天文學家之林

天文學家之林

天文學家之林

  

在那些觀測天文學家中,最值得一說的是阿里斯塔克斯、厄拉多塞和喜

帕恰斯。

阿里斯塔克斯(公元前 310~前 230 年)生於愛琴海中的薩摩斯島,曾

就學於雅典學園。他不但是一個精細的觀察者,而且還是一位天才的理論家。

他對宇宙的看法與眾不同。他認為太陽和恆星都是不動的,地球和行星

圍繞著太陽旋轉,地球又繞自己的軸每天自轉一週。

他還認為,我們在地球上看不出恆星相對位置的變化,是因為恆星與地

球的距離比起地球運動的軌道大得多的緣故。

阿里斯塔克斯的這種理論與後來的哥白尼的太陽中心說已十分接近。但

是他不但不被人所理解,並且當即就認為是瀆神,因此他受到了控告。

阿里斯塔克斯還有一項歷史性的貢獻,就是運用幾何論證法測定太陽和

月球對地球的近似比值。這個方法在理論上很巧妙,但由於儀器和其它因素

的限制,測出的數據不夠準確。現在我們來介紹這一方法。

這一方法是,設太陽、地球、月亮為 WTXT S、E、M 在月亮正好是半圓

時,此時太陽光線直射到月亮上,那麼此時的∠EMS=90°,那麼△SME 是直

角三角形。

這時,阿里斯塔克斯又利用儀器測得∠MES 為 87°,再用正弦函數,即可

算出太陽到地球(即 ES)和地球到月亮(即 EM)的比值。他算出的結果是

ES:EM≈18~20 之間。

比值算出後,如果已知月地距離 EM,那麼 MS 也就得出。這個方法的原

理是如此簡明,所以直到 1800 年還在為天文學家所用。

阿里斯塔克斯算出的結果和現代精確的結果相比,相差很大,但他的開

創性的工作是很有意義的,他為後來者奠定了牢固的基礎。

在他之後,哲學家、詩人、天文學家厄拉多塞對天文學的發展也作出了

重大貢獻。

厄拉多塞(前 275~前 195)生於利比亞。曾就學於亞力山大、雅典等城

市,他是阿基米德的朋友。在公元前 225 年擔任亞力山大圖書館的館長。

厄拉多塞在擔任館長期間,在學院的走廊裡裝上用來做天文觀測的渾

儀。其中有一個用來演示黃道(地繞日每年運動的平面)和赤道(赤道平面)


研究中得出四季長短不等的結論,並求得一年為 再減去 / 日。他的365 l 300

的相交情況。


他最傑出的成就就是測量地球的周長,這個測量的方法極其簡單,但得

出的結果卻很精確。

他選擇了緯度不同的兩個城市,一個是埃及的塞恩,另一個是亞歷山大

城。夏至這一天,他和助手分別同時在兩個城市測量太陽的角度。

當天在塞恩,陽光直射入井底;而在亞歷山大城,這個角度為 7.2°。

厄拉多塞明白,這個角就同兩城的緯度之差相對應。

於是他斷言:地球的周長就等於塞恩和亞歷山大城的距離(5000)乘上

360°/7.2°,求得地球周長是 25 萬希臘裡。

而 25 萬希臘裡折成公制即是 39600 公里,同現在的 40000 公里相差無

幾,這真是令人驚歎不已。

在厄拉多塞之後一百多年,又出現了一位被譽為“天文學之父”的偉大

科學家。他就是喜帕恰斯。

喜帕恰斯(前 190~前 125)生於畢迪尼亞,他是古希臘著名的天文學家、

地理學家、數學家。他曾長期在羅得島上進行天文觀測。可惜他的許多重要

著作已遺失。

這位天文學家之父,為方位天文學奠定了穩固的基礎。他從古代觀測的

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年誤差只有 6 分鐘。

他還用視差法,求出月地距離。就是在月食時用月球的視直徑和地球影

子的直徑相比較,從而運用三角形方法計算出月地距離。

喜帕恰斯還把幾個世紀內太陽和月亮的運動編成精密的數學表,用這些

表來推算月食和日食。這個工作是以前許多代學者曾經努力,但沒能取得成

功的。

他還為了測量的需要,創造了當時完全不知道的三角學,甚至球面三角

學。

大約在公元前 130 年左右,有一顆新星爆發,這件事促使了喜帕恰斯編

造了西方歷史上第一個記載恆星的星表。

他對這些恆星在天球上的位置做了精密的測量,目的是將來有奇異的天

象出現時,能夠確定其位置,同時也能發現恆星間的相對的運動。

事實上他的確通過這一工作發現了恆星運動。喜帕恰斯製成的這個星表

共包含 1025 顆星,記載了恆星在星座間的分佈和它們的亮度。他的後繼者託

勒密把它抄寫在自己的著作裡。

喜帕恰斯不愧為知識上的巨人,他還發現以經緯度測定地球上地點的方

法和由極點向赤道面投影的製圖法。他將前人的觀測和自己的星表相比較,

又發現了分點歲差。

他指出,這種歲差是由於黃道和赤道的交點緩慢移動所產生的。

喜帕恰斯給後代留下了大量的行星觀測資料和對各個行星的觀測數據


表,可以說,這是天文界不可多得的寶貴財富。但遺憾的是他一方面奠定了

天文學基礎,另一方面又為地心說開闢了道路。

他認為,地球是宇宙的中心,日月星辰等每一個天體都有一個軌道,即

“本輪”上運動,而這軌道又在一個更大的軌道即“均輪”上圍繞地球運動。

喜帕恰斯的這種錯誤理論指導著從托勒密(後面將要說到)到第谷的許

多傑出天文學家的工作,統治天文學界達 1600 年之久。

所以在天文學之父的喜帕恰斯身上,我們可以看到雙向性結局,這也許

是古代天文學上致命的弱點。

古希臘在天文學上成績巨大,與其他文明古國相比,它的理論性最強,

體系也最為完整、科學,方法上也達到了古代的高峰,它的影響也是具有深

遠意義的。


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