蒸汽朋克时代的探险家奥古斯特·皮卡尔

撰文｜王晴

蒸汽朋克时代的探险家奥古斯特·皮卡尔

撰文｜王晴

看过《丁丁历险记》这部动画片的读者应该都对里面的卡尔库鲁斯教授不会陌生（暴露年龄的时刻到了）。一直戴着黑色小礼帽发明了鲨鱼潜艇和登月火箭的教授，正是以性格充满神经质的天才科学家奥古斯特·皮卡尔为原型。奥古斯特·皮卡尔于1884年1月28日出生在莱茵河畔的瑞士第三大城市巴塞尔，他不仅是一位物理学家、发明家，同时更是位杰出的探险家。他从小就对未知的事物产生浓厚的好奇心，更视儒勒·凡尔纳为儿时的偶像。皮卡尔毕业于苏黎世的瑞士联邦理工学院，并在1922年成为布鲁塞尔自由大学的物理学教授。如果对联邦理工学院这个学校并不熟悉的话，只要知道爱因斯坦也曾毕业于此就可以了。皮卡尔还是连续5届索尔维会议（Solvay Congress）的成员。

左页图就是最著名的1927年第5届索尔维会议的合影，这张图片据说是世界上智商最高的一张照片，当时科学家里最厉害的大佬们几乎都出席了此次会议。爱因斯坦、薛定谔、洛伦兹、居里夫人、普朗克、玻尔……几乎每一个都能称得上可以改变世界的人（说不定我们现在生存的世界都是人家早就设计好的既定模式）。其他的大佬先放一放，其中的后排左一，就是由于个子太高而自带主角光环的奥古斯特·皮卡尔。

与老友爱因斯坦的友情促使了密封舱的产生

由于出自同一所学校，又一同参加了索尔维会议，当时的皮卡尔自然而然地认识了他的著名老校友爱因斯坦。又因皮卡尔本身就对探索宇宙有着浓厚的兴趣，而此时的爱因斯坦又为了如何能收集到宇宙射线到数据而苦恼，于是皮卡尔就萌生了想帮助这位老校友的念头。他想利用他在密闭容器方面的经验去到一个不可能到达的地方。而半个世纪以前，当时的天文物理学家们如果想要去探测高空的气层只是驾乘着带有非密闭式吊篮的气球上升到使人不至于发生危险的极限高度，如果想进一步探索，只有使用装置由仪器但不载人的气球来完成。皮卡尔出于对宇宙射线和高层大气的电离层了解的渴望，并不满足现状。于是他想到如果能造铝制的密封吊舱，那么不管气球飞到怎样的高度，人们都能在密封舱里舒适地生存，同时又能对舱外的气层进行更直观的测量，这样一来收集宇宙射线的数据也变得更加准确。

于是在1930年，皮卡尔找到当时的比利时国家科研基金会，在基金会的赞助下，皮卡尔设计制作了一个球形的铝制贡多拉（在热气球下面悬挂多吊篮），以上升到很高的高度。1931年5月27日，皮卡尔和他的助手保罗，从德国奥格斯堡起飞，到达了15781米的平流层，创造了人类当时到达的最高高度，也是人类第一次对平流层进行飞行探险。在这次飞行中，皮卡尔收集了大量关于上层大气和宇宙射线的数据，为爱因斯坦的宇宙研究做出了巨大的帮助。在1932年8月18日，他与助手马克思（Max Cosyns）又一次在瑞士小镇迪本多夫起飞，第二次打破纪录，上升到16201米的高空。这次之后，他又总共进行了27次热气球飞行，最终的纪录为23000米。也标志着人类对平流层的研究达到了一个新的高度。

征服海底世界

也许是探险家天生的征服欲，从20世纪30年代中期开始，他开始转变兴趣，将目光从天空转向海洋。完成了穿越平流层的飞行之后，此时的皮卡尔设想：既然密封舱能隔绝周围的环境，达到真正意义上的完全密封，那是不是也可以用作在深海里行驶的探险设备呢？正巧此时他在芝加哥的世界博览大会上与毕比相识，毕比的设计更是给了他很大的启发，正是两人的这一次机缘巧合，让皮尔卡的设想在30年代末变成了现实。

从博览大会回来后，皮卡尔对他所设计的热气球贡多拉舱体进行了一些改造，也能适用于深海潜水。1937年，他发明了一个能承受较大外部压力的钢制深海潜艇，并根据古希腊语源“深海船”一词，最先使用了“深潜器”（bathyscaphe）这一专业用语。

始料未及，建造的过程却被第二次世界大战打断。对于一个有执著追求的科学家来说，没有比中断自己的研究更痛心的了。在漫长的战争期间，皮卡尔仍在时断时续地圆着他的梦。直到1948年，他终于完成了这个气泡形状的潜水舱，可以在外界水压超过46兆帕时，依然保持正常的舱内气压。在这个沉重的钢铁胶囊上部，有一个巨大的浮箱，装满1万加仑的汽油。但这些汽油并不是作为燃料，而是为保持恒定的浮力。浮箱上还绑了几吨重的铁块，使潜水舱可以下潜；上浮时，可以卸除。由于比利时国家科研基金会的资助，他给这第一艘潜艇起名叫“弗恩斯-2”号（FNRS-2）（FNRS-1是他1938年制作的一个热气球）。FNRS-2创造了当时下潜深度的世界纪录，但是却因为当时的维修人员的不专业而损坏了。1950年，他将FNRS-2送给了法国海军。法国人运用当时最先进的技术重新改造之后，将FNRS-2成功地下潜到4176米。

奥古斯特·皮卡尔的第二艘深海潜艇命名为“特里雅斯特”号（Trieste），但由于当时国家政治军事上的种种原因，他于1957年将“特里亚斯特”号被迫卖给了美国海军。1960年，这艘潜艇载着奥古斯特的儿子雅克·皮卡尔（Jacques Piccard），下潜到了号称另一个世界的马里亚纳海沟最深处的“挑战者深渊”。2012年3月26日，美国好莱坞著名导演詹姆斯·卡梅隆也到达了这里。

皮卡尔设计出来的能够在深海里不用绳索独立行驶的类似于飞艇的的深潜器，让黑暗的海底世界褪下了神秘的外衣，让人类对于未知的海底有了更直观的认识。

将探险基因发挥到极致的皮卡尔家族

奥古斯特·皮卡尔有一个化学家孪生兄弟叫吉恩·皮尔卡，两兄弟不仅长得都像科学怪人，同时也都对研究上天入地感兴趣（也许长得高的人都想探索更大的空间吧），其研究成果同样对飞行器的发展作出了很大的贡献。

在这位探险家父亲的影响下，小皮卡尔也开始对探索未知的海底世界表现出浓厚的兴趣，1960年，也就是老皮卡尔去世前两年，“特里雅斯特”号载着他的儿子小皮尔卡和美国海军军官沃尔什，下潜到海面下1.1万米的马里亚纳海沟最深处。他们在世界的底部停留了30分钟，直到玻璃观察窗因水压破裂才上浮。小皮尔卡在海底看到了生命的存在，这最终促成了禁止向深海倾倒核废料的禁令出台。他后来造过4艘潜艇，包括1964年搭载游客潜入日内瓦湖的世界第一艘游客潜艇。2009年，86岁的小皮卡尔去世，他的儿子贝特朗发表声明，称父亲为“20世纪最后的伟大探险家之一，比任何人都下潜得更深，是儒勒·凡尔纳小说《海底两万里》中真正的‘尼莫船长’。”

梦想之旅没有终点

2016年3月9日，人类第一次环球太阳能飞行计划正式启动。“阳光动力2”号从阿布扎比出发，31日凌晨抵达重庆江北国际机场。这是一架由17248块太阳能电池盒、633千米锂电池驱动的飞机，在5个月内完成全球首次太阳能飞机载人实际飞行25天的环球之旅，注定是人类登上月球后的又一里程碑式的冒险。而这个项目的发起人正是奥古斯特·皮卡尔的孙子贝特朗·皮卡尔。

贝特朗说：“我们的飞机上没有携带一滴燃油。它能带来新的产业、新的就业机会，在未来改善我们的生活。”与家族的飞天潜海战略有所不同，贝特朗在大学期间主修的是精神病学。而后，他成为一家精神病院的高级顾问，专长于成人与儿童的精神病学与心理疗法。同时他还是一位催眠专家，也许家族的基因使然，在医生期间，他依然狂热地痴迷于各种飞行器的研究。2003年11月，贝特朗和瑞士空军前飞行员波许博格共同组建了“阳光动力”团队，着手开发太阳能飞机。他期待着通过这一项目，与世界各地的人分享清洁能源的理念，体验新科技给生活带来的改善。如今，这个团队已发展到上百人，并得到众多企业的支持。他期待着未来能制造出价格便宜、能重复利用的太阳能无人机，在高空连续飞行6个月，以替代人造卫星。