直到18世紀(jì),人類認(rèn)知里的“太陽系”仍舊只有“六大行星(水金地火木土)”,其中距離太遠(yuǎn)的就是土星,它距離太陽的平均距離約為14億千米。不僅如此,從水星、金星,直到木星、土星,都是“古已有之”的天體,人類與它們打了幾千年的交道。當(dāng)時(shí)恐怕沒有人想到,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是“太陽系”的“廬山真面目”。 今天的人們當(dāng)然知道,在土星的外圍,還有兩顆大行星(天王星與海王星)圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)。說起來,其中的天王星倒也沒有遠(yuǎn)到看不見的程度。在夜空里,天王星的亮度足可讓肉眼勉強(qiáng)看見。實(shí)際上,在歷史上,它也至少已被天文學(xué)家觀測到超過10次,并一一記錄在案,但每次都被誤認(rèn)為恒星而輕輕放過了。直到威廉·赫歇耳(1738—1822)的偉大發(fā)現(xiàn)糾正了這個(gè)錯(cuò)誤。說起來,雖然后世往往恭維威廉·赫歇耳為“偉大的天文學(xué)家”,乃至“恒星天文學(xué)之父”,但在當(dāng)時(shí),他并非科班出身,而只是一位愛好天文觀測的樂手。用今天的名詞形容,赫歇耳算是個(gè)不折不扣的“票友”。威廉·赫歇耳,出生于德國漢諾威,英國天文學(xué)家及音樂家,有多項(xiàng)天文發(fā)現(xiàn),1781 年發(fā)現(xiàn)天王星,被后世譽(yù)為“恒星天文學(xué)之父” 威廉·赫歇耳18歲時(shí),“七年戰(zhàn)爭”爆發(fā),歐洲列強(qiáng)幾乎都卷入了這場混戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)正是“排隊(duì)槍斃”戰(zhàn)術(shù)在歐洲大行其道之際,每逢戰(zhàn)陣,軍樂隊(duì)都要演奏音樂,以助軍威?;饦尫疥噭t跟著音樂節(jié)奏踩準(zhǔn)步點(diǎn)前進(jìn)。但威廉·赫歇耳對此毫無興趣,再加上日夜行軍、風(fēng)餐露宿、作戰(zhàn)廝殺,他實(shí)在受不了了。在開戰(zhàn)的第二年,赫歇耳選擇當(dāng)了逃兵,混在逃荒的人群中,登上了一艘駛往英國的難民船。據(jù)說他在多佛上岸時(shí),口袋里只有一枚法國銀幣,不諳英語,人地生疏,為了逃避緝捕,還要東躲西藏。好在千金在手不如一技傍身,依靠嫻熟的音樂技藝,赫歇耳先靠為人謄寫樂譜糊口,后到軍樂團(tuán)和教堂演奏為生。到1766年,他已經(jīng)成為著名的風(fēng)琴手兼音樂教師,每周指導(dǎo)的學(xué)生多達(dá)35名,生計(jì)再也無虞了。 音樂僅是赫歇耳的謀生手段。他真正的愛好卻是天文觀測。他對這種枯燥無味的業(yè)余愛好是如此癡迷,以至于他的妹妹卡羅琳·赫歇耳也受其感染而愛上了天文觀測,最終成為歷史上第一個(gè)以天文研究為職業(yè)的女科學(xué)家。1776年,赫歇耳已經(jīng)制造出焦距3米和6米的反射望遠(yuǎn)鏡。有了如此精良(以當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn))的武器,他便從1779年開始“巡天”觀測。短短兩年之后,人類的天文學(xué)便迎來了一個(gè)歷史性的時(shí)刻。彩繪版畫,威廉和卡羅琳·赫歇耳正在給一架望遠(yuǎn)鏡的鏡片拋光。卡羅琳·赫歇耳是威廉·赫歇耳的妹妹,受他的影響也愛上了天文觀測,最終成為歷史上第一個(gè)以天文研究為職業(yè)的女科學(xué)家 1781年3月13日夜幕降臨時(shí),43歲的威廉·赫歇耳又一次興沖沖地跑上了樓上的平臺,架起那臺自己磨制的望遠(yuǎn)鏡。突然,望遠(yuǎn)鏡的視場內(nèi)出現(xiàn)了一個(gè)相當(dāng)明亮、略帶暗綠色的光點(diǎn),凝神一看,似乎又有一個(gè)極小的圓面。這是個(gè)極不尋常的細(xì)節(jié):恒星會(huì)自己發(fā)光,因此其小小光點(diǎn)在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)是閃爍不停的,只有自身并非發(fā)光源的行星的星光才會(huì)穩(wěn)如泰山,紋絲不動(dòng)。第二夜,赫歇耳帶著急切的心情又找到了這顆陌生的星星。果然,他發(fā)現(xiàn)昨天那個(gè)“圓面”的位置又有了小小的改變。連續(xù)四個(gè)夜晚的跟蹤觀測使他確信,他發(fā)現(xiàn)的是太陽系內(nèi)的天體——而不是恒星!赫歇耳發(fā)現(xiàn)天王星時(shí)所使用的牛頓反射式望遠(yuǎn)鏡(復(fù)制品),現(xiàn)藏英格蘭薩默塞特郡巴斯的赫歇耳天文博物館起先,赫歇耳把他的新發(fā)現(xiàn)當(dāng)作一顆“彗星”。奇怪的是,當(dāng)他仔細(xì)觀察這顆“彗星”的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)了一些異常的情況:這顆“彗星”并沒有彗發(fā)和彗尾,而且并不像其他彗星一樣軌道是橢圓形,而是近乎圓形的軌道。所以赫歇耳認(rèn)為這可能是一顆獨(dú)立運(yùn)行的行星。不久之后,至今仍在《高等數(shù)學(xué)》教材里“折磨”學(xué)生的法國數(shù)學(xué)家拉普拉斯計(jì)算出該天體的軌道:距離太陽大約19.18天文單位(約28.7億千米),軌道偏心率介于木星與土星之間。至此,一切疑云煙消云散。威廉·赫歇耳發(fā)現(xiàn)了“太陽系”中的一顆大行星——同時(shí)也是第一顆由望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的大行星。 這個(gè)劃時(shí)代的大行星究竟應(yīng)該叫什么名字呢?按照天文學(xué)的慣例,發(fā)現(xiàn)者可以為新天體命名。 那么,赫歇耳打算起為行星起什么名字呢?答案是“喬治星(Georgium Sidus)”。很明顯,他是用這個(gè)名字表達(dá)對英王喬治三世的尊敬。從喬治三世對他的知遇之恩這一點(diǎn)來看,這原本也無可厚非。誰知這個(gè)提議在國際天文界的反應(yīng)極為冷淡。大約是不愿被人誤認(rèn)是用行星的名字來攀附權(quán)貴。絕大多數(shù)的天文學(xué)家,還是建議遵循慣例,以古代希臘羅馬神話的名字來為行星命名。當(dāng)時(shí)的普魯士柏林天文臺長約翰·波得提議,將其稱為“烏拉諾斯(Uranus)”。馬賽克地板畫,烏拉諾斯與蓋亞,出土于意大利馬爾凱的薩索費(fèi)拉托,約制作于公元前 250- 前200 年。圖中烏拉諾斯站在一株綠樹和一株禿樹前,身邊圍繞裝飾十二星座的帶狀物,象征其是掌握時(shí)間的永恒“天空之神”;坐在他前面的是蓋亞和四個(gè)孩子,可能代表四季在希臘神話里,烏拉諾斯(Ο?ραν??)是第一代統(tǒng)治宇宙的“天空之神”。正是他創(chuàng)造出大地、湖泊、江河與海洋。后來他又在海洋中創(chuàng)造了魚類,在大地上創(chuàng)造了花草樹木和大大小小的動(dòng)物。從這個(gè)說法看,烏拉諾斯的所作所為就跟《圣經(jīng)·創(chuàng)世紀(jì)》里的“上帝”差不多。在希臘神話里,烏拉諾斯與“大地之神”蓋亞結(jié)合,生下了后來的天神克羅諾斯。細(xì)算起來,后來在奧林匹斯山上主宰一切的“眾神之王”宙斯只是烏拉諾斯的孫兒罷了。實(shí)際上,將新行星冠以“烏拉諾斯”延續(xù)了西方世界對木星、土星的命名方式。古代的羅馬人把“木星”稱為“朱庇特星”。眾所周知,羅馬神話里的“朱庇特”就抄襲自希臘神話中的“宙斯”。而“土星”的名稱則來自羅馬神話中的農(nóng)業(yè)之神“薩圖爾努斯”——“朱庇特”的父親。既然“土星”是“木星”的父親,按照同樣的邏輯,在土星軌道之外發(fā)現(xiàn)的新行星當(dāng)然就應(yīng)該是“土星”的父親了。其實(shí),薩圖爾努斯本來是羅馬最古老的神祇之一。但隨著古代羅馬、希臘文化的交融,從前3世紀(jì)開始,他就與希臘神話中的“克羅諾斯”(同樣也是“宙斯”的父親)混同起來。因此,“克羅諾斯”的父親“烏拉諾斯”當(dāng)然就應(yīng)該是新行星的名字了。要是今天的中文也將其稱作“烏拉諾斯星”的話,如此難以記憶的名字無疑將成為考生的噩夢。值得慶幸的是,近代西方天文學(xué)傳入中國之初,這顆行星就有了簡潔的意譯。既然“烏拉諾斯”是位地位如此顯赫的“天空之神”,李善蘭等人于1859年翻譯《談天》時(shí),就按照神話人物的內(nèi)涵將其中文名定為“天王星”。不言而喻,這個(gè)名字比音譯的“烏拉諾斯星”要好得多。所以與中國共享漢字文化的日本(てんのうせい/tenousei)、韓國與朝鮮(???/ cheonwangseong)及越南(Sao Thiên V??ng或者Thiên V??ng tinh)里的相關(guān)名稱,其實(shí)也就是對“天王星”的不同讀法了。 “天王星”的命名就此塵埃落定。有趣的是,赫歇耳后來還曾發(fā)現(xiàn)了兩顆天王星的衛(wèi)星(“天衛(wèi)三”與“天衛(wèi)四”)。很久之后,他的兒子(約翰·赫歇耳)吸取了老爸起名“喬治星”失敗的教訓(xùn),分別將其命名為“奧勃龍(Oberon)”和“緹坦尼婭(Tiania)”——莎士比亞名劇《仲夏夜之夢》中的仙王和仙后??雌饋恚ず招⒍ㄅc天王星有緣。他享壽84歲,恰好是天王星的公轉(zhuǎn)周期。 太陽系第八顆大行星的發(fā)現(xiàn),堪稱人類數(shù)學(xué)和物理學(xué)的最偉大的勝利。同時(shí),這也意味著人類認(rèn)知的太陽系邊界又一次向外延展了約17億千米。新行星距太陽約45億千米,是地球到太陽距離的約30倍。它繞太陽一周約165年。從發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在,170多年間,它繞太陽才剛剛走完一周而已。與發(fā)現(xiàn)天王星時(shí)的情形如出一轍,圍繞著如何為這顆新行星命名,國際天文學(xué)界又免不了一場唇槍舌戰(zhàn)。勒維烈搶在英國人之前發(fā)現(xiàn)了新行星,這極大地滿足了法國人的民族主義虛榮心。法國人不但將勒維烈這位“民族英雄”的肖像印上了50法郎的紙幣,還理直氣壯地提出建議,將新行星稱為“勒維烈之星”。尼普頓雕像,由安東尼·柯塞沃克制作于1705年,現(xiàn)藏盧浮宮 英國人對此當(dāng)然不買賬,建議命名為“俄刻阿諾斯之星(Oceanus)”。這個(gè)名字來自古代希臘神話中的俄刻阿諾斯,從詞根就不難明白,如今印歐語言的“海洋”一詞大抵也都來自這位大洋河河神。考慮到新的行星在大望遠(yuǎn)鏡中呈現(xiàn)淡藍(lán)色,容易使人聯(lián)想到大海。這個(gè)“俄刻阿諾斯之星”的名稱倒是有些道理,起碼比觀測到新行星的加勒的提議要合理一些。后者建議起名為“雅努斯(IANVS)”。這是一位羅馬神話中看守門戶的雙面神。羅馬士兵出征時(shí),都要從象征“雅努斯”的拱門下穿過,發(fā)展成四方雙拱門,后來歐洲各國的凱旋門形式都是由此而來。單憑這點(diǎn),似乎看不到跟新行星有什么關(guān)系……作為新行星的“紙面”發(fā)現(xiàn)者,勒維烈倒是沒有堅(jiān)持用自己的名字命名。不久,他提出了一個(gè)新建議:“尼普頓之星(Neptune)”。羅馬神話中的“尼普頓”有著自己的希臘原型——“波塞冬”。在國內(nèi),或許是由于《圣斗士星矢》系列動(dòng)漫的關(guān)系,這位海王“波塞冬”的知名度大大超過了羅馬版本的“尼普頓”。說來有趣,古代的希臘神話,活生生一部父子相殘的宮斗大戲。克羅諾斯推翻其父親烏拉諾斯取得最高權(quán)力,結(jié)果他跟自己的幾個(gè)兒子也變成了生死冤家,領(lǐng)頭領(lǐng)導(dǎo)兒子們反抗老爸的,就是大名鼎鼎的“宙斯”。最后,克羅諾斯被兒子們?nèi)舆M(jìn)了黑暗的地獄。為了選出第三代神王,“大地之神”蓋亞做了三個(gè)鬮兒,分別寫上“天界”“海洋”“冥土”。結(jié)果,最小的三弟宙斯抓到了“天界”,成為高居奧林匹斯山巔的“眾神之王”;二哥普魯托抓到了“冥土”,成為統(tǒng)治地獄的“冥王”;大哥波塞冬則抓到了“海洋”,成了掌管大海的“海王”。勒維烈畫像,法國工藝學(xué)院的天文學(xué)教師 如同中國傳統(tǒng)神話里的龍王一樣,海王波塞冬在海底建造了一座巨大的海洋宮殿??墒强偞诤Q罄?,日子一久波塞冬便感到不滿足,還想占據(jù)一塊陸地。在希臘神話里,波塞冬曾與力量和聰慧的化身雅典娜女神爭奪一座希臘城市的命名權(quán)。按輩分說起來,雅典娜(宙斯的女兒)還得叫波塞冬一聲伯父。但古希臘神話壓根不講“父慈子孝”“兄友弟恭”那套,雅典娜毫不謙讓地贏得了與波塞冬的競賽,將自己的名字賦予了那座美麗的希臘城市——這就是希臘首都“雅典”的來歷。盡管波塞冬在神話里“丟掉”了雅典,但在近代的太陽系,他在羅馬神話中所對應(yīng)的“尼普頓”卻贏得了一席之地。某種意義上說,勒維烈想出來的“尼普頓”這個(gè)名字倒像是一個(gè)“和稀泥”的產(chǎn)物。它與加勒建議的“雅努斯”一樣來自羅馬神話。與此同時(shí),它又與英國人主張的“俄刻阿諾斯”一樣可以聯(lián)系到海洋——因?yàn)樵谙ED神話里,波塞冬最終取代了俄刻阿諾斯海洋主宰的地位。于是,此名一出,德裔俄國天文學(xué)家、德高望重的斯特魯維立即在1846年12月29日在圣彼得堡科學(xué)院挺身而出加以背書,大多數(shù)人隨后也表示支持。這樣一來,太陽系的第八顆大行星遂被命名為“尼普頓之星(Neptune)”(希臘語叫“波塞冬之星”)。就連天文學(xué)上表示這個(gè)行星的符號,也采用了波塞冬手中武器,可以讓大地震撼、海浪滔天的“三叉戟”形象。與天王星一樣,“尼普頓之星(Neptune)”在進(jìn)入東方世界時(shí)采用了“意譯”。尼普頓(波塞冬)既為“海王”,又有“天王星”先例在先,中文采用“海王星”為名,實(shí)在也是順理成章。其影響所及,日、韓、朝、越亦轉(zhuǎn)舶而去,分別將“海王星”稱為“かいおうせい(kaiousei)”“???(haewangseong)”以及“Sao H?i V??ng (或H?i V??ng tinh)”了。就連看不到大海的蒙古國,也將“海王星”稱作“Далайн ван(Dalain Van)”。它直譯過來,也是“海洋之王”的意思?!昂M跣恰痹诓煌胤降拿郑褪侨绱巳f變不離其宗。海王星的發(fā)現(xiàn),等于為天王星找到了藏匿已久的“孿生弟弟”。海王星比天王星略小,其半徑是天王星的97.4%,為24750千米。兩者的質(zhì)量也只相差18%(海王星略大一些)。海王星的平均密度為1.66克/厘米,比水大不了多少。除此之外,海王星和天王星的大氣、內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況也極為相似,在氫、氦為主的大氣下有一層冰外殼……然而,這對“雙胞胎”距離地球?qū)嵲谑翘^遙遠(yuǎn)。它們的表面究竟是個(gè)怎么樣的模樣,這個(gè)疑問在海王星發(fā)現(xiàn)之后又持續(xù)了一個(gè)半世紀(jì)之久。1977年,肯尼迪航天中心與卡納維拉爾角空軍基地先后發(fā)射了兩顆無人探測器,這就是至今仍在宇宙翱翔的“旅行者2號”(1977年8月20日)與“旅行者1號”(1977年9月5日)。在1981年向土星告別之后,兩艘“旅行者”宣告分道揚(yáng)鑣?!奥眯姓?號”朝著太陽系的邊界直飛而去,“旅行者2號”則向天王星、海王星奔馳。后者經(jīng)過4年多枯燥乏味的無聲旅行,走過了幾十億千米的漫長旅程,終于在1985年底開始進(jìn)入“烏拉諾斯”王國的領(lǐng)域。第二年的1月到2月,“旅行者2號”在天王星身邊逗留了30多天,最近時(shí)距離它只有8萬多千米,先后向地球傳回了7000多幅天王星全景、近景和特寫電視圖像。天文學(xué)家們從中得到的資料比發(fā)現(xiàn)天王星以來204年的總和還多幾十倍,可謂價(jià)值連城。從“旅行者2號”照相機(jī)拍攝的照片看,天王星的表面是藍(lán)綠色的。這是因?yàn)樘焱跣巧峡盏脑浦杏幸粚蛹淄殪F,甲烷吸收紅光,散射藍(lán)光和綠光,所以天王星呈淡淡的藍(lán)綠色。在照相機(jī)前天王星色彩均勻,幾乎沒有顯示出任何細(xì)節(jié)特征,靜如止水,平淡無奇。然而,看似平靜的天王星其實(shí)是個(gè)十足的煉獄?!奥眯姓?號”接近天王星表面的時(shí)間不過短短十幾秒鐘,但僅此區(qū)區(qū)1/4分鐘所得的資料已足以確定,在天王星厚達(dá)幾千米的大氣(80%是氫)之下的是汪洋大海。組成這個(gè)海洋的是真正的水,但與地球大海中的水截然不同,它的溫度高得駭人,它比地球上的煉鋼爐里的鋼水溫度還高1倍多,達(dá)三四千度!天王星上的水之所以沒有沸騰蒸干,完全是因?yàn)樗吧砩稀背惺苤鴰浊€(gè)大氣壓的關(guān)系(壓力越高,水的沸點(diǎn)也越高)。據(jù)計(jì)算,天王星上的大海深達(dá)8000千米,這比地球上最深的馬里亞納海溝(11千米)深700多倍。要是把火星投進(jìn)去,它將全部沉沒于天王星海底!“旅行者 2 號”于 1989年8月拍攝到的海王星照片 由于地面收到“旅行者2號”實(shí)拍圖像時(shí)正好是晚上9時(shí)的“黃金時(shí)間”,美國公共廣播電視網(wǎng)(PBS)破天荒地轉(zhuǎn)播了從45億千米之外發(fā)回的一幅幅神奇的照片。從此,人類對海王星的了解再也不像霧里看花那樣朦朦朧朧了。與“孿生哥哥”天王星截然不同,呈現(xiàn)在“旅行者2號”面前的海王星顯得狂躁不安。海王星的大氣層動(dòng)蕩不定,大氣中含有由冰凍甲烷構(gòu)成的白云和大面積氣旋,跟隨在氣旋后面的是時(shí)速高達(dá)640千米的颶風(fēng)。在海王星的南半球有一個(gè)醒目的大黑斑。天文學(xué)家認(rèn)為它也是一個(gè)大氣旋,是令人驚心動(dòng)魄的風(fēng)暴區(qū)。“旅行者 2 號”拍攝到的海王星衛(wèi)星“海衛(wèi)一”的照片,確認(rèn)其為是太陽系中唯一一顆沿行星自轉(zhuǎn)方向逆行的大衛(wèi)星,也是太陽系中最冷的天體(表面溫度為 -240 攝氏度),并且表面聳起高達(dá) 5.6 千米、由氣體和塵埃組成的細(xì)長煙柱 當(dāng)然,“旅行者2號”與海王星的相遇,既是初見,也是告別。“拜訪”海王星之后,它就徑直向著太陽系的邊界飛去。2018年12月10日,美國國家宇航局確認(rèn),“旅行者2號”已于2018年11月5日離開太陽系……很遺憾,由于行星位置的關(guān)系,“旅行者2號”錯(cuò)過了冥王星——那顆早在海王星發(fā)現(xiàn)不久就被勒維烈預(yù)言過的行星:“對這顆新行星(海王星)觀測三四十年以后,我們又將能利用它來發(fā)現(xiàn)就離太陽遠(yuǎn)近而言緊隨其后的那顆行星?!?/span>參考文獻(xiàn): 卞毓麟《追星 關(guān)于天文、歷史、藝術(shù)與宗教的傳奇》
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