《人類科學(xué)技術(shù)史-240》16-17世紀(jì)著名天文學(xué)家

16-17世紀(jì)著名天文學(xué)家

自從哥白尼的日心說(shuō)提出后，近代天文學(xué)得到了很大發(fā)展，但由于教會(huì)的迫害，神學(xué)自然觀的盛行，天文學(xué)的發(fā)展受到了限制，但這一時(shí)期也涌現(xiàn)出了一大批杰出的天文學(xué)家。

1.赫維利斯（1611-1687年）

波蘭天文學(xué)家，生于格但斯克。自幼喜愛天文學(xué)，青年時(shí)代從事過(guò)多種技術(shù)和藝術(shù)活動(dòng)，是位著名的藝術(shù)雕刻家、機(jī)械師和光學(xué)專家。1641年，在他的領(lǐng)導(dǎo)下，建成了當(dāng)時(shí)歐洲最大的天文臺(tái)——格但斯克天文臺(tái)。

赫維利斯是月面學(xué)的創(chuàng)始人。他于1647年繪制了精確而且詳盡的、并有一定藝術(shù)價(jià)值的月面圖。他對(duì)月面的各種形式，如角、海、山等加以一一命名。這些名稱仍保持到現(xiàn)在。同時(shí)，他還發(fā)現(xiàn)月球的光學(xué)天平動(dòng)、水星相和四顆彗星，并對(duì)恒星自轉(zhuǎn)周期作了第一次精確的測(cè)量。

1687年，赫維利斯編成了1546顆星的星表，劃分出11個(gè)新的星座，并一一加以命名，如：獵犬座、鹿豹座、蝎虎座、小獅座、六分儀座、麒麟座、狐貍座、盾牌座等。這些名稱至今仍在沿用。

赫維利斯制造了許多天文儀器和設(shè)備，其中包括六分儀、象限儀和折射望遠(yuǎn)鏡等。1671年，他謝絕了巴黎天文臺(tái)的聘請(qǐng)，留在波蘭工作，直至逝世。

2.皮卡（1620-1682年）

法國(guó)天文學(xué)家，生于拉弗萊什。青年時(shí)隨法國(guó)物理學(xué)家、天文學(xué)家伽桑狄學(xué)習(xí)天文學(xué)，1655年，繼伽桑狄成為法蘭西學(xué)院的天文學(xué)教授。他是法國(guó)科學(xué)院建院時(shí)的第一批院士之一，也是建立巴黎天文臺(tái)的發(fā)起人之一。

皮卡受法國(guó)科學(xué)院的委托，于1669-1670年測(cè)出了巴黎和亞眠之間的子午線的弧長(zhǎng)。根據(jù)皮卡的測(cè)量，該子午線1度的長(zhǎng)度為111.21公里，比現(xiàn)在測(cè)量的數(shù)據(jù)僅大了0.03公里。

皮卡第一個(gè)用線網(wǎng)目視筒代替覘板孔來(lái)進(jìn)行角測(cè)量。他制成了十字絲測(cè)微計(jì)，并裝在巴黎天文臺(tái)的測(cè)量工具上，用它測(cè)量了太陽(yáng)、月球和行星的角直徑及輕近恒星之間的角距離。經(jīng)過(guò)測(cè)量，他認(rèn)為地球不是很精確的球形，通過(guò)對(duì)子午線天體赤經(jīng)的觀測(cè)，他第一個(gè)提出了利用擺鐘測(cè)定天體赤經(jīng)的方法。

為了測(cè)定太陽(yáng)視差，皮卡于1672年同卡西尼一起在火星沖時(shí)，對(duì)火星進(jìn)行了詳細(xì)的觀測(cè)，所得結(jié)果進(jìn)一步闡明了以前的一些看法。他得出的有關(guān)地球的一些重要數(shù)據(jù)，為后來(lái)牛頓提出萬(wàn)有引力定律創(chuàng)造了條件。

皮卡于1678年出版了天文年鑒，這是世界天文史上的第一部年鑒，皮卡的著作主要有《地球的測(cè)量》等。

3.卡西尼（1625-1712年）

意大利天文學(xué)家，生于佩里拉爾多。曾在熱那亞的一些教會(huì)學(xué)校學(xué)習(xí)。1644-1650年，在波倫亞附近的潘茨格天文臺(tái)工作。1650-1669年，任波倫亞大學(xué)天文學(xué)教授。1669年，遷居法國(guó)。同年成為巴黎科學(xué)院院士，他領(lǐng)導(dǎo)了巴黎天文臺(tái)的籌建工作，并一直主詩(shī)該天文臺(tái)的研究工作。

卡西尼是一位才華出眾的觀測(cè)家。他用子午儀完成了大量的太陽(yáng)位置觀測(cè)。在此基礎(chǔ)上編成了新的太陽(yáng)表，于1662年發(fā)表。他根據(jù)正弦定律提出了第一個(gè)準(zhǔn)確的大氣折射理論。1664年開始用大型優(yōu)質(zhì)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)行星表面，測(cè)定了木星的自轉(zhuǎn)周期(9時(shí)56分），描述了行星表面多個(gè)地帶系統(tǒng)，測(cè)量了行星軌道的偏心率。1666年，對(duì)火星表面作了詳細(xì)觀測(cè)，由此確定出火星準(zhǔn)確的自轉(zhuǎn)周期為24時(shí)40分。他于1668年編纂并于1693年校訂的木星運(yùn)行表，曾為天文學(xué)家和航海家所廣泛采用。

卡西尼于1671-1684年先后發(fā)現(xiàn)了四顆土星衛(wèi)星，即：土衛(wèi)八、土衛(wèi)五、土衛(wèi)三和土衛(wèi)四。他還發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)的縫隙(卡西尼環(huán)縫），即土星環(huán)是由暗帶分開的兩個(gè)部分所組成，并估計(jì)整個(gè)土星光環(huán)由大量微粒所構(gòu)成。1671-1679年，還對(duì)月球表面作了詳細(xì)的觀測(cè)，并編成了月離圖。

4.勒默爾（1644-1710年）

丹麥天文學(xué)家，生于奧爾胡斯。曾在哥本哈根大學(xué)學(xué)習(xí)，1671年，移居巴黎，在巴黎天文臺(tái)充當(dāng)皮卡的助手。1681年回到丹麥，在哥本哈根大學(xué)任天文學(xué)和數(shù)學(xué)教授，創(chuàng)建了哥本哈根天文臺(tái)，并擔(dān)任臺(tái)長(zhǎng)。

1675年，勒默爾在研究木衛(wèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)曾發(fā)現(xiàn)：當(dāng)?shù)厍蚝湍拘窍嗑嘧钸h(yuǎn)時(shí)，木衛(wèi)食的時(shí)間比計(jì)算的時(shí)間要晚；當(dāng)?shù)厍蚝湍拘窍嗑嘧罱鼤r(shí)，木衛(wèi)食的時(shí)間則比計(jì)算的時(shí)間要早。1676年勒默爾用光速有限值解釋了木衛(wèi)運(yùn)動(dòng)的這種虛假的不均勻性，同時(shí)測(cè)量了這種不均勻值，并得出光通過(guò)地球軌道直徑的時(shí)間為22分鐘。

勒默爾在哥本哈根天文臺(tái)時(shí)發(fā)明了具有準(zhǔn)確分度盤和子午環(huán)的測(cè)量工具，改進(jìn)了測(cè)微計(jì)，并制造了許多其它天文儀器。他還測(cè)定了1000多顆恒星的位置，所得數(shù)據(jù)為后來(lái)的許多天文學(xué)家用來(lái)確定恒星的自動(dòng)。

5.弗拉姆斯蒂德（1646-1719年）

英國(guó)天文學(xué)家。自幼體弱多病，1662-1669年，在家自修天文學(xué)；1671年，與湯利一道開始了系統(tǒng)的天文觀測(cè)。1674年，劍橋大學(xué)函授畢業(yè)；1675年，獲得第一個(gè)皇家天文學(xué)家的稱號(hào)。1676年擔(dān)任格林尼治天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)，1676年被選為倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。

弗拉姆斯蒂德以天文觀測(cè)而聞名，他的成就為現(xiàn)代方位天文學(xué)奠定了基礎(chǔ)。為了測(cè)得恒星、行星和太陽(yáng)的準(zhǔn)確位置，他最先采用了望遠(yuǎn)鏡。他研究了月離理論，并于1673年編成了月離表。隨后，他又根據(jù)新的觀測(cè)結(jié)果，進(jìn)一步發(fā)展了這一理論。牛頓在研究月離理論時(shí)，曾采用了他的理論和觀測(cè)結(jié)果，以及有關(guān)行星角直徑的論文。

弗拉姆斯蒂德到格林尼治天文臺(tái)以后，通過(guò)系統(tǒng)的觀測(cè)，完成了一部三卷集的巨著《不列顛星表》，收集了3000顆星的位置，并標(biāo)有每個(gè)星座的編號(hào)。這些編號(hào)迄今仍在沿用，如天鵝座61等。

6.哈雷（1656-1742年）

英國(guó)天文學(xué)家。生于倫敦一個(gè)商人家庭，從小熱愛天文學(xué)。上中學(xué)時(shí)就曾測(cè)出倫敦磁針變化為2°。在牛津大學(xué)學(xué)習(xí)期間，他設(shè)計(jì)了測(cè)定行星軌道單元的新方法。1703年，被聘為牛津大學(xué)教授。1720年，接替弗拉姆斯蒂德成為皇家天文學(xué)家，并擔(dān)任格林尼治天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)。

1676年，年輕的哈雷擔(dān)負(fù)起南天星表的編制任務(wù)，經(jīng)過(guò)幾年的努力，終于在1679年出版了第一個(gè)南天星表，因而贏得了較高的聲譽(yù)，被選為皇家學(xué)會(huì)的會(huì)員，弗拉姆斯蒂德稱他為"南方的第谷。"1682年以后，哈雷為解決海上經(jīng)度的確定問(wèn)題，對(duì)月球進(jìn)行了一系列的觀測(cè)。1698-1720年，他為了觀測(cè)地磁的變化，并考察英吉利海峽的潮汐和海峽，進(jìn)行了連年的探險(xiǎn)工作。

哈雷對(duì)天文學(xué)的最大貢獻(xiàn)是對(duì)彗星的研究，他在觀測(cè)1680年的大彗星之后，又對(duì)24顆彗星的軌道進(jìn)行了計(jì)算。他注意到1456年、1531年、1607年及1682年彗星運(yùn)行軌道的相似性。他首次利用萬(wàn)有引力定律推算出一顆彗星的軌道，并預(yù)測(cè)該慧星以約76年為周期繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)。這顆慧星被后人稱之為"哈雷彗星"。此外，哈雷還發(fā)現(xiàn)了恒星的自行現(xiàn)象和月球的運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期加速度，并提出了以觀測(cè)金星凌日來(lái)測(cè)定太陽(yáng)的視差的建議。

7.布萊德雷（1693-1762年）

英國(guó)天文學(xué)家。1711年進(jìn)入牛津大學(xué)，1719年成為牧師，1721年，被聘為牛津大學(xué)天文學(xué)教授，1742年，接替哈雷擔(dān)任了格林尼治天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)。

布萊德雷在天文學(xué)上有兩項(xiàng)重要的發(fā)現(xiàn)，一是光行差現(xiàn)象，二是章動(dòng)現(xiàn)象。由于地球的運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)者所看到的天體方向，不是它的真實(shí)方向，而是地球的速度和來(lái)自天體的光速合成的方向，這兩個(gè)方向之差叫光行差。布萊德雷所得出的光行差常數(shù)在20至20.5秒之間，接近現(xiàn)代光行差常數(shù)20.47秒。這項(xiàng)成果發(fā)表在1729年皇家學(xué)會(huì)的《哲學(xué)學(xué)報(bào)》上。

由于地球自轉(zhuǎn)的進(jìn)行，春分點(diǎn)除了長(zhǎng)周期的歲差外，還有許多短周期的微小變化，總稱為章動(dòng)。布萊德雷于1747年所發(fā)現(xiàn)的是其中最主要的一個(gè)，周期約為18.6年。

1749年以后，布萊德雷由于得到了一些新式的天文測(cè)量?jī)x器，包括8英尺墻象限儀等，因而對(duì)恒星的位置一一進(jìn)行核對(duì)。經(jīng)過(guò)6萬(wàn)多次的觀測(cè)，終于編成一部比較精確的星表。這部星表共兩卷，在布萊德雷逝世以后，先后于1798年和1805年出版。

布萊德雷在英國(guó)天文學(xué)史上享有較高的聲譽(yù)，當(dāng)時(shí)牛頓曾稱贊他是歐洲最佳的天文學(xué)家。

8.拉卡伊爾（1713-1762年）

法國(guó)天文學(xué)家，生于尤梅尼。曾在巴黎一些教會(huì)學(xué)校學(xué)習(xí)修辭學(xué)和哲學(xué)，后改學(xué)神學(xué)。獲得天主教的神甫職位。從1736年起在巴黎天文臺(tái)工作，1739年，任巴黎馬札林學(xué)院的數(shù)學(xué)教授，1750-1754年，在南非好望角從事天文觀測(cè)。他是法國(guó)科學(xué)院的院士。

拉卡伊爾是當(dāng)時(shí)最杰出的天文觀測(cè)家之一，曾以南天的觀測(cè)而聞名。他繪制了約1萬(wàn)顆南星圖，著重觀測(cè)和計(jì)算了其中的1942顆星的位置。拉卡伊爾完成了南天星座的劃分，分出了14個(gè)新的星座，并一一加以命名。1751-1752年他在南非好望角對(duì)月球、火星、金星進(jìn)行過(guò)多次的觀測(cè)，并利用對(duì)北半球的觀測(cè)來(lái)測(cè)定月球視差和太陽(yáng)視差，所得視差值與現(xiàn)代的測(cè)定值接近。

拉卡伊爾參加了大量的大地測(cè)量工作，如巴黎天文臺(tái)的測(cè)量，法國(guó)海岸線的地形繪制，南非子午線弧的測(cè)量等。此外，他從1743年起編寫了大量為當(dāng)時(shí)所廣泛采用的數(shù)學(xué)、力學(xué)、天文學(xué)和光學(xué)方面的教材，其中主要有：《數(shù)學(xué)基本講義》、《力學(xué)基本講義》、《天文學(xué)和幾何學(xué)和物理學(xué)基本講義》、《光學(xué)基本講義》、《天文學(xué)基礎(chǔ)》、《對(duì)數(shù)表》等。

9.克萊羅（1713-1765年）

法國(guó)天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家。生于巴黎，12歲即寫出了關(guān)于研究四階代數(shù)曲線的論文，16歲開始研究雙曲率曲線，18歲發(fā)表了相應(yīng)的論文，同年被吸收為巴黎科學(xué)院的研究生。

1736年，克萊羅參加了以測(cè)量子午線為目的的所謂拉普蘭德勘察工作，1743年他完成了《基于液體靜力學(xué)的地球形狀理論》一書，在該書中，提出了所謂克萊羅大地測(cè)量基本定律，即確立地球表面重力分布與地形及旋轉(zhuǎn)角速參數(shù)之間關(guān)系的定律。還提出了關(guān)于緩旋液體平衡圖形的一般問(wèn)題，并引入了曲線積分。

克萊羅對(duì)月球的運(yùn)動(dòng)、哈雷彗星的運(yùn)動(dòng)、太陽(yáng)攝動(dòng)等問(wèn)題進(jìn)行了研究，取得了一定的成就。所著《月球的運(yùn)動(dòng)理論》一書影響較大，曾獲得彼德堡科學(xué)院的獎(jiǎng)金。

克萊羅與歐拉是關(guān)于運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力理論的創(chuàng)始者。他為把牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書翻譯成法文，付出了大量的勞動(dòng)，并為其作了注解。

10.拉格朗日（1736-1813年）

法國(guó)數(shù)學(xué)家、力學(xué)家、天文學(xué)家。生于意大利的都靈，就學(xué)于都靈炮兵學(xué)院。1759年，被選為柏林科學(xué)院院士。1772年，被選為巴黎科學(xué)院院士。

1776年，被選為彼德堡科學(xué)院名譽(yù)院士。1764年和1766年，先后以《月球天平動(dòng)》和《木星衛(wèi)星理論》獲得巴黎科學(xué)院的第一等獎(jiǎng)。1766-1787年，擔(dān)任柏林科學(xué)院主席。1787年，定居巴黎。

在天文學(xué)方面，拉格朗日研究了彗星和小行星的軌道攝動(dòng)，提出了彗星起源假論，并對(duì)金星凌日、日食進(jìn)行了計(jì)算。著有《關(guān)于月球的天平動(dòng)問(wèn)題》、《木衛(wèi)的運(yùn)行問(wèn)題》、《三物體算題》、《月球的多年加速度》、《彗星軌道的攝動(dòng)》等。