透過精密鏡片,看清萬千世界:《精確的力量》選摘(2)

2019-12-05 05:10

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鏡子被仔細安置於一張有一百三十四個鈦釘的床板上,概略模擬哈伯望遠鏡最終將運作的無重力環境,一個由電腦控制的旋轉臂移到了鏡子上方。旋轉臂末端有一塊旋轉布,塗抹各種磨料(包括鑽石液﹝diamond slurry﹞、磨光用紅鐵粉﹝jeweler’s rouge﹞和二氧化鈰﹝cerium oxide﹞拋光粉),降到玻璃表面後開始拋光,拋光愈久,磨料愈少。透過電腦控制,旋轉臂穩定運轉,長達三天,日夜不停工作,移除雜粒、清洗和拋光玻璃表面,使其光滑無比。拋光者經常得接替輪班十小時。拋光三天之後,玻璃被送到測試室。然後,測試人員根據測量結果,對電腦輸入新的指令,以某種壓力來拋光某個區塊,以及使用哪種磨粉去拋光幾小時,接著用另一種壓力拋光另一塊區域,這時是使用迥異的磨料去拋光,時程或多或少類似。這道工序會花三天,然後重新測試,又再執行這道工序,一週又一週地反覆進行。測試通常在晚上進行,以便盡量減少白天卡車路經七號公路時引起的震動;基於同樣理由,管理人員會關掉空調。全公司的人都會非常謹慎,要留意最小的細節。

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然而,他們偶爾會犯小錯。說得更準確一點,他們沒有正確指導機器,然後機器便根據指令,犯了微小的錯誤。昔日熟練的鏡面製造商會用拇指感覺鏡面是否平整,以此獲取某種程度的精密度,但這種日子早已一去不復返。人們如今使用機器測量鏡面是否平整。有一天,丹柏立的工程師犯了錯誤,沒對終端機輸入○‧一,而是輸入一‧○的數字,只能驚恐地看著研磨工具開始在玻璃表面磨出一道溝痕。幸運的是,有一位檢查技師站在旁邊,手拿一個「斷電」開關(Kill switch)。他注意到初期磨溝不對勁,便立即終止拋光工序。這個玻璃表面的小缺口從未完全消失。它雖被磨平,卻依舊遺留痕跡,不過天文學家可以解決這個問題。

致命的錯誤就發生在這間測試室,而且這個錯誤並非微不足道。鏡面雖然被磨得極為平滑,亦即表面精密度極高,但測量方式卻錯到離譜。丹柏立的工程師使用了出錯的測量工具:他們使用一種儀器,這種儀器很像標尺,使用它的人都認為它正好長一呎,其實它的長度是十三吋,但沒有人發現。工程師不知道這點,只顧忙著測量,然後製造完美卻完全錯誤的東西。他們在「精密」製造「不精密」的望遠鏡鏡面。

*作者賽門‧溫契斯特(Simon Winchester)為知名作家與探險家。著有《天才、瘋子、大字典家》等暢銷書,本文選自作者新作《精確的力量:從工業革命到奈米科技,追求完美的人類改變了世界》(聯經出版)

 

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