恒星天文學的發展
“恒星不恒”的發現和研究
1718年,哈雷把他觀測到的恒星位置同喜帕恰斯、托勒密的觀測結果相比較,發現天狼,參宿四、大角等星的位置本身有變化,由此發現了恒星的自行。
1748年,布拉得雷提出,恒星自行可能是太陽運動和恒星運動的綜合結果。1783年,F·W·赫歇耳通過對7顆星的自行的分析得知太陽在向武仙座方向運動,此後又通過對27顆恒星的分析,求出運動向點是在武仙座λ附近,和今測點楔差不到10度。1837年,德國阿格蘭德爾分析了390顆的自行,證實了F·W·赫歇耳的結論。
宇宙空間的拓展——星係概念的出現
英國的賴特(1750)、德國的康德(1755)、朗伯特(1761)等人都先後提出了恒星組成一個有限的呈扁平圓盤狀的銀河係,而且銀河係外還有別的星係的思想。從十八世紀八十年代開始,F·W·赫歇耳首創用統計恒星數目的方法來研究銀河係結構,1785年,他接受了銀河係為扁平圓盤狀的假說。他的兒子J·F·赫歇耳曾到好望角計數恒星,再次證實了北半球的統計結論,並進而提出了銀河平麵的概念,把它作為恒星係的基本定標平麵。
星雲假說第一人——康德
康德(1724~1804)是德國古典哲學的創始人。
康德在青年時代,主要興趣是在自然科學上。1754年,他發表一部論述大洋潮汐的著作,提出地球自轉由於潮汐的摩擦作用而減慢的假說。這個假說後來得到證實。1755年,他發表《自然通史和天體論》,首先明確地提出太陽係演化的星雲假說。康德認為,太陽係是由一團稀薄的、龐大的、由氣體和塵埃組成的原始星雲演化而成的。
康德星雲說的有些基本原理,直到今天仍然為新的太陽係起源與演化假說所沿用,有的則被拋棄了。康德星雲假說是首先在觀測基礎上建立起來的天體演化理論,對哲學和自然科學的發展都起了重要的作用。
天體演化的經典著作——《自然通史和天體論》
《自然通史和天體論》是康德於1755年寫的關於天文學和天體演化學的著作。在這部書裏,康德根據牛頓定律試論整個宇宙的結構及其力學起源,首次提出太陽係起源的星雲假說。這個假說在曆史上有重大的影響。
康德利用當時已經觀測到的天文學材料,提出宇宙空間原來充滿分散、稀薄、細小的物質微粒,他稱之為“原始星雲”。原始星雲在引力和斥力作用下,產生圍繞引力中心的圓周運動,形成巨大的旋渦,而大部分物質則逐漸集中到垂直於它的轉動軸的平麵上,形成圓盤狀的結構。同時,質點又相互碰撞,結合在一起。在圓盤中央,形成一個最大的物質團塊,這便是太陽的胚胎。而繞中心團塊作圓周運動的同一區域的質點,是相對靜止的,仍然會在引力作用下形成較小的團塊,最後生成行星。行星胚胎又在斥力作用下開始自轉,在小一級的規模上形成衛星。
書中還載有康德的其他一些科學創見,如分析了當時望遠鏡所觀測到的某些橢圓形星雲,認為它們是和銀河係一樣的巨大恒星係統,對其他行星的生命問題也作了推測。
康德和拉普拉斯星雲說
“康德和拉普拉斯星雲說”是康德(1755)和拉普拉斯(1796)先後各自提出的關於太陽係起源的星雲學說。它是最早的科學的天體演化學說。這兩種星雲說都認為太陽係是由同一個原始星雲按照客觀規律——萬有引力定律逐步演變而成的。