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《天空中布滿了鬼魂》（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？你相信有鬼魂嗎？”約翰問。

“為什么不信？當然信，我的兒子”

“為什么信呢？我從來沒見到過鬼魂。”

“哦，不不不，不是人類的鬼魂，不完全一樣，可是你昂首看天，我的孩子，天空中布滿了鬼魂。”

“天空中只有星星啊，爸爸，我不大白。”

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，甚至比太陽還年夜還亮。想象一下，他們離我們有多遠啊！你把太陽縮小到像星星那么小而黯淡的一顆，來自星星的光線傳布速度很是快，甚至比什么都更快，嗯，也許也不是無限快。從它們的光線發出到傳布到我們這里，要花很長很長的時候。離我們比來的星星，可能需要觀光幾年，對別的一些星星，可能需要幾宿世紀，有些星星其實太遠了，可能需要萬萬年才能達到地球。等星星的光達到地球，我們看到的只是他們的鬼魂，我們看到它們的光，可是星星們本身早就在好久好久以前死去了。孩子，我們看到的是比任何人類還要長遠的時候——從幾百萬年前穿越到曩昔。”

威廉·赫謝爾可能是第一個意識到天文千里鏡是一部光陰機械的人。

赫謝爾天文博物館陳列的天文千里鏡。（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·赫謝爾出生于1792年3月7日的英格蘭白金漢郡。老爹威廉·赫謝爾忙了年夜半輩子天文學和音樂，終于想起來要為人類文明繁衍作出進獻，于是娶了一個巨賈家的年夜齡女青年瑪麗·皮特。而且兩人別離在55歲和42歲時辰終于老來得子，生下來了天文學小霸王約翰·赫謝爾。

威廉•赫謝爾畫像。（維基百科）

晚生的孩子有一個高幾率的特點：極其伶俐。約翰就是如許的人，更是因為老爹終于在英國安身當作為貴族，約翰的確就是一個高富帥星二代。伶俐的先天加上優勝的家道給了約翰極年夜的幫忙，縱不雅約翰的平生，總而言之就是——小霸王！不走平常路！

約翰小時辰就上了伊頓公學，然后17歲就考上了劍橋年夜學……17歲！！！劍橋！！！我感覺寫到這里，約翰就已經比我們很多人一輩子都超越太多。

約翰在劍橋熟悉了許很多多的巨巨牛人們，當然約翰自己就是巨巨，他在劍橋本家兒攻數學。在1813年，21歲的約翰就拿下了劍橋年夜學的史姑娘獎(Smith's Prize)，這個獎每年在劍橋年夜學物理和數學系中只會頒給最優異的兩個學生，后來被稱為諾貝爾獎的小小練兵場，例如后宿世的阿蘭•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。你覺得僅僅拿了這個獎就能是小霸王了嗎？在這一年，約翰順手寫了篇數學論文投給英國皇家科學會，于是就被當即接收為會員了……

按照上面寫的那些，約翰的人生應該是當作為一名名垂青史的數學家。約翰結業時，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，懷孕份有社會地位，最主要的是有足夠的余暇時候讓你研究本身想研究的科學。”

可是約翰拒絕了，小霸王怎么能走平常路！？

你猜猜約翰找了一份什么工作呢？

他居然心血來潮去當了一名律師，不外干了18個月又掉去樂趣了……隨后從頭被母校劍橋年夜學圣約翰學院禮聘，當了一名導師，仍是學院數學本家兒考官，約翰趁便再拿了一個文學碩士學歷！

約翰的人生的確當作功的讓人發指啊！可是我想說的是……比起這些……約翰真正牛掰的人生，還沒有起頭，之前只是隨便玩玩逢場作戲。

年青時辰的約翰•赫謝爾。（資料圖）

約翰感覺在劍橋當教員很不高興，工作毫無挑戰性，小霸王怎么能終日“湊數其間”！？

威廉看出兒子的郁郁寡歡，于是便帶他去了英國的德文郡的道奇利度假，趁便讓約翰幫忙他不雅測天文，因為威廉這時辰已經78歲了，有點力有未逮。父子兩人在這段度假光陰交心許久，固然不知道他們談了什么，或許就像片頭編劇所寫的父子之間的設想對話。可是此次度假當作了約翰平生中的一個主要轉折。在1816年，約翰最終發現，他想擔當父親的天文學事業。

不外從頭起頭學一門學科，要從學徒工起頭。約翰和他父親幾十年前踏上天文學征途時辰的工作一樣——先建造天文千里鏡。他建造了一個直徑460毫米的反射式天文千里鏡。接下來的幾年約翰更新了他父親留下來的雙星目次，對每一對雙星都作了盡可能具體的描述, 并將他們的成果頒發在《皇家協會哲學會刊》上。他是以和別的一個工作伙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，他還頒發了一篇關于“恒星視差”（Stellar Parallax）的論文。

當然了，作為約翰的本職工作：數學，小霸王也毫不罷休，在1821年被英國皇家科學院授予了赫赫有名的“科普利獎”（Copley Medal)這個獎和諾貝爾獎的確不相昆季，看來約翰的人生并沒有改變啊……最終他仍是順路當作為了一名名垂青史的數學家!

銀質的科普利獎章。（資料圖）

當然在天文學的進修過程中，約翰對鏡子以及反射有了超乎平常的研究。他在1823年就提出了的“隱形眼鏡”的概念，想要建造一種矯正透鏡，來更改人眼概況曲率，達到目力矯正的感化。這也可以說是將來“隱形眼鏡”的設計發源了。小霸王只有做不到沒有想不到！

作為一名天文學家，不雅測地址是第一位的，約翰深感于英國不是最佳不雅測地址，于是舉家搬到南非好望角，在這里他對南半球的星空進行了深切的不雅測，而且再次見證到了“哈雷彗星”的回歸、土星的衛星和太陽黑子。

當然小霸王老是在締造古跡，在南非的幾年時候里，他和老婆瑪格麗特一路利用一種叫“投影描畫器”（Camera Lucida）的設備繪制了131種南非的海岬植物插圖……從此后約翰的名頭上又多了一個叫植物學家的昂首……小霸王的確無所不克不及！！

約翰•赫謝爾老婆瑪格麗特畫像。（維基百科）

約翰和瑪格麗特的植物繪畫。（資料圖）

在1836年6月3日，有一個年青的小伙子乘坐著“小獵犬號”（HMS Beagle）汽船來到南非開普敦拜訪約翰。約翰親熱地歡迎了這名潛力無限的年青科學家。小伙子深受打動，在他的自傳中寫道：“赫謝爾爵士對天然科學的闡述燃起了我心里的巴望，我巴望此生能為構建天然科學的年夜廈做出哪怕最眇乎小哉的進獻！”

小獵犬號版畫。（資料圖）

后來他苦苦研究數載，最終出書了一本科學書，在這本書的開場白里寫：“……我寫這本書的目標，在我看來，就比如是給那些不成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——我們最偉年夜的一位哲學家曾經這么說過。”

這里的“最偉年夜的一位哲學家”指的是約翰，這本書名叫《物種發源》，這個小伙子就是后來赫赫有名的達爾文。哎呀，被嚇出一聲盜汗……小霸王的確就是那時年青科學家們的偶像男神!

年青時辰的達爾文（資料圖）

約翰隨后分開南非回到英國，出書了《1834-1838年好望角天文不雅測成果》一書，為天文學南海說神聊半球恒星對比供給了主要素材，是以廣受贊譽，又是以項當作就，約翰于1847年拿到了第二次“科普利獎”。并被維多利亞女王授予從男爵的爵位。（Baronet，又譯準男爵，傳統簡寫是Bart，現代簡寫是 Bt）

在這本書里，約翰提議定名了幾個利用到現在的土星衛星名：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。幾年后在1852年，他又提議定名了幾個利用到現在的天王星衛星：天衛一（Ariel）、天衛二（Umbriel）天衛三（Titania）、天衛四（Oberon）。

土衛二(Enceladus)全景圖。（南邊新聞網）

與其他行星衛星定名來歷自希臘神話分歧，所有天王星衛星的英語名字都是以威廉•莎士比亞或亞歷山年夜•蒲柏的作品中人物的名稱來定名的，這個傳統是從約翰起頭并一向延用至今的，目標是為了紀念英國在天文學上的主要位置。

又嚇出我一聲盜汗啊，感受小霸王這個稱號已經無法形容約翰這個科學奇才了。

你覺得約翰的當作就到此為止了么？

中年約翰·赫謝爾肖像。（資料圖）

天文學和行星不雅測，仿佛就是一場穿越宇宙數百萬光年的觀光，許很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線，漫天星辰仿佛是鬼魂的博物館。不知道這種穿越時候的天文學履歷，是否使得約翰對保留光陰印記尤為感傷，所以他的后半生都致力于研究若何把夸姣的記憶和珍貴影像保留下來。

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

人平生所有精神的城市從點串當作線，約翰的植物學履歷也讓他發現了一些有趣的攝影當作像方式：花汁印相法（Antyotype）藍曬法（Cyanotype）、海波心猿意馬影法（海波即硫代硫酸鈉）、鉑金印相法(Platinum prints)。約翰一貫激昂大方年夜度，而且毫晦氣己，從未想過想要從專利中獲得什么，于是就把專利毫無保留地送給了一個好伴侶：威廉•塔爾博特 (William Henry Fox Talbot)。可是福克斯毫無愧色地并吞了這些專利。

藍曬法當作像結果圖。（資料圖）

此時的約翰已經不再是小霸王，他也慢慢老去了。人生的后半階段，他還像他的前輩牛頓一樣，擔任了英國鑄幣廠廠長一職，因為其實不喜好行政工作，隨后再次告退。

他還為年夜英百科全書竭盡全力，并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按照1851年的版本翻譯了此書，起名為《聊天》

《聊天》書影（資料圖）

約翰的平生是如恒星般光線閃爍而且如鷹一般自由的平生。他做了本身最想做的工作，也收成了最無價的至寶——科學和自由。當然也有不少人吐槽和可惜，認為約翰固然為同期間最偉年夜的科學家，可是并沒有像先賢牛頓那樣，帶來劃時代的科學當作就。約翰有個伴侶曾經可惜地說：“若是約翰把他的精神集中在一處，那他的當作就將會遠遠跨越牛頓。”

1871年5月11，約翰歸天，英國舉國悼念，而且為他進行了國葬。

四色心猿意馬理的證實者之一泰勒(Peter Guthrie Tait) 曾這么評價約翰：

“約翰•赫謝爾漫長而歡愉的平生，每一天都在分享和增添他對科學的進獻。”（Every day of Herschel's long and happy life added its share to his scientific services.）

約翰和牛頓一路長逝于英國西敏寺。與他的好基友達爾文的并排在一路。

約翰和達爾文在西敏寺的墳場照片（維基百科）

人物小檔案：

約翰·赫謝爾(John Herschel，1792-1871) 1813年結業于劍橋年夜學，起頭研究法令，旋即介入他父親天文學方面的工作。約翰•赫歇爾其他方面的樂趣包羅化學和拍照術(他發現了良多有看護相的手藝，他提出了‘正片’和‘負片’等詞匯，至今仍為攝影家利用)，他寫了一本科普書《天文學概要》于1849年出書，堪稱為那時的《時候簡史》，他在1837年維多利亞女王加冕典禮上被封為準男爵，1871年5月11日逝宿世于肯特郡。