對普通人來說,最常聽到的科學(xué)史上的故事莫過于阿基米德與浴缸,牛頓與蘋果,瓦特與水壺蓋之類的幸運(yùn)事件,似乎很多偉大發(fā)現(xiàn)都伴隨著科學(xué)家們高揚(yáng)的“運(yùn)氣指數(shù)”。然而,科學(xué)史上也有一些不太幸運(yùn)的科學(xué)家,比如,弗拉馬里翁在《大眾天文學(xué)》中提到的法國天文學(xué)家勒讓提(LeGentil)。他不幸的故事是從1760年開始的,這一年他從法國搭乘輪船到印度去觀測不久將要發(fā)生的金星凌日。所謂金星凌日就是金星運(yùn)行到了太陽與地球之間,從地球上看金星就是一個圓形的黑點(diǎn)穿過太陽的表面。為何要觀測金星凌日?其實(shí)是為了準(zhǔn)確測定太陽與地球的確切距離。
金星凌日測定日地距離
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道太陽與地球的距離接近于1.5億公里,但18世紀(jì)60年代以前的天文學(xué)家是不知道地球離太陽究竟有多遠(yuǎn)的。無論這之前的著名天文學(xué)家哥白尼還是開普勒,都不清楚地球距離太陽究竟有多遠(yuǎn)。他們只知道各行星與太陽距離的相對比例,比如將太陽到地球的距離設(shè)為1,水星到太陽的距離就是0.387;金星到太陽的距離就是0.723等。開普勒就是憑借對太陽到各行星間的相對距離與周期間關(guān)系的分析,提出了他的第三行星定律。但是僅僅知道太陽到各行星間的相對距離是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,測定出太陽到地球的實(shí)際距離非常重要。這就好比,如果我們不清楚月亮到地球的距離是38.4萬公里,根本就無法發(fā)射阿波羅飛船以及今天的嫦娥二號。
天文學(xué)家想到了很多測量太陽到地球距離的方法。哈雷在18世紀(jì)初提出一個很巧妙的建議,利用金星凌目來測定太陽的視差。具體來說,就是在地球上的兩個相隔較遠(yuǎn)的地點(diǎn)同時測量金星凌日時穿過太陽表面所用的時間。由于兩個地球的觀測者相距較遠(yuǎn),雖然同時看到了金星凌日,但金星投射在太陽表面的影子是有差距的,這就是視差。知道了太陽視差的角度和地球上兩觀測者的距離,就可以通過三角學(xué)原理計(jì)算出太陽與地球間的距離。
金星凌日并不是每年都發(fā)生的天文現(xiàn)象,但卻有一定的規(guī)律可循。因?yàn)閮纱谓鹦橇枘康拈g隔為8年,而且常常是兩次為一組,如果某一次發(fā)生在夏季的6月初,那么8年后的6月初會再次發(fā)生,日期相差不過幾天。前面提到的勒讓提要觀測的那次金星凌日就發(fā)生在1761年的6月6日。
一等八年的艱辛觀測
勒讓提為觀測這次金置凌日做了周密的準(zhǔn)備。他1760年出發(fā)就是為了提前到達(dá)印度而不至于耽擱時間。但是,因?yàn)楹叫兄性庥隽擞⒎▋蓢暮I献鲬?zhàn)而使行程受阻,等他緊趕慢趕到達(dá)印度時,金星凌日已經(jīng)過去了,要想觀測,就必須再等上8年。郁悶的勒讓提下了狠心,不觀測到金星凌日決不罷休。他在當(dāng)?shù)?印度的本地治里pondicherry)買房建立了觀測站,更換了儀器,學(xué)習(xí)本地的語言,研究古代印度的天文學(xué),信心十足的勒讓提終于等到了1769年的6月3日。之所以說他信心十足,是因?yàn)?月初當(dāng)?shù)氐臍夂蛲ǔ6际乔缋实模苌儆嘘幪?。事?shí)的確如此,整個5月以及6月的前兩天都是陽光明媚??墒?,就在他準(zhǔn)備觀測的這一天出了事,天空突然烏云密布,雷電大作,哪里還看得見太陽和金星。上帝似乎同勒讓提開了個玩笑,等金星凌日結(jié)束,僅僅幾分鐘之后,雷雨過去,天空又變得晴朗湛藍(lán)。
倒霉的勒讓提沮喪至極,從此一病不起,他對生活徹底失去了信心,對什么都不感興趣,不與任何朋友通信,直到兩年后的1771年才悻悻地返回歐洲。然而,不幸并沒有放過勒讓提,由于近三年沒有音信,法國科學(xué)院以為他已經(jīng)死在印度,就撤消了他的院士席位,遺缺早已有人補(bǔ)上,他的財(cái)產(chǎn)也被人承襲。憤怒的勒讓提將法國科學(xué)院和財(cái)產(chǎn)繼承人狀告到法庭。法庭按照當(dāng)時的法律判決他敗訴,理由是已經(jīng)被認(rèn)為是去世的起訴人,便無權(quán)擁有被他人承襲的地位和財(cái)產(chǎn),訴訟費(fèi)也要勒讓提支付,從此他一貧如洗。
其實(shí),除了勒讓提,其他一些觀測金星凌目的天文學(xué)家也有很多不幸遭遇。有的千辛萬苦終于來到觀測地,結(jié)果,打開箱子,不由傻眼了——觀測儀器已損壞,等于是白跑了一趟。有的乘馬、坐雪橇輾轉(zhuǎn)來到寒冷的西伯利亞,在即將到達(dá)觀測地前,被一條剛剛漲水的河擋住了去路,而且,還因此被當(dāng)?shù)厝俗返秒u飛狗跳,因?yàn)楫?dāng)?shù)厝丝吹剿麄儼褍x器對準(zhǔn)天空,認(rèn)為是他們帶來了洪水。
但種種困難和不幸并未阻礙天文學(xué)家們追尋真理的腳步,勒讓提之后,對金星凌目的觀測仍在繼續(xù)。1874年12月9日和1882年12月6目的兩次金星凌日,世界各地很多天文學(xué)家都順利地進(jìn)行了觀測,誰也沒遇到類似的不幸事件。
好在這位“最不幸的天文學(xué)家”的運(yùn)氣并未一直糟糕下去。他遇到了一位可愛的小姐,在愛情的滋潤下,他再次振作起來,通過撰寫兩本有關(guān)印度民俗風(fēng)情的書,重新進(jìn)入社會主流,成為當(dāng)?shù)氐囊晃恢耸?。但作為天文學(xué)家的勒讓提,已經(jīng)一去不返了。
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