无边无际的星空吸引了无数人仰望它,几乎每个人都想过远方夜空的真实面目。
这种思考引起了太多的争论,天文学也经历了推陈出新。
如今,我们常常认为地球绕太阳转,宇宙浩瀚,星辰遥远。
几千年前的人们对宇宙的看法与我们不同。
哈勃太空望远镜拍摄,星系名Arp273
被称为水晶球系统的亚里士多德提出了最早的完整宇宙观。
他认为整个宇宙是有限和封闭的,就像一层一层的“球形透明壳”日月星辰依附于“球形透明壳”上,一起运转。
因为亚里士多德认为“月球轨道恒古不变”。
因此在他看来,星辰变换、流星划过、新星爆发只是地球的气象变化。
后来托勒密的地心说,他仍然认为宇宙是一个有限的球体。
地球就在这个有限的球体中央,其它的星体绕着地球转,划出一个偏心圆。
勒密将绕地球划出的圆称为“均轮”,每一个小圆都叫“本轮”。同时,假设地球不是均匀轮的中心,而是偏离一定距离“偏心圆”。
这两种理论都有相似的逻辑:有限而不变的宇宙和地心。
这也使得两者在一定程度上相互印证,地心说被大多数人所接受。
13世纪以后,水晶球体系被宗教官员认可,正式成为教会的教条。
而打破同心水晶球体系的日心说则是命运坎坷。
虽然哥白尼提出的日心说只是“日心地动”它符合现代宇宙观,但也代表着天文学朝着正确的方向发展。
后来天文学家走了两个方向,支持地心说或日心说。
但是第谷不同,他既不同意日心说的异端理论,也无意中证实了地心说的不合理之处。
作为当时著名的大天文学家,他做出了符合自己身份的决定——提出了一个全新的宇宙系统,试图折中日心说和地心说。
他认为除了地球之外,所有的行星都绕着太阳转,而太阳则带着每一颗行星绕着地球转。
这个新理论赢得了很多人的认可,也成为了清代“钦定”官方天文学。
直到他死后的50年,第谷体系仍被视为最优,而此时地心说已经打完了。
虽然第谷系统不够“接近宇宙的真实情况”而且不能真正领先于日心说。
但当时,第谷系统比日心说更经得起推敲。
这是因为当时第谷建造了许多相当先进的观星仪器,而且大部分都是他的新作。
尽管没有望远镜,第谷还是准确地计算了火星的位置,黄经误差小于2分。
在他计算的太阳运动表中,误差甚至不超过20秒,而哥白尼的太阳表误差高达15~20分。
表示角度使用度、分、秒。在度与分、分与秒之间采用六十进制,距离越远,角度偏差越大。
除了不同时代的局限之外,很大的原因是权力和金钱。
第谷的父亲是丹麦皇家法院的重要人物,母亲来自一个富有父亲和政治家的家庭。
他的父亲曾经答应把他送给没有孩子却富可敌国的叔叔。
但是由于他的两兄弟在生完孩子后就去世了,这使得第谷的父亲反悔。
结果,未经父母同意,他的叔叔强行带走了第谷,从一个官二代变成了富二代。
13岁时,他进入哥本哈根大学攻读法律,却爱上了天文学。
这是一种预测的日食,因此,日食的实际时间与预测时间相差只有一天。
这深深地震撼了第谷,他开始主动学习天文学,研究了所有的星历,发现没有两个是一样的。
此时他才17岁,已经有了通过测量彻底了解宇宙的想法。
由于经济繁荣和政治上的天赋和关系,第谷比当时的大多数天文学家都要舒适。
简而言之,有钱有权,他可以随意搭建辅助测量工具,也可以得到多个国王的支持。
后人最容易记住的是肉眼观星、金属鼻子和奇怪的死亡。
1566年12月,年轻气盛的第谷在教授的家庭宴会上与贵族发生争吵。
第谷本是一个脾气暴躁、善于争吵的人,他们反复争吵,导致了一场决斗。
决斗之夜,满天星辰没有给第谷力量,他终于被割断了部分鼻梁。
他开始对医学和炼金术,他开始对医学和炼金术感兴趣。
他用金、银、铜做了几种不同的钱“鼻梁”为了在不同的场合有不同的选择。
机械朋克风的样子
尽管鼻梁看起来很滑稽,但是第谷的天文学成就足以让人忘记这一点滑稽。
当时大家只能选择肉眼观星,但没有一个精度能赶上他。
因此,他也被称为最后一位天文学家。
一次超新星爆发发生在1572年,吸引了许多天文学家的观察。
第谷是唯一一个会详细记录和计算这次爆发的人,这也成为了他怀疑的主要原因。
超新星的距离是通过多种方式计算出来的,但无论如何,这次大爆发都落在了月球外的地区。
再加上他意识到彗星轨道不可能是一个完美的圆形,必然会超出月球的范围。
以上两点和亚里士多德所说的“月球以外的地区是恒古不变的”相反,托勒密的地心被间接驳倒。
由于这个原因,第谷感到害怕,他开始寻求一种折中的方式来解释地心说和日心说,这也有第谷系统。
天文学家利用钱德拉X射线天文台从2000年到2015年拍摄的照片,首次合成了第谷超新星遗迹随时间演变的动态图像。
他曾经为不同的国王工作(制作星历、计算星体轨迹等),许多国王都想留住他。
为了留住他,丹麦国王提供了一整个岛(汶岛)为他建造天文观测台。
他在汶岛工作了20年,完成了大量的计算,也完善了自己的第谷体系。
最后,由于多次与新上任的丹麦国王争吵,变得不受欢迎。
他也不打算留下来,搬到了圣罗马帝国的布拉格,在这里他遇到了前来学习的开普勒。
开普勒擅长计算,所以希望开普勒能帮助他做天体运算。
但是开普勒和第谷在一起工作,却有两个不可调和的问题。
一方面,第谷不愿意让开普勒接触他的太多信息。
另一方面,开普勒同意日心说而不是第谷系统。
生来贫穷的开普勒,在第谷办公室工作必然要谈工资。
结果又因为第谷的脾气,两人闹翻后,开普勒就离开了。
后来,第谷主动向开普勒表态,希望重归于好,开普勒也坦然接受。
但是这种既师又友的友谊并没有坚持太久。
在参加大型宴会时,第谷为了遵守社交礼仪,拒绝半途而废。
结果回到家后,泌尿系统出现了问题,11天后便去世,第谷也成了第一个憋尿而死的天文学家。
还有传言说,第谷的暴亡其实还有另外一个秘密,他是丹麦新国王派人用水银毒死的。
甚至有人怀疑开普勒,说他可能为了得到第谷的实验室而毒害了他的老师。
2010年由捷克共和国和丹麦科学家组成的一个调查小组进行的尸检显示,第谷不太可能死于谋杀,很可能死于膀胱破裂。然而,400多年前发生的这样一起死亡事件仍然充满了疑问。
临死前,第谷将毕生数据交给开普勒,可见他对开普勒寄予厚望。
他希望开普勒能在天体系统中选择第谷系统,这也是他最后的愿望。
后来,开普勒真的不负众望,从第谷的数据中得到了启示,制定了开普勒三定律。
几千年来,他把人们信仰的圆形轨道换成了椭圆轨道,但他仍然选择了基于哥白尼的日心模型进行改造。
16世纪,第谷o布拉赫(TychoBrahe)的灵柩
第谷和开普勒两人从未联合发表过作品,但却有着最成功的互补与合作。