文/ 董泊麟 聞新
牛頓出生在科學(xué)啟蒙時(shí)代,他的貢獻(xiàn)改寫了人類科學(xué)發(fā)展史。正如18世紀(jì)英國最偉大詩人亞歷山大·波普所述:“自然與自然定律隱藏在黑夜中;上帝說,讓牛頓來。于是,一切頓時(shí)光明?!?/p>
一位英國的業(yè)余天文學(xué)家杰雷米亞·霍羅克斯計(jì)算出了金星會(huì)在1639年12月4日從太陽的前面經(jīng)過,也就是金星凌日。一個(gè)月后,他和他的朋友威廉·克拉布特里成為第一個(gè)見證這次金星凌日的人,這也是人類首次記錄金星凌日事件。
那個(gè)時(shí)期,開普勒也十分關(guān)注此事,但他計(jì)算金星不會(huì)凌日,只是從太陽邊緣擦過。而霍羅克斯則修正了開普勒的計(jì)算結(jié)果,計(jì)算出了金星凌日事件會(huì)于1639年12月4日發(fā)生。為了安全地觀測金星凌日,霍羅克斯使用一臺(tái)簡單的望遠(yuǎn)鏡把太陽影像投影在紙上。
1645—1715年的70年間,被稱為“蒙德極小期”。這一時(shí)期西歐和北美的天氣異常寒冷,所以,有時(shí)也被稱為“小冰河期”。
1894年,太陽學(xué)家愛德華·沃爾特·蒙德在研究那段時(shí)期的記錄資料時(shí),發(fā)現(xiàn)從1645年到1715年的70年里,明顯地缺少有關(guān)太陽黑子的報(bào)道,但是在1645年以前,以及在1715年以后,太陽黑子的報(bào)道卻很豐富。他認(rèn)為這并不是因?yàn)閳?bào)道不完善,而是因?yàn)樵诖似陂g黑子確實(shí)很少。因?yàn)樗膱?bào)告標(biāo)示出1645年至1715年間的特殊性,所以這個(gè)期間即是后來以他名字命名的“蒙德極小期”。
約翰·赫維留斯是波蘭天文學(xué)家。他經(jīng)過10年的月球觀測,記錄月球的表面地形,發(fā)現(xiàn)了月球經(jīng)度方向的天平動(dòng),并于1647年出版一本著作。在這本著作中,他給出了一個(gè)非常精確的月球地形圖,因此后來人們就稱他為月球地形研究的創(chuàng)始人。此外,赫維留斯也是第一個(gè)計(jì)算月球山脈高度的人。
意大利天文學(xué)家喬萬尼·巴蒂斯塔·里喬利首次用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了位于北斗七星柄部的一顆雙星(Mizar)系統(tǒng),中國人稱它為“開陽星”?!伴_陽星”是星座名,古代中國民間把大熊星座中的七顆亮星視為一個(gè)勺子,從勺柄數(shù)起第二顆稱為開陽星。
為什么稱“開陽星”為雙星系統(tǒng)呢?因?yàn)樽屑?xì)觀測會(huì)發(fā)現(xiàn)它旁邊很近的地方還有一顆暗星,總在離開陽星很近的地方,就像是“開陽星”的衛(wèi)士。
1655年,荷蘭天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家克里斯蒂安·惠更斯使用他自己設(shè)計(jì)的望遠(yuǎn)鏡(口徑為5.1厘米、放大倍數(shù)為50倍)發(fā)現(xiàn)了土星周圍有一個(gè)薄而平的環(huán)系,但它沒有與土星接觸,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了“土衛(wèi)六”。
從1655 年開始,惠更斯使用望遠(yuǎn)鏡觀測火星,并于1659 年11月,看到火星盤面上有一個(gè)“V”字型的陰影區(qū)。隔了3天后,他發(fā)現(xiàn)這“V”字型區(qū)域的位置有移動(dòng)現(xiàn)象,于是推測火星的自轉(zhuǎn)速度跟地球差不多,約24小時(shí)轉(zhuǎn)一圈?,F(xiàn)在人們知道火星表面“V”字型的黑色區(qū)域就是火星的“大瑟提斯高原(Syrtis Major)?!?/p>
1666年,意大利天文學(xué)家和工程師喬瓦尼·卡西尼發(fā)現(xiàn)火星極地冰冠。今天我們知道火星的北極冰冠的大部分是水冰,還有一個(gè)季節(jié)性的干冰板,也是固態(tài)的二氧化碳。每個(gè)冬天,冰蓋會(huì)增加干冰的厚度。在夏天,干冰直接從固體轉(zhuǎn)化成氣體進(jìn)入大氣層,火星稀薄大氣層的二氧化碳(CO2)有1/3是“凍結(jié)”在北半球和南半球冬季的冰冠上。
1665年~1667年,英國爆發(fā)了大規(guī)模傳染病,超過10萬人死于這次瘟疫之中,足足相當(dāng)于當(dāng)時(shí)倫敦人口的1/5。在這次倫敦大瘟疫爆發(fā)前幾個(gè)月,一顆明亮的彗星在夜空中緩慢地劃過。英國著名小說家丹尼爾·笛?!段烈吣觌s志》(1722年)描述了當(dāng)時(shí)彗星如何被視為“一個(gè)恐怕的瘟疫預(yù)報(bào)”。
1666年,瘟疫向北蔓延至劍橋,英國科學(xué)家牛頓離開劍橋,前往童年老家莊園避難。在避難的兩年里,他發(fā)現(xiàn)了萬有引力。此外,他還獨(dú)自研究和完成了微積分的創(chuàng)立工作(與此同時(shí),德國數(shù)學(xué)家萊布尼茨也完成和創(chuàng)立了微積分),就是今天人們學(xué)習(xí)和使用的牛頓萊布尼茨微積分理論。