改变世界的科学家
解开“最崇高的天文问题”
改变世界的科学家
果麦编
解开“最崇高的天文问题”
本章字数: 3656

自从开普勒第三定律提出后,找出日地距离的数值越来越迫切,上升到天文学第一问题的重要程度。为了解决这个问题,天文学家们绞尽脑汁,但就是没有讨论出一个令人满意的结果。

1716年,彼时年逾60的哈雷也把目光聚焦到了这个悬而未解的世纪难题上。思考这个问题时,他偶然想起当年在圣赫勒拿岛上观测水星凌日的情景:在望远镜的投影面板上,水星化成一个黑色小圆点,缓缓地穿过太阳圆面。哈雷灵光乍现,拍了一下自己的脑袋:“这样不就能得到地球到太阳之间的距离了吗?”

于是他赶紧奋笔写下论文,提出了一套利用观测金星凌日来计算日地距离的办法。之所以将水星改成金星,是考虑到后者要比前者大,测量起来会相对准确。这个点子的核心是,先从地球不同地方观测金星凌日以获得视差数据,再运用几何学知识和开普勒第三定律所得的绕日轨道半径加以计算,如此便可巧妙地得出地球到太阳的距离。这篇论文发表后,立刻震动了整个天文学界。

遗憾的是距离哈雷提出这套方法最靠近的金星凌日点,也得在40多年以后,他本人来不及亲自见证当时的盛况:世界各国的天文学家一齐动身,壮志昂扬地奔赴世界100多个角落蹲点,仿佛是在进行一场国际竞赛。由那次观测所获得的日地距离计算值约为1.33亿公里,虽然与20世纪用先进仪器所测量出来的1.49597870亿公里有段距离,却已大大地提前给了天文学家们一个近似的“天文单位”。

哈雷在天文学上的发现还有很多,其中影响较大的是行星的自行运动和月亮长期加速的现象。他通过比较自己的天体测量数据和古希腊时期的数据,发现人类一直以来认为“恒久不动”的恒星,其实也在做着空间运动的事实。在他的观测中,天狼星于1800年内一共向南偏移了至少30角分。

和月亮长期加速运动的复杂度一样,虽然哈雷本身并没有完全掌握这两种现象的原委,却成功引起了天文学界的关注,帮助后世进一步开拓对宇宙天体运动的探索。

年少成名的哈雷一生中获得的荣誉并不少,积极乐观的人生态度使他享有较长的学术生涯。65岁时,已然功成名就的他又被封为皇家天文学家,并继任为第二任格林尼治天文台台长,直到过世前都担任这个职位。

为了纪念他在天文学上的贡献,后世用他的名字命名火星、月球上的陨石坑,南极洲的一座科学考察站,还有一颗每76年就刷一波存在感的彗星。

1742年,86岁的哈雷躺在天文台的椅子上,毫不犹豫地违背医师的嘱咐,满足地品完了一整杯酒,在烂漫星空下安详离世。

[3]圣赫勒拿岛:大西洋中的一个岛屿,拿破仑在滑铁卢战败后被流放至此地并度过余生。

[4]水星凌日:当水星运行到太阳和地球之间,恰巧连成直线时才会发生的天文现象,它的道理和日食类似。和日食不同的是,水星距离地球比月亮远得多,所以能挡住太阳的面积非常小,我们用肉眼是发现不了的,只能通过望远镜进行投影观测。

[5]哈雷彗星(正式名称是1P/Halley):唯一能用裸眼直接从地球看见的短周期彗星,平均每76.1年环绕太阳一周。其他能以裸眼观察的彗星虽然可能更为壮观美丽,但它们通常数千年才会出现一次。像1680年的那颗大彗星要一万年才会出现一次。

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