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第一个“挣工资”的女天文学家: 热度 12 tianrong1945 2016-3-9 06:18; 第一个“挣工资”的女天文学家三八妇女节总得找点女性题材写写，否则对不起科技界的姐妹们。一个月之前 LIGO 的引力波，将公众的目光聚焦到了天上。于是，我们便从“观天”的女性中寻找，果然发现了一个合格者。 266 年之前的 3 月 6 日，在德国的汉诺威，诞生了一位女天文学家 - 卡罗琳·赫歇尔 (CarolineLucretia Herschel ， 1750 年 3 月 6 日 —1848 年 1 月 9 日 ) 。生平和引力波一样，“传奇性”足够：女性，不结婚，不谈恋爱，一生献给科研，活到 98 岁高龄，于 1848 年安然去世。这最后一句其实是多余的废话，不安然又能怎样呢，难道还能从太平间蹦出来不成？不过，卡罗琳一生仍然堪称传奇。那个年代，女性从事科研，还能挣到工资，实属凤毛麟角。我们现在抬头仰望银河，可以给孩子们滔滔不绝地讲解有关地球、太阳系、银河系、行星、恒星、彗星、星云……等等天文知识。与银河系有关的许多天文观测记录，都和本文的女主角，以及她的哥哥：英国著名天文学家威廉·赫歇耳（ WilliamHerschel ， 1738 年 -1822 年）的贡献有关。 1785 年，威廉认为银河系是扁平的，太阳系位于其中心。 30 多年后，美国天文学家沙普利从威廉兄妹的观测数据，得出太阳系位于银河系边缘的结论。直到上世纪二十年代，天文学家们才认识到银河系正在不停地自转。赫歇耳这个名字，实际上是天文界一个著名的家族，其中主要包括上面提及的威廉，他的妹妹卡罗琳，和威廉的儿子约翰·赫歇尔（ 1792 年 -1871 年）。图 1 ：赫歇尔兄妹自制望远镜卡罗琳是科学史上少有的杰出女性之一，经历颇富传奇性。她是赫歇尔家庭中十个孩子的第八位。小时候健康不佳多灾多病。在 10 岁时，她得了斑疹伤寒，导致脸上留下疤痕累累，且身材矮小，据说高度长到 4 英尺 3 就停止了。由于她的发育不良，她的父母认为她不会结婚，没给予正规教育，应该被训练成一名仆人。但是后来，老赫歇尔去世后，威廉发现了妹妹的天赋，将卡罗琳从家中解救出来，走向外面的广阔世界。威廉·赫歇尔对音乐有浓厚的兴趣，造诣颇深。他让卡罗琳学习音乐，教她如何唱歌，卡罗琳很快成为一个多才多艺的女高音，不过她只在威廉举办的音乐会上演唱。但当威廉的兴趣集中转向天文观测方面之后，卡罗琳便成为他这方面不可或缺的得力助手。卡罗琳学会了如何擦亮透镜，如何自己制作望远镜。威廉还教卡罗琳如何记录观察到的资料和数据，如何进行必需的数学计算。兄妹俩用亲手制成的望远镜（见图 1 ），先后探察了北半球 1083 个天区共计 11 万多颗星星。 1781 年 3 月 13 日，赫歇尔兄妹在观测双星时发现了一颗新的行星 -- 天王星 Uranus 。这项发现使他们赢得了巨大的声誉，也使威廉于 1782 年成为英国皇家天文学家。于是，卡罗琳随哥哥前往英国，但威廉经常需要外出进行学术活动，卡罗琳则作为威廉的管家和助理留在家里。这种时候，她也从不放过任何一天观测天象的机会。并且，她逐渐积累起不少自己独立观测到的天文记录。 1783 年 2 月 26 日，卡罗琳发现了一个疏散星团（今天被称为 NGC 2360 ），并在那年年底又发现了另外两个星团。在 1786 年 8 月 1 日，卡罗琳发现一个发光物体在夜空中缓缓行驶。她在第二天晚上再次观察，并立即通过邮件提醒其他天文学家，宣布自己发现了一颗彗星，并告知其他人该彗星的路径特点，使他们可以观测研究。这是目前公认的第一位女性发现的一颗彗星。这一发现使卡罗琳赢得了她的第一份工资， 1787 年，卡罗琳正式被乔治三世国王聘用为威廉的助手，成为第一位因为科学研究而得到国王发给工资报酬的女性。卡罗琳总共独立地发现了 14 个星云和 8 颗彗星。卡罗琳后来真的终身未嫁，是否谈过恋爱我们也不得而知。她把每一天的生命都贡献给了天文观测（就这么枯燥单调么？）。图 2 ：卡罗琳从家庭仆人成为“领工资”的天文学家在 1822 年威廉去世后卡罗琳从英国返回德国，但并没有放弃天文研究，她整理好自 1800 年威廉发现的 2500 个星云列表。她帮助天文学会整理和勘误天文观测资料，补充遗漏，提交索引。英国皇家天文学会为表彰她的贡献，授予她金质奖章，在 96 岁时，普鲁士国王也授予她金奖。威廉死后，他的儿子约翰子承父业，继续父亲和姑姑的工作。约翰把观测基地移到了南非，在地球的南半球共探测了 2299 个天区计 70 万颗星，第一次为人类确定了银河系的盘状旋臂结构，把人类的视野从太阳系伸展到 10 万光年之遥。从三位赫歇耳家族成员大量的观测结果（上百万颗星星！），人们才开始认识到世界之大，银河系之大，整个太阳系不过是银河系边缘上一个不起眼的极小区域而已。; 20019 次阅读|11 个评论

春季夜空中的发现与巧合: 热度 10 wozaikx 2015-3-17 09:15; 夜空中原本应该繁星闪烁。一般来说，人们在晴朗的夜空凭肉眼可以看到上千颗、多则几千颗星星。但不知从何时起，身处城市中的我们已经失去了这个“奢侈”的权利：有多少人从未见识过浩瀚的银河？有多少孩子无缘一睹“传说”中的流星？上次你看到北极星是什么时候？… 在日益严重的城市夜空光污染和大气污染的双重作用下，寥寥几颗寒星点缀的夜空让人失去了兴趣，模糊了童年的记忆，也遮蔽了每个人与生俱来仰望星空的好奇心… 我以为，星空不仅展示着宇宙空间的浩渺无垠，更为神奇的是她向我们揭示着宇宙的过去，甚至是时间本身。时空交错中蕴藏着无穷的奥秘，曾经也必将继续点亮了一代又一代孩子好奇的眼眸。日历翻到了3月13日，对天文学来说这是个特别的日子。 1781 年3月13日的一个夜晚，德裔英国的业余天文学家威廉·赫歇尔 (William Herschel 1738-1822) 像往常一样，利用音乐演出前的空闲时间进行观测。其实他是一个来自德国军队并且厌恶战争的职业音乐家，逃到英国后，在西南部巴斯城的巴斯大教堂担任管风琴师，经常要负责指挥或演出任务。同时他还是一名音乐教师，每周在家辅导几十名学习音乐的学生。忙碌的生活使他无暇自顾，幸好同样擅长音乐的妹妹卡罗琳( Caroline Herschel 1750—1848 ）从德国赶来并担任他的助手和管家。虽然是音乐家，但赫歇耳却相当痴迷于制作望远镜，达到了废寝忘食的地步。通过对光学和数学的掌握，并凭借精良的设计和扎实细致的工艺，独立制作了许多在当时世界领先的望远镜。不是伽利略式的透镜望远镜，而是牛顿发明的反射式望远镜，这种望远镜主要不依赖玻璃的折射，镜的反射面用金属制成，因而重量轻而又消除了色差。赫歇耳在一栋典型的乔治风格的普通联排住宅内，把各个房间改造成了制作望远镜的作坊，由于要实验不同合金的组成与比例，用于反射面材料，一度还在厨房发生熔炉飞溅的事故，所幸无人受伤。这天晚上，他把自己三年前制作完成的那架直径 6.2 英寸、焦距 7 英尺的反射式望远镜对准了离双子座不远的一小块天区时，忽然发现在星座背景中，有一个从未观测过的凸面球状星体。开始他以为是恒星，但怎么看又不像，因为还没有哪个恒星可以看到凸起的球面，在提高了放大倍率后球面的一团更清晰了 … ，他相信自己发现了一颗新星，但他有些犹豫，持续地几天观测，在 3 月 17 日的笔记上，他这样写道： “ 我找到一颗彗星或星云状的星，由于其位置变化应该是一颗彗星 ” ，即使它与已知的彗星也与很大不同，赫歇尔也不敢说这是一颗行星，宁愿承认是一颗彗星。因为自古以来，人们都知道除去地球外只有五大行星，并且它们都可以用肉眼看到。又经过一段观测后，威廉·赫歇尔和一些其他天文学家终于确定这是一颗行星，就是太阳系第七颗行星的天王星，这是几千年以来发现的又一颗行星，也是第一颗借助望远镜发现的行星。这个轰动的消息立刻通过报纸传遍了欧洲。英国国王乔治三世召见赫歇耳，参观他自制的望远镜，给予奖赏并邀请他成为国王的私人天文学家。赫歇尔也把这颗星命名为乔治星。但显然他的这个命名在英国外的欧洲并不受欢迎，后来德国天文学家约翰 · 波得根据土星的命名方式，提出用希腊神话的尤拉纳斯，即“天空之神”，最终被广泛地接受了，天王星（ Uranus ）成为通用的名称。其实天王星在威廉 · 赫歇尔的发现前曾被记录了二十几次，但都与真正的发现擦肩而过了，正是威廉 · 赫歇尔凭着难以想象的努力制作了当时世界上精度最高的望远镜，并不懈的观测才做出了重大的突破，扩展了太阳系的疆域。这绝不是单单偶然的幸运。威廉 · 赫歇尔一生的贡献还有很多： 50 多年的观测总共计数了 117600 颗星星。不仅发现了新行星，他还用统计法首次确认了银河系扁平圆盘模型，以及发现土星环的旋转和卫星，观察了双星的运动，被誉为恒星天文学之父。另外他在研究太阳辐射时还无意中发现存在一种看不见的热作用射线——红外线，并开创了天文学的彩色光度学研究。妹妹卡罗琳 · 赫歇尔不仅早期在音乐方面与兄长合作演出，后来在工作与生活中又成为兄长的助手，一直不断向他学习，也成为一位天文学家。她独立发现了 14 个星云和 8 颗彗星。不仅如此，威廉 · 赫歇尔的儿子约翰 · 赫歇尔也是一位重要的天文学家，有许多贡献，比如曾在好望角测定南半球的星空，我国清末李善兰翻译的天文著作《谈天》正是他的大作，这儿暂不多谈了。总之，正是赫歇耳一家的探寻与发现，使他们成为十九世纪天文学家中颇具代表性的人物。威廉·赫歇尔于 42 岁发现天王星，于即将 84 岁生日前去世，而 84 年正是天王星的公转周期。在 1981 年，天王星发现 200 周年时，他们在巴斯这座著名度假城市的故居被作为博物馆开放，里面就有他在 3 月 13 日晚上使用的那台望远镜的模型。巧合的是， 1930 年，年轻的罗威尔天文台助理克莱德 · 汤博（ Clyde Tombaugh 1906 – 1997 ），根据天文台的创始人——天文学家帕西瓦尔·罗威尔（ Percival Lowell 1855 － 1916 ）等人的预测，经过一年多艰苦的寻找，利用一种照片闪视比较法，他发现了太阳系第九大行星冥王星。据说汤博并没有刻意选择，刚好是在 3 月 13 日这天向全世界宣布了这个重大的发现。当然大家都知道， 2006 年冥王星又被降为矮行星，引起了广泛的争论，也有许多趣闻 … 汤博发现之后，新行星命名时，一个英国小女孩的建议被采纳，是希腊神话中冥王（ Pluto ）。同时前两个字母 PL 是帕西瓦尔·罗威尔姓名的缩写，而罗威尔的生日正好也是 3 月 13 日。蛮有趣是吧，还有点儿神秘主义的色彩，想必是因为沾了相同星座的边儿吧，什么座？当然是外太阳系行星座呗——玩笑而已。还是请相信哲学家的话吧：没有所谓的巧合，偶然之中有必然。; 6223 次阅读|21 个评论

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