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古今中外天文学家[量子分子动力学之家]
古今中外天文学家
 更新时间:2010/10/15 10:22:11  点击数:3772
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亚里士多德(Aristotole,公元前384-前322),于公元前384年生于马其顿的斯塔吉拉城。其父为马其顿国王的御医。17岁赴雅典就读于柏拉图学园,在那里学习20年,直到柏拉图死后一段时间,方才离开那里。
  公元前342年,亚里士多德回到马其顿,担任13岁的王子亚历山大的教师;这位王子就是后来的亚历山大大帝。他负责教王子达三年之久。 公元前335年,亚历山大登上王位之后,亚里士多德返回雅典,开办了自己的学校,一住就是12年;与此同时,亚历山大大帝正忙于对外军事扩张。看来亚历山大并不想从老师那里得到什么劝导,相反为老师提供了大量钱财,以便让他继续从事科学研究。科学家依靠国家财力进行科学研究,这是历史上的第一次,也是其后数世纪中所没有出现过的情况。 虽然如此,亚里士多德朝夕陪伴亚历山大也是很危险的。亚里士多德反对亚历山大的独裁统治方式。亚历山大以背叛罪处决亚里士多德的侄子时,简直就像也杀死了亚里士多德。亚里士多德与亚历山大关系密切,因而激起雅典人的义愤。公元前323年,亚历山大大帝驾崩,反马其顿的运动再次兴起,义军占领了雅典。亚里士多德自感无能为力,遂想起76年前苏格拉底的命运,借口说不给雅典人反对哲学罪的机会,逃离了该城。在避难地隐居几个月之后,于公元前322年逝世,享年62岁。 
  亚里士多德对于世界的贡献是令人震惊的。他有170多部著作,留传于世的仅47种。著述数量多寡无关紧要,重要的是他的知识渊博无比,令人叹服。他的科学著作构成当时的科学知识百科全书。他的著作涉及天文学,动物学,胚胎学,地理学,地层构造学,物理学,解剖学,生理学,总而言之,古希腊人已知的各个学科,各种知识领域无所不包。与此同时,他是一位真正的哲学家,在哲学的各个方面都有丰富建树。

喜帕恰斯(Hipparchus,约公元前190-前125),古希腊天文学家。生于小亚细亚半岛西北的尼西亚,曾长期在罗得岛工作。
  他是方位天文学的创始人。他算出一年的长度为365又1/4日再减去1/300日;发现白道拱点和黄白交点的运动,求得月亮的距离为地球直径的30又1/6倍;编制了几个世纪内太阳和月亮的运动表,并用来推算日食和月食。他发现公元前134年新星,由此推动他编出一份包括850颗恒星的位置和亮度星表。他把自己对恒星黄经的观测结果同前人的进行比较,发现黄道和赤道交点的缓慢移动--岁差,并定出岁差值为每年45"或46"。还发明一经纬度表示地理位置的方法和投影制图的方法。为了研究天文学,他创立了三角学和球面三角学 。喜帕恰斯留下大量的观测资料。后人在定出行星的各种周期与参数时,常常利用他的观测结果。1718年,哈雷将自己的观测与喜帕恰斯的记录比较而发现了恒星的自行。喜帕恰斯的著作没有流传下来,现在所知的关于他的工作都是从托勒密的著作中得来的。

张衡(78-139),字平子,南阳西鄂(今河南南阳县石桥镇)人。他是我国东汉时期伟大的天文学家,为我国天文学的发展作出了不可磨灭的贡献;在数学、地理、绘画和文学等方面,张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识。
  张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一;他指出月球本身并不发光,月光其实是日光的反射;他还正确地解释了月食的成因,并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离地球远近的关系。
  张衡观测记录了两千五百颗恒星,创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪,第一架测试地震的仪器--候风地动仪,还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等。
  张衡共著有科学、哲学、和文学著作三十二篇,其中天文著作有《灵宪》和《灵宪图》等。 为了纪念张衡的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为"张衡环形山",将小行星1802命名为"张衡小行星"。
  20世纪中国著名文学家、历史学家郭沫若对张衡的评价是:"如此全面发展之人物,在世界史中亦所罕见,万祀千龄,令人景仰。"

托勒密(Claudius Ptolemaeus,约90-168),古希腊天文、地理、地图、数学家 。
  公元127年,年轻的托勒密被送到亚历山大去求学。在那里,他阅读了不少的书籍,并且学会了天文测量和大地测量。他曾长期住在亚历山大城,直到151年。
  托勒密于公元二世纪,提出了自己的宇宙结构学说,即"地心说"。主张地球处于宇宙中心,且静止不动,日、月、行星和恒星均环绕地球运行。托勒密这个不反映宇宙实际结构的数学图景,却较为完满的解释了当时观测到的行星运动情况,并取得了航海上的实用价值,从而被人们广为信奉。托勒密本人声称他的体系并不具有物理的真实性,而只是一个计算天体位置的数学方案。至于教会利用和维护地心说,那是托勒密死后一千多年的事情了。
  除了在天文学方面的造诣, 托勒密在地理学上也做出了出色的成就。他认为,地理学的研究对象应为整个地球,主要研究其形状、大小、经纬度的测定以及地图投影的方法等。他制造了测量经纬度用的类似浑天仪的仪器(星盘)和后来驰名欧洲的角距测量仪。托勒密有地理学著作八卷,其中六卷都是用经纬度标明的地点位置表。他的多数地点位置好象都是根据他的本初子午线和用弧度来表现的平纬圈之间的距离来计算的,因为他的经度没有一个是从天文学上测定的,只有少数纬度是这样测定的。托勒密采用了波昔东尼斯测定的地球周长的较小数值,这就使得他所有用弧度表现的陆向距离都夸大了,因为他把每一弧度的距离定为五百希腊里,而不是六百希腊里。这样一来,从欧洲到亚洲横贯大西洋的洋面距离,看上去就比埃拉托斯特尼的计算值小得多,这项计算最后还导致了哥伦布从西面驶往亚洲的企图。
  托勒密著有四本重要著作:《天文学大成》(Almagest)、《地理学》(Geography)、《天文集》(Tetrabiblos)和《光学》(Optics)。 《天文学大成》--500年的希腊天文学和宇宙学思想的顶峰--统治了天文界长达13 个世纪。这样一本知识上参差交错且复杂的著作,不是单独一个人所能完成的。托勒密依靠了他的先驱者,特别是喜帕恰斯,这一点是无须掩盖的。他面对的基本问题是:在假设宇宙是以地球为中心的、以及所有天体以均匀的速度按完全圆形的轨道饶转的前提下,试图解释天体的运动。因为实际天体以变速度按椭圆轨道饶地球以外的中心运动,为了维护原来的基本假设,就要考虑某些非常复杂的几何形状。托勒密使用了3种复杂的原始设想:本轮、偏心圆和均轮。他能对火星、金星和水星等等的轨道分别给出合理的描述,但是如果把它们放在一个模型中,那么它们的尺度和周期将发生冲突。然而,无论这个体系存在着怎样的缺点,它还是流行了1300年之久,直到15世纪才被哥白尼推翻。
  托勒密还曾制造了供测量经纬度用的、类似浑天仪的仪器和后来驰名欧洲的角距测量仪。通过系统的天文观测,编出了1000多颗恒星的位置表。

祖冲之(429-500),字文远, 祖籍范阳郡遒县(今河北涞源县),南北朝时期杰出的数学家、天文学家和机械制造家。
  在天文学方面,祖冲之创制了中国历法史上著名的新历--《大明历》。在《大明历》中,他首次引用了岁差,是我国历法史上的一次重大改革;他还采用了391年中设置144个闰月的新闰周,比古代发明的19年7闰的闰周更加精密。 祖冲之推算的回归年和交点月天数都与观测值非常接近。
  在数学上, 祖冲之推算出圆周率的真值应该介于3.1415926和3.1415927之间,比欧洲要早一千多年。在机械制造上,曾制造了铜铸指南车、利用水力舂米磨面的水碓磨、能日行百里?quot;千里船"和计时仪器漏壶、欹器等。为了纪念祖冲之的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为"祖冲之环形山",将小行星1888命名为"祖冲之小行星"。

一行(683-727),俗名张遂, 魏州昌乐(今河南省南乐县)人,唐代高僧和杰出的天文学家。
  为了观测天象,一行与机械制造家梁令瓒合作,创制出了黄道游仪和水运浑象。在掌握大量实测资料的基础上,一行重新测定了150多颗恒星的位置, 发现古籍上所载的这些恒星位置与实际位置不符。
  从开元十二年(公元724年)起, 一行主持了规模宏大的天文大地测量,全国十二个观测站中,以南宫说等人在河南所作的一组观测最有成就,经一行归算,得到了子午线一度的长,这是世界上首次子午线实测。从开元十三年(公元725年)起, 一行历经两年时间编制成《大衍历》(初稿)二十卷,纠正了过去历法中把全年平均分为二十四节气的错误,是我国历法上的一次重大改革。一行还编写了《开元大衍历》、《七政长历》、《易论》、《心机算术》、《宿曜仪轨》、《七曜星辰别行法》、《北斗七星护摩法》等。为了纪念一行的功绩,人们将小行星1972命名为"一行小行星"。

沈括1031-1095), 字存中,钱塘(今浙江杭州)人,北宋时期著名的科学家,他同时又是一位杰出的政治家和军事家。
  在天文学方面,在司天监期间,沈括为提高仪器的精度进行了大量工作,曾改制浑仪、浮漏和景表等天文仪器,撰《浑仪议》、《浮漏议》和《景表议》;亲自观测天象,绘制测定北极星位置的图二百多张;并曾在几年内坚持观测表影和漏壶的运行,由此提出了因太阳运动不均匀而引起的时差现象;在晚年,他提出一种全新的纯阴历《十二气历》,这种历法简单明了,便于指导农事。
  在物理学方面,沈括发现了地磁偏角的存在,比欧洲早四百多年。晚年,沈括定居润州(今江苏镇江)梦溪园潜心写作,将平生见闻和科学研究记载于《梦溪笔谈》之中。书中涉及科学条目二百多条,内容包括数学、天文、气象、地质、地理、地图、物理、化学、冶金、水利、建筑、生物、农学和医药等许多领域,是世界科技史中的一份宝贵的遗产。
  为了纪念沈括的功绩,人们将小行星2027命名为"沈括小行星"。

郭守敬(1231-1316), 字若思,顺德邢台(今河北邢台)人,元朝天文学家、水利学家、数学家和仪表制造家。
  郭守敬和王恂、许衡等人,共同编制出我国古代最先进、施行最久的历法《授时历》。为了编历,他创制和改进了简仪、高表、候极仪、浑天象、仰仪、立运仪、景符、窥几等十几件天文仪器仪表;还在全国各地设立二十七个观测站,进行了大规模的"四海测量",测出的北极出地高度平均误差只有0.35;新测二十八宿距度,平均误差还不到5';测定了黄赤交角新值,误差仅1'多;取回归年长度为365.2425日,与现今通行的公历值完全一致。
  郭守敬编撰的天文历法著作有《推步》、《立成》、《历议拟稿》、《仪象法式》、《上中下三历注式》和《修历源流》等十四种,共105卷。为纪念郭守敬的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为"郭守敬环形山",将小行星2012命名为"郭守敬小行星"。

哥白尼(Nicolaus Copernicus,1473-1543),伟大的波兰天文学家,日心说的创立者,近代天文学的奠基人。1473年2月19日生于波兰维斯瓦河畔的托伦城。10岁丧父,由舅父瓦琴洛德抚养。18岁时进克拉科夫大学,在校受到人文主义者、数学教授布鲁楚斯基的熏陶,抱定献身天文学研究的志愿。三年后转回故乡。当时已任埃尔梅兰城大主教的瓦琴洛德,派他去意大利学教会法规。
  1497-1500年间,他在波洛尼亚大学读书,除教会法规外,还同时研究多种学科,尤其是数学和天文学。对他最有影响的老师是文艺复兴运动的领导人之一、天文学教授诺法腊。哥白尼在意大利的时候,因他舅父的推荐,于1497年被选为弗龙堡大教堂僧正。1501年他从意大利回国,正式宣誓加入教会团体,但随即又请假再次去意大利。先在帕多瓦大学,同时研究法律与医学。1503年,在费拉拉大学获得教会法博士学位1506年,哥白尼从意大利回到波兰。1512年他舅父死后,他就定居在弗龙堡。作为僧正的哥白尼,职务是轻松的。他把大部分精力都用在天文学的研究上。
  哥白尼的主要贡献是创立了科学的日心学说,写出"自然科学的独立宣言"--《天体运行论》。1535年,哥白尼用"四个九年的时间"完成了长达六卷的科学巨著《天体运行论》。第一卷论太阳居宇宙的中心、地球和其他行星都绕太阳运行。第二卷论地球的自转,指出地球是绕太阳运转的一颗普通行星,它一方面以地轴为中心自转,一方面又循环着它自己的轨道绕太阳公转。第三卷论岁差,即地球自转轴的运行使春分点沿黄道向西缓慢运行,其速度每年为50.2角秒。第四卷论月球的运行和日月食。第五卷、六卷论五大行星。这就完整地提出了太阳结构的理论--日心学说:太阳居于宇宙的中心静止不动,而包括地球在内的行星都绕太阳转动。离太阳最近的是水星,其次是金星、地球、火星、木星和土星。只有月球绕地球转动。恒星则在离太阳很远的一个天球上静止不动。
  哥白尼把统率整个宇宙的支配力量赋予太阳,而各个天体则都有其自然的运动。哥白尼的日心学说科学地阐明了天体运行的观象,推翻了统治长达一千多年的托勒密体系--地心学说,并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切,地是静止不动的谬误。哥白尼慑于教会的统治,怕遭到反对和迫害,迟迟不愿将《天体运行论》公开出版。1543年5月24日,哥白尼在他弥留之际,才在病榻上见到了刚刚出版的《天体运行论》样书。
  恩格斯对哥白尼的《天体运行论》给予了高度评价:"自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧教谕的革命行动,便是哥白尼那本不朽著作的出版,他用这本书(虽然是胆怯地而且可说是只在临终时)来向自然事物方面的教会权威挑战,从此自然科学便开始从神学中解放出来。""科学的发展从此便大踏步前进"。

第谷(Tycho Brahe,1546-1601),丹麦天文学家。1546年12月14日生于丹麦的克努兹斯图浦的一个贵族家庭。自幼喜欢观察星辰。1559年进入哥本哈根大学学习法律。1562年入莱比熄大学。1563年8月他作了第一个天文记录--木星合土星。1565年以后,到欧洲许多地方游学。1572年11月11日他发现在仙后座里出现了一颗新星。经过长期观测,他认为这是一颗十分遥远的星(现已测知是银河系的一颗超新星)。1576年在丹麦王腓特烈二世的资助下,他在汶岛上建立了一所宏大的天文台。1600年,他邀请开普勒来当助手。1601年10月24日第谷逝世。在最后的日子里,他将自己生平积累的观测资料赠给了开普勒。
  第谷曾提出一种介乎托勒密的地心体系和哥白尼的日心体系之间的宇宙体系。他认为地球在宇宙中心,静止不动,行星绕太阳转,而太阳则率领行星绕地球转。第谷是卓越的天文仪器制造家,曾制造过许多大型、精密的天文仪器。赤道式装置在欧洲的流行是与他的工作分不开的。他多年精心观测得到的资料,为开普勒发现行星运动三定律准备了基础。

开普勒(JohannesKepler,1571-1630),德国天文学家,幼年体弱多病,12岁时入修道院学习。1587年进入蒂宾根大学,在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林。在他的影响下,很快成为哥白尼学说的忠实维护者。
  开普勒1591年获得文学硕士学位,后来想当路德教派牧师而学神学。因得到大学的有力推荐,中止了神学课程,去奥地利格拉茨的路德派高中任数学教师,开始研究天文学。1596年出版《宇宙的神秘》一书受到第谷的赏识,应邀到布拉格附近的天文台做研究工作。1600年,到布拉格成为第谷的助手。次年第谷去世,开普勒成为第谷事业的继承人。
  开普勒视力不佳,但还是作了不少观测工作,1604年9月30日在蛇夫座附近出现一颗新星,最亮时比木星还亮。开普勒对这颗新星进行了17个月的观测并发表了观测结果。
历史上称它为开普勒新星(这是一颗银河系内的超新星)。1607年,他观测了一颗大彗星,就是后来的哈雷彗星。
  开普勒对光学很有研究。1604年发表《对威蒂略的补充--天文光学说明》。1611年出版《光学》一书,这是一本阐述近代望远镜理论的著作。他把伽里略望远镜的凹透镜目镜改成小凸透镜,这种望远镜被称为开普勒望远镜。
  开普勒还发现大气折射的近似定律,用很简单的方法计算大气折射,并且说明在天顶大气折射为零。他最先认为大气有重量,并且正确地说明月全食时月亮呈红色是由于一部分太阳光被地球大气折射后投射到月亮上而造成的。
  开普勒用很长时间对第谷遗留下来的观测资料进行分析,他在分析火星的公转时发现,无论按哥白尼的方法还是按托勒密或第谷的方法,算出的轨道都不能同第谷的观测资料相吻合,他坚信观测的结果,于是他想到火星可能不是作当时人们认为的匀速圆周运动,他改用各种不同的几何曲线来表示火星的运动轨迹,终于发现了"火星沿椭圆轨道绕太阳运行,太阳处于焦点之一的位置"这一定律,接着他又发现虽然火星运行的速度是不均匀的,在近日点时快,远日点时慢,但是,从任何一点开始,在单位时间内,向径扫过的面积却是不变的。
  这样就得出了关于行星运动的第二条定律:"行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。"这两条定律,刊布于1609年出版的《新天文学》一书。书中他还指出,这两条定律同样适用于其他行星和月球的运动。1612年,开普勒的保护人鲁道夫二世被迫退位,因此他也离开布拉格,去奥地利的林茨。当地专门为他设立了一个数学家的职务。
  经过长期繁复的计算和无数次失败,他终于发现了行星运动的第三条定律:"行星公转周期的平方等于轨道半长轴的立方?quot;这一结果发表在1619年出版的《宇宙和谐论》中。行星运动三定律的发现为经典天文学奠定了基石,并导致数十年后万有引力定律的发现。
  他出版的《哥白尼天文学概要》叙述他对宇宙结构和大小的观点;在《彗星论》中,他指出彗尾总是背着太阳,是因为太阳光排斥彗头的物质所造成;1627年出版的《鲁道夫星表》是根据他的行星运动定律和第谷的观测资料编制的。根据此表可以知道行星的位置,其精度比以前的任何星表都高,直到十八世纪中叶,它一直被视为天文学上的标准星表。
  他于1629年出版的《稀奇的1631年天象》中预言1631年11月7日水星凌日现象,12月6日金星也将凌日,果然如期观测到了水星凌日,而金星凌日西欧看不到。1630年,他几个月领不到薪水,经济困难,不得不亲自前往雷根斯堡索取。在那里突然高烧,几天后在贫病交困中去世。


伽利略(1564~1642)生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭。他在科学上的创造才能,在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时,就发明了能测量脉博速率的摆式计时装置。后来,他的兴趣转向了数学和物理学,26岁就担任了比萨大学的数学教授。由于他在科学上的独创精神,不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突,遭到对手们的排挤,不得不在1591年辞去比萨大学的职务,转而到威尼斯的帕多瓦大学任教。
  在帕多瓦,伽利略开始研究天文学,成为哥白尼的日心说的热烈支持者。他制造了望远镜,观测到木星的四颗卫星,证明了地球并不是一切天体运动环绕的中心。用望远镜进行观测,
他发现了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许许多多独立的恒星组成的。他还制成了空气温度计,这是世界上最早的温度计。这些辉煌的成就,使他获得了巨大的声望。
  1610年,伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请,回到他的故乡,担当了大公爵的宫廷数学家兼哲学家。伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助。但是不久,他就受到教会的迫害。由于他勇敢的宣传哥白尼的学说,1616年,被传唤到罗马的宗教裁判所。宗教裁判所谴责了哥白尼的学说,并责令伽利略保持沉默。1632年,伽利略发表《两种世界观的对话》一书,被教会认为违反了1616年的禁令。伽利略被召到罗马囚禁了几个月,受到缺席审判,遭到苦刑和恐吓,并被迫当众跪着表示"公开放弃、诅咒和痛恨地动学说的错误和异端",最后被判处终身监禁,他的书也被列为禁书。
  1632年以后,伽利略专心致志于力学的研究,并于1638年完成了《两种新科学的对话》。由于教会的禁令,这部书无法在意大利出版,只能在荷兰秘密刊行。这部书是伽利略最伟大和最重要的著作。伽利略首先研究了惯性运动和落体运动的规律,为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路。他坚持"自然科学书籍要用数学来写"的观点,倡导实验和理论计算相结合,用实验检验理论的推导。这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。
  1642年,伽利略在贫病交加中逝世,享年78岁。1983年,罗马教廷正式承认,350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的。

牛顿(Issac Newton,1642-1727) 伟大的英国物理学家、天文学字、数学家。
  1642年12月25日(新历1643年1月4日)生于林肯郡,幼年时代就喜欢制作机械玩具。1661年进剑桥大学三一学校学数学,1665年获学士学位。1667年他进三一学院当研究生,次年获硕士学位。1669年牛顿受到数学教授巴罗博士的推荐,继承他的教授职位。1689年和1701年,牛顿两次以剑桥大学代表的身份被选入议会。1696年他被聘为造币厂的监督。1703年起担任英国皇家学会会长。1727年3月20日(新历3月31日)逝世于伦敦。
  牛顿在科学上的贡献是非常巨大的。从天文学说,他的主要成就有两方面,即天文光学的研究和万有引力定律的发现。(1)、 天文光学 1666年,牛顿重复了用三棱镜分解日光为七色光带的实验。他正确地解释说,这是各色光线通过玻璃时折射率不同造成的。但是,他认为各种玻璃的折射本领都是一样的,因此折射望远镜不易制造。为了解决这个难题,牛顿便以铜锡合金磨成一面凹面镜来反射聚光成像,1672年牛顿制成了一种新的反射望远镜,一般称为牛顿望远镜。他亲手制造的望远镜现仍保存英国皇家学会作为珍贵的展品。(2)、 万有引力定律的发现 1666年,牛顿在家乡躲避瘟疫的时侯,曾思考过引力问题。据牛顿晚年的密友斯多克雷的回忆录记载,牛顿在1726年4月15日亲口告诉他,牛顿曾因见到树上苹果落地而引起深思,引力的概念进入他的脑海。他的结论是,物体都互相吸引,地球上所有物质对苹果的吸引力的合力是向着地心的,因此苹果才向着地心落下。进一步,牛顿又把物体相互吸引的问题推广到宇宙间。他又想到月球离地球虽然远到地球半径的60倍,但地球的引力也一定会达月球。那么,月球何以不坠落呢?这一定和月球绕地球的运动有关。若月球暂时停止运动,无疑它会落向地球引起灾难性的碰撞,应该是月球的绕地运动使这灾难得以避免。天体互相吸引的概念,在牛顿以前就有人想到过,例如,英国物理学家R.胡克等人。他们甚至猜测过,引力是和距离平方成反比的。牛顿的贡献是,令人无可怀疑地证明了地球和其它天体的引力确实是按照这个规律变化的。不过,完成这个证明却需要很长的时间。一个原因是当时所掌握的地球半径数据误差较大,从而使牛顿最初算出的月球绕地球运动的向心加速度和地面上重力加速度之比不符合与距离平方成反比的规律。 既已理解月球绕地球运行的问题,牛顿不难推想到地球绕太阳的运动也是受控于太阳引力的。其他行星与太阳的距离虽不同于地球,它们绕太阳的运动也必定是受它的引力支配。开普勒在牛顿之前曾经从观测的结果得出行星运动的三定律,但行星为什么要按这些规律运动,却未能作出解答。牛顿从数学上解答了这个问题。 牛顿首先证明了若要行星与太阳的联线在相等时间内扫过相等的面积,只需引力的方向是沿着行星与太阳的联线即可,不问引力大小与距离有什么关系。假如行星的轨道为一椭圆,而太阳处于椭圆的一焦点上,那么牛顿的数学推理能够证明引力的强弱必须同太阳和行星的距离的平方成反比。在绕日运行各行星的物质同样受到太阳引力影响的假设下,数学方法也足以证明开普勒的第三定律,即任何两颗行星周期的平方同它们轨道长轴的立方成正比。通过进一步的研究,牛顿发现了天体力学中的许多奥秘。他认识到不但大天体象太阳、地球、月球按平方反比律互相吸引,而且宇宙间的每个质点和其他质点间也是以平方反比律互相吸引的。从这假设出发,牛顿证明了任何层层均匀的球体,它对外的引力可以用同质量的质点放在它中心的位置来替代。 牛顿还用万有引力原理说明了潮汐的各种现象,指出潮汐的大小不但同朔望有关系,而且同太阳的引力也有关系。牛顿还从理论上推测,地球的两极较扁,而岁差就是由于太阳对赤道突出部分的摄动而造成的。 牛顿的天体理论的局限性在于,他把天体运动归之于起始推动力,归之于上帝。
  牛顿的许多发现都收在他的不朽杰作《自然哲学的数学原理》一书中。该书于1687年问世。一个崭新的天文学分支:天体力学便由此而诞生了。

哈雷(Halley Edmond,1656.11.8-1742.1.14),英国天文学家和数学家。
哈雷生逢以新思想为基础的科学革命时代,1673年进牛津大学王后学院。1676年到南大西洋的圣赫勒纳岛测定南天恒星的方位,完成了载有341颗恒星精确位置的南天星表,记录到一次水星凌日,还作过大量的钟摆观测(南半球钟摆旋转的方向与北半球相反)。
  1678年哈雷被选为皇家学会成员,并荣获牛津大学硕士学位。1684年,他到剑桥向牛顿请教行星运动的力学解释,在哈雷研究取得进展的鼓舞下,牛顿扩大了他对天体力学的研究。
  哈雷具有处理和归算大量数据的才能,1686年,他公布了世界上第一部载有海洋盛行风分布的气象图,1693年,发布了布雷斯劳城的人口死亡率表,首次探讨了死亡率和年龄的关系,1701年,他根据航海罗盘记录,出版了大西洋和太平洋的地磁图,1704年,他晋升为牛津大学几何学教授。
  1705年,哈雷出版了《彗星天文学论说》,书中阐述了1337-1698年出现的24颗彗星的运行轨道,他指出,出现在1531、1607和1682年的三颗彗星可能是同一颗彗星的三次回归,并预言它将于1758年重新出现,这个预言被证实了,这颗彗星也得到了名字-哈雷彗星。1716年他设计了观测金星凌日的新方法,希望通过这种观测能精确测定太阳视差并由此推算出日地距离,1718年,哈雷发表了认明恒星有空间运动的资料。1720年继任为第二任格林威治天文台台长。

哈勃(Hubble Edwin Powell,1889.11.20-1953.9.28),美国天文学家,河外天文学的奠基人和提供宇宙膨胀实例证据的第一人。
  哈勃在芝加哥大学学习时,受天文学家海耳启发开始对天文学发生兴趣。他在该校时即已获数学和天文学的校内学位;但毕业后却前往英国牛津大学学习法律,1913年在美国肯塔基州开业当律师。后来,他终于集中精力研究天文学,并返回芝加哥大学,在该校设于威斯康星州的叶凯士天文台工作。
  在获得天文学哲学博士学位和从军参战以后,他便开始在威尔逊天文台(现属海耳天文台)专心研究河外星系并作出新发现。他在1922~1924年期间发现,星云并非都在银河系内。哈勃在分析一批造父变星的亮度以后断定,这些造父变星和它们所在的星云距离我们远达几十万光年,因而一定位于银河系外。这项于1924年公布的发现使天文学家不得不改变对宇宙的看法。
  1925年,他根据河外星系的形状加以分类,探究它们的内涵和亮度的型式。在研究星系的过程中,又作出第二项重大发现:星系看起来都在远离我们而去,且距离越远,远离的速度越高。
  这一发现影响深远:过去一直认为宇宙是静止的,现在发现宇宙在膨胀,并且更重要的是,他于1929年还发现宇宙膨胀的速率是一常数。这个被称为哈勃常数的速率就是星系的速度同距离的比值。
  但哈勃在计算这一常数中有错误,根据他的计算,银河系似乎大于其他星系,而且整个宇宙的年龄低于地球的实测年龄。后来其他的天文学家修改了哈勃的计算,挽救了他的理论并使人们认识到,宇宙已按常数率膨胀了100~200亿年。他对天文学的发展作出了极大的贡献,直到晚年仍继续积极观测星系。

史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)1942年1月8日出生于英国的牛津,这是一个特殊的日子,现代科学的奠基人伽利略正是逝世于300年前的同一天。
  霍金在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生,这时他被诊断患了"卢伽雷病",不久,就完全瘫痪了。1985年,霍金又因肺炎进行了穿气管手术,此后,他完全不能说话,依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈;看书必须依赖一种翻书页的机器,读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读……
  霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中,成为世界公认的引力物理科学巨人。霍金在剑桥大学任牛顿曾担任过的卢卡逊数学讲座教授之职,他的黑洞蒸发理论和量子宇宙论不仅震动了自然科学界,并且对哲学和宗教也有深远影响。
  从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,霍金对量子宇宙论的发展作出了杰出的贡献。他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的"第一推力"问题。他的宇宙模型是一个封闭的无边界的有限的四维时空--不需要上帝的第一推力,宇宙的演化完全取决于物理定律。
  耐人寻味的是,霍金的宇宙论事实上使上帝没有存身之处,但梵蒂冈教廷仍对他表示了敬意。在承认了对伽利略审判的错误之后,教廷科学院又选举霍金为该院院士。世俗的偏见和神学的权威,都不能阻挡科学的透射力。
  霍金坚信,关于宇宙的起源和命运的基本思想可以不用数学来陈述,而且没有受过专业训练的人也能理解。他曾在通俗演讲里,生动地向听众解释"利用光速,从'黑洞'进去,从'白洞'到宇宙另一区域去作时空旅行"的设计,是有趣的科学幻想,而现实却是难以做到的简明道理。经过数年的辛勤写作和修改,于1988年4月正式出版宇宙论科普著作《时间简史》。书中引导读者遨游外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、大统一理论、"带味"粒子和"自旋"的粒子、反物质、"时间箭头"等进行探索。《时间简史》,已用33种文字发行了550万册,如今在西方,自称受过教育的人若没有读过这本书,会被人看不起。   医生曾诊断身患绝症的霍金只能活两年,他之所以能支持到今天并取得卓越成就,最主要的是他具有强烈的使命感和极其坚强的意志。霍金的一生,是人类意志力的记录,是科学精神创造的奇迹。

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