星空探索者 “星学之王”

英国大科学家牛顿说过一句至理名言：“如果我所见的比笛卡儿要远一点，那是因为我是站在巨人们的肩膀上的缘故。”在天文学史上，丹麦天文学家第谷就是这样一位典型的“垫肩巨人”。他被后人正确地誉为“近代天文学的始祖”和“星学之王”，而他一生的主要工作则是数十年如一日地最精确地进行天文观测，不仅为验证前人的科学理论作出了重大贡献，更为后继者进一步攀登科学高峰创造了条件，铺平了道路。

第谷比布鲁诺早两年出生在丹麦斯堪尼亚一个贵族家庭，兄弟姊妹共 10 人，他老大。不过教养他的不是他的父亲，而是他的伯父。13 岁那年第谷的伯父将他送进哥本哈根大学学习哲学和修辞学，无奈第谷好动爱玩，对学校的功课毫无兴趣。

14 岁那年，也就是 1560 年 8 月 21 日第谷遇到了一次日食，这使他对天文学产生了浓厚的兴趣。使他惊奇万分的倒不是种少见的天象，而是天文学家能够如此准确地对它进行预报。从此他爱上了天文学和数学，并找来了托勒密的《天文学大成》加以研究，希望自己也能预知这类天象。

可是，第谷的伯父不喜欢科学这玩意儿，他希望第谷将来成为有钱有势的律师。1562 年他又把第谷送到莱比锡大学去学习法律，并派随从进行监督。第谷呢？乖巧而又勤奋，总是骗过随从，等随从睡着以后，再从床上爬起来，一连几个钟头观察星座或者研究数学。

1563 年，17 岁的第谷专心观测行星，特别对木星和土星进行了仔细的观测。他发现当时通用的星表有较大的误差，这使第谷下决心要修正现有星表的差错，为此，他告诫自己在观测星空时必须力求非常精确。

但是，对第谷的一生最具有决定性影响的，是 1572 年突然出现在天空的

一颗超新星。这一年的 11 月 11 日黄昏，第谷从实验室里出来，抬头一望，惊讶地发现天顶附近的仙后座出现一颗他从未见过的亮星（第谷从小观测星空，对星空中星星的位置可以说了如指掌）。他简直不敢相信自己的眼睛，于是他问马车夫，马车夫说他也看见了——他们看见的是一颗过去从未见过的新星。

怀着极大的好奇心，第谷对他发现的这颗新星进行了精细的观测，从1572 年 11 日开始到 1574 年 2 月结束，持续观测了 1 年零 3 个月：该星先是越来越亮，然后慢慢暗下来，最后完全不见。对于新星的颜色和亮度等等的变化，第谷都仔细作了记录并认真进行了研究，最后他写成《论新星》一书。应该说，对于这颗超新星，中国、朝鲜以至欧洲都有人发现并作了记述，有的比第谷发现还早，但记录和研究却远不如第谷详细和深入。

第谷首先精确地测定了这颗新星同仙后座中其他 9 颗恒星的相对位置，然后观察该星相对于其他恒星没有过任何方位的移动，这说明这颗新星离开我们要比月亮、太阳、行星都远得多，是位于“恒星天”上的恒星。可这又与亚里士多德所说的“天不变”的原则相矛盾。由此可见，新星的发现动摇了旧天文学的基础，对确立新天文学即哥白尼学说是有利的。

尊重科学、尊重人才的丹麦王腓特烈二世十分赞赏第谷的才华，他在1576 年聘任第谷为皇室天文学家，给予优厚待遇；5 月又发布敕令，把靠近

哥本哈根的一个小岛——汶岛作为封地赐给第谷，并拨巨款供他建造天文台。如鱼得水的第谷全力以赴，同年就开始亲自指导建造“天堡”，以后又在“天堡”以南建造了一个“星堡”。“天堡”和“星堡”都配备有当时最先进的天文观测仪器，其中相当一部分是由第谷自己设计制造的。第谷从此开始了他专职天文观测的生涯，在这里观天测天达 20 年之久，取得了许多研究成果，得到了不少重要发现。

举个例子：1577 年 11 月 13 日，第谷观测到一颗大彗星，在这颗彗星于

次年 1 月底消失以前，他始终不懈地跟踪观测，并逐日记录它的位置、颜色、亮度和彗尾的方向等。1588 年，他写成《最新天象一览》一书。根据当时流特的亚里士多德的观点，像彗星这类来无影、去无踪怪物，根本不可能是天体而只能是发生在地球大气中的现象。第谷在书中首次批驳了这种传统的错误见解，他的观测表明，彗星是天界的产物，运行轨道远在月球运行轨道之外，在各行星所在的空间穿越行星天层绕着太阳运行，这就证明，亚里士多德地心（同心球）体系中所说的各行星的水晶球天层里根本不存在的。

第谷确实是一位天才的天文观测大师。他那时还没有望远镜，有的只是一双锐利的眼睛和一些现在看来是十分简陋的观测仪器。为了提高观测精度，第谷创制了新的仪器，改进了旧的仪器，还采用了一些新的测量方法（比如度盘刻度采用的横断点分弧法）。这样就使他的观测精度不仅远远超过了前人，也为他同时代的人望尘莫及。根据他的观测资料所编制的一份包含1000 颗星的星表，定位精度在 1 分到 2 分之间，是望远镜问世以前定位精度最高的星表，直到现在还有使用价值。

遗憾的是，第谷虽然是一位超群的观测家，却不是一位高明的理论家，他那么长时间精确地观测了行星的运动，却始终没有成为哥白尼学说的坚定拥护者，这是很让人费解的。也许是宗教的原因，也可能是想象力方面的欠缺，尽管他很崇拜哥白尼，却总也不肯放弃地球应该处在宇宙中心的想法。他在 1588 年正式公布的自己的宇宙体系中，地球位于宇宙的中心固定不动，月球在离地球不太远的轨道上绕地球旋转，五大行星各沿圆形轨道围着太阳运行，而太阳又带着这五大行星环绕地球转动。这是一种典型的半日心说半地心说的混合体系，可以看作是人类的认识从托勒密的地心体系发展到哥白尼的日心体系过程中的一个插曲。总之，作为一位观测者，第谷的贡献比哥白尼更大，虽然第谷并不赞成哥白尼的理论，但他对这一理论的最终胜利作出了重大贡献。

第谷的晚年可不像他在汶岛时那么风光。自从腓特烈二世去世以后，由于同僚的嫉妒，当权者的作梗，还有继位的丹麦新国王不支持他的工作，不断削减拨款，使他不得不于 1597 年离开汶岛，避居哥本哈根。后来幸亏得到以奖励天文学研究著称的奥国君主鲁道夫二世的支持，在布拉格为他建造了天文台，并给他以优厚的俸禄，第谷才于 1599 年来到布拉格，并且把汶岛上的一些仪器也运到了布拉格。

1600 年，第谷和开普勒在布拉格见面，从此两人合作开始了新的工作计划。可惜第二年第谷就与世长辞了。两位科学家的相遇是天文学史上的一大幸事：对第谷来说是找到了一位他为之奋斗了一生的事业的卓越继承者，他把他在长期观测行星运动中所积累起来的极其丰富、准确的观测资料，于临终前夕毫无保留地交给了开普勒；而青年开普勒则是在贫病交加之际得到了恩师第谷的提携和帮助，并在第谷工作的基础上发现了行星运动三定律，成

为一个名垂青史的“天空立法者”。