二、第谷发现新星 

1546年第谷·布拉赫生在丹麦的斯甘尼亚省的一个律师大家庭,他的祖籍是瑞典,但在丹麦定居了很多年了。他从小受到他伯父左治的关爱和影响。在第谷13岁时,他被送到哥本哈根去读书,他的伯父,1560年,通过一次日偏食的观测,使十四岁的第谷迷上了天文学,但是他的伯父不希望第谷研究天文学而是希望他成为一个律师,可是第谷并不热心于此。

1562年,伯父把第谷送到莱比锡大学,要他学习法律,还派了一个比第谷大四岁的家庭教师米德尔一同前往,伯父要这位教师一方面监视第谷,不让他研究天文学,另一方面教他辞令学,为当律师作准备。但是,第谷没有接受伯父的劝告,继续努力学习数学和天文学理论,夜里经常偷偷地起床观测天象。其实一个人的兴趣在他的一生中起着很大的作用。他专门花了很长的一段时间研究行星。通过对行星的星空方位的观察和计算,他发现当时记载行星运动的通用星图有严重的错误。为了学到更多的关于天文学方面的知识,他又去罗斯托克的大学学习。

19岁时,风华正茂第谷得到了伯父给他的一笔很大的遗产,一心想做出一些与众不同的事。他一度浪费了不少宝贵的时间在星相学和炼金术上,但机遇最终降临到他的头上。157211月的某夜里,他与他的马夫都看见了以前从未见过的仙后星座中的一个新星,第谷兴奋极了,他这样记录道:“晚间太阳落山以后,按照习惯,我正观看睛空上的繁星,忽然间我注意到一颗新的异常的星,光亮超过别的星,正在我头上照耀,因为自从孩子的时代以来,我便认识天上所有的星星,我很想知道在天空中的哪一个区域不会有星…”

一直以来,人们认为恒星几乎是不变的。他起初甚至怀疑亲眼所见的是否真的,但以后每晚都出现了,他才相信自己没有搞错,开始仔细地观察记录。这颗星体先是越来越亮,直到远比金星更亮,甚至在白天也看得见,然后,慢慢地暗淡不去,最后在视野中完全消失。当时,望远镜还没有发明,第谷的细心观察使得他得到了回报!1573年,他发表一篇论文——《新星》。这颗新星的发现,动摇了亚里士多德天体不变的学说。

这时,他在瑞士的巴塞尔结了婚,并接受了丹麦腓特立二世邀请,留在丹麦工作。丹麦腓特立二世为他在哥本哈根附近的胡思岛建成了天文台,该天文台是当时世界上最完备的,拥有四个观象台,一个图书馆,一个实验室和包括一个印刷厂在内的附属设施。第谷自己设计制造了观象台的全部仪器,其中较大的一台是精度较高的象限仪,被称为第谷象限仪。第谷对观测精度要求十分严格,不断改进仪器和测量方法,因此他所进行的天体方位的测量,其精度是比较高的,是哥白尼的20倍。第谷想精确测量出长时期从地球上所看到的星体的位置,并想由此而给出一幅星体位置确实的天体图来。他测量了777颗恒星的位置,其误差不多于四弧分;第谷还测量了行星的运动,发现了许多新的观象,如月球运动的二均差,赤夜角的变化,以及岁差的测定等;他对1577年出现的慧星也很感兴趣,他曾在相距甚远的两地对慧星的观测数据进行比较,发现没有差别,而对月亮的观测数据时有差别,由此便断定慧星比月亮远很多。在这以前,慧星被认为可能在近处,也许就在地球的高层大气之上。当时望远镜还没有被发明,观测所使用的仪器很简单的,第谷能观测如此之多的星体、达到如此高的精度,可以想象他是怎样一位超群出众了不起的观察家了,可以说第谷是一位近代天文学的创立者。

自己制造的仪器,自己就能准确把握、巧妙应用、严密控制,哪怕是粗糙的设备,只要把极限的潜力全部发挥出来,就可能得到别人得不到的珍贵资料,奠定科学创新的基础。

第谷工作的天文台吸引了很多人慕名前来参观,也得罪了一些人。有一次,第谷得罪了前来参观的未来新国王——丹麦王子基利斯,当基利斯即位以后,就开始了对第谷的报复,先是掐断天文台的经济来源,后来又肆意攻击和否定第谷的工作,1590年,第谷被迫离开工作了二十年的胡恩岛,愤怒地离开了丹麦,到布拉格的天文台工作。

第谷只在布拉格工作了六年,便慧眼独具地发现了开普勒。1607年,重病的第谷,把开普勒请到床边,作了临终的瞩托,第谷说:“我一生之中,都是以观察星辰为工作,我要得到一份准确的星表…现在我希望你能继续我的工作,我把存稿都交给你,你把我观察的结果出版出来,题名为《鲁道夫天文表》…”这样开普勒有幸继承了老师辛劳一生留下的全部观测资料和设备。这对开普勒后来取得巨大成就,起了重要的作用。第谷的亲属对开普勒占有上述资料一直耿耿于怀,然而,历史告诉我们,这批资料落入开普勒手中,可以说是上帝的安排。这本天文表,经开普勒的精心整理和千方百计地筹集印刷资金,直到1627年才正式出版,在以后一百多年的时间里,航海学家们都乐于采用《鲁道夫天文表》,因为它是有史以来最精确的一份天文表。

第谷一直有丰厚的收入,以保证他的生活和研究。但这并不是因为他是一位出色的天文学家,而是职业的占星术士,当时的占星术具有很高的地位。

第谷在天文历史上以观测精密而著称,是一个善于“看”的人。清醒地知道要认识行星运动的规律,积累高度精确测量数据的重要性,并身体力行地测出了大量的原始精确的数据。第谷却提倡地心说,并试图改进它,未能接受哥白尼的日心说。在他的地心说里,行星绕着太阳转,而太阳又绕着地球转。但是,第谷坚持不懈,一丝不苟地进行科学观察的精神,将永远地载入科学史册;他本身取得的巨大成就和留给开普勒的大量资料,推动了天文学向近代科学发展。

第谷这种对现象和事实进行准确观察和记录的精神,是现代科学思想的典范。科学上最重要的是对真实世界详尽、周密、透彻的观察,至于理解和解释,只能尽力而为。要充分理解一个问题往往需要几十年、几百年、甚至几千年,而今天我们能把握的只有得到真实、可靠的事实。如果不能创新和突破,就认真地积累真实的资料,为他人和后人奠定基础。