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第谷布拉赫

第谷布拉赫(Tycho Brahe,1546-1601),丹麦天文学家和占星学家。1546年12月14日生于斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭,1601年10月24日,第谷逝世布拉格,终年55岁。1572年11月11日第谷发现仙后座中的一颗新星,后来受丹麦国王腓特烈二世的邀请,在汶岛建造天堡观象台,经过20年的观测,第谷发现了许多新的天文现象。第谷布拉赫曾提出一种介于地心说日心说之间的宇宙结构体系,十七世纪初传入我国后曾一度被接受。第谷所做的观测精度之高,是他同时代的人望尘莫及的。第谷编制的一部恒星表相当准确,至今仍然有价值。

第谷于1559年入哥本哈根大学读书。1560年8月,他根据预报观察到一次日食,这使他对天文学产生了极大的兴趣。1562年第谷转到德国莱比锡大学学习法律,但却利用全部的业余时间研究天文学。1563年第谷观察了木星土星(两行星在天空靠在一起),并写出了他的第一份天文观测资料,同时注意到合的发生时刻比星历表预言的早了一个月。他领悟到当时用的星历表不够精确,于是开始了长期系统的观测,想自己编制更精确的星历表。1566年第谷开始到各国漫游,并在德国罗斯托克大学攻读天文学。从此他开始了毕生的天文研究工作,取得了重大的成就。

巴塞尔奥格斯堡继续求学后,第谷因父亲生病而返回家乡。1572年11月11日,他看到仙后座有一颗新的明亮恒星,便使用他自己造的仪器对这颗星进行了一系列观测,直到它1574年3月变暗到看不见为止。前后16个月的详细观察和记载,取得了惊人的结果,彻底动摇了亚里士多德的天体不变的学说,开辟了天文学发展的新领域。

由于第谷与农家女结婚而同他的贵族家庭闹翻了,他很高兴接受了到哥本哈根和德国讲课的建议。他曾考虑定居瑞士,但1576年丹麦国王腓特烈二世将汶岛赐予他作为新天文台台址,并许诺他一笔生活费。于是,第谷在丹麦与瑞典间的汶岛开始建立“观天堡”。这是世界上最早的大型天文台,在这里设置了四个观象台、一个图书馆、一个实验室和一个印刷厂,配备了齐全的仪器,耗资黄金1吨多。直到1599年,第谷在这里工作20多年,取得了一系列重要成果,创制了大量的先进天文仪器。其中最著名的有1577年对二颗明亮的彗星的观察。他通过观察得出了彗星比月亮远许多倍的结论,这一重要结论对于帮助人们正确认识天文现象,产生了很大影响。

1599年丹麦国王腓特烈二世死后,第谷在波希米亚皇帝鲁道夫二世的帮助下,移居布拉格,建立了新的天文台。1600年第谷与开普勒相遇,邀请他作为自己的助手。次年第谷逝世,开普勒接替了他的工作,并继承了他的宫廷数学家的职务。第谷的大量极为精确的天文观测资料,为开普勒的工作创造了条件,他所编著经开普勒完成,于1627年出版的《鲁道夫天文表》(Rudolphine Tables)成为当时最精确的天文表。

第谷是一位杰出的观测家,但他的宇宙观却是错误的。第谷本人不接受任何地动的思想。他认为所有行星都绕太阳运动,而太阳率领众行星绕地球运动。他的体系是属于地心说的,这一体系十七世纪初传入我国后曾一度被接受。

第谷对天文学的贡献是不可磨灭的,他所做的观测精度之高,是他同时代的人望尘莫及的。第谷编制的一部恒星表相当准确,至今仍然有使用价值。可以说,作为丹麦天文学家的第谷,是近代天文学的奠基人。

第谷是最后一位也是最伟大的一位用肉眼观测的天文学家。就其伟大而言,伊巴谷*可能是唯一的抗衡者。第谷早在十三岁时就进入哥本哈根大学学习法律和哲学。他原来打算研究*,但在1560年他观察了日食,于是转向研究天文学和数学。后来他到德国受到进一步的培养和教育。

第谷于1563年观察木星和土星接近时,注意到这两颗星接近的时间比根据阿尔丰沙十世*所制的星表预计的时间相差一个月。于是他开始购买仪器,使用这些仪器进行观察来制作新星表。他还逐渐用占星术算命,正像近代早期的天文学家那样,一生都对占星术感兴趣。(那时占星术是远比真正的天文学更为有利可图的行业,资助者宁可资助占星术算命,也不愿资助科学上的发现。)

最初第谷对出版此书曾犹豫过,因为他以为写书会降低高贵人的身份,可幸的是他后来克服了这种势利的影响。

从此他誉满天下,欧洲各国学者都来拜访他。就连自己以为是学者的统治者也来拜访他,例如苏格兰国王詹姆斯六世。他于1590年访问了丹麦,并与丹麦公主成婚。(后来,他继承了英国王位称为詹姆斯一世。)

提出“第谷理论”的部分原因是为了强调第谷的正统观念来反对他在丹麦朝廷的许多敌人。联想起赫拉克雷迪斯*的观点,第谷的理论遭到了在不顾一切进行反抗的年代里半心半意进行妥协的人所注定的命运。后来,第谷理论几乎被人们完全漠视了。

(然而,半个世纪以后,利奇奥里*要给用伽利略的望远镜观察到的月球上的火山口定名。利奇奥里至少对第谷理论是钦佩的,所以他以第谷的名字来命名最突出、最壮观的火山口。因为他钦佩希腊的天文学家,所以把他赞赏希腊天文学所著的书取名为《新至大论》他以伊巴谷和托勒密的名字命名了位于月球表面中心一个当小的火山口以阿利斯塔克*的名字为名。至今月球表面仍用这些名字---这是一种不愿摒弃希腊天文学的表示。)

第谷在他不整个研究时期,一直坚持进行出色的精确观察,达到了用肉眼所能达到的最佳观察效果。由于大气折射观察到的天体位置会有所变化,他和其他一些天文学家一样也考虑到了这点。他还校正了仪器的误差。

这种“格雷戈里历”迅速被天主教国家所采用,而基督教和希腊东正教国家后来才逐渐采用此历。(他们宁可采用萦西吉斯*的错误年历,而不愿采用格雷戈里教皇的正确年历。)今天,除去一些宗教仪式要求用另外历法的地方外,文明世界都已普遍采用此历法。

约在历法进行改革时,斯卡利热尔*在科学的基础上编定了年表。

但第谷逐渐遇到了大伤脑筋的事,绝大部分是他作茧自缚。第谷总念念不忘他是个丹麦贵族,并且骄傲自大和特别爱与人争吵。他对他的下属极其粗暴,并和每个人进行斗争。曾为了争论数学上的某个论点,在罗斯托克一次愚蠢的半夜决斗中(那是在1565年,他才19岁),他的鼻子被割掉,后来他一生都装一金属的假鼻子。有些人一直怀疑这传说,从发掘出三角形布条他的尸骨进一步证实了此传说。第谷为显示自己是贵族,竟使他达到极为可笑的程度,他还遵照古礼穿着朝服进行天文观察。

第谷于1597年,应德国国王鲁道夫二世(数年前第谷曾参加了他的加冕典礼)之邀,离开丹麦前往德国,在布拉格新区定居。在这里他有一伟大发现,发现了开普勒*这个德国青年助手。

人物年表

1546年12月14日,出生于瑞典(那时由丹麦统治)克努斯特鲁普的一个贵族家庭,由其叔叔扶养长大。

1560年8月21日,观测日食,并开始学习数学与天文学。在哥本哈根大学接受了正规教育。

1563年,观测到木星与土星相靠近的时间,比天文表预测早一个月。他制作出更精确可靠的天文表。

1565年,在为论证关于数学的理论的决斗中失去了鼻子的大部分,之后戴上一个假的银鼻子。

1572年11月,他在仙后星座观测到一颗新的星体,一直到1574年3月,后来这颗星被确认是超新星。

1576年,在丹麦国王腓特烈三世的资助下,在汶岛上建立了一座天文台

1577年,观测一颗彗星,分析其外观的性质及它到地球的距离,并断定这颗彗星已穿过遥远的行星所环绕的太空,它不是地球大气层的一种现象(因为当时普遍这样认为)。

1582年,把年的长度精确到一秒钟之内。用勒列高星历替换儒略历,略去10天,以便使这种历法与太阳的运动保持一致。

1597年,国王逝世后,他离开丹麦去德国。

1599年,在波希米亚皇帝鲁道夫二世的邀请下定居布拉格,让约翰尼斯开普勒(1571-1630)做他的助手。后来,开普勒依靠自己的能力成为了著名的天文学家。

1601年10月24日布拉赫逝世。

第谷布拉赫是天文史上的一位奇人。他对于星象的观测,其精确严密在当时达到了前所未有的程度。其编纂的星表的数据甚至已经接近了肉眼分辨率的极限,这让人瞠目结舌。第谷的数据为其弟子大名鼎鼎的开普勒所运用,由此创立了著名的行星运动三大定律,成就了近代天文学的开端。

关于第谷,流传着两个八卦故事,其一是有关他的鼻子。话说第谷为人暴躁,在一次在舞会上与另一位同样来自丹麦的贵族发生了争吵,埋下了悲剧的种子,因为不久后争吵又一次爆发,两人于是决定以贵族的方式来解决问题,展开决斗。第谷的剑法显然不如他的对手,不过比266年后的伽罗华要幸运得多,他只是被斩掉了鼻梁。

在第谷的年代显然没有整容手术,但是他做了一件叫人更瞠目结舌的事:他自己用金属做了一个假鼻子,并极其巧妙地把它安在了自己的脸上。这个假鼻子的色泽像极了皮肤,而且安装得天衣无缝!当时有人记载说,第谷整天带着一个小盒子,里面装了胶水,可以随时粘他的鼻子。1901年,当第谷的坟墓被打开时,人们在颅骨中央发现了一大摊绿色,说明他的鼻子里显然也含有铜。至于具体是什么成分,也许只有第谷自己才知道了。

关于第谷的死因,传统的说法颇为稀奇:话说这位伟大的天文学家去参加宴会,大吃大喝了一番又坚决不去厕所,结果憋尿憋得过度,以至于撑破了膀胱而死。其死法之尴尬,和杜甫被白酒牛肉胀死不相伯仲。但1991年,哥本哈根大学对第谷的毛发进行了一次化学分析,发现其中的汞含量大大超标,证明这位天文学开山始祖其实是死于汞中毒。而1996年的进一步检验则证实,过量的汞是在他死去的前一天摄入的。更多的流言顿时散播开来,说第谷死于谋杀,主使者有说是教会,有说是鲁道夫二世,更有甚者认为是开普勒。不过最有可能的,还是第谷无意中服食了自制的、含有大量汞的药剂而致。当时炼金术风行于世,误服丹药而死者不计其数。

1597年,年轻的开普勒写成《神秘的宇宙》一书,设计了一个有趣的、由许多有规则的几何形体构成的宇宙模型。1599年第谷看到那本书,十分欣赏作者的智慧和才能,立即写信给开普勒,热情邀请他做自己的助手,还给他寄去了路费。开普勒来到第谷身边以后,师徒俩朝夕相处,形影不离,结成了忘年交。业务上,第谷精心指导;经济上,第谷慷慨相助。第谷由衷希望开普勒这匹千里马早日飞奔。但是,过了一段时间,开普勒受多疑的妻子的挑唆,突然和第谷决裂了。他忘恩负义地公开散布第谷的坏话,最后留下一封满纸侮辱性言语的信,不辞而别。开普勒的离去,使爱才如命的第谷非常伤心。他意识到这完全是一种误会,马上写信给开普勒,胸怀宽广地请他回来。开普勒读了第谷的诚挚友好的来信,惭愧得无地自容。他热泪盈眶地提笔写了忏悔信,彻底承认错误。当两人重修旧好的时候,开普勒不由自主地又检讨起来,第谷立刻制止说:“过去的还要说什么呢?你是我的好朋友。现在我们又在一起研究了,这就够了!”第谷不记旧怨,不但把才华出众的开普勒推荐给国王,而且把自己几十年辛勤工作积累下来的观测资料和手稿,全部交给开普勒使用。他语重心长地对开普勒说:“除了火星所给与你的麻烦之外,其他一切麻烦都没有了。火星我也要交托于你,它是够一个人麻烦的。”

元至元十七年(1280年),郭守敬继承传统历法并参考了阿拉伯历法编成新历,命名为《授时历》。郭守敬在给元世祖的奏报中说,《授时历》对天文数据重新测定七项,对天文计算改革五项。《授时历》推算一回归年长度为365.2425日,这个数据和地球实际绕太阳一周的周期只相差26秒,与南宋统天历相同,也与现代通用的格里高利历相同。格里高利历是1582年罗马教皇格里高利十三世时制定的,比《授时历》晚了300年。

郭守敬的天文成就与300年后的丹麦天文学家第谷先后交相辉映,明末来华耶稣会士汤若望(P. J. Adam Schall Von Bell)称赞郭守敬为“中国的第谷”。其实郭守敬比第谷早三个世纪,应该说第谷是欧洲的郭守敬才确切。(樊树志主编《国史概要》)

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