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神秘星球绕日行

时间:2022-08-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:威廉·赫歇尔因为在1781年3月13日在群星璀璨的星空中,发现了太阳系的第七颗大行星——天王星,被人们称为“恒星天文学之父”。不幸的是,父母均已不在人世。赫歇尔异常高兴,立即在星云图上记下了这颗新行星的位置、亮度等各种数据。鉴于赫歇尔对天文学的巨大贡献,英国皇家学会授予他开普勒奖章,并选举他为皇家学会会员。赫歇尔的成功主要源于他的勤奋和坚韧不拔的毅力。

威廉·赫歇尔因为在1781年3月13日在群星璀璨的星空中,发现了太阳系的第七颗大行星——天王星,被人们称为“恒星天文学之父”。这是人类自古以来仅凭肉眼看到金、木、水、火、土和地球六颗行星之后,第一次拓展了太阳系的观察世界。天王星的发现,使人类认识太阳系和宇宙又前进了一大步。

赫歇尔(Frederick William Herschel,1738—1822年)是英国天文学家,出生在德国汉诺威城防卫队的一个音乐师之家。虽然从小时起就有过人的天赋和才华,但他的生活道路却是异常坎坷和艰辛。赫歇尔在只读完了小学之后,14岁就跟着父亲和哥哥们摆弄各种乐器,美妙的音乐似乎已经成为赫歇尔将来的谋生之路。可是,好景不长,正当他的音乐才华逐渐显露出来时,一场可怕的战争打破了汉诺威的宁静,法国军队出兵占领了汉诺威,赫歇尔和他父兄出于自卫,不得不参加军队投入了战斗。但酷爱音乐的赫歇尔怎么也不能把这场战争的硝烟和枪炮声无休止的轰鸣声与美妙动听的音乐声联系在一起,他实在厌烦透了这种不和谐的残酷环境。到了1757年,赫歇尔悄悄地离开了军队,独自一人来到了平静的英国,四处流浪无依无靠,迫不得已,他只好靠演奏手风琴来维持生计。

凭出众的音乐才华,他本来可以成为一个伟大的音乐家,可是,无情的现实生活无情地击碎了他美好的音乐梦想。就这样,赫歇尔在英国流浪了15年,1772年他回到了家乡汉诺威。不幸的是,父母均已不在人世。兄长不知去向,只剩下一个23岁的妹妹加罗林。赫歇尔带着妹妹又来到了英国,兄妹二人相依为命,互相帮助。赫歇尔除了具有出色的音乐天赋之外,还是一个天文爱好者。这样,白天赫歇尔从事音乐演奏活动,晚上就钻研自己所喜爱的天文学。他想弄清楚在这浩瀚无垠、星空闪耀的宇宙中的各种奥秘。

要研究天文学,最起码的条件就是要有一架望远镜。但是,勉强维持生计都很困难,所以赫歇尔根本买不起。赫歇尔就自己磨制。那时,反射望远镜的镜面是金属做的,要把青铜表面磨成高精度的镜面,的确是一项非常艰巨的劳动。因为自己是业余干,也没有车床、铣床、磨床等简单的加工机械,他就夜以继日地干,有时一连16个小时不休息。单调和枯燥的来回摩擦动作特别使人困倦,赫歇尔的妹妹加罗林就在一旁为他读小说,以使他消除困倦,他继续工作,手都磨出了血泡。兄妹俩克服了难以想象的困难和挫折,经过无数次失败之后,终于在1776年制成了一架焦距2米、口径15厘米的反射式望远镜。赫歇尔就用这架望远镜做首次巡天观测,兄妹俩一直连续观测了5年左右。他积累了大量的数据和资料,对在浩瀚星空中每一颗星星的大小、位置、运动情况、亮度等都了如指掌。在1781年3月13日夜,碧空如洗,万里无云,赫歇尔和加罗林又开始了观测。忽然,在双子星座内,出现了一颗绿色光点,有一颗亮度与众不同的六等小星,看上去与一般恒星不同。赫歇尔重新调整焦距,这的确是一颗美丽的绿色的星,还带有草帽式的光环。赫歇尔意识到很可能是一颗新星。于是,他又叫加罗林也来观测,结果与赫歇尔的观测一致。

赫歇尔异常高兴,立即在星云图上记下了这颗新行星的位置、亮度等各种数据。他和妹妹又连续观测了十几个夜晚,发现它不断地移动着位置。为慎重起见,直到确切无疑之后,在3月23日,赫歇尔才怀着无比激动的心情想英国皇家学会报告了10天前发现了一颗新“彗星”。他根据精细观测到的数据进行计算,得出这颗新行星围绕太阳的轨道近似椭圆,而距离太阳比土星还要远1倍。皇家学会的天文学家们意识到,这是太阳系的一颗新行星。许多人都建议把这颗新行星叫做“赫歇尔星”,以表示对赫歇尔发现此星的巨大功绩。但是,赫歇尔坚决不同意。最后,大家以希腊神话中伏拉纳斯神(天王)的名字命名了这颗新行星。

鉴于赫歇尔对天文学的巨大贡献,英国皇家学会授予他开普勒奖章,并选举他为皇家学会会员。1782年,英王乔治三世聘请赫歇尔为宫廷天文学家。同年,他又迁到达奇特,致力于望远镜的制作和天文观测。1787年,赫歇尔又制成一架焦距为6米的望远镜,1789年又制成一架焦距为12米、口径为120厘米的望远镜,这是当时世界上最大的望远镜。

赫歇尔利用他自制的望远镜又取得了许多重要发现。1783年,他根据第七颗行星的运行情况,推测出太阳也在空间运动。他说:“我们知道把太阳搬到恒星的距离那样远去,它便会像一颗恒星,据比较推理我们断定恒星也是太阳。这七颗星的视运动可以由两种假设来加以说明。它们就是像它们的视运动那样在运动,或者太阳也有一种运动掺杂在那里面;我想我们无权假设太阳是静止的,正如我们不应该无视地球的绕日运动那样。”

哥白尼打破了地球是静止不动的传统观念,证明地球和别的星球一样也在不断地运动;赫歇尔又进一步打破了太阳是静止不动的假设,证明太阳系和其他恒星一样也在空间运动。赫歇尔还对许多双星的位置进行了精确的观测研究和核实,使他制定的双星表更加准确。1783年,赫歇尔开始制定第四个巡天表,在这张表里,它记载了不同区域里恒星的数目和亮度,并假定恒星本身的亮度是都是一样的。因此,由该恒星的视亮度可以区分和测量其离开太阳的远近。赫歇尔于1800年发现了红外线,创立了天文学中的一门新学科——彩色光度学。1820年,通过研究观测双星、星团、星云以及银河系的结构等工作,他完成了编制新星云表的工作。

由于在天文学上做出的伟大贡献,赫歇尔于1821年被任命为英国皇家学会第一任会长。除了发现天文星之外,赫歇尔还先后做出了3份《双星表》以及2500个星云和星团表,又发现了天王星的两颗卫星、土星的两颗卫星,并首次提出了银河系的形状假说,为天文学的发展做出了伟大的贡献。

赫歇尔的成功主要源于他的勤奋和坚韧不拔的毅力。试想,在几近食不果腹、贫困潦倒的情况下还能顽强地坚持自己的理想和信念,直到取得成功,这对于我们今天来说也是不可多得的启示。

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