1813年4月10日早晨,這位偉大的科學家在巴黎因病逝世,走完了他那光輝燦爛的科學旅程。在科學發展史中拉格朗日是一位“總結了18世紀的數學成果,開辟了19世紀數學研究道路”的科學天才。
4.天王星的發現
1781年,太陽係的一個新成員,第七大行星——天王星被發現,天文學又向前發展了一大步。天王星的發現,在當時引起了科學界的巨大震動。這顆行星的發現者,竟是一位極普通的樂師——威廉·赫歇耳(Frederick William Herschel,1738~1822,英籍德國天文學家)。
威廉·赫歇耳於1738年11月15日生於德國西北部的漢諾威,當時父親給他取名為弗裏德裏希·威廉姆(Friedrich Wilhelm)。父親是漢諾威軍隊的中的一名樂師。由於家庭貧困,他15歲時就被父親送到軍樂隊拉手風琴和吹雙簧管。然而,殘酷的戰爭來臨了。1757年,法軍占領漢諾威。他18歲時隻身從德國流亡到英格蘭,靠演奏手風琴糊口度日。後來他把德國名字改為威廉·赫歇耳。
此時,赫歇耳已經迷戀上了天文學。觀察天空需要望遠鏡,他沒有錢買,就自己磨製。1773年,他開始磨製望遠鏡,先後製出了焦距為2米、3米、6米及12米的望遠鏡。
有了自己的望遠鏡,赫歇耳立即把它指向星空。
1774年,赫歇耳不僅製作出世界上最好的反射望遠鏡,而且第一次使反射望遠鏡的效能真正超過了當時的折射望遠鏡。正是這架反射望遠鏡使他的天文事業進入到科學的研究階段,進而取得一些重大發現。
在赫歇耳進行“巡天觀測”的第七個年頭,1781年3月的一個夜晚,晴朗的天空格外寂靜,月光下,赫歇耳照例用自製的21米焦距反射鏡和放大二百多倍的目鏡作“巡天觀測”。
突然,朦朧的雙子星座內出現了一顆綠色的光點,他重新調節了一下焦距,沒錯,是一顆美麗的綠色的星,還帶有草帽似的光環呢!
當時,他無比激動,寂靜的夜晚無法抑製他的喉嚨:“我發現新的星星了!”嘹亮的聲音,響徹天空。
起初,他懷疑這可能是一顆彗星,所以他報導說,自己發現了一顆彗星。然而,他又進行了多次觀測,發現這個小圓麵像一顆行星那樣具有明顯的邊緣,而不像彗星那樣隻有模模糊糊的邊界。
後來,許多天文學家擺出了各種證據,特別是當計算出它的軌道時,赫歇耳才恍然大悟:“原來自己的確發現了一顆的新的行星,是一顆比土星更遠的大行星。”這一重大發現振撼了英國,傳遍了全世界。從前,人們一直把土星當作太陽係的邊緣,認為太陽隻有六顆行星:金星、木星、水星、火星、土星和地球。現在這一傳統觀念被打破了。
威廉·赫歇耳,這位英籍德國人發現新行星後,當年5月,被英國皇家學會授予科普利勳章,6月被選為英國皇家學會會員。英王喬治三世鑒於威廉·赫歇耳的重大成就,特別獎給他200英鎊的年俸,還給他大筆觀測費用和設備。從此以後,赫歇耳再也不必為穿衣吃飯發愁了,他把全部的精力都投入了天文學事業。
“天王星”的發現,給宗教神權又一次致命的打擊,為哥白尼的“日心說”增添了科學證據。這一發現開闊了天文學家的視野,導致了海王星、冥王星的發展,使行星天文學跨進了一個新的曆史時期。赫歇耳成為他那個時代最重要、成就最大的天文學家。
1782年,英王喬治三世聘他為宮廷天文學家。同年他從巴斯遷居達奇特,並完全致力於天文學的研究。1786年定居於斯勞。1787年製成一架焦距6米的反射望遠鏡。1789年又製成一架焦距12米、口徑122厘米的大型望遠鏡(他一生製作望遠鏡達數百架之多)。他用這些望遠鏡獲得許多重要發現。
1800年,赫歇耳用靈敏溫度計研究光譜裏各種色光的熱作用時,把溫度計移到光譜的紅光區域外側,它的溫度上升得更高,說明那裏有看不見的射線照到溫度計上,這種射線後來就叫做紅外線。
由於赫歇耳發現了太陽光中的紅外輻射,並推測出這種輻射的性質,從而創立了天文學中的一門新學科——彩色光度學,成為人類第一個發現大自然中除可見之光外還存在著其他輻射的光。
1821年,赫歇耳成為英國皇家天文學會第一任會長。次年8月25日在斯勞逝世。
除上述之外,赫歇耳還先後作出三份“雙星表”及2500個星雲和星雲團,發現天王星的兩顆衛星和土星的兩顆衛星,發現了太陽的空間運動,提出了銀河係的形狀假說,並用統計恒星數目的方法,證實銀河係為扁平狀圓盤的假說。他企圖測量銀河係的大小,但沒有成功。雖然他曾錯誤地認為銀河係的深度是“不可測量的”,但他創立了恒星天文學的研究方法。
由於他對恒星及恒星係的研究作出了巨大的貢獻,被人們稱為“恒星天文學之父”。值得一提的是,他的妹妹CL赫歇耳(Caroline Lucretia Herschel,1750~1848)和兒子JF赫歇耳(John Frederick William Herschel,1792~1871)也都是英國著名的天文學家。