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標 題: [轉載] [轉寄] 西方天文學簡史<續> isa
發信站: 臺北科技大學紅樓資訊站 (Tue Aug 11 09:35:07 1998)
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【 以下文字轉載自 ses 的信箱 】
【 原文由 ses 所發表 】
這一系列文章可以使剛進入天文學領域的同好對西方天文學的
發展有一個歷史性的認識。若有謬誤，請多指教。
前情提要：中世紀的歐洲由於宗教的壓迫，自然科學的進展不大，因此這個時期的天
文學重心便集中在阿拉伯。中世紀天文學最主要的成就是歲差的測定和曆
法的修正，在當時甚至已經有光學的研究出現。這些阿拉伯天文學的成就
，為哥白尼的新體系奠下了基礎。而哥白尼的名著『天體運行論』的出版
正揭示了科學革命的到來。
西 方 天 文 學 史 ＜第三集＞
當哥白尼的天體運行論一書出版後，日心學說就像漣漪一樣地向外傳布。如果我
們把今天源源不絕的科學成果比喻成自來水，那麼哥白尼就可以說是一位裝設水管的
工人，而把這個水龍頭扭開的人則是牛頓，但是其中有一些非常重要的人，他們告訴
牛頓水龍頭在哪裡。這些人把水龍頭的位置告訴牛頓，牛頓把水龍頭扭開，於是，科
學的成果便一直不絕的產生，這個水龍頭的流水不虞匱乏，因為它直接與真理的海洋
相連。
在哥白尼之後，出現了一位天文學史上舉足輕重的天文觀察家，也就是第谷。他
在其一生中以當代最最精確的精度觀測了天空中的行星，其精確程度可說是肉眼的極
限。他對天文學最重要的貢獻就是他窮畢生精力所累積的觀測資料，這些資料在他死
後由他的學生克卜勒繼承，而克卜勒也因為第谷的資料而發現了行星運動定律。其次
，第谷是一個地心說的擁護者，為了使地心說不至於完全潰敗，他也提出了一種介於
日心和地心說的行星運動體系，可惜的是他沒有成功，因為日心說畢竟『較符合』實
際的情況。在他一生觀測生涯當中，他也記錄、發現了以前所未見的天象，如歷史上
著名的『第谷之星』就是一顆爆發的超新星，這一個超新星的記錄使得人們意識到，
天空中的恆星並不是一成不變的，因此人類對於天堂的夢想有點幻滅。另外，他還發
現了月球運動中的『二均差』，這是一個預測月球運動的修正項。為了觀測的方便，
他本身也是一位天文儀器製造家，他的儀器使得當時的觀測精度達到肉眼的顛峰，只
有望遠鏡才能超越它。
說到第谷，就不能不談一談克卜勒了。他和第谷是師生關係，也是第谷最得力的
助手。克卜勒是一位天文學家，但是因為他的家境貧困，因此他有時也兼任占星家，
為人預卜吉凶禍福，藉此賺外快以養家活口。直到第谷邀請克卜勒擔任天文臺助手一
職，克卜勒的家境才有點好轉。然而克卜勒之所以留名青史的原因，是因為他發現了
著名的『克卜勒行星運動三大定律』，這些定律是沒有光學儀器的時代中，最後的重
大發現。在他繼承了第谷的事業後，他對第谷留下來的資料進行計算。起先他仍照傳
統觀念，假設行星進行的是勻速圓周運動，但是經過推算後他發現，無論是用哥白尼
的方法或是托勒密、第谷的方法，都無法與第谷的觀測資料相吻合，最大有8'的誤差
，也就是2/15度。這樣子的誤差在很多人眼裡可能微不足道，但克卜勒絕對的相信他
老師所遺留的觀測資料，於是他不用圓軌道來計算行星位置，而改用其他的的圓錐曲
線，在經過一段長時間的努力之後，克卜勒終於找到正確的方法，使計算值與觀測值
有相當好的吻合，據克卜勒的說法『就憑這8'的差異，引起了天文學全部的革命』。
而將其總結，就是第一運動定律
1.行星軌道為橢圓，太陽在其任一焦點上。
這個定律將哥白尼學說推進了一大步。而第二定律與第一定律幾乎同時發現
2.行星的向徑在單位時間內掃過的面積相等。
這也就是說，行星在近地點公轉得較快，在遠地點公轉得較慢。換而言之，行星的運
動並不是勻速的。綜合第一及第二定律，我們可以知道，行星並不是以往所想像的在
進行勻速圓週運動。在發現這兩條定律後，克卜勒繼續他的工作，在幾年之後，終於
將第三定律完整的呈現在世人眼前
3.行星公轉週期的平方正比於軌道半長軸的立方。
這三條定律所揭示的，是一個力學的新境界，也是天體力學的成功。不過，克卜勒在
其一生中，卻無法對這行星運動定律作出解釋。一是因為當時的數學工具，另一個原
因是他的生命沒那麼長。但是克卜勒也對於重力的存在作出了猜測，事實上，這行星
運動定律正是牛頓力學在天體力學的展現，而這定律在科學使上之所以如此舉足輕重
，就是因為在這三大定律導致了數十年後重力理論的發現。
其一生中，卻無法對這行星運動定律作出解釋。一是因為當時的數學工具，另一個原
因是他的生命沒那麼長。但是克卜勒也對於重力的存在作出了猜測，事實上，這行星
運動定律正是牛頓力學在天體力學的展現，而這定律在科學使上之所以如此舉足輕重
，就是因為在這三大定律導致了數十年後重力理論的發現。
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也許在妳的心中早就已經有人進去 或許妳不曾接受真正的愛 真誠的情
遺忘吧過去的事，不要再懷疑 我彷彿可以聽見妳的心跳，妳的聲音
不要只有在夢中才能看妳才能靠近 我可以慢慢的等 直到妳離去
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