在維蘇威火山爆發的第三天，物理學家路易吉·帕爾米耶裡發現自己被困在義大利維蘇威火山主坡之一的維蘇威天文臺，他用石頭圍牆隔開的工作場所外，滾燙的熔岩奔流而過。維蘇威火山怒吼著，地面搖晃，巨大的松樹狀火山灰雲上方雷電轟鳴。滾燙的熔岩石從天而降，像雨點般砸在他身上。露臺上的溫度計超過了 150 華氏度（66 攝氏度）。帕爾米耶裡把自己鎖在裡面，但熱浪使窗戶破裂，一股焦灼的氣味充滿了烘烤般的室內空氣。
那年是 1872 年，這是維蘇威火山近期最具有破壞性的爆發之一。帕爾米耶裡選擇留在建築內，以便研究這場災難。他當然知道自己有喪生的危險：此前已有幾位科學家在火山中喪生，其中一位就在兩天前去世。在山下更遠的地方，驚慌失措的平民逃往義大利那不勒斯，在熔岩吞噬他們的家園之前，拋棄了財物。隨著更多火山灰落下，那不勒斯居民隨後逃往羅馬。人們認為帕爾米耶裡已經遇難。但他繼續檢查儀器，並在酷熱的建築中寫筆記，等待著外出的時機。帕爾米耶裡不僅僅是決心堅定。他欣喜若狂。“我真的渴望看到我頭頂上方的松樹，”他後來說道，似乎對危險不屑一顧。他補充說，這次爆發是一場“轟動性的表演”。“維蘇威火山真的很好，當它把它送到天文臺上方給我看的時候。”
今天，暫時來說，維蘇威火山——以公元 79 年埋葬龐貝而聞名——被認為是休眠狀態：它不活躍，但與其地下結構相關的地震仍在發生。最近的地震發生在 8 月 8 日。每天都有許多遊客登上山頂；維蘇威火山國家公園的門票今年夏天經常售罄。火山學現在是一門技術先進的學科，由數千名訓練有素的專業人員從事。但在帕爾米耶裡的時代，當研究還處於萌芽階段時，測量火山爆發意味著留在第一線，面對火山向你襲來的任何事物。帕爾米耶裡有時很魯莽，他被驅使著去回答仍然困擾專家們的難題：為什麼火山爆發會突然發生？為什麼我們無法預測它們？帕爾米耶裡不知疲倦的測量，通常使用他發明的儀器進行，具有開創性。
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如果放在今天，帕爾米耶裡會是一位不尋常的科學家。他於 1807 年出生在那不勒斯市北部，學習了物理學和數學，但也學習了哲學。他在那不勒斯大學的第一個職位是講授邏輯學和形而上學。他的同代人形容他精力充沛，但舉止謙虛樸素。一些當地人認為他的工作是異端邪說：他們認為火山爆發是大自然神秘的任性之舉，而帕爾米耶裡的追求是對他們信仰的挑戰。
19 世紀的路易吉·帕爾米耶裡肖像。圖片來源：DE AGOSTINI PICTURE LIBRARY/Getty Images
他的一生和名字與維蘇威天文臺密不可分，維蘇威天文臺是世界上第一個火山學天文臺，他擔任臺長長達 41 年。這是一棟粉彩色的三層建築，位於海拔 2000 英尺的山丘上，距離維蘇威火山的火山口 1.25 英里，火山口就在上方聳立。帕爾米耶裡的前任馬其頓尼奧·梅洛尼在 1841 年將其設想為一個氣象天文臺，但梅洛尼是一位自由主義者，因他被認為同情 1848 年革命而被當局罷免。當帕爾米耶裡將目光投向它時，天文臺已經失修。裡面幾乎沒有留下任何儀器。蝙蝠和貓頭鷹在裡面築巢，而山羊在附近漫遊。
當帕爾米耶裡在 1852 年開始登上天文臺進行研究時，當局正計劃出售這座建築，將其改造成酒店。在梅洛尼貧困潦倒，在那不勒斯市附近死於霍亂後，他才在 1855 年接受了新臺長的任命。
帕爾米耶裡一生致力於今天看來會令人驚訝的課題。他研究空氣和地面中電力之間的聯絡。像當時的許多人一樣，他認為這掌握著地震許多謎團的答案。“當時的主導思想是，空氣中過多的電力會釋放閃電，而地面中過多的電力會釋放地震，”退休的地震學研究員喬瓦尼·裡恰爾迪說，他曾在維蘇威天文臺研究一種名為合成孔徑雷達干涉測量的遙感技術和緩震運動（垂直地面運動）長達四十年，直到 2019 年。“有人推測建造地震杆——就像[本傑明]富蘭克林的避雷針一樣——可以攔截雷擊，並希望將一根 15 米[49 英尺]長的金屬桿埋入地下可以阻止地震，”裡恰爾迪說，他寫了一本關於維蘇威火山的900 頁的歷史。（地震、火山爆發和氣象學在當時都被視為相互關聯。）
在火山學仍然跨越科學和信仰的時代，帕爾米耶裡的方法是開創性的。“他是一位測量員，”弗朗西斯卡·比安科說，她曾擔任天文臺臺長直到 2022 年 7 月，當時她被晉升為義大利國家地球物理學和火山學研究所的火山部門負責人。“在火山學主要以相當定性的方法為主導的時代，他掌握了測量的根本重要性。”
在擔任前氣象天文臺臺長的最初幾年，帕爾米耶裡為天文臺配備了研究火山的儀器——根據天文臺現任臺長毛羅·迪維託的說法，這是現代火山學的基礎時刻。他將這座建築描述為一個“你可以感受到許多生命在那裡生活過”的地方。
當帕爾米耶裡找不到合適的儀器時，他就設計了一種新的儀器。他最重要的發明發生在他開始在天文臺工作一年後。當時的維蘇威火山頻繁爆發，帕爾米耶裡感覺到幾次輕微地震先於一次爆發。他製作了一種儀器，可以檢測到所有震動，即使是人類無法感知到的震動，並將它們的方向、強度和持續時間記錄在一張紙上。它還可以使用電報訊號與其他儀器通訊。它成為了電磁地震儀，這是第一個以非純機械方式測量地震的儀器。
由於沒有電報線將維蘇威火山與文明連線起來，更不用說遙感技術了，因此研究火山需要大量的實地考察，有時會讓帕爾米耶裡面臨高風險。他第一次與死神擦肩而過是在 1859 年，當時他在一次火山爆發期間冒險外出。他寫道，他與天文臺的看守人並肩走在一條“美麗的火河”旁邊，直到他們到達源頭。突然，熔岩從一個小火山口噴射到空中。它在半空中凝固，變成巨石，落在了兩個人所在的地方，火山咆哮著，濃煙從火山口滾滾而出。駐紮在離事故現場更遠地方的觀察員逃離了，並認為帕爾米耶裡和看守人已經死了。不知何故，他們安然無恙地倖存下來。
每次火山爆發後，帕爾米耶裡都會詳細描述事件，並留下了關於他在天文臺編年史中親眼目睹的一切的大量知識。他經歷了 1855 年、1859 年、1861 年、1868 年和 1871-1872 年的火山爆發。帕爾米耶裡在書頁上寫滿了測量資料，而不是當時常見的記憶素描和軼事觀察。
他經歷的 1861 年的火山爆發顯然使天文臺免於變成酒店。義大利已經統一，國王遠在皮埃蒙特地區，對天文臺的需求表示懷疑。但火山爆發摧毀了火山附近的一個城鎮，使其成為統一義大利歷史上第一次自然災害，該國的統治者確信天文臺是有用的。這次爆發還使帕爾米耶裡發現，海水從岸邊退去不是因為潮汐，而是因為海底在火山爆發前正在上下移動。
在維蘇威火山爆發期間，從圖中可以看到帕爾米耶裡的天文臺位於火山渣錐腳下。這張插圖於 1878 年 12 月 7 日刊登在雜誌《Graphic》上。圖片來源：DEA/BIBLIOTECA AMBROSIANA/Getty Images
裡恰爾迪說，帕爾米耶裡播下了現代監測網路的種子，因為在他建造了兩臺電磁地震儀後，他將一臺放在天文臺，另一臺放在那不勒斯大學。然後，他使用第三臺行動式地震儀進行三角測量，以確定地震的震中和方向。他開始為火車站和警察局配備儀器和電報，並表明，為了良好的地震監測，“你需要一個感測器網路”，裡恰爾迪說。
很快，電磁地震儀使帕爾米耶裡在全球精英中聲名鵲起。日本政府向他索要了各種型號。大眾也對他著迷。維蘇威火山山麓的居民驚歎於帕爾米耶裡能夠提前幾個小時甚至幾天預測火山爆發。他們認為他是一個神奇的靈魂，像對待神諭一樣對待他——這是新生的信仰，這次是對人類的信仰。
當然，1872 年是一個例外。帕爾米耶裡曾警告好奇的人們不要靠近火山——但他隨後離開去那不勒斯取一件儀器。一群學生去檢查一個小火山口，結果火山口塌陷，噴出熔岩，並將射彈射向空中。他們中的大多數人喪生。帕爾米耶裡回到天文臺，在那裡他花了幾天時間監測火山活動，據說他非常沮喪，以至於再也沒有在火山爆發期間離開過天文臺。
1872 年之後，帕爾米耶裡開始緩慢衰落。傳記作者寫道，他在科學界變得冷酷和孤立。他因其勇敢事蹟獲得了大量的獎章和榮譽稱號——甚至被任命為義大利王國的參議員——但他似乎對它們並不重視。他拒絕了在美國舉行一系列關於 1872 年火山爆發的會議的機會。他聲稱自己是第一個在地球上發現氦的人，在 1868 年，他使用光譜學在維蘇威火山的噴氣孔中發現了氦；當時只在太陽上探測到了氦。但他從未進一步研究這個課題，直到蘇格蘭化學家威廉·拉姆齊在 1895 年聲稱發現了這種元素後，他才重新回到這個課題，以索取榮譽。
隨著地震和火山爆發的競爭理論出現，科學開始將帕爾米耶裡拋在身後——這也許是在提醒人們，科學比任何個人對它的貢獻都更偉大，無論多麼英勇。帕爾米耶裡變老了，他的同時代人 V. 薩巴蒂尼寫道。火山學開始使用不同的語言。其他人指出，帕爾米耶裡將維蘇威火山視為他的財產，將天文臺視為他的實驗室，即使它再次陷入失修狀態。
1896 年，帕爾米耶裡在那不勒斯死於“支氣管炎”，享年 89 歲，此前不久他還在月球對火山爆發的影響這一課題上做了最後一次講座——這個課題至今仍在研究。他留下了 137 份發給倫敦皇家學會的備忘錄和數十本書籍和文章。義大利的幾條街道、廣場和演講廳都以他的名字命名，月球上的一個隕石坑，靠近溼海，也是如此。
帕爾米耶裡幫助創造的許多科學世界已經消失了。現代感測器系統和數學模型遠遠超過了他發明的儀器。坐落在維蘇威火山上的小建築現在是一座博物館。維蘇威火山的重要性似乎也已經減弱：自 1944 年以來，這座火山一直處於休眠狀態。義大利的注意力已轉向附近的弗萊格雷平原，這是一座至少表現出微弱活動性的超級火山。
但帕爾米耶裡的遺產仍然存在。維蘇威天文臺已遷至那不勒斯郊外的一棟五層玻璃建築，這裡擁有一個由 110 人組成的團隊，他們監測和研究義大利各地的火山。“我們研究一切可以研究的東西，”前臺長比安科說。這項技術可能與帕爾米耶裡的電磁地震儀幾乎沒有相似之處，在他的英雄事蹟不再需要的世界裡，科學家們可以從遠處安全地監測火山。但比安科保證方法沒有不同。她說，天文臺本身就是一臺用於進行觀測的儀器。“帕爾米耶裡引入了這一點，”她補充道。