2．罗威尔的火星人

1876年帕西瓦尔·罗威尔从哈佛大学毕业后，继承了家族企业。但是，他对天文学很有兴趣。1893年，他读了弗拉马利翁的书，与皮克林交流后，决定在1894年火星冲日时，建立一座“研究火星生命环境条件”的天文台。他自信地说：“我们有充分的理由相信，我们正处于黎明前的黑暗，很快就能解决这个问题。”

在皮克林的帮助下，罗威尔把天文台选址在弗拉格斯塔夫。当时，那里只有一条小型铁路，后来，那里成了亚利桑那州的地盘。天文台位于海拔2200米的高原上，一年里的大部分时间视野都很好。虽然建造时间很紧，但在1894年4月23日，口径18英寸（45.72厘米）的折射望远镜已准备好迎接“第一道光”。

从5月28日开始，罗威尔、皮克林及其助手安德鲁·埃利科特·道格拉斯（Andrew Ellicott Douglass）几乎每天晚上都在火星冲日的位置进行观测，在接下来的四个月里，他们绘制了近千张图纸。罗威尔写道：“一个小时又一个小时，一天又一天，一月又一月”，河道都在那儿。

罗威尔无法找到斯基亚帕雷利提到的所有河道，但也没有特别在意，因为之前的观测者都认为，每次火星冲日时河道的样子都不同。事实上，罗威尔记录的河道比斯基亚帕雷利记录的更多。除了绘制出黄褐色地带河道交叉的小黑点外，道格拉斯还证实了皮克林关于河道穿过暗黑地带的报告，而在此之前，那个报告尚未被人证实过。

回到波士顿后，罗威尔仔细思考了观测结果。他同意皮克林的观点，认为河道是大片的植被，但不同意它们是在地壳裂缝中形成的。相反，罗威尔认为，河道的分布是人为安排的。

1895年，罗威尔的《火星》一书出版，他在书中公布自己的结论：“首先，火星的众多物理条件并非不利于生命存活；其次，火星表面明显缺水，因此，如果存在智慧生物，它们就不得不靠灌溉维持生命；第三，以前发现的一片网格标记覆盖在火星盘上，正好与灌溉系统的样子相对应；第四，也是最后一点，我们本来就想找到那些人工灌溉的地区，而现在正好有这样一组斑点，表现出这种绿洲的结构。”

由此推断，罗威尔认为，火星人生活在河道与黄褐色地带交汇的地方，他将其称为沙漠中的绿洲。罗威尔将火星描绘成一个垂死挣扎的世界，不仅令人回味，还启发了英国的赫伯特·乔治·威尔斯写出了《星际战争》，书中讲的就是火星人入侵地球的故事。1897年，这个故事在杂志上连载后，又在1898年结集成书，上市后立刻成为畅销书。

尽管大众对罗威尔的火星地图很是着迷，许多技术高超的观测者，虽然也配备了性能优良的望远镜，但仍然很难发现河道。

批评意见

1877年，英国的亨利·普拉特（Henry Pratt）用跟斯基亚帕雷利差不多的折射望远镜观测火星，他表示，视宁度特别好的时候，“能看到火星上复杂而精细的结构特征，但用铅笔根本无法描绘下来”。他把这个过程比作手绘，说：“第一眼看到的，是一条宽阔而模糊的条纹，（可以大致）分为几片单独的阴影，里面包裹着标记得更精细的淡墨。”

1892年火星冲日时，查尔斯·奥古斯都·杨（Charles Augustus Young）发现，每次用类似斯基亚帕雷利和普拉特的折射望远镜观测运河痕迹时，如果再用更大的望远镜再进行观测，就会发现这些现象并不存在。

同年，爱德华·爱默生·巴纳德（Edward Emerson Barnard）在黄褐色地带标注了一个小小的黑点：“它跟南方的大海相连，中间有一条细长的线。从太阳湖（Solis Lacus）向北延伸出一条小运河，运河流向一片暗黑而辽阔的大地，斯基亚帕雷利的火星地图上并没有标注这样的地方。”但到了1896年，他又说：“火星表面布满了各种细节，十分奇妙：我甚至不相信斯基亚帕雷利和罗威尔所绘的运河了，因为我看到了他们没看到的细节。我看到了他们画成运河的地方，但我看得更仔细，那些根本不是直线。观测得最清晰的时候，能看到这些运河毫无规则、断断续续。”

视宁度特别好的时候，巴纳德发现了很多小痕迹，但由于它们太过错综复杂，无法绘制下来。有些不规则的暗黑条纹，与罗威尔明确定义的河道地形相符。

值得注意的是，巴纳德还看到了火星的暗黑地带上有些不规则的细节。据此，人们越来越确信，这里并非浅海。尽管有人用小望远镜看到了河道，但巴纳德仍然认为，“在不同意见得到明确答复前”，这些观测结论都是“谬论”。

用各种望远镜观测火星后，皮克林认为，两条河道线条之间的分隔，“与所用望远镜的口径成反比，与火星到地球的距离成正比。换句话说，如果我们用两倍口径的望远镜观测同一组河道，会发现它们之间的相隔距离只有原来的一半”。因此，“虽然河道确实存在，但它们是否变得更多，却是眼睛错觉的后果”。

意大利的文森佐·切鲁利（Vincenzo Cerulli）1897年观测火星时，看到一条明显的条纹，“它变得不再像一条线了，而是变成一个复杂到难以理解的小型斑块系统”，因此，他认为，河道只是观测时出现的错觉。切鲁利后来又发现，通过小型的低倍望远镜观测月球时，也能看到河道一样的结构，由此，他认为，这种结构根本不存在；但它们又是如此的清楚和精细，这令他颇有感触。

1903年英国的爱德华·沃尔特·蒙德（Edward Walter Maunder）得出了类似的结论。他相信，斯基亚帕雷利所绘之物都是亲眼所见，但他认为，斯基亚帕雷利看到的细线，只是在当时的视宁度条件下，由于望远镜分辨率不够造成的。

格林尼治某所学校的校长约瑟夫·爱德华·埃文斯（Joseph Edward Evans）与蒙德一起，安排一些学生做实验。孩子们并不了解这个实验的目的，他们站在离圆盘不同距离的地方，圆盘上有类似火星那样的明暗地带，上面还有突出显示的大量细点。离得最近的孩子注意到了这些点，把它们清楚地画了下来。而站得远的孩子只能看到像火星上看到的那些反照率特征。更关键的是，站在人眼分辨极限处的孩子，画下的是细条纹。罗威尔当然不会承认这种所谓的“小男孩假说”。

1894年，罗威尔观测到，火星南极冰盖周围出现了一条宽阔的蓝色条带，当时，那个条带正在消退。这一现象最初由比尔和马德勒发现。1892年，利克天文台的约翰·马丁·谢贝尔（John Martin Schaeberle）否认这一现象，他认为，它只是明亮的白色极地冰盖和相邻的黄褐色地带之间的对比，导致人眼引起的错觉。然而，罗威尔确信，蓝色条带真的存在。

英国的亚瑟·考珀·兰亚德（Arthur Cowper Ranyard）和乔治·约翰斯顿·斯托尼（George Johnstone Stoney）认为，极地冰盖是冻结的二氧化碳霜。那时，罗威尔坚持认为：“二氧化碳在类似地球的大气压条件下，会立即从固态转变为气态。而水则处于液态这种中间态。”

但大气压正是问题的关键所在，但火星表面的大气压无法直接测量。罗威尔反过来认为：如果这个暗黑的条带是水形成的，想让融化的冰促进植被生长，就要求火星大气层十分浓密，以维持合适的温度。尽管，火星上冬季南极冰盖的分布范围很广，但按照冰盖收缩的速度，可以推断出冰层的厚度很薄，因此，火星上的水不会比北美洲五大湖的水量更多。

罗威尔没被唬住

1896年，罗威尔在弗拉格斯塔夫的天文台安装了一台口径为24英寸（60.96厘米）的折射望远镜，在此后的几次火星冲日期间进行观测。但随着火星与地球的距离变远，观测质量很难提高。尽管如此，继第一本著作之后，他在1906年又写了第二本，这本书的内容更具挑衅性，叫《火星及其运河》。在书中，他更加完整地描绘了一幅关于火星人的画面。火星正在快速地荒漠化，极地冰盖是仅剩的唯一水源。为了维持火星文明，火星人挖掘运河，将冰盖融化的水输送到赤道地区。

罗威尔大胆地说：“火星上住着某种生物，我们虽然并不确定它们究竟是什么，但在很大程度上确定它们一定存在。”他对这些生物的身体形态没做任何描述，却表现出了明确的同理心。运河网络分布的“全球主义”视角说明，这是一个统一的社会。“火星运河系统环绕整颗行星，从极地的一侧延伸到另一侧，不仅拥抱整个世界，而且是一个有组织的实体。一条运河与另一条运河相连，而另一条运河又与第三条运河连接，依此类推，扩散到整个行星表面。这种网络的连续性构成了一个有趣的社会……最终，我们得到的，是构成社会所必需的智慧生命和非智慧生命的特征，可以在火星上形成一个统一的整体。”

具体而言，罗威尔认为，火星人面对即将到来的物种灭绝，放弃了战争。“战争是我们在野蛮时代留下来的产物，现在只有一些没头脑的国家里还这么做。聪明人有更好的方法来实践英雄主义，生存下来。”（但不到十年后，人类就发动了第一次世界大战。）

把天然河道当成人工水道，并非偶然。地球上的运河就是最先进的运输系统。1869年，苏伊士运河完工时，巴拿马运河正在建设中。火星上的居民更先进、更有动力，应该能在全球范围内建造运河。这看起来似乎很合理。

1914年，查尔斯·爱德华·豪登（Charles Edward Housden）出版了《火星之谜》（The Riddle of Mars），其中甚至详细探讨了火星人必须克服的工程问题。

罗威尔反驳

英国博物学家阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士（Alfred Russel Wallace）的研究，为查尔斯·达尔文（Charles Darwin）的“物种起源”学说提供了有力支持。1870年，他发表了自己对自然选择理论的思考。有人请他给罗威尔的《火星及其运河》写评论，华莱士读后大为震惊，于1907年写了一本叫《火星宜居吗？》的书，表达自己的反对意见。

华莱士不赞成罗威尔所说的，特别是火星表面温度与英格兰南部夏季温度差不多的说法。华莱士认为，火星上的温度一定是低于0℃的，因此，水不可能在开放性河道中流淌在火星表面。“所有物理学家都会同意这一点，”他总结道，“鉴于火星到太阳的距离，就算它的大气与我们地球上一样浓密，平均温度也只有-37℃左右。但是，即使是地球赤道地区降至最低温度时，地球上的气压还比火星上高三倍左右，说明即使只考虑大气层缺失，火星上的温度都不可能达到冰点。”他坚持认为，“这根本不可能有动物”。华莱士的结论是，火星“不仅不适合像罗威尔所假设的智慧生物居住，而且也绝对不适合任何生物生存”。事实上，华莱士把火星上的温度算错了，但他的分析仍然没有问题，结论也没问题。

1909年，尤金·迈克尔·安东尼亚迪（Eugene Michael Antoniadi）在巴黎附近的默顿（Meudon），用折射望远镜观测了近日点的火星冲日。这架折射望远镜的口径略小于利克天文台的那架望远镜。9月20日，第一次观测时，视宁度非常好，他对自己观测到的画面万分惊讶。“我还以为自己是在做梦，”他写信给罗威尔，“这颗行星的表面，细节错落有致，令人眼花缭乱，有尖锐的线条，也有弥散的部分，自然分布，毫无规则。所有细节都十分稳定，这直接就能说明，斯基亚帕雷利发现的河道网络，显然是个错觉。安东尼亚迪的绘画技艺高超，但他在火星圆盘上看到的场景，他无法绘制下来，因此只在笔记本中留下了较为粗糙的标记”。

1916年罗威尔去世时，公众仍然对他描绘的火星地图饶有兴致，认为火星是一个拥有古老文明的家园，但科学界已经否认了他的科学价值。

罗威尔和华莱士都是通过间接推测，来估算火星表面温度的。直到20世纪20年代，早期的热电偶问世后，才使直接测量火星温度成为可能。

1926年，威廉·韦伯·科布伦茨（William Weber Coblentz）和卡尔·奥托·兰普兰（Carl Otto Lampland）在弗拉格斯塔夫天文台发现，火星呈盈凸相位的时候，他们可以用望远镜终端跟踪火星上的某个地区，直到它进入黑夜，还可以测量火星表面的降温速度。据此推测，可以发现，火星表面的温度在当地午夜时可以降至-75℃（也可能是-100℃）以下。如此快速的热辐射，表明火星的大气层非常稀薄。尽管在白天，大片暗黑地带的温度，通常比相邻的黄褐色地带的温度高10℃，如果真的是植被，那它们适应温度变化的能力该有多强啊！