


在歷史上,一代又一代的天文學家憑借著非凡的智慧和不懈的努力去滿足人們對宇宙的好奇心。他們幾乎都是憑借前人的經驗在單槍匹馬地探索。而在天文學界,有一對師徒,雖然他們的相遇晚了些,但僅僅幾年的時間,他們成了忘年交、工作搭檔,彼此取長補短,為天文學的發展打開了新世界的大門,做出了不朽的貢獻。
順風順水“假鼻子”
皓月當空,肉眼可見的是皎潔的月光與暗灰色的夜空;在人們肉眼看不到的地方有月球上的環形山,其中最常作為天文觀測目標的是第谷環形山。而提到第谷·布拉赫,首先想到的應該是他的假鼻子吧。
在天文學界,第谷是個神奇的存在。在他2 0歲的時候,因與人爭論誰是有史以來最杰出的科學家而被人一劍砍掉了鼻梁,自此以后,這個公子哥兒便擁有了與眾不同的鼻子——由銅金合金制作的假鼻子(目前由科學家考證是這樣的)。
在天文學家看來,第谷是個不折不扣的幸運兒。我們可以發現,在現代,不論是天文愛好者還是天文學家,幾乎都是借助天文望遠鏡觀測星空,但第谷這位幸運兒是用肉眼來觀測浩瀚宇宙的。他曾用肉眼觀測到了彗星,并發現了仙后座的一顆新星,這一發現打破了亞里士多德的“星座一成不變”理論。為了紀念第谷的這一發現,人們將仙后座的這顆星星命名為“第谷星”。
歷史經驗告訴我們,厲害的人命運似乎都比較坎坷,然而第谷從一出生便擁有萬貫家財,他的一生可以說是比較順遂的。第谷在1 3歲時便進入哥本哈根大學學習哲學與法律,而命運不愿湮沒這個有特殊才華的人——由于在1 4歲時觀測到了日食,第谷從此將學業轉向數學與天文,開始了一生的星空探索之旅。
真理總是在一次次的試錯中被發現的,在那個技術落后、缺乏觀測工具的年代,天文表的正確率自然是不高的。當1 7歲的第谷發現他觀察到的木星與土星靠近的時間比天文表顯示的時間提前的時候,他意識到了人類認知的局限性。自此,他立志制作更為精確的天文表,并一直堅持自己的求學之路。2 6歲,這個“假鼻子”被載入天文學史冊——他發現了仙后座的一顆新星,經認證是一顆超新星。何其幸運,眾多天文學家窮盡一生也沒有觀測到的天象被他觀測到了!
中國人常說“三十而立”,3 0歲的第谷獲得了由丹麥國王腓特烈三世資助、耗資一噸多黃金打造的汶島天文臺。
在汶島天文臺,第谷發現了兩顆比月亮還耀眼的彗星。通過觀測和研究,他向人們展示了彗星是地月系之外的天體而非大氣現象這一事實,以及彗星在宇宙空間中穿行的證據,進一步否定了亞里士多德的“水晶球體系”(地球位于中心,周圍由多個透明水晶球層構成同心球殼,這些球殼承載著太陽、月亮、行星和恒星,并按照各自軌道旋轉)。并且,經過2 0多年的裸眼觀測,第谷創建了獨特的“第谷宇宙體系”,認為太陽圍繞地球轉動,其他所有行星則圍繞太陽運行。
在汶島,第谷獲得了大量的天文觀測數據,不過,他雖是一個觀測天才,卻不是一個理論天才,他無法充分運用自己的觀測數據。這時,另一個“曠世奇才”開普勒出現在他眼前。自此,師徒二人開始了“相愛相殺”的人生際遇。
恩怨情仇兩師徒
1 5 9 9年,5 3歲的第谷看到由開普勒撰寫的《宇宙的奧秘》一書,十分欣賞作者的才華。就這樣,第谷找到了開普勒的住址,去信說明自己的目的并為他郵寄了路費,邀請他做自己的助理。
相比第谷,開普勒就沒有那么幸運了:他小時候家道已然中落,一貧如洗,更令人唏噓的是,他得了天花,導致視力衰弱、雙手殘疾。不過偉人總能在一次次挫敗中成長,身體上的缺陷并沒有阻止他探尋真理的腳步。1 7歲時,他便進入圖賓根大學的圖賓根學院學習哲學與神學,在教授的指引下,他學習了哥白尼的日心說,從此成為哥白尼的堅定擁護者。
要知道,意大利思想家布魯諾就是因支持哥白尼提出的日心說并堅持自己的想法最終被教會處死。或許現在聽到這些理論會覺得只是常識,但是在那樣的年代,沒有儀器,科技極度不發達,連望遠鏡都還沒有被發明,僅憑自己的觀測去推理并得到所謂的“真理”,某種程度上已經算是偉大了。
我們說回到第谷與開普勒。
收到信件的開普勒接受了第谷的邀請,擔任第谷的助手,不過此時第谷已經離開了汶島——由于丹麥王室削減了汶島天文臺的經費,以及第谷這個古怪的老頭不認真回復丹麥王室送來的信件,令國王勃然大怒。眾多原因之下,第谷選擇離開這個他生活了2 0多年的地方。
1 5 9 9年,第谷定居在布拉格。在這里,師徒二人形影不離,結成了忘年交。不過,即便第谷愛才,把開普勒留在身邊,但是在資料的提供上他很吝嗇,并未把自己所有的觀測數據交給開普勒,而是每次只給他一點點。因此,開普勒當時所用數據中許多都是悄悄從第谷那里“順”來的。但在經濟方面,第谷對開普勒還是很大方的,經濟富裕的第谷給予了他足夠的援助。
不過,他們的師徒情并非一帆風順。開普勒有一個愛嘮叨的妻子,一直挑撥第谷和開普勒的關系,最終導致二人決裂——開普勒留下一紙怒罵,離開了第谷。可是第谷不忍看到開普勒這匹千里馬被埋沒,于是寫了一封信向開普勒澄清誤會,而這封信也被稱為“一封改變了天文學發展的信”。其實在收到信之前,開普勒已經為自己魯莽的行為感到后悔。收到這封信后,他仿佛看到了自己艱難跋涉的天文學迷途的出口,于是他再次回到了布拉格。遺憾的是,他們僅僅合作一年后,第谷就離開了人世。之后,開普勒繼承了第谷的“宮廷數學家”的職位,不過他的待遇就沒有老師那么好了,再加上沒了“土豪”老師的經濟支持,他的生活較顯拮據。
第谷為開普勒留下了大量的觀測數據,而這些數據也為開普勒之后所創的偉大成就奠定了深厚的基礎。開普勒充分利用這些觀測數據,編訂了《魯道夫星表》,這是當時最完備、最準確的一部星表,在以后的1 0 0多年時間里幾乎毫無修改地被天文學家和航海家奉為經典。開普勒最大的成就就是發現了行星運動三大定律,這當然也離不開第谷觀測數據的支持,而這一成就也是他“天空立法者”稱號的由來。
在科學上,任何一個偉大的發現都不是獨自一人能夠完成的,后人的成就永遠建立在前人的經驗和教訓之上,如牛頓所言:“如果說我看得比別人更遠些,那是因為我站在巨人的肩膀上。”
第谷和開普勒這對師徒的所學、所得,為后世天文學研究打開了新世界的大門。