【当年今周】天文望远镜发现天王星 带领人类走进太空看得更远

撰文: 欧敬洛
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仰望夜空银河满天繁星,不论是今天还是昨天,人类对太空总是充满幻想。16、17世纪天文学迅速发展,人类的视野冲出太空。今天要介绍的是太阳系的第七颗行星──天王星,近两个世纪前的这一周,人类首次用望远镜成功发现它的行踪。

天王星是首个人类以望远镜发现的行星。(Getty Images)

行星不会发光,我们能观察太阳系的行星是因为行星表面反射了太阳光到地球。但人类肉眼的观察能力有限,一般而言我们最多只可能在夜空看见土星,更远的天王星和海王星因太暗淡难以观察,或因无法看清楚而误认只是银行系中的一颗不怎光亮的恒星。

 一个音乐家走向天文发展

随着天文望远镜发明,观察群星终变更得有可能。16、17世纪出现了很多天文学家,但不少都身兼多职,即早上上班、晚上下班观察夜空,英国的威廉•赫歇尔(William Herschel)是其中一位。

赫歇尔本身是一位音乐家,不但懂得作曲、吹奏双簧管和管风琴、更是巴斯公众音乐会的总监。但在40岁那年受到约翰•米歇尔(John Michell)启发,渐对天文学有兴趣。结果他决定跟着米歇尔自制望远镜,每天在家中观察夜空。

威廉•赫歇尔的画像。(网络图片)

 最初误认彗星引天文学家热论

起初赫歇尔只是用望远镜观察月球,但在1781年3月13日,他留意到一个看上去重叠,但实际有相当距离的“双星”。他最初为那是一个彗星,但其后发现这个彗星为何没有彗发和彗尾(典型的彗星特征),轨道呈椭圆形。

他的发现很快在欧洲多国的天文学家中热烈讨论起来,德国天文学家约翰波德(Johann Bode)认为那很可能是“在土星轨道之外移动的行星”。结果1783年,法国天文学家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)证实那是一颗行星,赫歇尔随即声名大噪,自始正式成为天文学家。

赫歇尔原想把星命名为“乔治之星”以纪念他的赞助人英国国王乔治三世,但似乎不太受欢迎。波德建议使用希腊神话中的天神乌拉诺斯(Uranus)命名,结果获得青睐成为该星的名称,来到亚洲就成为了大家熟识的“天王星”了。

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 天文望远镜让人类愈望愈远

赫歇尔在职业生涯中制作了很多天文望远镜,而他其中一台最著名的,是在1789年制作的12米长超巨型反射望远镜,并使用这台庞然大物发现了土星的卫星土卫一和土卫二。望远镜的发明大大拓展了人类的视野,今天我们常用的星座图最早源自公元两世纪的托勒密,但在16、17世纪随望远镜出现逐步完善,定案至今。

这支巨砲似的东西就是赫歇尔发明的12米长巨型天文望远镜。(网络图片)

今天人类只曾造访太阳系的行星,因科技受限人类的太空船仍无法突破限制前往别的星系冒险,因此几乎所有对外太空的观察实际都只能依赖望远镜。赫歇尔所制作的是传统的反射望远镜,随着科技进步人类发明利用红外线或雷射修正色差或误差,甚至把望远镜直接射上太空观察。人类至今已成功发现距离我们134亿光年的星系“GN-z11”,星系位于大熊座附近。科学家认为宇宙大爆炸在137.98亿年前发生,意味这星系可能在爆炸后4亿年就存在了。

 别忘了赫歇尔的妹妹卡罗琳

顺带一提,除赫歇尔本人外,赫歇尔的妹妹卡罗琳(Caroline Lucretia)也是天文学家。卡罗琳一生跟随兄长赫歇尔担任助手,在兄长的薰陶下自己也观察起星空起来。她在1786至97年期间发现了8颗彗星,成为了首位发现彗星的女性。3月16日是她的生日,Google去年就为她制作了一幅有趣的首页小动画,以纪念她的成就和风范。

▲Google去年制作了卡罗琳的小动画以纪念她。