一般來說,當(dāng)我們提到一個(gè)科學(xué)家,尤其是成就卓越的科學(xué)家,翻開他的履歷,大都是專科出身,上學(xué)時(shí)選了相關(guān)專業(yè),然后跟隨該專業(yè)的前輩進(jìn)行研究,然后甩開那些前輩獨(dú)立去發(fā)現(xiàn)一些相關(guān)專業(yè)的奧秘。但是威廉·赫謝爾爵士的簡歷絕對會(huì)亮瞎你的雙眼,在研究天文學(xué)之前,他是一個(gè)樂師。

威廉·赫謝爾

1738年11月15日生于德國的漢諾威。赫謝爾的父親伊薩克是軍隊(duì)的樂師,威廉和他的妹妹卡洛琳從小就受到父親的影響,對音樂非常感興趣。這個(gè)偉大的父親,還在另外一方面影響了這對將來注定要被世人銘記的兄妹。伊薩克是個(gè)天文愛好者,他總是在冬日晴朗的夜空,帶著一雙兒女來到郊外,看著天上那一顆顆璀璨的明星,告訴他們這顆行星叫什么,這顆行星屬于哪個(gè)星座,這個(gè)星座的由來。天空中的繁星就這樣倒映進(jìn)了赫謝爾兄妹的心中,一直伴隨他們的人生。

在赫謝爾長大之后,漢諾威選帝侯喬治入主英國,兼任英王,漢諾威和大不列顛以及愛爾蘭結(jié)成共主邦聯(lián)。赫謝爾跟隨部隊(duì),從諾漢威來到了英國。不得不說,赫謝爾是個(gè)天才,他不僅自學(xué)了英語,還在戰(zhàn)爭時(shí)期逃離軍隊(duì),并成功地躲過了部隊(duì)的審判,憑借自己在音樂方面的造詣,找到了英國當(dāng)?shù)刭F族老爺們的賞識(shí),一舉解決了溫飽和生存的問題。

當(dāng)赫謝爾在避難求生這段艱難的歲月里,天上的星星是他最好的安慰和陪伴。多少個(gè)寂寞而奔波的晚上,他感到前途渺茫人生無望的時(shí)候,就抬頭看看星星。(幸虧赫謝爾出生于18世紀(jì),如果是在今天,不敢想象他抬頭看不見星星會(huì)對他的人生產(chǎn)生怎樣的負(fù)面影響)那些星星距離人間何其遙遠(yuǎn),但是它們?nèi)匀荒軌蛲黄浦刂刈璧K把光芒灑滿夜空。這就是對他莫大的鼓勵(lì)。所以,當(dāng)赫謝爾有條件的時(shí)候,便開始拾起自己的愛好,開始潛心研究天上星星的運(yùn)行。

赫謝爾在英國站穩(wěn)腳跟之后,把自己的妹妹卡洛琳接到了英國,兄妹兩個(gè)人通力合作,在沒有錢沒望遠(yuǎn)鏡的情況下,他們買來各種設(shè)備,甚至搜集他人用剩的鏡子來自己來造望遠(yuǎn)鏡。他們沒有專業(yè)的材料,只能用瀝青進(jìn)行粘接,但瀝青觸碰就會(huì)中毒,本身就不專業(yè)的赫謝爾難免要遭殃。這都不算什么,有一次,他在打磨器件的時(shí)候把自己半個(gè)指甲蓋都打沒了,差點(diǎn)成為二級殘廢。可這些并沒有打擊到兄妹倆的熱心,他們經(jīng)常通宵制造設(shè)備樂此不彼。所以說,不會(huì)玩音樂的工程師不是好的天文學(xué)家。經(jīng)過兩兄妹的不懈努力,他們終于制成了一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡。值得一提的是,這臺(tái)由業(yè)余選手制造出的業(yè)余望遠(yuǎn)鏡在精確度上卻秒殺了當(dāng)時(shí)專業(yè)的望遠(yuǎn)鏡。

利用這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,赫謝爾開始對行星結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)距離恒星的分布進(jìn)行研究。

1781年3月13日,英國寒冷的冬夜。夜幕降臨,人們都早早躲進(jìn)溫暖的臥室,或者上床睡覺,或者就著爐火讀一些溫暖的詩歌。但是此刻,赫謝爾卻和往常一樣堅(jiān)守在嚴(yán)寒和黑夜里。天文學(xué)研究就是這樣,越是寒冷,空氣越稀薄,越是深夜,天空月澄凈,越是適合觀星。

和往常一樣,他和妹妹卡洛琳仔細(xì)地在天空中觀測著那些熟悉的星星。赫謝爾并非鋼筋鐵骨,經(jīng)過連日來的觀測,他也有疲憊,準(zhǔn)備再看一會(huì),就找妹妹來替代。就在他準(zhǔn)備把視線從望遠(yuǎn)鏡上挪開的時(shí)候突然在雙子星座內(nèi)看到一顆帶有圓面的綠色星體。一開始,他并沒有太過驚訝,以為只是一顆普通的彗星。到了下個(gè)月的26號他還專門寫了一份報(bào)告給英國皇家學(xué)會(huì)——《一顆彗星的報(bào)告》。赫謝爾兄妹都認(rèn)為這顆闖入鏡頭的意外來客怎么看都像是一顆無尾彗星。

隨后,赫舍爾用拋物線以和極長的橢圓去表示這顆新星的軌道,但始終沒有成功。而且通過計(jì)算,他發(fā)現(xiàn)這顆新星的軌道更加接近圓形,而非橢圓,緊接著赫謝爾還計(jì)算出了這顆星星運(yùn)行軌跡的半徑為19個(gè)天文單位。在諸多的證據(jù)面前,他不得不承認(rèn),這并非是一顆彗星,而是一顆星星。在此以前,人們一直以為土星是太陽系的邊緣(土星和其他行星都可以用肉眼觀測到,天王星的亮度雖然是肉眼可見的,但由于較為黯淡而未被古代的觀測者發(fā)現(xiàn)),現(xiàn)在赫謝爾站出來,把自己的發(fā)現(xiàn)公諸于世,太陽系的邊緣便被擴(kuò)展到了天王星。

天王星

事實(shí)上,它曾經(jīng)被觀測到許多次(有統(tǒng)計(jì)稱有二十多次),只不過當(dāng)時(shí)被誤認(rèn)為是另一顆恒星。最早的記載在1690年,一名叫做John Flamsteed的人便已觀測到它的存在。從這點(diǎn)來看,赫謝爾跟發(fā)現(xiàn)正電子而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的安德森一樣幸運(yùn)。在后者發(fā)現(xiàn)正電子之前,也有人已經(jīng)率先觀測到正電子,但并沒有給予這個(gè)現(xiàn)象最夠的重視,最后跟諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)失之交臂。

俗話說,打仗親兄弟,上陣父子兵,不僅赫謝爾在天文學(xué)成績顯著,他的兒子約翰赫謝爾爵士在天文學(xué)方面也是一個(gè)相當(dāng)重要的人物。赫謝爾兄妹先后探察了北半球1083個(gè)天區(qū)共計(jì)11萬多顆。老赫舍爾去世后,小赫謝爾把觀測基地遷到南非好望角,在地球的南半球共探測了2299個(gè)天區(qū)計(jì)70萬顆星,第一次為人類確定了銀河系的盤狀旋臂結(jié)構(gòu),把人類的視野從太陽系伸展到10萬光年之遙。

赫謝爾最大的貢獻(xiàn)并不是發(fā)現(xiàn)了天王星,而是將人們的視野從我們賴以生存的地球引向了廣袤無垠的宇宙。當(dāng)我們過完了忙亂的一天,抬頭望望星空,就會(huì)獲得一種難以言表的寧靜。

Tips:

關(guān)于天王星命名的故事:

天王星的發(fā)現(xiàn)者赫謝爾將其命名為the Georgium Sidus(喬治亞行星)來紀(jì)念他的資助者喬治三世;由于其他行星的名字都取自希臘神話,因此為保持一致,由波德首先提出把它稱為“烏拉諾斯(Uranus)”基本參數(shù)。烏拉諾斯是天空之神,是克洛諾斯的父親,宙斯的祖父。后世的人們?yōu)榱思o(jì)念發(fā)現(xiàn)天王星的功臣赫謝爾,將天王星的符號記為H,就是赫謝爾名字的第一個(gè)字母。

 

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樂師赫謝爾發(fā)現(xiàn)天王星

圖文簡介

威廉·赫謝爾爵士的簡歷絕對會(huì)亮瞎你的雙眼,在研究天文學(xué)之前,他是一個(gè)樂師。