您的位置:首頁>正文

天文學銀槍小霸王——約翰·赫謝爾的故事

在《宇宙:時空之旅》(COSMOS:A SPACETIME ODYSSEY)第四集《天空中充滿了幽靈》(A Sky Full of Ghosts)的開場, 編劇講述了一個小小的故事:

已步入老年的威廉·赫謝爾和兒子約翰·赫謝爾, 走在英國的海灘邊。

“父親?你相信有幽靈嗎?”約翰問。

“為什麼不信?當然信, 我的兒子”

“為什麼信呢?我從來沒見到過幽靈。 ”

“哦, 不不不, 不是人類的幽靈, 不完全一樣, 但是你抬頭看天, 我的孩子, 天空中充滿了幽靈。 ”

“天空中只有星星啊, 爸爸, 我不明白。 ”

影片赫謝爾父子的劇照(資料圖)

“每一顆發光的星星都是一顆太陽, 甚至比太陽還大還亮。 想像一下, 他們離我們有多遠啊!你把太陽縮小到像星星那麼小而黯淡的一顆, 來自星星的光芒傳播速度非常快, 甚至比什麼都更快, 嗯, 也許也不是無限快。 從它們的光芒發出到傳播到我們這裡, 要花很長很長的時間。 離我們最近的星星, 可能需要旅行幾年, 對另外一些星星, 可能需要幾世紀,

有些星星實在太遠了, 可能需要千萬年才能到達地球。 等星星的光到達地球, 我們看到的只是他們的幽靈, 我們看到它們的光, 可是星星們自己早就在很久很久以前死去了。 孩子, 我們看到的是比任何人類還要久遠的時間——從幾百萬年前穿越到過去。 ”

威廉·赫謝爾可能是第一個意識到天文望遠鏡是一部時光機器的人。

赫謝爾天文博物館陳列的天文望遠鏡。 (資料圖)

威廉和卡洛琳兄妹的故事我們在上一集《天文學的傳奇一家:赫謝爾家族》中談及, 今天我們講述的是威廉的兒子:天文學銀槍小霸王約翰·赫謝爾的故事。

約翰·赫謝爾出生於1792年3月7日的英格蘭白金漢郡。 老爹威廉·赫謝爾忙了大半輩子天文學和音樂, 終於想起來要為人類文明繁衍作出貢獻, 於是娶了一個富商家的大齡女青年瑪麗·皮特。 並且兩人分別在55歲和42歲時候終於老來得子, 生下來了天文學小霸王約翰·赫謝爾。

威廉•赫謝爾畫像。 (維琪百科)

晚生的孩子有一個高幾率的特點:極其聰明。 約翰就是這樣的人, 更是由於老爹終於在英國立足成為貴族, 約翰簡直就是一個高富帥星二代。 聰明的天賦加上優越的家境給了約翰極大的幫助, 縱觀約翰的一生, 總而言之就是——小霸王!不走尋常路!

約翰小時候就上了伊頓公學, 然後17歲就考上了劍橋大學……17歲!!!劍橋!!!我覺得寫到這裡,

約翰就已經比我們許多人一輩子都超越太多。

約翰在劍橋認識了許許多多的巨巨牛人們, 當然約翰本身就是巨巨, 他在劍橋主攻數學。 在1813年, 21歲的約翰就拿下了劍橋大學的史密斯獎(Smith's Prize), 這個獎每年在劍橋大學物理和數學系中只會頒給最優秀的兩個學生, 後來被稱為諾貝爾獎的小小練兵場, 例如後世的阿蘭•圖靈、威廉•卡文迪許、 JJ•湯姆森等科學史巨匠在學生時代都得過這個獎。 你以為僅僅拿了這個獎就能是小霸王了嗎?在這一年, 約翰隨手寫了篇數學論文投給英國皇家科學會, 於是就 被立即吸收為會員了……

按照上面寫的那些, 約翰的人生應該是成為一名名垂青史的數學家。 約翰畢業時, 老爹威廉·赫謝爾拍拍他的肩膀:“兒子,我給你找好了一份教會的工作,錢多事少離家近,有身份有社會地位,最重要的是有足夠的閒置時間讓你研究自己想研究的科學。”

可是約翰拒絕了,小霸王怎麼能走尋常路!?

你猜猜約翰找了一份什麼工作呢?

他居然心血來潮去當了一名律師,不過幹了18個月又失去興趣了……隨後重新被母校劍橋大學聖約翰學院聘請,當了一名導師,還是學院數學主考官,約翰順便再拿了一個文學碩士學歷!

約翰的人生簡直成功的讓人髮指啊!可是我想說的是……比起這些……約翰真正牛掰的人生,還沒有開始,之前只是隨便玩玩遊戲人間。

年輕時候的約翰•赫謝爾。(資料圖)

約翰覺得在劍橋當老師很不開心,工作毫無挑戰性,小霸王怎麼能終日“碌碌無為”!?

威廉看出兒子的鬱鬱寡歡,於是便帶他去了英國的德文郡的道奇利度假,順便讓約翰幫助他觀測天文,因為威廉這時候已經78歲了,有點力不從心。父子兩人在 這段度假時光談心許久,雖然不知道他們談了什麼,或許就像片頭編劇所寫的父子之間的假想對話。但是這次度假成了約翰一生中的一個重要轉折。在1816年, 約翰最終發現,他想繼承父親的天文學事業。

不過從頭開始學一門學科,要從學徒工開始。約翰和他父親幾十年前踏上天文學征途時候的工作一 樣——先製作天文望遠鏡。他製作了一個直徑460毫米的反射式天文望遠鏡。接下來的幾年約翰更新了他父親留下來的雙星目錄,對每一對雙星都作了盡可能詳細的描述, 並將他們的結果發表在《皇家協會哲學會刊》上。他因此和另外一個工作夥伴被授予皇家天文學會的金牌和的法國科學院的拉蘭得金牌,他還發表了一篇關於“恒星視差”(Stellar Parallax)的論文。

當然了,作為約翰的本職工作:數學,小霸王也絕不放手,在1821年被英國皇家科學院授予了大名鼎鼎的“科普利獎”(Copley Medal)這個獎和諾貝爾獎簡直不相伯仲,看來約翰的人生並沒有改變啊……最終他還是順道成為了一名名垂青史的數學家!

銀質的科普利獎章。(資料圖)

當然在天文學的學習過程中,約翰對鏡子以及反射有了超乎尋常的研究。他在1823年就提出了的“隱形眼鏡”的概念,想要製作一種矯正透鏡,來更改人眼表面曲率,達到視力矯正的作用。這也可以說是未來“隱形眼鏡”的設計起源了。小霸王只有做不到沒有想不到!

作為一名天文學家,觀測地點是第一位的,約翰深感於英國不是最佳觀測地點,於是舉家搬到南非好望角,在這裡他對南半球的星空進行了深入的觀測,並且再次見證到了“哈雷彗星”的回歸、土星的衛星和太陽黑子。

當然小霸王總是在創造奇跡,在南非的幾年時間裡, 他和妻子瑪格麗特一起使用一種叫“投影描繪器”(Camera Lucida)的設備繪製了131種南非的海岬植物插圖……從此後約翰的名頭上又多了一個叫植物學家的抬頭……小霸王簡直無所不能!!

約翰•赫謝爾妻子瑪格麗特畫像。(維琪百科)

約翰和瑪格麗特的植物繪畫。(資料圖)

在1836年6月3日,有一個年輕的小夥子乘坐著“小獵犬號”(HMS Beagle)輪船來到南非開普敦拜訪約翰。約翰親切地接待了這名潛力無窮的年輕科學家。小夥子深受感動,在他的自傳中寫道:“赫謝爾爵士對自然科學的闡述燃起了我內心的渴望,我渴望今生能為構建自然科學的大廈做出哪怕最微不足道的貢獻!”

小獵犬號版畫。(資料圖)

後來他苦苦研究數載,最終出版了一本科學書,在這本書的開場白裡寫:“……我寫這本書的目的,在我看來,就好比是給那些不可思議事物的奧秘提燈點亮一般;這就是那些神秘之事的迷人之處——我們最偉大的一位哲學家曾經這麼說過。”

這裡的“最偉大的一位哲學家”指的是約翰,這本書名叫《物種起源》,這個小夥子就是後來大名鼎鼎的達爾文。哎呀,被嚇出一聲冷汗……小霸王簡直就是當時年輕科學家們的偶像男神!

年輕時候的達爾文(資料圖)

約翰隨後離開南非回到英國,出版了《1834-1838年好望角天文觀測結果》一書,為天文學南北半球恒星對比提供了重要素材,因此廣受讚譽,又因此項 成就,約翰於1847年拿到了第二次“科普利獎”。並被維多利亞女王授予從男爵的爵位。(Baronet,又譯准男爵,傳統簡寫是Bart,現代簡寫是 Bt)

在這本書裡,約翰提議命名了幾個使用到如今的土星衛星名: 土衛一(Mimas)、土衛二(Enceladus)、土衛三(Tethys)、土衛四(Dione)、土衛五(Rhea)、土衛六(Titan)、土衛 八。幾年後在1852年,他又提議命名了幾個使用到如今的天王星衛星:天衛一(Ariel)、天衛二(Umbriel)天衛三(Titania)、天衛四 (Oberon)。

土衛二(Enceladus)全景圖。(南方新聞網)

與其他行星衛星命名來源自希臘神話不同,所有天王星衛星的英語名字都是以威廉•莎士比亞或亞歷山大•蒲柏的作品中人物的名稱來命名的,這個傳統是從約翰開始並一直延用至今的,目的是為了紀念英國在天文學上的重要位置。

又嚇出我一聲冷汗啊,感覺小霸王這個稱呼已經無法形容約翰這個科學奇才了。

你以為約翰的成就到此為止了麼?

中年約翰·赫謝爾肖像。(資料圖)

天文學和行星觀測,仿佛就是一場穿越宇宙數百萬光年的旅行,許許多多星星或許早已死去,我們能看到的只是幾百萬年前他們發出的光芒,漫天星辰仿佛是幽靈 的博物館。不知道這種穿越時間的天文學經歷,是否使得約翰對保留時光印記尤為感慨,所以他的後半生都致力於研究如何把美好的記憶和珍貴影像保留下來。

約翰是“攝影”(Photography)這個單詞的發明者(1839年發明),次年他還創造了“正片”(Positive) “負片”(Negative)這兩個攝影的專用名詞。

人一生所有精力的都會從點串成線,約翰的植物學經歷也讓他發明了一些有趣的攝影成像方法:花汁印相法(Antyotype)藍曬法 (Cyanotype)、海波定影法(海波即硫代硫酸鈉)、鉑金印相法(Platinum prints)。約翰一向慷慨大度,並且毫不利己,從未想過想要從專利中獲得什麼,於是就把專利毫無保留地送給了一個好朋友:威廉•塔爾博特 (William Henry Fox Talbot)。可是福克斯毫無愧色地霸佔了這些專利。

藍曬法成像效果圖。(資料圖)

此時的約翰已經不再是小霸王,他也慢慢老去了。人生的後半階段,他還像他的前輩牛頓一樣,擔任了英國鑄幣廠廠長一職,因為實在不喜歡行政工作,隨後再次辭職。

他還為大英百科全書竭盡全力,並寫了最暢銷的天文學著作《天文學綱要》(Outlines Astronomy),這本書也是中國第一本翻譯的天文學著作。咸豐九年(1859年),李善蘭與英國偉烈亞力根據1851年的版本翻譯了此書,起名為《談天》

《談天》書影(資料圖)

約翰的一生是如恒星般光芒閃耀並且如鷹一般自由的一生。他做了自己最想做的事情,也收穫了最無價的珍寶——科學和自由。當然也有不少人吐槽和惋惜,認為約翰雖然為同時期最偉大的科學家,但是並沒有像先賢牛頓那樣,帶來劃時代的科學成就。約翰有個朋友曾經惋惜地說:“如果約翰把他的精力集中在一處,那他的 成就將會遠遠超過牛頓。”

1871年5月11,約翰去世,英國舉國哀悼,並且為他舉行了國葬。

四色定理的證明者之一泰勒(Peter Guthrie Tait) 曾這麼評價約翰:

“約翰•赫謝爾漫長而快樂的一生,每一天都在分享和增加他對科學的貢獻。”(Every day of Herschel's long and happy life added its share to his scientific services.)

約翰和牛頓一起長眠於英國西敏寺。與他的好基友達爾文的並排在一起。

約翰和達爾文在西敏寺的墓地照片(維琪百科)

人物小檔案:

約 翰·赫謝爾(John Herschel,1792-1871) 1813年畢業于劍橋大學,開始研究法律,旋即參與他父親天文學方面的工作。約翰•赫歇爾其他方面的興趣包括化學和照相術(他發明了很多有關照相的技術, 他提出了‘正片’和‘負片’等詞彙,至今仍為攝影家使用),他寫了一本科普書《天文學概要》於1849年出版,堪稱為當時的《時間簡史》,他在1837年維多利亞女王加冕典禮上被封為准男爵,1871年5月11日逝世於肯特郡。

參考資料:

央視紀錄片《自然之子——達爾文》

《John Herschel (1792–1871)》Colin A Ronan,

果殼網:《藍曬法:可能是最經濟的照片沖印方法》

http://www.guokr.com/article/79804/

Contact_lenses_history - Sir John Herschel

http://www.andrewgasson.co.uk/pioneers_herschel.htm

Herschel biography

http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Herschel.html

作者:水5郎

本文為蝌蚪五線譜原創,版權歸蝌蚪五線譜所有,任何媒體、網站或個人未經授權不得轉載,否則追究相關法律責任。申請轉載授權或合作請發送郵件至editor@kedo.gov.cn。

老爹威廉·赫謝爾拍拍他的肩膀:“兒子,我給你找好了一份教會的工作,錢多事少離家近,有身份有社會地位,最重要的是有足夠的閒置時間讓你研究自己想研究的科學。”

可是約翰拒絕了,小霸王怎麼能走尋常路!?

你猜猜約翰找了一份什麼工作呢?

他居然心血來潮去當了一名律師,不過幹了18個月又失去興趣了……隨後重新被母校劍橋大學聖約翰學院聘請,當了一名導師,還是學院數學主考官,約翰順便再拿了一個文學碩士學歷!

約翰的人生簡直成功的讓人髮指啊!可是我想說的是……比起這些……約翰真正牛掰的人生,還沒有開始,之前只是隨便玩玩遊戲人間。

年輕時候的約翰•赫謝爾。(資料圖)

約翰覺得在劍橋當老師很不開心,工作毫無挑戰性,小霸王怎麼能終日“碌碌無為”!?

威廉看出兒子的鬱鬱寡歡,於是便帶他去了英國的德文郡的道奇利度假,順便讓約翰幫助他觀測天文,因為威廉這時候已經78歲了,有點力不從心。父子兩人在 這段度假時光談心許久,雖然不知道他們談了什麼,或許就像片頭編劇所寫的父子之間的假想對話。但是這次度假成了約翰一生中的一個重要轉折。在1816年, 約翰最終發現,他想繼承父親的天文學事業。

不過從頭開始學一門學科,要從學徒工開始。約翰和他父親幾十年前踏上天文學征途時候的工作一 樣——先製作天文望遠鏡。他製作了一個直徑460毫米的反射式天文望遠鏡。接下來的幾年約翰更新了他父親留下來的雙星目錄,對每一對雙星都作了盡可能詳細的描述, 並將他們的結果發表在《皇家協會哲學會刊》上。他因此和另外一個工作夥伴被授予皇家天文學會的金牌和的法國科學院的拉蘭得金牌,他還發表了一篇關於“恒星視差”(Stellar Parallax)的論文。

當然了,作為約翰的本職工作:數學,小霸王也絕不放手,在1821年被英國皇家科學院授予了大名鼎鼎的“科普利獎”(Copley Medal)這個獎和諾貝爾獎簡直不相伯仲,看來約翰的人生並沒有改變啊……最終他還是順道成為了一名名垂青史的數學家!

銀質的科普利獎章。(資料圖)

當然在天文學的學習過程中,約翰對鏡子以及反射有了超乎尋常的研究。他在1823年就提出了的“隱形眼鏡”的概念,想要製作一種矯正透鏡,來更改人眼表面曲率,達到視力矯正的作用。這也可以說是未來“隱形眼鏡”的設計起源了。小霸王只有做不到沒有想不到!

作為一名天文學家,觀測地點是第一位的,約翰深感於英國不是最佳觀測地點,於是舉家搬到南非好望角,在這裡他對南半球的星空進行了深入的觀測,並且再次見證到了“哈雷彗星”的回歸、土星的衛星和太陽黑子。

當然小霸王總是在創造奇跡,在南非的幾年時間裡, 他和妻子瑪格麗特一起使用一種叫“投影描繪器”(Camera Lucida)的設備繪製了131種南非的海岬植物插圖……從此後約翰的名頭上又多了一個叫植物學家的抬頭……小霸王簡直無所不能!!

約翰•赫謝爾妻子瑪格麗特畫像。(維琪百科)

約翰和瑪格麗特的植物繪畫。(資料圖)

在1836年6月3日,有一個年輕的小夥子乘坐著“小獵犬號”(HMS Beagle)輪船來到南非開普敦拜訪約翰。約翰親切地接待了這名潛力無窮的年輕科學家。小夥子深受感動,在他的自傳中寫道:“赫謝爾爵士對自然科學的闡述燃起了我內心的渴望,我渴望今生能為構建自然科學的大廈做出哪怕最微不足道的貢獻!”

小獵犬號版畫。(資料圖)

後來他苦苦研究數載,最終出版了一本科學書,在這本書的開場白裡寫:“……我寫這本書的目的,在我看來,就好比是給那些不可思議事物的奧秘提燈點亮一般;這就是那些神秘之事的迷人之處——我們最偉大的一位哲學家曾經這麼說過。”

這裡的“最偉大的一位哲學家”指的是約翰,這本書名叫《物種起源》,這個小夥子就是後來大名鼎鼎的達爾文。哎呀,被嚇出一聲冷汗……小霸王簡直就是當時年輕科學家們的偶像男神!

年輕時候的達爾文(資料圖)

約翰隨後離開南非回到英國,出版了《1834-1838年好望角天文觀測結果》一書,為天文學南北半球恒星對比提供了重要素材,因此廣受讚譽,又因此項 成就,約翰於1847年拿到了第二次“科普利獎”。並被維多利亞女王授予從男爵的爵位。(Baronet,又譯准男爵,傳統簡寫是Bart,現代簡寫是 Bt)

在這本書裡,約翰提議命名了幾個使用到如今的土星衛星名: 土衛一(Mimas)、土衛二(Enceladus)、土衛三(Tethys)、土衛四(Dione)、土衛五(Rhea)、土衛六(Titan)、土衛 八。幾年後在1852年,他又提議命名了幾個使用到如今的天王星衛星:天衛一(Ariel)、天衛二(Umbriel)天衛三(Titania)、天衛四 (Oberon)。

土衛二(Enceladus)全景圖。(南方新聞網)

與其他行星衛星命名來源自希臘神話不同,所有天王星衛星的英語名字都是以威廉•莎士比亞或亞歷山大•蒲柏的作品中人物的名稱來命名的,這個傳統是從約翰開始並一直延用至今的,目的是為了紀念英國在天文學上的重要位置。

又嚇出我一聲冷汗啊,感覺小霸王這個稱呼已經無法形容約翰這個科學奇才了。

你以為約翰的成就到此為止了麼?

中年約翰·赫謝爾肖像。(資料圖)

天文學和行星觀測,仿佛就是一場穿越宇宙數百萬光年的旅行,許許多多星星或許早已死去,我們能看到的只是幾百萬年前他們發出的光芒,漫天星辰仿佛是幽靈 的博物館。不知道這種穿越時間的天文學經歷,是否使得約翰對保留時光印記尤為感慨,所以他的後半生都致力於研究如何把美好的記憶和珍貴影像保留下來。

約翰是“攝影”(Photography)這個單詞的發明者(1839年發明),次年他還創造了“正片”(Positive) “負片”(Negative)這兩個攝影的專用名詞。

人一生所有精力的都會從點串成線,約翰的植物學經歷也讓他發明了一些有趣的攝影成像方法:花汁印相法(Antyotype)藍曬法 (Cyanotype)、海波定影法(海波即硫代硫酸鈉)、鉑金印相法(Platinum prints)。約翰一向慷慨大度,並且毫不利己,從未想過想要從專利中獲得什麼,於是就把專利毫無保留地送給了一個好朋友:威廉•塔爾博特 (William Henry Fox Talbot)。可是福克斯毫無愧色地霸佔了這些專利。

藍曬法成像效果圖。(資料圖)

此時的約翰已經不再是小霸王,他也慢慢老去了。人生的後半階段,他還像他的前輩牛頓一樣,擔任了英國鑄幣廠廠長一職,因為實在不喜歡行政工作,隨後再次辭職。

他還為大英百科全書竭盡全力,並寫了最暢銷的天文學著作《天文學綱要》(Outlines Astronomy),這本書也是中國第一本翻譯的天文學著作。咸豐九年(1859年),李善蘭與英國偉烈亞力根據1851年的版本翻譯了此書,起名為《談天》

《談天》書影(資料圖)

約翰的一生是如恒星般光芒閃耀並且如鷹一般自由的一生。他做了自己最想做的事情,也收穫了最無價的珍寶——科學和自由。當然也有不少人吐槽和惋惜,認為約翰雖然為同時期最偉大的科學家,但是並沒有像先賢牛頓那樣,帶來劃時代的科學成就。約翰有個朋友曾經惋惜地說:“如果約翰把他的精力集中在一處,那他的 成就將會遠遠超過牛頓。”

1871年5月11,約翰去世,英國舉國哀悼,並且為他舉行了國葬。

四色定理的證明者之一泰勒(Peter Guthrie Tait) 曾這麼評價約翰:

“約翰•赫謝爾漫長而快樂的一生,每一天都在分享和增加他對科學的貢獻。”(Every day of Herschel's long and happy life added its share to his scientific services.)

約翰和牛頓一起長眠於英國西敏寺。與他的好基友達爾文的並排在一起。

約翰和達爾文在西敏寺的墓地照片(維琪百科)

人物小檔案:

約 翰·赫謝爾(John Herschel,1792-1871) 1813年畢業于劍橋大學,開始研究法律,旋即參與他父親天文學方面的工作。約翰•赫歇爾其他方面的興趣包括化學和照相術(他發明了很多有關照相的技術, 他提出了‘正片’和‘負片’等詞彙,至今仍為攝影家使用),他寫了一本科普書《天文學概要》於1849年出版,堪稱為當時的《時間簡史》,他在1837年維多利亞女王加冕典禮上被封為准男爵,1871年5月11日逝世於肯特郡。

參考資料:

央視紀錄片《自然之子——達爾文》

《John Herschel (1792–1871)》Colin A Ronan,

果殼網:《藍曬法:可能是最經濟的照片沖印方法》

http://www.guokr.com/article/79804/

Contact_lenses_history - Sir John Herschel

http://www.andrewgasson.co.uk/pioneers_herschel.htm

Herschel biography

http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Herschel.html

作者:水5郎

本文為蝌蚪五線譜原創,版權歸蝌蚪五線譜所有,任何媒體、網站或個人未經授權不得轉載,否則追究相關法律責任。申請轉載授權或合作請發送郵件至editor@kedo.gov.cn。

同類文章
Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示