第谷在观测天文学领域的贡献是极其重大的,在他之后鲜有人能够达到类似的高度。然而在天文学史上,的确有一位堪与第谷相媲美的观测天文学家,他就是本文所要叙述的波兰天文学家约翰内斯·赫维留(JohannesHevelius)。下面由学术堂为大家整理出一篇题目为“波兰天文学家约翰内斯·赫维留的生平与成就”的天文学论文,供大家参考。
原标题:西方古典观测天文学大师--约翰内斯·赫维留
1.导言
说到西方古典观测天文学,对此稍有了解的人会立即联想到着名的丹麦天文学家第谷·布拉赫(TychoBrahe)。他对星体位置的精确和详细的观测直接促成了其助手约翰内斯·开普勒(JohannesKepler)发现行星运动的三大定律,而这又进一步帮助艾萨克·牛顿(IssacNewton)奠定了经典力学的基础。如果说牛顿的名言“站在巨人们的肩膀上”的确具有正面含义的话,那么,第谷无疑是这些巨人中的一个(文献中对第谷·布拉赫的简称不统一,有称布拉赫,有称第谷,本文采用后者)。第谷在观测天文学领域的贡献是极其重大的,在他之后鲜有人能够达到类似的高度。然而在天文学史上,的确有一位堪与第谷相媲美的观测天文学家,他就是本文所要叙述的波兰天文学家约翰内斯·赫维留(JohannesHevelius)。
2.出身与早年生涯
赫维留1611年1月28日出生于格但斯克(Gdansk),该城市虽然位于现今波兰的北部,在历史上,却曾多次被德国占领,因此它还有个德语名,叫做但泽(Danzig)。格但斯克位于波罗的海沿岸,是个海港城市,赫维留诞生时,该城市正处在由波兰统治和管辖的黄金时期,它在当时不但属于汉撒同盟,在贸易上享有特权,而且在民族和宗教上也享有充分的自由,使其成为当时欧洲少有的笼罩在繁荣开放、和平富裕气氛下的城市。赫维留出生在格但斯克的一个啤酒酿造世家,从小被寄予传承家业的厚望。他的母语是德语,其家族是具有德国和捷克血统的路德教贵族。他6岁起在家乡格但斯克接受基础教育,12岁时,家人为使其通晓波兰语,将他送到格但斯克南边的一个通行波兰语的村镇上学,三年后回到格但斯克继续学习。
在格但斯克,有一位叫彼得·克鲁格(PeterCrüger)的数学老师,对赫维留今后的人生与事业起了至关重要的作用。克鲁格曾就读于德国维滕堡大学(第谷也曾就读于此),本身是一名优秀的天文学家和数学家。他不但教授赫维留数学与天文知识,还向他传授天文仪器制造技术和雕刻术。受老师影响,年轻的赫维留对天文产生了浓厚兴趣,尤其敬仰第谷卓越的观测技术及其在天文领域的成就。20岁时,赫维留被家人送往荷兰莱顿大学主修法律。尽管如此,他仍心系天文,在学业完成后,游历了英国和法国,在那里结识了一些着名学者,包括天文学家皮埃尔·伽桑狄(PierreGassendi)和伊斯马尔·布里奥(IsmaelBoulliau)。23岁的他回到家乡,开始接手家业并于次年和其隔壁酿酒商的女儿卡特琳(KatharinaRebeschke)结婚。1639年6月1日,格但斯克发生日食,赫维留对此进行了细心的观测。五天之后,克鲁格告别人世,临终前他希望赫维留能够继续保持天文观测和研究。恩师的离世以及对天文的持之以恒的兴趣终于让赫维留下定决心,从此投身于天文事业。
3.天文成就
赫维留在天文领域的贡献主要有如下几个方面:月球观测、太阳和恒星观测、行星和彗星观测、仪器制造和星图绘制。这些将在下文中一一阐述。
3.1月球观测
从1642年开始,赫维留使用自己制造的望远镜对月球进行了历时5年的观测,终于在1647年正式出版了其生平第一部天文着作--《月面图》(Selenographia)。月面图,顾名思义,就是描绘月球表面的图谱,总共六十幅,其中包括三幅直径约29厘米的满月面大铜版画,以及诸多描绘不同月相表面的小铜版画。这些铜版画均由赫维留亲自制作,其精湛的绘画与雕刻技艺在此得以充分施展,而在这之前尚无人能够如此精确详细地绘制月球表面(图2)。在这本着作中,赫维留用地球上的地名来标注所观测到的月面地貌特征,虽然同时期的意大利学者吉奥瓦尼·瑞齐奥利(GiovanniRiccioli)也创立了人名法来命名月球地貌并被广泛采用,但地名法依旧在一定程度上保留并沿用至今。
赫维留的月面图集首创性、学术性和精致性于一身,堪称当时天文界之鸿篇,它的出版为赫维留赢得了当时欧洲天文界乃至科学界和社会界的崇高威望。1651年,他受聘为格但斯克市议员。1664年,被推选为伦敦皇家学会会员。另外还必须提及的是,在绘制月面图期间,赫维留发现了月球的经天平动。天平动是指从地球上观察,月球的可见部分会出现上下左右的浮动。上下浮动称为经天平动,左右浮动称为纬天平动。由于天平动,使得人们能够看到月球表面多于50%的区域(而不是正好50%)。今天,人们知道,天平动是由多种因素造成的,其中经天平动是月球绕地轨道为椭圆所致。