在哥本哈根探索天文学家第谷布拉赫的传奇
王凯祥
作为“童话王国”丹麦的首都,哥本哈根一直以其小美人鱼铜像而闻名。 但你可能不知道的是,除了小美人鱼、丹麦皇宫、纽波特等必去景点外,这个地方还与天文学有着不解之缘。
公元16世纪,丹麦著名天文学家第谷·布拉赫在哥本哈根附近的温岛从事天文观测20多年。 凭借他高精度的观测数据,他成为现代天文学发展的奠基人之一。 为了继承和纪念第谷对天文学的贡献,欧洲最古老的天文台之一圆塔和第谷布拉赫天文馆在哥本哈根市中心相继建成。 后来它们成为天文爱好者必去的地方。 朝圣地之一。
哥本哈根城市地标景观——新港(王凯翔 摄)
第谷·布拉赫1546年出生于丹麦斯堪尼亚(现瑞典)。作为丹麦贵族,他13岁时在哥本哈根大学开始了学术生涯。1560年8月,日食的发生成为转折点在第谷的一生中。 他最初主修法律,并对天文学产生了浓厚的兴趣。 1566年,第谷前往德国罗斯托克大学学习天文学,并在那里开始了他的天文学研究工作。
第谷·布拉赫肖像,爱德华·恩德绘
1572年11月11日,第谷注意到仙后座天空中突然出现了一颗新的明亮恒星,并用自己的仪器监测这颗明亮的恒星,直到1574年3月它变暗到肉眼看不见的程度。迄今为止,16经过数月的详细观察和记录。 第谷证实这是一颗距离我们非常遥远的恒星,而不是大气层或太阳系中的现象,并决定以“新星”一词来命名它。 新恒星的出现也彻底动摇了亚里士多德的天体不变理论,促进了新研究领域、新思维的诞生。 我们现在知道,这是一次距离地球约1万光年的银河系超新星爆炸事件。 这颗超新星也被命名为第谷超新星(SN 1572)。
第谷的记录《SN 1572》,字母I是第谷的超新星,第谷的书《De Stella Nova(On Nova)》图
NASA 钱德拉 X 射线空间天文台拍摄的“SN 1972 第谷超新星”残骸图像
1576年,丹麦国王腓特烈二世将丹麦和瑞典之间的温岛赐给第谷作为新天文台的所在地,并赠予他一笔金钱。 于是,第谷开始在温岛建造“天空城堡”,这是欧洲最早的大型天文台。 1584年,第谷在天空城堡南边建造了一座较小的“星城堡”。 在温岛观测的20多年中,第谷亲自设计了大量当时先进的天文仪器,如大壁象限仪、赤道浑仪仪等,并取得了一系列重要成果。
第谷在温岛的“天空城堡”中使用了壁挂式象限仪进行天文观测。第谷·布拉赫,“Astronomomiæ instauratæ mechanica”插图
第谷是一位技艺高超的观察家。 所有观察都是借助仪器和肉眼进行的。 他非常仔细地记录了太阳、月亮、行星和恒星的位置。 他的准确性达到了他那个时代的顶峰,几乎与人类一样好。 人眼分辨率的极限是望远镜时代之前最准确的记录。 要知道,直到第谷去世八年后的1609年,伽利略第一次将望远镜指向夜空进行天文观测,人类才进入了望远镜时代。
1600年,约翰尼斯·开普勒成为第谷的助手。 次年第谷去世后,开普勒继承了第谷留下的大量天文观测资料,编制了《鲁道夫星表》并于1627年出版,成为当时最准确的星表。 更重要的是,开普勒借助第谷对火星位置的长期观测,进行了缜密的计算和研究,最终总结出了描述行星运动的三大定律——开普勒定律。
开普勒因总结著名的行星运动三大定律而被誉为“天空的立法者”。维基百科图
月球表面的第谷陨石坑和长长的放射状图案是月球上最明显的地貌特征之一,可以用肉眼从地球上区分出来。 资料图
第谷以一己之力将丹麦天文学推向了世界前列。 丹麦国王克里斯蒂安四世去世后,为了继续推动天文学的发展,发起修建了一座新的天文台,目前位于哥本哈根市中心。 圆塔(丹麦语:“Rundetårn”)集天文台、图书馆和教堂三种功能于一体,建于 1642 年。
哥本哈根市中心的圆塔建于1642年。维基百科图
圆塔建于17世纪中叶,是欧洲仍在使用的最古老的天文台。 虽然随着时代的发展,圆塔早已不能满足专业天文观测的需要,不再进行科学观测,但它是一个著名的景点,并向所有公众开放。 白天,游客沿着螺旋步道慢慢盘旋而上。 在高约36米的塔顶观景台上,哥本哈根老城区的景色尽收眼底。 晚上,天文爱好者可以在这里观察星星。
圆塔顶部可供天文爱好者观测星空。维基百科图
塔内的螺旋走道也通向图书馆大厅。 据说,这座图书馆曾经收藏着哥本哈根大学的所有书籍。 丹麦著名作家安徒生曾到那里寻找写作灵感。 如今,该大厅仍然发挥着展示丹麦艺术、文化、历史和科学成就的作用。
圆塔内螺旋走道的维基百科图片
图书馆大厅内部的维基百科图片
第谷布拉赫天文馆是哥本哈根市一座相对年轻的建筑。 天文馆位于哥本哈根西南的一个人工湖岸边。 沿湖绿地美丽干净,也是当地人休闲游玩的好去处。 第谷布拉赫天文馆于1989年11月1日正式向公众开放。整体建筑外观是一个简单的圆柱体,由建筑师克努德·蒙克设计建造。
第谷·布拉赫天文馆维基百科地图
王凯翔在第谷·布拉赫天文馆门口图片
巨大的圆顶剧场是第谷布拉赫天文馆的景点之一,也是北欧最大的圆顶剧场。 先进的天文馆可在球幕屏幕上投射多达 7,500 颗恒星、行星和星系。 模拟出身临其境的美妙星空。 全新升级的球幕还支持8K分辨率电影放映。 这里每天从早到晚都有多场电影放映。 影片的主题不仅包括宇宙物体和太空探索,还包括微观世界和地质奇观的3D效果。 需要注意的是,影片的旁白是丹麦语,但场馆还提供耳机来接收英文配音。
王凯祥设计的展区艺术入口
除了球幕剧场之外,第谷布拉赫天文馆里还有非常精彩的展览。 步入展厅,仿佛进入了时空隧道,置身于宇宙星空之中。 该展览重点关注一些最大的问题,例如宇宙从何而来? 生命是如何起源的? 借助互动多媒体技术和三维音视频环绕效果,将宇宙中最神奇的天体和现象以激动人心的方式展现给我们,以及生命的基石和宇宙的结构,例如粒子碰撞、恒星演化和星系合并。 等等,激发人们探索浩瀚宇宙的好奇心。
多种互动体验59个制作图
王凯翔展厅内图片
作为以第谷·布拉赫命名的天文馆,博物馆自然包含了第谷生平的资料,以及一些有趣的轶事。 此外,展厅内还有一块重达200多克的珍贵月球岩石样本,是1972年阿波罗17号任务的宇航员采集并带回地球的,是阿波罗任务带回的最大的一块美国境外。 月球样本。 馆内还有一座太阳观测塔,将太阳表面的实时图像投射到展厅内,供大家观察太阳黑子等活动。 如果参观展览厌倦了,可以在馆内的“仙后座”餐厅享用餐点。
如今的第谷·布拉赫天文馆已经成为科学家与公众沟通的桥梁和窗口,向大家传递天文学的发展历史和最前沿的天文研究知识,同时也让人们记住第谷·布拉赫。 一位伟大的丹麦天文学家的故事。
(本文作者王凯翔,北京大学天体物理学博士研究生)