探索天文王国的第谷
第谷是丹麦著名的天文学家。由于他的伯父没有孩子,所以第谷父亲就把第谷过继给了伯父。伯父十分溺爱这个聪敏过人的孩子,但第谷读书不用功,令伯父十分头疼。
眼见第谷已长到10多岁,仍是那样贪玩,不爱学习,伯父着急起来。原来伯父非常希望第谷长大后能当一名律师,像他的生父一样,成为一个有名望的人。
可伯父哪里知道,虽然第谷仍旧贫玩,学业无长进,但他毕竟长大了,不再像儿时候那样糊里糊涂地一味贪玩。他已有了自己的向往,自己的奋斗目标,只是他的追求与伯父的期望背道而驰。
那年是1560年8月,地方观象台预报本月21日在哥本哈根可以观测到日食。这一天,第谷果然看到了日食,当他亲眼看到明晃晃的太阳光被月亮挡住的景观时,激动地大喊大叫,手舞足蹈。从此,他下决心要去探索天文王国的秘密。
于是,第谷到处去借阅有关天文学的著作,他如饥似渴地细细阅读,借来的书上常常被他画上线条或画上小圆圈。书上的知识极大地丰富了第谷的视野,他越来越被天文学所吸引。除了看书外,第谷每天晚上都趴在窗台上或跑到阳台上观察星星。
就这样持之以恒,第谷通过学习和实际观测发现许多天文学书籍上星星的位置标注有误,他成了个地地道道的“星星迷”。终于有一天,第谷的秘密被伯父发现了。
伯父在生气的同时,十分果断地将第谷送到德国莱比锡大学,要他学习法律,还派了一个比第谷大四岁的家庭教师米德尔一同前往,伯父要这位教师一方面监视第谷,不让他研究天文学,另一方面教他辞令学,为当律师作准备。
第谷知道伯父的一番苦心,不忍心公开违背他的意愿。但他对天文学的痴迷又无法使他放弃天文学。于是,他悄悄地带上自己制造的天文仪器来到了莱比锡大学,继续努力学习数学和天文学理论。
第谷夜里趁着人们都安然入睡,就连那位严厉的家庭教师也发出了香甜的鼾声时,第谷就悄悄地起床,蹑手蹑脚地溜出房间去观察星星。无论寒冬酷暑,无论寒风吹露水打,他从来没有间断过对天文学执著的追求。其实一个人的兴趣在人的一生中起着很大的作用。
第谷专门花了很长的一段时间研究行星。通过对行星的星空方位的观察和计算,他发现当时记载行星运动的通用星图有严重的错误。为了学到更多的关于天文学方面的知识,他又去罗斯托克的大学学习。
19岁时,第谷得到了伯父给他的一笔很大的遗产,一心想做出一些与众不同的事。他一度浪费了不少宝贵的时间在星相学和炼金术上,但在1572年11月的某夜里,机遇最终降临到他的头上。
第谷与他的马夫都看见了从前没有见过的仙后星座中的一个新星,这一新的发现使第谷兴奋极了。后来,对这个发现他说道:“晚间太阳落山以后,按照习惯,我正观看晴空上的繁星,忽然间我注意到一颗新的异常的星,光亮超过别的星,正在我头上照耀。因为自从孩子的时代以来,我便认识天上所有的星星,我很想知道在天空中的哪一个区域不会有星星。”
长久以来,人们都认为恒星是永恒不变的,他也曾怀疑过自己的眼睛,但是在之后的每个夜晚都出现了,他才肯定自己没有搞错,并开始每天的细心观察、记录。
这颗星体先是越来越亮,直到远比金星更亮,甚至在白天也看得见,然后,慢慢地暗淡下去,直至在视野内消失不见。当时,望远镜还没有发明,第谷的细心观察使得他得到了回报!
1573年,第谷发表了一篇《新星》的论文。他的这颗新星发现,动摇了亚里士多德天体不变的学说。
后来,第谷在瑞士的巴塞尔结婚了,还接受了丹麦腓特立二世邀请,聘他为皇家天文学家,赐给他汶岛,并出资为其在岛上兴建当时世界上规模最大、设备最全、装饰最华丽的天文台。它拥有四个观象台,一个图书馆,一个实验室和包括一个印刷厂在内的附属设施。
第谷对观测精度要求十分严格,他不断改进仪器和测量方法,因此他所进行的天体方位的测量,其精度是比较高的,是哥白尼的20倍。他想精确测量出长时期从地球上所看到的星体的位置,并想由此而给出一幅星体位置确实的天体图来。
其中的方位仪、纪限仪、三角仪、象限仪、墙式象限仪、赤道浑仪、大浑仪、天球仪等就是第谷亲自设计并由他的工匠们制造了当时最精密的古典天文仪器。应用这些仪器,他带领一批训练有素的助手们作了长达21年的高精度的天文观测。
第谷的团队发现了月球运动的二均差,编制了一部最精确的恒星表,并积累了大量行星运动的观测资料。
第谷测量了777颗恒星的位置,其误差不多于四弧分;还测量了行星的运动,发现了许多新的观象,他对1577年出现的彗星也很感兴趣,他曾在相距甚远的两地对彗星的观测数据进行比较,发现没有差别,而对月亮的观测数据时有差别,由此便断定彗星比月亮远很多。
第谷能观测如此之多的星体、达到如此高的精度,可以想象他是怎样一位超群出众的观察家,可以说第谷是近代天文学的创立者。
第谷工作的天文台吸引了很多人慕名前来参观,也得罪了一些人。有一次,第谷得罪了前来参观的未来新国王丹麦王子基利斯,当基利斯即位以后,就开始了对第谷的报复。
基利斯先是切断了天文台的经济来源,后来又肆意攻击和否定第谷的工作,1590年,第谷被迫离开工作了20年的汶岛,到布拉格的天文台工作。
第谷在布拉格仅仅工作了六年,在这里他慧眼识珠,发觉了开普勒。事实上,这也是他对科学作出的最大贡献。开普勒也没有辜负恩师的苦心培育和殷切期望,他同样在科学阵地上纵横驰骋,相继创立了行星运动三定律,在科学史上做出了不可磨灭的贡献。
1597年,年轻的开普勒写成《神秘的宇宙》一书,设计了一个有趣的、由许多有规则的几何形体构成的宇宙模型。1599年第谷看到那本书,十分欣赏作者的智慧和才能,立即给开普勒写了信,殷切希望他能成为自己的助手,还真诚地寄去了路费。
开普勒来到第谷身边以后,师徒俩朝夕相处,形影不离,结成了忘年交。在工作上,第谷精心指导他;在经济上,第谷慷慨解囊,为他解决燃眉之急。因为第谷真心希望开普勒这个人才可以早些出头。其实在他们两个人身上还有一段小插曲呢。
第谷和开普勒在一起工作一段时间后,开普勒受到了妻子在中间的挑拨离间,和恩师第谷决裂了,甚至做出了忘恩负义的事情出来。他公开散布第谷的坏话,最后留下一封满纸侮辱性言语的信,不辞而别。他的离去,使爱才如命的第谷非常伤心。
这时的第谷意识到这完全是一个误会,于是,他马上写信给开普勒,胸怀宽广地请他回来。当开普勒读了第谷的来信,热泪盈眶,惭愧得无地自容,他鼓起了勇气,提起笔写了忏悔信,彻底承认错误。
当两人重修旧好后,开普勒不由自主地又反省起来,第谷立刻制止说:“过去的还要说什么呢?你是我的好朋友。现在我们又在一起研究了,这就够了!”
第谷不记旧怨,不但把才华出众的开普勒推荐给国王,而且把自己几十年辛勤工作积累下来的观测资料和手稿,全部交给开普勒使用。他语重心长地对开普勒说:“除了火星所给予你的麻烦之外,其他一切麻烦都没有了。火星我也要交托于你,它是够一个人麻烦的。”
1607年,重病的第谷,把开普勒请到床边,对他作了临终的嘱托,他说:“在我的一生当中,一直都是以观察星辰为工作,我要得到一份准确的星表,现在我希望你能继续我的工作,我把自己留存的所有稿件都交给你,你把我观察的结果出版出来,题名就叫《鲁道夫天文表》。”
这样开普勒有幸继承了老师辛劳一生留下的全部观测资料和设备。这对开普勒后来取得巨大成就起了重要的作用。这本天文表,经过了开普勒的精心整理和千方百计地筹集印刷资金,直到1627年才正式出版,在以后一百多年的时间里,航海学家们都乐于采用《鲁道夫天文表》,因为它是有史以来最精确的一份天文表。
第谷在天文历史上以观测精密而著称,是现代科学思想的典范。科学上最重要的是对真实世界详尽、周密、透彻的观察。而今天我们能把握的只有得到真实、可靠的事实。如果不能创新和突破,就认真地积累真实的资料,为他人和后人奠定基础。