踏在巨人的足印上

□ 杨光宇

踏在巨人的足印上

□ 杨光宇

牛顿很谦虚，他说自己的成就，是“站在巨人的肩膊上”取得的。前人的这种科学精神，对我这个后学而言，带来不少激励和启发。2013年夏天，我意外地造访了一位天文巨人——天王星发现者威廉·赫歇尔（William Herschel）在英国 Bath镇的故居纪念馆，有机会踏在巨人的足印上。我是在计划去英国前，想起了多年前在《天空与望远镜》杂志中看到过介绍赫歇尔故居纪念馆的文章，于是决定前去瞻仰一番。

图3 威廉·赫歇尔的铜像

走进小镇

小镇Bath位于伦敦西面约两小时车程，纪念馆位于镇内一条窄窄的车路上，毫不起眼(图1）。地面一层重点是赫歇尔1781年发现天王星时使用的6.2吋口径牛顿反射式望远镜复制品（图2），客厅中有赫歇尔的铜像（见图3）和生前用过的乐器，土库陈列了他当年磨镜用过的工具（图4）。步行而出是一个细小雅致的后花园（图5），是他做观测发现天王星的地方。站在这个精致的小花园里，我激动不已，终于有机会立在巨人的足印之上！

图5 纪念馆的后花园

重读赫歇尔

赫歇尔本身是德国人，1 9岁移居英国，由于精通音乐，于是以此为生。据美国著名彗星发现者大卫·利维所写的《宇宙大发现》（Cosmi c D iscovery）一书指出，赫歇尔在日记提过：“1773年5月1 0日，在书局买了一本天文书和星历表”，从此，35岁的他开始爱上了天文学。

由于直到1784年，才由天文学家约翰·古德利克（John G oodri cke）提出变星是由物理双星掩食而成，赫歇尔时代的天文学家大多以为双星是视觉双星，也错误地以为每颗恒星绝对亮度基本相同，故此一对视觉双星中，光星便比暗星近得多，赫歇尔试图用暗星做背景而测出光星的视差，从而算出光星的距离。于是他用自己磨制的6.2吋口径望远镜做全天搜寻双星，并记录它们的相对位置。结果出乎他意料之外，原来不少视觉双星其实是在引力作用下互相牵引的物理双星，它们围绕着彼此的重力中心公转，观察者可以见到一颗恒星围着另一个恒星在旋转，更能通过运转周期测出它们的总质量！这也证明了牛顿的万有引力定律在太阳系外仍然适用！科学就是这样奇妙，纵使前设错误，有时仍可得出有用的科学结论！

也就是在这个巡天观测过程中，赫歇尔发现了亮度达6等（基本上肉眼可见)的天王星！由于之前没有人想过土星之外还有未被发现的行星，赫歇尔起初以为自己只是发现了一颗彗星。后来经过长期测量其位置，算出了这个天体的轨道、半径、绕日公转周期，天王星是太阳系第七大行星的事实才被确立。

图6 1704年出版的光学巨著 Opticks

文字的影响

上文提过，赫歇尔由音乐家变为天文学家，在于35岁时他在书局看到的一本天文书。笔者一直在想，是什么书有这种魔力？俗语说：“读万卷书，行万里路”，笔者终于在这次行程中，在纪念馆二楼找到了这个问题的答案。答案就是于1704年出版的牛顿62岁时写成的光学巨著 O pt icks，写光在不同媒介中的反射、折射和颜色。

笔者也是半个文字人，这个美丽的故事，彰显了文字的功用，给我带来不少希望和鼓舞。

见贤思齐

在亚利桑那州七年，我一向是用对准极轴的固定计算机望远镜做观测， 目视经验不多，印象中更从未见过天王星。

201 3年8月28日，天晴。见贤思齐，我也想拍一次天王星。先用智能手机SkySafari找出天王星位置，5.7等的天王星位于双鱼座 (Pisces)内，下弦月在其东边低悬（图7A）。由于只是用数码相机，赤经、赤纬位置也不管用，设ISO 1 600 ，向东方拍了一张曝光20秒的照片，先认出下弦月的位置，再在下弦月的右上方找出白羊座 (Aries) 的三颗亮星，用比例及角度锁定天王星所在附近天区，对比图7B和相片图7C，便可轻易找到天王星。拍摄天王星的时候刚巧有薄云在天王星前，被在左下方约45度的下弦月月光照亮，更添一点诗意。

就是这样，我终于见到了天王星，虽然比前辈发现迟了232年。

（责任编辑 张恩红）