文/ 聞新 張仲彬
如果說(shuō)科學(xué)世界猶如一座沉睡地底的稀有珍礦,那么興趣就是那張偶然尋得的藏寶地圖,許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)都源于興趣驅(qū)動(dòng)。類(lèi)似地,人類(lèi)天文探索活動(dòng),大多是由于個(gè)人興趣所致,通過(guò)給星系和宇宙拍片,漸漸地派生出了今天的“天文攝影”領(lǐng)域。
瑪麗亞·米切爾是美國(guó)瓦薩學(xué)院第一位女天文學(xué)教授,利用業(yè)余時(shí)間研究天文學(xué),1847年發(fā)現(xiàn)一顆新彗星,成為世界第一位發(fā)現(xiàn)新彗星的女科學(xué)家,受到美國(guó)人民的愛(ài)戴。丹麥國(guó)王曾授予她金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。在她去世后,人們?yōu)榱藨涯钏?,將其塑像陳列在美?guó)名人紀(jì)念館。
▲ 世界第一位女天文學(xué)家
威廉·邦德在17 歲時(shí)幸運(yùn)地觀賞到了日全食,從此便愛(ài)上了天文學(xué)。他還在自己家中建立了一個(gè)屋頂可以開(kāi)合的小型天文臺(tái)。1839 年,哈佛大學(xué)提議將邦德的私人天文臺(tái)并入大學(xué),并將其命名為哈佛大學(xué)天文臺(tái),邦德?lián)问兹闻_(tái)長(zhǎng)。1850 年,邦德父子使用銀版照相法拍攝了織女星的照片,這是人類(lèi)拍攝的第一張?zhí)?yáng)系以外的恒星照片。要獲得恒星照片至少需要100 秒的曝光時(shí)間。
▲ 19 世紀(jì)的哈佛大學(xué)天文臺(tái)
法國(guó)物理學(xué)家萊昂·傅科最著名的發(fā)明是顯示地球自轉(zhuǎn)的傅科擺。1851 年,他在法國(guó)巴黎先賢祠懸掛一枚很長(zhǎng)的重?cái)[,以此來(lái)體現(xiàn)地球的自轉(zhuǎn)。此舉吸引了許多觀眾,這是大眾首次觀察地球的自轉(zhuǎn)。除此之外他還曾經(jīng)測(cè)量光速,發(fā)現(xiàn)了渦電流。雖然他沒(méi)有真正發(fā)明陀螺儀,但是這個(gè)名稱(chēng)是他創(chuàng)造的。在月球上就有一座以他名字命名的撞擊坑。
▲ 巴黎先賢祠懸掛的傅科擺
多納蒂彗星是一顆非常明亮的長(zhǎng)周期彗星,它是意大利天文學(xué)家喬凡尼·多納蒂1858 年6 月2 日于意大利佛羅倫薩所發(fā)現(xiàn)的彗星。當(dāng)時(shí),英國(guó)商業(yè)攝影師威廉·厄舍伍德使用普通相機(jī)拍攝了這顆彗星照片,成為人類(lèi)拍攝彗星照片的第一人。
▲ 多納蒂彗星的照片
澳大利亞牧民、業(yè)余天文學(xué)家約翰·泰布特在27 歲生日前夕,在沒(méi)有借助復(fù)雜的望遠(yuǎn)鏡設(shè)備的情況下,于1861 年5 月13 日用肉眼發(fā)現(xiàn)了大彗星(C/1861 J1),并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了彗星尾部將橫穿地球的現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)彗星的亮度約為4 等,距離彗星通過(guò)近日點(diǎn)大約還有1 個(gè)月的時(shí)間。這顆彗星能夠用肉眼觀測(cè)的時(shí)間大約有3個(gè)月左右,預(yù)計(jì)這顆大彗星下一次回歸將會(huì)在23 世紀(jì)。這一發(fā)現(xiàn)為約翰·泰布特于1864 年建造世界第一座氣象觀測(cè)臺(tái)提供了靈感。
▲ 1861 年大彗星
天狼伴星(天狼β 星)是人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的第一顆白矮星。它體積很小,但密度特別大,比水大3 萬(wàn)倍。尺寸與地球相似,但其質(zhì)量約為太陽(yáng)的一半。1862 年,美國(guó)望遠(yuǎn)鏡制造商阿爾文·克拉克和他的兒子阿爾文·格雷厄姆·克拉克成為了發(fā)現(xiàn)了這顆白矮星的人,但直到1915 年人們才確定它的“白矮星”身份。
天狼星位于大犬座,是一個(gè)由兩顆恒星組成的雙星系統(tǒng),一顆是天狼星α,另外一顆則是天狼伴星,即天狼β 星。這兩顆恒星距離地球約8.6 光年,環(huán)繞它們之間引力中心旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為50 年。由于天狼α 的亮度是天狼β星的1萬(wàn)倍之多,因此,人眼通常能看到的只是天狼星α。所以,天狼星α 的高亮度也影響了科學(xué)家們對(duì)天狼β星進(jìn)行精確觀測(cè)。
▲ 人類(lèi)最先看到白矮星的是美國(guó)人克拉克(中)和他的兒子格雷厄姆
英國(guó)業(yè)余天文學(xué)威廉·哈金斯爵士(William Huggins),是光譜學(xué)的先驅(qū)。他建造了一座私人天文臺(tái),并進(jìn)行各種不同天體光譜的發(fā)射線和吸收線的觀察。他是第一個(gè)對(duì)恒星進(jìn)行光譜分析的人,確定恒星是由地球上所發(fā)現(xiàn)的相同元素組成,這種發(fā)現(xiàn)至今仍在用于測(cè)定恒星的組成和內(nèi)部活動(dòng)過(guò)程。他也是第一個(gè)能用光譜特征區(qū)分星云和星系之間差異的人,例如,獵戶座大星云具有氣體特征的發(fā)射譜線,仙女座星系的譜線特征如同恒星。
▲ 英國(guó)天文學(xué)家威廉·哈金斯爵士
▲ 美國(guó)天文學(xué)家休伯特·安森·牛頓
休 伯 特· 安森·牛頓是一位美國(guó)天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家,因其對(duì)流星的研究而聞名。他出版了一本書(shū),在書(shū)中記錄了從902年至1833 年期間的13 次獅子座流星雨。他總結(jié)出獅子座爆發(fā)流星雨的周期為33.25 年,并預(yù)測(cè)1866 年會(huì)有一場(chǎng)盛大的獅子座流星雨爆發(fā)。