版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們
2022年8月21日,是人類歷史上第一架望遠(yuǎn)鏡展出的413周年紀(jì)念日。1609年,伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡,并用來(lái)觀測(cè)天體。1610年1月7日,伽利略用自制的天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星,為哥白尼學(xué)說(shuō)找到了確鑿的證據(jù),標(biāo)志著哥白尼學(xué)說(shuō)開(kāi)始走向勝利。
借助于望遠(yuǎn)鏡,伽利略還先后發(fā)現(xiàn)了土星光環(huán)、太陽(yáng)黑子、太陽(yáng)的自轉(zhuǎn)、金星和水星的盈虧現(xiàn)象、月球的周日和周月天平動(dòng),以及銀河是由無(wú)數(shù)恒星組成等等。這些發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了天文學(xué)的新時(shí)代。
公元1609年,在歐洲兩處相距352公里的城市中幾乎同時(shí)發(fā)生了兩件意義深遠(yuǎn)的事情。第一件事是38歲的開(kāi)普勒出版了《新天文學(xué)》一書(shū),正式向世人宣布了行星運(yùn)動(dòng)第一和第二定律。第二件事發(fā)生在意大利的威尼斯,1609年的8月21日,意大利科學(xué)家伽利略展出了人類歷史上第一架按照科學(xué)原理制造出來(lái)的望遠(yuǎn)鏡。
其實(shí)最早發(fā)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡秘密的不是伽利略,而是一位叫利波希的荷蘭眼鏡商人。這個(gè)人在制造鏡片的時(shí)候,把一塊凸透鏡和一塊凹透鏡合在一起往外看,遠(yuǎn)處的東西就變近了。
伽利略對(duì)這個(gè)發(fā)現(xiàn)很感興趣,他用數(shù)學(xué)進(jìn)行計(jì)算,研究用什么樣的鏡片、怎樣組合在一起效果比較好。最后,伽利略做了兩根管子,一根管子的一端放凸透鏡,另一根管子的一端放凹透鏡,其中一根稍微細(xì)一點(diǎn),正好可以套在另一根管子里面,能夠自由滑動(dòng)。這樣觀察的時(shí)候,就可以來(lái)回調(diào)節(jié),選擇合適的距離。經(jīng)過(guò)反復(fù)的研制和試驗(yàn),終于在1609年發(fā)明了世界上第一架能放大32倍的望遠(yuǎn)鏡。
至于望遠(yuǎn)鏡的真正價(jià)值,是由伽利略的科學(xué)實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)的。1609年,正在威尼斯的伽利略,從朋友的信中了解到利珀希制造望遠(yuǎn)鏡的消息后,他回到帕多瓦就動(dòng)手制作天文望遠(yuǎn)鏡。不到3個(gè)月的時(shí)間,這位45歲的教授已經(jīng)仿造出了兩架望遠(yuǎn)鏡,更不同尋常的是,他不光是把它們當(dāng)作文人墨客、富商巨賈們尋歡作樂(lè)的玩具,只是看看遠(yuǎn)山風(fēng)景,而是把它指向了星空。從此,一扇通往宇宙奧秘的大門在天文學(xué)家面前打開(kāi)了。
1609年12月,伽利略用他自制的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)月球。他發(fā)現(xiàn)月球表面并非像亞里士多德說(shuō)的那樣完美無(wú)缺,而是坑坑洼洼,凹凸不平。月球上布滿了一些四周高、中間低的環(huán)形結(jié)構(gòu),這就是后人所稱的“環(huán)形山”。更重要的是,他由此知道,月球并非是上帝創(chuàng)造的,天堂中的東西也不一定是盡善盡美的,他相信月球和地球一樣,是一個(gè)有著實(shí)地的世界,說(shuō)不定,在那些山洞內(nèi)還可能棲息著神秘的“月球人”呢。
接著,伽利略又把目標(biāo)指向了燦爛的星星,盡管在望遠(yuǎn)鏡里觀察“星星還是那個(gè)星星”,但星體明顯地變得更加明亮了,而且還出現(xiàn)了眾多原先肉眼無(wú)法見(jiàn)到的小星,由此他也成為世界上最早識(shí)破漫漫銀河奧秘的人——這不是“牛奶路”,而是無(wú)數(shù)星體交織在一起的光輝。這一切也使他相信,哥白尼所說(shuō)的“恒星離我們極其遙遠(yuǎn)”可能是句至理名言,不然為什么望遠(yuǎn)鏡無(wú)法把它們放大呢。
伽利略的目光又投向了行星。1610年1月7日,他已見(jiàn)到了木星那淡黃色的小小圓面,這說(shuō)明行星確實(shí)比恒星近得多。同時(shí)他馬上又發(fā)現(xiàn)木星旁邊始終有4個(gè)更小的光點(diǎn),它們幾乎排成一條直線,連續(xù)幾個(gè)月的跟蹤觀測(cè)使他確信,像月亮繞地球那樣,它們都在繞木星轉(zhuǎn)動(dòng),應(yīng)當(dāng)是木星的衛(wèi)星。這說(shuō)明,不是所有天體都在繞地球!所以也就成為哥白尼日心說(shuō)的第一個(gè)觀測(cè)依據(jù)。
為了紀(jì)念伽利略這個(gè)發(fā)現(xiàn),后人還把這4個(gè)比較大的木星衛(wèi)星稱為“伽利略衛(wèi)星”。除了木衛(wèi)二略小于月球外,其他3顆都比月亮還大,而木衛(wèi)二則是天文學(xué)家的掌上明珠,因?yàn)樗谋鶎又掠兄梢簯B(tài)水組成的海洋!
1610年,他又發(fā)現(xiàn)了金星存在陰晴圓缺的位相變化。這一發(fā)現(xiàn)有力證明了哥白尼日心說(shuō)的正確性。他把新的發(fā)現(xiàn)寫成《星界的報(bào)告》一書(shū),這本書(shū)的出版引起了巨大的反響。然而,神學(xué)家們卻咒罵望遠(yuǎn)鏡是“魔鬼的發(fā)明”,伽利略也因宣傳日心說(shuō)而受到教會(huì)的迫害。但他的成就開(kāi)辟了科學(xué)的道路,動(dòng)搖了宗教的統(tǒng)治地位,伽利略本人也成了近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的奠基人。
伽利略是為維護(hù)真理而進(jìn)行不屈不撓斗爭(zhēng)的科學(xué)戰(zhàn)士。當(dāng)時(shí),人們爭(zhēng)相傳頌:“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸,伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙”****。
恩格斯稱他是“不管有何障礙,都能不顧一切而打破舊說(shuō),創(chuàng)立新說(shuō)的巨人之一”。史蒂芬·霍金說(shuō):“自然科學(xué)的誕生要?dú)w功于伽利略,他這方面的功勞大概無(wú)人能及。”
綜編:科普中國(guó)、“宇宙時(shí)空”微信公眾號(hào)
歡迎掃碼關(guān)注深i科普!
我們將定期推出
公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物!