例,将光线缓解与空气、水、噪音和气味污染同等对待,并规范了使灯具适合夜间使用的各种方法。例如,灯光应被遮挡,如果是荧光灯或卤化物灯,应进行过滤,并将其照明限制在地界线内。这些看似微小的改变足以开始让天空变暗。
杰克向山谷居民介绍了保护天空的理念和实用性,但她没能看到所有成果。她于 2004 年因肺炎去世。学校的一个灯杆上立有纪念她的牌匾,天文台也是如此。
布拉德伯恩是一位建筑师,曾设计了丹佛标志性的机场航站楼,在杰克去世后的几年里,他成为“暗夜”(Dark Skies)的总裁。他在南加州长大,在威尔逊山(Mount Wilson)及其天文台的阴影下长大,经常把他的望远镜带到山顶。他喜欢他可以看到月亮、金星、土星——但即使在那时,光污染也已经玷污了他的视野。当他搬到湿山谷(Wet Mountain Valley)时,他决定超越童年的经历,建造自己的天文台。
当他于 2004 年加入“暗夜”(Dark Skies)时,该组织的未来黯淡。“没有了领导者,很难继续下去,”他说。此外,其中一名成员是一个咄咄逼人的人,对当地居民寻求的改变采取对抗态度。“我只是说,‘你知道,这不会有结果的,因为住在这个山谷里的人们不会容忍任何人告诉他们该做什么’,”布拉德伯恩说。
当他接任时,他改变了方向:他们将教育邻居,并采取“赢得朋友并影响人们”的方式,展示为什么一个想法实际上对他们有好处。
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如今,当居民建造房屋时,他们从县里收到的欢迎包中包含光污染信息。当地业余天文学家在保龄球馆发表演讲,并举办观星派对,人们可以在那里通过望远镜观看并游览星空。有一个“暗夜”(Dark Skies)为有科学头脑的学生设立的奖学金,由捐款资助,并以创始成员萨姆·弗罗斯特曼(Sam Frostman)的名字命名,他曾为小学生举办过教育项目。该组织还赞助了一个艺术比赛,孩子们在比赛中描绘他们自己对夜空的设想。“第一次,它们都是梵高的《星夜》的复制品,”布拉德伯恩说。现在孩子们描绘的是他们自己的山谷。家。
考虑下一代可以打动长辈——有时甚至包括那些经历过干旱、暴风雪和持续不断的第二居所入侵的顽固牧民。这些长期居民通常不喜欢政府或法规。
然而,他们确实喜欢星星——并且还记得小时候星空是多么明亮。传承下去感觉很重要。“这就像保留旧的牧场方式。这是他们的传统,”弗罗斯特曼说。“天空的传统。”
大约在 2014 年,悬崖(Cliffs)决定向 IDA 申请官方认证,这一举措要求他们通过以夜空为中心的政策以及公众对黑暗天空理念的支持等标准来展示他们的奉献精神。布拉德伯恩一直在与他能接触到的每个人谈论此事。
他专注于似乎最有效的理由:资本主义。“我一直认为这是一个经济问题,”他说。“把暗夜视为一种资产,而不仅仅是你喜欢看到的东西。”毕竟,来观星的人必须过夜。IDA 的研究表明,30% 的人造光被浪费了——在不需要的时间、不需要的地方、以过高的功率、使用旧灯泡照射。通过改进的户外灯具,电费支付者可以节省 60-70% 的成本。
最终,该组织说服了足够多的怀疑论者,让他们相信自己不是敌人,而是城镇的一部分,并且与城镇的利益一致。就这样,在 2015 年,悬崖(Cliffs)成为国际暗夜社区。
同年,他们用捐赠的资金、劳动力和材料建造了天文台,并将布拉德伯恩的望远镜安置在里面。它收集的光线是肉眼的大约 3000 倍。这极大地改变了野外的视野:通过望远镜,你可以看到木星云的细节、土星环的缝隙、星云的颜色、看上去像一个的但通过目镜才能看到的双星,以及比我们遥远数百万光年的星系。
虽然专业天文台会展示更令人惊叹的景象,但这些通常在周六晚上不对公众开放。烟熏杰克(Smokey Jack)的观星派对非常受欢迎,以至于去年,该团体在外面建造了底座和电源插座,供其他人连接他们的望远镜,并建造了一个露天剧场,将大仪器目镜中的图像显示在屏幕上。人们开始从世界各地来到这个星光熠熠的城镇,推动了科罗拉多州乡村地区的旅游业。
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虽然二月份天文台内天空多云,但很容易看出为什么会有这么多人前来。从这里看,只有山脉阻碍了视线,而它们是被允许的。当屋顶卷起,半进半出地站着时,你感觉既是人类地球的一部分,又是上面更广阔的空间的一部分。
史密斯调出他最喜欢的星空景象的图片——ET 星团(ET Cluster)、衣架星团(Coat Hanger Cluster)——并谈论它们的光到达我们所需的时间(前者约 8000 年,后者构成恒星的星系寿命超过 2000 年),我们星系中恒星的数量(1000 亿到 5000 亿),以及宇宙中星系的数目(可能 2000 亿)。这迫使他,即使作为县律师,也能够以更广阔的视角看待日常的挣扎和政治。“所有的恒星和行星,它们都是物质,而物质永远不会被摧毁,”史密斯说。“一旦我们的太阳消失了,我们的原子仍然会存在。也许我们已经存在于另一个生命中了。”
当史密斯和悬崖(Cliffs)的其他工作人员想确保他们的天空地位时,他们转向了拥有官方认证的组织——IDA——以及像 IDA 公共政策总监约翰·巴伦廷(John Barentine)这样的员工。巴伦廷受过天文学家训练,当他在 2013 年加入该组织时,他主要将光污染视为干扰天体研究的东西。“它根本没有引起我的注意,它还有这些更广泛的社会可能关心的其他影响,”他说。但很快他就开始接受教育了——从他第一次竞聘项目经理职位的面试开始。
谈话很不寻常,以“你能去佛罗里达一周吗?”开始。当时,IDA 正在与佛罗里达州鱼类和野生动物保护委员会合作,使海滩灯光对海龟更安全。孵化后,幼龟必须匆忙爬向大海才能生存。如果海滩灯光明亮,它们有时会冒险往内陆走。很快,巴伦廷本人就在海滩上,穿着橙色的安全背心,拿着一个记事板。“我通过双筒望远镜观察人们家里的灯光,希望不要被任何人射击,”他打趣道。就在几年前,该组织完成了帮助佛罗里达州的海滨房屋改造灯具的工作,使用了 2010 年 BP 石油泄漏案的和解款。
IDA 和天文学家一样,通过在对数尺度上测量天空背景的亮度(其亮度)来量化光污染。细节可能很繁琐,但要点是,17.8 的读数代表典型的大城市,在那里你可以看到几百颗星星,天空是灰色的。在 19 左右,你可以开始辨认出银河系。在大约 20 左右,银河系会闪耀下来,但在地平线附近会被抹去。略高于 21,你不仅能看到银河系,还能看到其光泽的差异,有更暗的条纹和更亮的区域。2020 年,悬崖(Cliffs)的读数徘徊在 21.4 左右。

自从巴伦廷加入以来,他了解到为什么暗夜对除大型望远镜爱好者之外的人也很重要。过度的光污染会改变捕食者与猎物的关系,因为捕食者依赖照明,而猎物则需要阴影。夜间鸣叫以寻找配偶的青蛙和蟾蜍可能会发现它们的调情行为被双车库的泛光灯打断。而利用月亮和星星导航的鸟类可能会被灯泡干扰,走错方向或走错时间。一个研究小组检查了迁徙鸟类对纽约市每年 9 月 11 日纪念活动中出现的双光束的反应。他们的研究于 2017 年发表在《美国国家科学院院刊》上,历时七年,估计该装置影响了超过 100 万只鸟类,它们聚集在射灯周围的密度比正常情况高 20 倍,速度变慢,盘旋,“频繁鸣叫”。第二天晚上,当双光束消失时,异常行为也消失了。
巴伦廷最担心的是昆虫,它们的数量显著下降——全球所有物种的 40% 都在走下坡路——似乎受到光污染的影响。这尤其适用于授粉昆虫,它们是维持生态圈(更不用说农业)平衡的关键。例如,2017 年《自然》(Nature)杂志的一篇文章描述了一项研究,其中研究人员在瑞士 14 个草甸中的 7 个草甸放置了移动路灯。在灯光照射的区域,昆虫访问植物的频率降低了 62%。
巴伦廷说,过度亮度“就我们所知,不是主要压力”,但它确实似乎有一些影响。这很重要,因为减少任何压力源都有帮助。环保主义者已经开始更加关注光污染,认为它比石油公司更容易控制。
杂散光对人类也很重要。我们的昼夜节律受昼夜周期控制。睡眠时的亮度会减少身体褪黑激素的分泌,褪黑激素是一种有助于入睡的化学物质。初步研究,如 2013 年发表在《JAMA》上的一项研究,表明长期抑制的水平与癌症和糖尿病风险增加相关。
在现实世界中,很难在光污染研究中区分因果关系。但是,数据收集正在增加,部分得益于一个名为“全球夜空”(Globe at Night)的项目,这是美国国家科学基金会(NSF)NOIRLab 的一个项目,允许公民科学家上传亮度测量数据来绘制条件图。截至 2020 年,来自 180 个国家的 200,000 多份样本已被提交,科学家和公众可以使用这些样本来寻找光线变化与野生动物行为等事物之间的相关性。
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正如你不需要摧毁所有工厂来控制空气和水污染一样,你也不必完全避免发展就能看到头顶更多的黑暗。要成为像悬崖(Cliffs)那样的暗夜社区,城镇必须有户外照明条例、教育活动和官员的支持。而且,由于人们无法让大城市“撤销”它们,因此有“城市暗夜之地”(Urban Night Sky Places)供比悬崖(Cliffs)亮得多的地方使用,这些地方已经签署了最佳缓解措施。它们通过仅在需要时安装灯光、仅在有用时打开灯光、将灯光亮度设置为必要的最强、并使用适当节能的灯泡来吸引夜晚的回归。
对于人烟稀少的地方,还有其他的分类。你最喜欢的观星点可以成为一个暗夜公园(Dark Sky Park),就像犹他州的布莱斯峡谷(Bryce Canyon)一样,或者一个暗夜保护区(Dark Reserve),就像新西兰的奥拉基麦肯齐(Aoraki Mackenzie)一样。如果它非常黑暗,该地点可能成为一个国际暗夜保护区(International Dark Sky Sanctuary),就像南非的!艾!海卡拉哈里遗产公园(!Ae!Hai Kalahari Heritage Park)一样。到目前为止,已有 130 个地方获得了其中一项认证,另有 29 个地方获得了社区称号。
今晚在烟熏杰克天文台(Smokey Jack Observatory),星星坚定地躲在云层后面。史密斯无奈地开始收拾。但一旦天气变暖,该地点将开始接受私人派对的预订,然后——如果疫情允许——将重新开始公共聚会。2021 年 4 月,该团体将安装一个新的“行星漫步”(Planet Walk),这是一个太阳系的比例模型,行人可以沿着这个模型穿过两个城镇,经过冥王星,走向宇宙的荒野。也许他们会想到数亿光年之外,遥远天体的引力在他们身上轻轻地拉扯。这是对宇宙事务的字面上的具体承诺。
巴伦廷承认事情并不总是像悬崖(Cliffs)那样顺利。“现在,在每一个问题上,人们都分成两个阵营,无论它多么平凡,”巴伦廷说。“我们在某些地方发现,存在一种非常本能的负面反应。这与暗夜无关。”
在过去一年多的隔离期间,似乎有更多的人关心暗夜,因为他们被困在家里。“有些人走到阳台或后院,确实是第一次抬头看夜空,”巴伦廷说。“有些人的反应是:‘星星呢?’”