作者:托马斯·纳撒尼尔·奥查德
十七世纪包含了整个天文学史上最引人注目的时代。正是在这一时期取得了那些奇妙的发现,这些发现将天文学提升到了它现在在科学中占据的崇高地位。
那些在这个时代的历史书页上名字如此突出的杰出人物,他们无与伦比的天才和耐心的劳作,使天文学成为最有趣和最崇高的研究之一。
尽管哥白尼生活在上个世纪,但第谷-布拉赫、开普勒、伽利略和牛顿的名字,证明了这一时期的伟大发现,使这些人的记忆被不朽的名声所包围。
在本世纪做出重要发现的不太显眼的天文学家中,我们看到惠更斯的名字。
克里斯蒂安-惠更斯于年出生在海牙。他是康斯坦丁-惠更斯的第二个儿子,康斯坦丁-惠更斯是一位杰出的外交家,是奥兰治王子的秘书。惠更斯曾在莱顿和布雷达学习,并成为非常杰出的几何学家和科学家。
他对地球的形状进行了重要的研究,并写了一篇关于重力原因的博学论文;他还更准确地确定了伽利略关于物体在受到这种力量影响时加速运动的研究。
惠更斯承认,行星及其卫星以一种根据其距离的平方的反比而变化的力相互吸引,但拒绝物质分子的相互吸引,认为它们只对一个中心点具有引力,它们被吸引到这个中心点。这一假设与牛顿理论不一致,但后者被普遍认为是正确的。
惠更斯提出了一个理论,人们认为光是由乙醚的起伏振动产生的;他还发现了偏振。
直到这时,建造钟表所采用的方法还不能产生一种机制,可以足够准确地测量时间,以满足天文学家的要求。惠更斯努力满足这一需求,并运用他的机械智慧建造了一个可以依靠的精确计时的钟。
尽管伽利略首先采用了钟摆运动,但他无法安排其机制,使其保持连续的运动。摆的摆动在一段时间后就停止了,必须用新的冲力来使它运动起来。因此,伽利略的钟不能作为计时工具使用。
惠更斯克服了这一困难,他如此安排他的钟的机制,使天平不是水平的,而是垂直的,并向下延伸,形成一个钟摆,它的振荡调节重量的向下运动。这一发明受到了高度赞扬,被证明在任何地方都有很大的用处,对天文方面尤其有价值。
惠更斯接下来将注意力集中在望远镜的制造上,并在镜片的研磨和抛光方面展示了很多技巧。他制造了几台在功率和精度上都优于以前存在的任何仪器,并利用其中一台在观察土星时有了一些惊人的发现。
土星的望远镜外观是天体中最美丽的之一。这颗行星被两个明亮的星环所包围,并伴有八个随行的卫星,作为一个有趣和令人钦佩的对象,它超过了苍穹中所有其他的星体。
在肉眼下,土星可以作为一颗一级星被看到,并且被古人称为最遥远的行星。这颗行星在太空中旅行,与太阳相距近一亿英里,在二十九年半的时间里完成了其强大的轨道的旋转。
伽利略是第一个用望远镜观察土星的天文学家。他观察到,这颗行星呈现出三种形态,在中心球体的两侧各有两个物体,与它紧密接触,使它呈现出卵圆形。经过进一步观察,伽利略发现侧面的物体逐渐缩小,直到看不见。
一段时间后,它们又出现了,并被观察到经历了一定的变化周期。通过增加望远镜的功率,人们发现这些附属物不是圆形的,而是像两个小月牙,其凹面朝向行星,其两端与行星接触,类似于杯子的把手连接方式。
这些物体被观察到经历了一系列的周期性变化。在变得不可见之后,它们重新出现,成为两条发光的直带,分别从行星的两边伸出.
在接下来的七八年里,它们逐渐张开,呈现出月牙形;随后它们开始收缩,在类似的时期结束后,它们的体积逐渐缩小,再次变得不可见。人们发现,这些附属物在大约15年内完成了它们的一个变化周期。
年,惠更斯用自己建造的望远镜,解开了这个多年来困扰最优秀的天文学家的谜团。行星被一个细长的平环所包围,到处都与它的表面不同,并向黄道方向倾斜。
惠更斯察觉到了环形物投射在行星上的影子,并且能够以令人满意的方式解释所有与它的可变外观有关的观察现象。
星环的真正形式是圆形的,但是我们看到它被缩短了;因此,当地球在它的平面之上或之下时,它看起来是椭圆的。当行星的位置使环的平面通过太阳时,只有环的边缘被照亮,然后它在很短的时间内变得不可见。
以同样的方式,当星环的平面通过地球时,星环被照亮的边缘没有足够的程度出现在人们面前,但是当平面的受照面变得更倾向于地球时,星环又出现在人们的视野中。当星环的平面经过地球和太阳之间时,星环未被照亮的一面就转向地球,在它保持这个位置的时间里,它是看不见的。
惠更斯发现了土星的第六颗卫星,泰坦,还发现了猎户座的大星云。著名的普鲁士天文学家赫维利乌斯,年生于丹泽,年死于该市。他是一个富有的人,在他的住所建立了一个天文台,在那里,他进行了长达40年的一系列天文观测。
他绘制了一张恒星图,为了完成他的工作,他在天穹中那些以前没有命名的空间里形成了九个新的星座。他还绘制了一张月球表面的图表,写下了对月球斑点的描述,并发现了月球的经度天平。
年5月30日,观测到水星凌日,他发表了这一描述,关于首次记录的金星凌日的论文也一并发表。这部作品在经过几人之手后,他有能力欣赏其优点。这份手稿是惠更斯寄给他的,他在致谢时写道,"我的墨丘利对不久后可以将霍罗克斯期待已久的心爱的金星抱在怀里的欢乐前景感到多么欣喜!
他向你表示衷心感谢!他向您表示衷心的感谢,因为在您的允许下,这个众望所归的结合即将被庆祝,而且在您的同意下,作者能够将他们俩一起介绍给公众。
对彗星进行了大量的研究,并提出它们的轨迹可能是抛物线的形式。
卡西尼年出生在尼斯附近的佩里纳尔多。他在热那亚和博洛尼亚学习,后来被任命为博洛尼亚大学的天文学教授。他在科学上有很高的造诣,并有许多重要的天文学发现。
年,他成为巴黎皇家天文台台长,并将漫长的生命投入到艰难的观察中,在他的晚年,他的视力被剥夺了。
年,卡西尼毫无疑问地证明了木星以其轴心旋转,并相当准确地确定了木星的旋转周期。他公布了木星的卫星表,并通过对其日食的观测确定了它们的运动。他确定了金星和火星的自转周期;绘制了月球表面的图表,并观察到月球对木星的遮挡。
卡西尼发现了土星环的双重性质,他察觉到土星环不是一个,而是有两个被黑暗空间分隔的同心环。他还发现了这颗行星的四颗卫星,即雅皮特斯、瑞亚、戴奥内和特提斯。
他通过对火星视差的研究,对太阳视差进行了近似计算,并研究了月球运动的一些不规则现象。卡西尼发现了木星的带子,也发现了黄道之光,并确定了月球赤道和轨道的交点的重合。
雅克-卡西尼,乔瓦尼的儿子,年生于巴黎。他继承了他父亲的事业,写了几篇关于天文学的论文。他研究了金星在其轴线上的旋转周期,并支持他父亲得出的结果,这些结果后来观测所证实。
卡西尼对恒星的适当运动进行了一些有价值的研究,并证明它们在天穹上的位置变化是真实的,而不是由黄道的位移引起的。他试图确定天狼星的视直径,并对星星的可见度进行了观察。卡西尼家族产生了几代杰出的天文学家,他们的发现和调查对推动天文学的发展有很大价值。
丹麦著名的天文学家罗伊默,于年9月25日在哥本哈根出生。当法国天文学家于年访问丹麦时,为了确定"乌拉尼亚堡"的确切位置。
他发现这个年轻人具有非同一般的天赋,于是就请他来协助自己的观测工作,在他的工作结束后,皮卡德对罗伊默表现出的能力印象非常深刻,于是邀请他陪同自己去法国。他接受了这一邀请,并在法国首都居住下来,在那里他继续进行他的天文研究。
年,罗伊默向科学院提交了一篇论文,其中他宣布了他对光的渐进式传播的发现。人们认为光是瞬间传播的,但罗默能够证明这一结论的不准确性,并确定光以可测量的速度在空间传播。
通过勤奋地观察木星卫星的日食,发现它们有时发生在预测的时间之前,有时发生在预测的时间之后。他发现,这种不规则现象取决于地球相对于木星的位置。
当地球在其轨道上移动到太阳的另一侧,从而使木星会合时,日食发生的时间比木星在对立面或离地球最近时晚了16分26秒。在人们的印象中,光是瞬息万变的,因此人们认为在望远镜中看到日食的那一刻就发生了。
然而,事实并非如此。在进行了一系列的观察后得出结论,认为这种差异是由于光的传播速度是可测量的,而且当木星合体时,地球和木星之间的距离--地球轨道的直径--比起地球和木星之间的距离--当木星逆行时,需要更长的时间来穿越。
罗伊默的这一发现是使光速得以确定的手段,根据最近的计算,光速约为每秒,英里。为了承认他的通讯的重要性,被授予学院的一个席位,并在皇家天文台为他分配了公寓,他在那里进行了他的天文研究。
年,回到丹麦,被任命为哥本哈根大学的数学教授;他还被委托照顾城市天文台--这是他作为天文学家的声誉使他有资格承担的职责。过境仪是一个对天文学家非常重要的装置,由罗伊默在年发明;它包括一个固定在水平轴上的望远镜,并被调整为在子午线的平面上旋转。
它被用来观察天体穿过观察者的子午线的情况。通过天文钟准确记录天体穿过视场中心的准确时间,是过境观测的重要部分。
小型过境仪器用于计时和调节天文台的时钟,而大型仪器则用于对不同星等的赤经和黄经进行精细而精确的观测。子午线、高度和方位圈是重要的天文设备,它们的存在要归功于这位杰出的天文学家的发明技能。
罗伊默在哥本哈根市的天文台居住了多年,在那里他一直从事天文研究,直到年他去世。他在确定固定恒星的视差方面做出了出色的尝试;据说他留下的天文计算和观测资料非常丰富,其数量与第谷-布拉赫所做的相当,而这些资料几乎都在年摧毁哥本哈根天文台和大部分城市的一场大火中丧生。
在这个世纪的其他天文学家中,值得记录的有笛卡尔和伽桑迪,他们的数学研究在天文学中的应用很有价值;法布里奇乌斯、托里切利和马拉尔迪,他们的观察和研究为这门科学的一般知识增加了许多事实;还有拜尔,他建造了第一个星图,这是值得称赞的。
在这一时期,天文学是由一些热心的人培养的,他们把自己的时间和才智用于促进科学的发展。然而,它没有被承认为任何大学的研究课题,在英国也没有公共天文台存在。
虽然直到本世纪末,全欧洲的注意力才被引向英国,对杰出的牛顿的发现表示钦佩,但天文学也有其卑微的选民,其中最主要的是一位名叫霍罗克斯的年轻神职人员。
杰里迈亚-霍罗克斯于年出生于利物浦附近的托克斯泰斯,接近三个世纪以前。人们对他的家庭知之甚少。他的父母被描述为生活中地位卑微的人,但是,由于他们能够给他们的儿子提供古典教育,使他适合从事某种有学问的职业,所以他们很可能并不像人们所说的那样默默无闻。
霍罗克斯在托克斯特接受了早期教育,随后前往剑桥,并于年5月18日进入伊曼纽尔学院学习,当时他才14岁。
在大学里,他致力于学习古典文学,尤其是拉丁文,在那个时代,拉丁文是有学问的人在撰写哲学和科学作品时使用的语言。
在剑桥呆了三年之后,霍罗克斯回到了他的家乡,被任命为胡尔的牧师,这个地方离普雷斯顿大约八英里远。据描述,胡尔是一片狭长的低洼地带,主要由苔藓组成,南面的马丁米尔水和北面的里布尔水几乎将其变成了一个岛屿。
尽管毫无疑问,这里是一个开放的、有利于天文观测的地方,但作为一个居住地,它不可能具有吸引力。然而,就在年11月24日,霍罗克斯在这里观察到了第一次有记录的金星凌日,他的名字将永远与这一事件联系在一起。
正是在剑桥,霍罗克斯第一次把注意力转向了天文学的研究。他对崇高的热爱,以及对天体的沉思对他的心灵所产生的迷人影响,促使他把天文学作为一种符合他的品味的追求,并且能够锻炼他最高的精神力量。考虑到这一目标,他非常认真地研究数学;然而,他不得不主要依靠自己的努力,因为当时剑桥大学没有教授物理或数学科学的分支,因此他没有获得专业指导。
转载请注明:http://www.0431gb208.com/sjszyzl/8281.html