天文巨匠2

觀測土星木星第四次重合

弗龍堡是一座美麗的濱海小城,城的中間,有一個堅固的高崗,弗龍堡教堂就建立在上麵,顯得十分的巍峨莊嚴。高崗四周,有高大結實的城牆,拱衛著弗龍堡大教堂的安全。

舅舅死後,哥白尼花了235個格利夫,買下了一處塔樓,就位於城牆的四北角。

哥白尼非常喜歡這種北歐建築風格的建築,最上層的窗戶,向回麵八方敞開,就可以觀測天象,而平台最適宜作露天觀測。

哥白尼把這裏當成了工作室。在塔樓裏安裝了視差儀、象限儀和星盤等,用塔樓來觀測太陽、月亮和星星。

塔樓的環境十分幽靜,自從舅舅死後,哥白尼原來擔任主教秘書時期所需要的應酬幾乎全部推掉了,這裏隻有到了節日,才能聽到鍾聲。

沒有人來打擾自己,哥白尼顯得十分開心,這樣的話,他就有時間和精力專心的研究天文學了。

以前舅舅在世的時候,阻止哥白尼寫作關於日心說的論文,現在舅舅已經死了,誰也管不住哥白尼,哥白尼決定要將心中的想法全部書寫出來。

但是哥白尼又是一個嚴謹的學者,盡管日心說在他的心中已經有了雛形,但是他本人還是覺得缺少足夠的事實來證明,所以哥白尼一直秘而不宣,他還要繼續研究,搜集證據。

弗龍堡緯度偏北,行星常出現在地平線上,很難觀察,又加上它靠海、氣候陰濕多霧,星星看上去影影綽綽的,非常模糊,容易造成誤差。

隻有在嚴寒的冬季,天空才晴朗起來,因此哥白尼的觀察常常是在冬天進行的。

海上的風一陣陣地吹來,氣溫在零度以下,雖然穿著厚厚的皮袍,可寒風還是肆無忌憚地從袖子裏、頭頸裏鑽進來,使人覺得陣陣寒意。

哥白尼常常在這樣的環境中通宵達旦地工作著,手凍僵了,沒辦法拿儀器了,他就放在嘴邊吹吹,或伸到胸口裏暖暖。

在這天寒地凍的晚上,這一點點暖意是多麼可貴啊!

早在1506年,當哥白尼從意大利回到波蘭時,發現波蘭全國正籠罩在一種恐怖的氣氛之中。那年天空將四次出現土星和木星“會合”的奇異現象。

教會預告了四次會合的時間,並說這是上天對世人的一個嚴重警告。世上將出現一個冒牌的先知,洪水和瘟疫也將接踵而來,國家的崩潰指日可見。

教會散布這樣的謠言,是有目的的。天空一向是教會敲詐勒索的搖錢樹,這一次也是如此。

當時教會發行了許多所謂的“贖罪券”,教會派人四處宣揚,誰出錢購買贖罪券,就可以在最後的審判時獲得赦免權,不會因為生前犯有錯誤而遭到下地獄的懲罰。

當時赫赫有名的宗教裁判所裁判官鐵哲耳就曾經這樣說過:“銀錢投入聖櫃,靈魂升入天堂。”

哥白尼對於這個“兩星會合”的現象很感興趣,經過仔細研究和計算,他發現教會的預言有明顯的錯誤,就準備繼續觀察,用事實來揭穿教會的謊言。

一眨眼之間,六七年的時間就過去了,而哥白尼所要追尋的真相卻還沒有著落。

在一個天朗氣清星辰璀璨的晚上,哥白尼經過精密的研究,發現這是一個不同尋常的日子,預測說是第四次土星和木星重合的日子。

“篤,篤,篤……”哥白尼聽到了敲問聲,這個時候來的多半是他的愛好天文學的誌同道合的好朋友。

哥白尼一打開門,就看見一個年輕人走了進來,他叫鐵德曼,也是一位神甫,他是哥白尼的摯友之一。

鐵德曼·鐵德曼比哥白尼小7歲,原籍是格旦斯克,他的父親曾任格旦斯克市長。在萊比錫大學學習時他加入了波蘭同鄉會。

1504年,鐵德曼升為海烏姆諾主教。由於國王齊格蒙待的支持,又登上了瓦爾米亞主教的寶座。他是瓦爾米亞傑出的人文主義者之一。

鐵德曼了解哥白尼,也了解他的天文事業,和哥白尼一樣對天文學非常有興趣,所以兩人結下了非常深厚的友誼。

“哥白尼,你猜我給神甫會帶來了什麼?”

“什麼呢?”

哥白尼望著朋友透著幾分狡黠而興奮光澤的眼眸,不解地問。

“你等等,我給你拆包看看!”

鐵德曼拆著包,拆到一半,露出了裏麵的東西,哥白尼的眼睛閃動著喜悅的光輝,大聲說道:“我知道了,是一個太陽鍾。”

哥白尼高興得像小孩子似的。

“別忙,還有呢,你再看看這個。”鐵德曼像故意吊哥白尼的胃口似的,不慌不忙地說。

“哇,這是觀察晝夜平分時的儀器,太棒了.知我者鐵德曼也!”

哥白尼恨不得擁抱住他的朋友,但是,想到神甫的身分,他又忍住了,隻是向朋友投來感激的一笑。

“根據我的演算,今天我們可以觀測到第四次土星和木星重合,教會也宣布過重合的日期,卻是在一個月之後!”哥白尼說。

“是嗎?這太妙了!”鐵德曼非常崇拜哥白尼,他對哥白尼的預測是堅信不移的。

漆黑的夜空,繁星點點,哥白尼冒著深秋的寒風,凝視著那兩顆正在接近的行星。

哥白尼和鐵德曼邊說邊等待著奇妙天象的出現。啊,激動人心的時刻終於來臨了,木星和土星這兩顆行星漸漸走到了一起,不分彼此,成了一顆星。

哥白尼高興得叫了起來,他趕緊記下了這次天象出現的時間和在天空中的精確方位。

事實證明哥白尼的推算是正確的,而教會預報的第四次會合的日期是錯誤的,它比哥白尼所推算的足足晚了一個月。

哥白尼並沒有直接駁斥教會散布的謬論,但他用事實證實了教會的言論是靠不住的。

這一次的土星木星重合時間的推斷和觀察更加堅定了哥白尼的信心,他要用自己的事實,來打破教會禁錮的這個天文學世界!

為了給自己的日心說提供充足的證據和有價值的材料,就在弗龍堡塔樓上,哥白尼開始對天象進行了數不清的觀察。

哥白尼觀測的內容十分廣泛,對日食、月食、火星衝日、金星衝日、黃道和赤道交角、春分點移動等五十多種天象都作了觀測,並且作了詳細的記錄。

比起今天先進的天文觀測儀,16世紀時期的哥白尼所使用的儀器不知道要簡陋多少倍,但是哥白尼所得出的結果,卻是十分精確的。

比如說,哥白尼通過對數據的計算,得出一年的時間是365天6小時9分40秒,比起今天的數據來說,誤差隻有30秒。

又比如說,哥白尼得出的月球到地球的平均距離為地球半徑的60.30倍,而現在的精確值為60.27倍。

通過觀察,哥白尼精確地計算出了太陽直徑同圍繞太陽旋轉的行星直徑的比例,精確地確定了那些行星圍繞太陽旋轉一周的時間。

根據哥白尼的計算,土星圍繞太陽旋轉一周的時間是30年,現在測得的實際時間是29年又167天。木星旋轉一周是12年,而現在測得的數據為11年又315天,金星旋轉一周為270天,現在測得的實際時間為225天,水星旋轉一周為80天,現在測得的時間是88天。

幸運的是,哥白尼抄錄在圖書邊緣或粘貼在書中的許多觀察筆錄被保存下來了,現在放在他的紀念館裏。

這些記錄不僅記下了寶貴的天文資料,也錄下了哥白尼這位勤奮的天文學家在科學之路上不畏勞苦地攀登高峰的足跡。

關於天體運動的假設

大量的觀測和計算豐富了哥白尼的理論,證實了“地球在繞太陽運行”這個學說的正確性。

哥白尼決定進行一項重大意義的工作,他把醞釀已久的天文學論文,先抽出其中的基本論點表述出來,這也是哥白尼撰寫的第一篇天文學論文。

大約在1515年前後,哥白尼以書信形式,將這篇論文寄給自己的朋友和自己熟悉的天文學家。

這篇論文開頭的一句話是:“尼古拉·哥白尼淺說自己提出的關於天體運動的假設”,後人就把這篇論文的名字就被簡稱為《淺說》。

《淺說》不脛而走,幾乎傳遍整個歐洲,哥白尼在這篇《淺說》中以概括為幾點的方式扼要地闡述了他“日心說”的基本思想:

一、不存在一個所有天體及其軌道的中心點。

二、地球中心並不是宇宙的中心,隻是重心和月球軌道的中心。

三、所有天體都圍繞作為自己中心點的太陽運轉,因此太陽位於宇宙中心附近。

四、地球到太陽的距離同天穹高度之比,就如同地球半徑同地球與太陽間距之比一樣渺小。地球到太陽的距離同天穹高度之比是微不足道的。這就是說,主地球、繞太陽公轉所造成的觀察角度的變化,被稱為視差位移,它同觀察者與天穹、也就是觀察者與各行星的距離相比,簡直太小了,所以這個變化很難被發現。

五、在天空中看到的所有天體的運動,都是由地球自己的運動造成的。因為地球連同環繞它的自然要素一道,每24小時圍繞對天空來說不變的兩極連線旋轉一周。

六.使人感到太陽在運動的一切現象,都不是太陽的運動產生的,而是由地球及其大氣層的運動造成的。地球帶著它的大氣層,像其它行星一樣圍繞太陽連轉。由此可見,地球同時進行幾種運動。

七、人們看到的行星向前和向後的運動,都不是行星自身的運動,而是由地球自身運動使人產生的錯覺。地球運動的本身可以以解釋人們在天空中觀察到的各種各樣的天象。

接著,哥白尼描述了太陽和月球的視運動,然後是土星、木星、火星以及金星和水星的視運動。

《淺說》用這樣兩句話作結尾:“這樣,水星總共沿七個圓運轉,金星沿五個圓運轉,地球沿三個圓運轉,月球回繞地球沿四個圓運轉。而火星、木星和土星各沿五個圓運轉。因此,總共有34個圓就足以說明整個宇宙的構造和行星所跳的全部舞蹈了。”

哥白尼在《淺說》中抨擊了托勒密的理論。托勒密認為地球是宇宙的中心,所有天體包括太陽,都圍繞地球運轉。

這一抨擊同時也是對以托勒密地心說為基礎的世界觀和哲學體係的抨擊,使星占術失去了存在的意義,星占術通過觀察天體運動來預卡未來,曾被看成是一種“科學”的理論。前麵所述的第三點和第七點是哥白尼日心說的基本含義。

《淺說》中提出,地球每晝夜圍繞自己的軸心旋轉一周和每年圍繞太陽旋轉一周。

這個嶄新的理論是驚人的,然而更令人吃驚的是哥白尼這一驚人發現竟然是借助相當簡陋的儀器實現的,它們主要是象限儀、三角儀和捕星器等。

象限儀不過是用木板做成的一個正方形,板上繪製了四分之一的圓弧,在圓心處釘上一條細棍,用於觀測太陽的位置,主要是測量太陽中天時的高度。

三角儀是用三根活動的尺子構成的,用於觀測月球。捕星器是由六個擺放在相應位置上的帶有刻度的圓環構成的,它是哥白尼用來測量月球與行星的位置及角度的工具,

哥白尼把《淺說》抄了好幾份,寄給自己的知心朋友和自己熟悉的天文學家,他希望得到他們的呼應和支持。是對還是錯,哪怕有點聲音也好啊!

但是他注定失望,他得到的隻是一片沉默。

原因很清楚,因為讚同哥白尼就意味著向教會的權威挑戰。當時宗教裁判所遍布歐洲,隻有為數極少的幾個國家沒有這種實行思想專製的機構。

火刑柱令人觸目驚心地矗立在許多廣場上,使人曆曆在目地回想起那些所謂“異端者”在受刑時的可怕景象。

是的,當時歐洲已經擺脫了中世紀的漫漫長夜,迎來了文藝複興的曙光。可是黎明前的黑暗仍沉重地籠罩在歐洲大地上。

沒有人敢違背以教會權威和以《聖經》論述為支柱的公開理論來承認哥白尼的成果。

所有人都保持完全的緘默,也可能有人在內心裏承認哥白尼是有道理的,但嘴上卻不說什麼。

在著名編年史家和曆史學家、哥白尼的同事馬切伊?米耶霍維塔所做的圖書目錄中,保存有這樣一個條目:“關於行星理論的筆記,該理論認為地球在運動,而太陽原地不動。”