本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
“纵然希望已逝去，
或在一夜，或在一天，
或在幻觉中，或全然虚无，
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难道因此就消逝得少些吗？
我们所见或所感的一切
不过是梦中之梦。"
《梦中之梦》 (1849) 作者：埃德加·爱伦·坡
火星——一个遥远的外星世界，但它与地球有一些惊人的相似之处。它的自转周期几乎与地球相同，为 24 小时 39 分 21.67 秒（由天文学家威廉·赫歇尔在 1777-1783 年间测量），这颗行星拥有大气层，并且地表在季节更替中呈现周期性变化。
第一幅火星表面图于 1638 年出现，由意大利天文学家弗朗切斯科·丰塔纳绘制，1645 年荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯制作了第一张“科学准确”的地图，他认为地图上显示了巨大的“沙漏”状海洋（今天被称为 锡尔特斯 Major，火星南部高地）。1672 年，意大利天文学家乔瓦尼·多梅尼科·卡西尼（1625-1712）注意到南极有一个白色斑块，1704/1719 年，卡西尼的侄子贾科莫·菲利波·马拉尔迪（1665-1729）也在北极发现了这样一个斑块。威廉·赫歇尔提出这些是极地冰盖，冰川的范围在火星季节期间会发生变化。极地冰盖的融化也暗示了火星上存在液态水。
图 1. 普罗克特 (1876) 的 “异于吾土的世界” 中首次广泛发布的火星地图之一 （公共领域图像）。
19 世纪，改进的望远镜使得更精确的地图成为可能。法国天文学家卡米耶·弗拉马利翁（1842-1925）分析了超过 2600 幅火星图，并在 1876 年出版了一张非常详细的地图，地图上已经显示了两个大洋、22 个湖泊、四个海峡和五大洲。弗拉马利翁认为，地球和火星非常相似，以至于访客不会注意到实质性的差异
“河流，在鹅卵石河床中闪耀着金色的光芒，小溪流过平原，或带着瀑布消失在山谷中，宽阔的河流缓慢地流过大地，最终消失在大海中。”
图 2. 弗拉马利翁 (1881) 的 “天空之陆” 中的火星地图 （公共领域图像）。
但迄今为止最著名的火星描述来自意大利天文学家乔瓦尼·斯基亚帕雷利·维尔吉尼奥（1835-1910）。斯基亚帕雷利对双星系统很感兴趣，但在意大利天文学家安杰洛·塞奇神父描述了火星上奇怪的规则结构后，他决定尝试他的新望远镜（意大利王国成立后最早的望远镜之一）是否也可以用于研究其他行星的表面。
他将这些结构命名为 “canali”，这是一个模棱两可的术语，可以指人工 “运河”，但更适合指天然的 “河床和水道”。事实上，斯基亚帕雷利将 canali 简单地描述为洼地，水可以通过这些洼地从冰盖流向赤道海洋。他指出
“没有必要假设这是智慧生物的作品，尽管整个系统具有几何外观，但我们倾向于认为它起源于行星的演化过程中，就像地球上的英吉利海峡或莫桑比克海峡一样。”
斯基亚帕雷利，1882 年
斯基亚帕雷利是最早注意到 canali 在火星年期间会改变形状、大小甚至数量的天文学家之一。他怀疑这是由行星上周期性的洪水事件引起的，当时两极的冰川在火星春季融化。
尽管斯基亚帕雷利最初对火星表面的描述较为保守，但他并没有排除火星适合居住（甚至有人居住）的可能性——这在当时是一个非常流行的观点。1895 年，他发表了一篇文章——“火星上的生命”——他在文章中推测了这种可能性。自 1882 年以来观察到的运河系统明显的变化可能是火星人用来灌溉干燥的赤道地区的复杂灌溉系统的结果。他甚至试图描述火星文明的社会结构，认为如此巨大的建筑需要一个强大的中央政府来建造和监控，因此他假设火星由一个社会主义和爱好和平的社群统治
图 3. 根据斯基亚帕雷利的说法，（臭名昭著的）火星运河/水道，来自弗拉马利翁 (1892) 的 “火星行星” （公共领域图像）。
不仅有人居住，而且是文明行星火星的想法，随着美国人帕西瓦尔·洛厄尔（1855-1916）的著作而变得非常流行。洛厄尔的同事和朋友威廉·亨利·皮克林正确地指出，几个世纪以来在火星上观察到的黑暗区域不可能是海洋，因为它们缺乏水波上预期的反射。皮克林表示，这可能是某种植被覆盖了火星上的山丘。观察到的周期性变化表明，这种植被在干旱时期消失，露出了更明亮的火星表面。洛厄尔将这些推测融入了他自己对火星的看法中——火星人正试图通过建造越来越多的运河来延长生长期，以便将珍贵的水分配到整个星球。
“这颗行星的干涸肯定会持续下去，直到它的表面无法支持任何生命。时间将缓慢但肯定地将其熄灭。当最后的余烬被熄灭时，这颗行星将作为一个死寂的世界在太空中滚动，它的进化生涯将永远结束。”
假想的智慧火星人的存在也激发了第一批科幻小说作家。1865 年，法国作家亨利·德·帕维尔（1838-1909；弗拉马利翁的朋友）的书籍 “Un habitant de la planéte Mars” （火星居民）报道了一具火星木乃伊的发现，这具木乃伊是在美国的一次钻探作业中发现的，并保存在一块埋藏的陨石中*
“一些部分似乎已经碳化，短腿在提取过程中受损，头部完好无损，没有头发，取而代之的是光滑的、皮革状的皮肤，三角形的大脑，……[]……没有鼻子，而是一个短小的鼻子，一张小嘴，里面有一些牙齿，两个眼眶，眼球在过去被移除，因为那里形成了石灰石……”
图 4. 来自弗拉马利翁 (1881) 的火星木乃伊 （公共领域图像）。
德·帕维尔的虚构描述基于对火星环境的最新推测，非常引人入胜，以至于弗拉马利翁在他的著作 “Les terres du ciel” （1884）中使用了火星人的描绘，他在书中讨论了我们太阳系中的生命。
“火星上的生物条件与地球非常相似，那里有山脉、海洋、大陆和极地冰盖。因此可以推断，那里也存在与我们人类非常相似的生物。”
德·帕维尔，1865 年
这一切都基于从地球上进行的观测——即使是最好的望远镜也只能提供模糊的火星图像。自然主义者阿尔弗雷德·罗素·华莱士提出的反对火星适宜居住的论据（他认为火星上太冷，无法存在液态水）很难跟上那些显示类地火星的引人入胜且神秘的地图。
只有在 1964 年，一颗发射到火星的探测器将永远改变我们对火星的看法……
*值得注意的是，德·帕维尔想象火星木乃伊到达地球是因为一块陨石撞击了火星，并将它的一部分表面抛射到太空。1996 年，美国宇航局宣布在火星陨石 ALH 84001 中发现了 推测具有生物起源的结构 。
参考书目
BASALLA, G. (2006): 宇宙中的文明生命：科学家论智慧外星人。 牛津大学出版社：233
EISFELD, R. & JESCHKE, W. (2003): 火星热——前往红色星球的觉醒：幻想与现实。 Droemer-Verlag，慕尼黑：272
LOWELL, P. (1908): 火星作为生命之所。 麦克米伦公司，纽约：288
LOWELL, P. (1911): 火星及其运河。 第 3 版。麦克米伦公司，纽约：393
OESER, E. (2009): 寻找第二地球——太空探索的幻想与现实。 Wissenschaftliche Buchgesellschft-Darmstadt：208
PROCTOR, R.A. (1867): 异于吾土的世界 - 第一部分 - 科学。 P.F. Collier & Sons，纽约：342