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“星学之王”

时间:2019-08-28    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

星学之王

  

英国大科学家牛顿说过一句至理名言:“如果我所见的比笛卡儿要远一

点,那是因为我是站在巨人们的肩膀上的缘故。”在天文学史上,丹麦天文

学家第谷就是这样一位典型的“垫肩巨人”。他被后人正确地誉为“近代天

文学的始祖”和“星学之王”,而他一生的主要工作则是数十年如一日地最

精确地进行天文观测,不仅为验证前人的科学理论作出了重大贡献,更为后

继者进一步攀登科学高峰创造了条件,铺平了道路。

第谷比布鲁诺早两年出生在丹麦斯堪尼亚一个贵族家庭,兄弟姊妹共 10

人,他老大。不过教养他的不是他的父亲,而是他的伯父。13 岁那年第谷的

伯父将他送进哥本哈根大学学习哲学和修辞学,无奈第谷好动爱玩,对学校

的功课毫无兴趣。

14 岁那年,也就是 1560 年 8 月 21 日第谷遇到了一次日食,这使他对天

文学产生了浓厚的兴趣。使他惊奇万分的倒不是种少见的天象,而是天文学

家能够如此准确地对它进行预报。从此他爱上了天文学和数学,并找来了托

勒密的《天文学大成》加以研究,希望自己也能预知这类天象。

可是,第谷的伯父不喜欢科学这玩意儿,他希望第谷将来成为有钱有势

的律师。1562 年他又把第谷送到莱比锡大学去学习法律,并派随从进行监

督。第谷呢?乖巧而又勤奋,总是骗过随从,等随从睡着以后,再从床上爬

起来,一连几个钟头观察星座或者研究数学。

1563 年,17 岁的第谷专心观测行星,特别对木星和土星进行了仔细的观

测。他发现当时通用的星表有较大的误差,这使第谷下决心要修正现有星表

的差错,为此,他告诫自己在观测星空时必须力求非常精确。

但是,对第谷的一生最具有决定性影响的,是 1572 年突然出现在天空的

一颗超新星。这一年的 11 月 11 日黄昏,第谷从实验室里出来,抬头一望,

惊讶地发现天顶附近的仙后座出现一颗他从未见过的亮星(第谷从小观测星

空,对星空中星星的位置可以说了如指掌)。他简直不敢相信自己的眼睛,

于是他问马车夫,马车夫说他也看见了——他们看见的是一颗过去从未见过

的新星。

怀着极大的好奇心,第谷对他发现的这颗新星进行了精细的观测,从

1572 年 11 日开始到 1574 年 2 月结束,持续观测了 1 年零 3 个月:该星先是

越来越亮,然后慢慢暗下来,最后完全不见。对于新星的颜色和亮度等等的

变化,第谷都仔细作了记录并认真进行了研究,最后他写成《论新星》一书。

应该说,对于这颗超新星,中国、朝鲜以至欧洲都有人发现并作了记述,有

的比第谷发现还早,但记录和研究却远不如第谷详细和深入。

第谷首先精确地测定了这颗新星同仙后座中其他 9 颗恒星的相对位置,

然后观察该星相对于其他恒星没有过任何方位的移动,这说明这颗新星离开

我们要比月亮、太阳、行星都远得多,是位于“恒星天”上的恒星。可这又

与亚里士多德所说的“天不变”的原则相矛盾。由此可见,新星的发现动摇

了旧天文学的基础,对确立新天文学即哥白尼学说是有利的。

尊重科学、尊重人才的丹麦王腓特烈二世十分赞赏第谷的才华,他在

1576 年聘任第谷为皇室天文学家,给予优厚待遇;5 月又发布敕令,把靠近


哥本哈根的一个小岛——汶岛作为封地赐给第谷,并拨巨款供他建造天文

台。如鱼得水的第谷全力以赴,同年就开始亲自指导建造“天堡”,以后又

在“天堡”以南建造了一个“星堡”。“天堡”和“星堡”都配备有当时最

先进的天文观测仪器,其中相当一部分是由第谷自己设计制造的。第谷从此

开始了他专职天文观测的生涯,在这里观天测天达 20 年之久,取得了许多研

究成果,得到了不少重要发现。

举个例子:1577 年 11 月 13 日,第谷观测到一颗大彗星,在这颗彗星于

次年 1 月底消失以前,他始终不懈地跟踪观测,并逐日记录它的位置、颜色、

亮度和彗尾的方向等。1588 年,他写成《最新天象一览》一书。根据当时流

特的亚里士多德的观点,像彗星这类来无影、去无踪怪物,根本不可能是天

体而只能是发生在地球大气中的现象。第谷在书中首次批驳了这种传统的错

误见解,他的观测表明,彗星是天界的产物,运行轨道远在月球运行轨道之

外,在各行星所在的空间穿越行星天层绕着太阳运行,这就证明,亚里士多

德地心(同心球)体系中所说的各行星的水晶球天层里根本不存在的。

第谷确实是一位天才的天文观测大师。他那时还没有望远镜,有的只是

一双锐利的眼睛和一些现在看来是十分简陋的观测仪器。为了提高观测精

度,第谷创制了新的仪器,改进了旧的仪器,还采用了一些新的测量方法(比

如度盘刻度采用的横断点分弧法)。这样就使他的观测精度不仅远远超过了

前人,也为他同时代的人望尘莫及。根据他的观测资料所编制的一份包含

1000 颗星的星表,定位精度在 1 分到 2 分之间,是望远镜问世以前定位精度

最高的星表,直到现在还有使用价值。

遗憾的是,第谷虽然是一位超群的观测家,却不是一位高明的理论家,

他那么长时间精确地观测了行星的运动,却始终没有成为哥白尼学说的坚定

拥护者,这是很让人费解的。也许是宗教的原因,也可能是想象力方面的欠

缺,尽管他很崇拜哥白尼,却总也不肯放弃地球应该处在宇宙中心的想法。

他在 1588 年正式公布的自己的宇宙体系中,地球位于宇宙的中心固定不动,

月球在离地球不太远的轨道上绕地球旋转,五大行星各沿圆形轨道围着太阳

运行,而太阳又带着这五大行星环绕地球转动。这是一种典型的半日心说半

地心说的混合体系,可以看作是人类的认识从托勒密的地心体系发展到哥白

尼的日心体系过程中的一个插曲。总之,作为一位观测者,第谷的贡献比哥

白尼更大,虽然第谷并不赞成哥白尼的理论,但他对这一理论的最终胜利作

出了重大贡献。

第谷的晚年可不像他在汶岛时那么风光。自从腓特烈二世去世以后,由

于同僚的嫉妒,当权者的作梗,还有继位的丹麦新国王不支持他的工作,不

断削减拨款,使他不得不于 1597 年离开汶岛,避居哥本哈根。后来幸亏得到

以奖励天文学研究著称的奥国君主鲁道夫二世的支持,在布拉格为他建造了

天文台,并给他以优厚的俸禄,第谷才于 1599 年来到布拉格,并且把汶岛上

的一些仪器也运到了布拉格。

1600 年,第谷和开普勒在布拉格见面,从此两人合作开始了新的工作计

划。可惜第二年第谷就与世长辞了。两位科学家的相遇是天文学史上的一大

幸事:对第谷来说是找到了一位他为之奋斗了一生的事业的卓越继承者,他

把他在长期观测行星运动中所积累起来的极其丰富、准确的观测资料,于临

终前夕毫无保留地交给了开普勒;而青年开普勒则是在贫病交加之际得到了

恩师第谷的提携和帮助,并在第谷工作的基础上发现了行星运动三定律,成


为一个名垂青史的“天空立法者”。

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