物理史話之就是那顆最著名的彗星哈雷

1742年,一位著名的科學家去世了。17年以後,那顆他預言過的彗星如期而至,回到了近日點。這是人類第一次預言一顆彗星的迴歸,後來,人們就以這個科學家的名字來命名了這顆彗星,這就是著名的哈雷彗星,這個科學家自然就是預言了它迴歸的--英國物理學家--哈雷。

物理史話之就是那顆最著名的彗星哈雷

艾德蒙·哈雷

艾德蒙·哈雷於1656年出生在英國倫敦附近的哈格斯頓,17歲時進入牛津大學王后學院學習數學。1676年,就在哈雷即將取得學位證書的時候,正好有一次去南半球建立人類第一個南天觀測站的機會。哈雷毅然放棄學位,跟隨東印度公司的輪船,顛簸三個多月,來到了南大西洋中的聖赫勒拿島(後來關押拿破崙的那個小島)進行南天恆星觀測(南天恆星的位置需要到南半球才能測量),哈雷是最早測定南天星表的人。在那裡的兩年,哈雷測定了360顆恆星,還發現了半人馬座星團,進行了水星凌日觀測。1678年,哈雷返回英國,向國王獻上了南天星圖,並獲得了牛津大學文學碩士的學位。此後不久,他被選為皇家學會會員。

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牛津大學

1680年,哈雷在歐洲大陸游歷,在從加來到巴黎的途中,他觀測了1680年大彗星(牛頓彗星),還同巴黎天文臺臺長卡西尼(意大利著名天文學家,美國和意大利聯合研製的"卡西尼號"太空探測器就是以他命名的)一同討論了這顆彗星,從此以後,哈雷開始對彗星發生興趣。第二年,哈雷回到英國,在自己的家中觀測到了那顆後來以他名字命名的哈雷彗星。於是,他開始整理從1337年到1698年的所有彗星記錄,並從中挑選出了24顆彗星,計算了它們的軌道,他發現1531年、1607年和1682年出現的三顆彗星軌道看起來如出一轍,它們出現的時間間隔都是75或76年。哈雷並沒有放過這個線索,而是不厭其煩地向前搜索。哈雷通過大量的觀測、研究和運用牛頓萬有引力定律計算後。在1695年(彗星出現的十三年後),哈雷大膽地預測,1682年出現的那顆彗星,將於1758年年底再次迴歸。在那個時代,還沒有任何人意識到彗星能定期地回到太陽附近。1759年3月,這顆大彗星終於又如期而至了,只不過這時候哈雷已經去世17年了。哈雷彗星最近的一次迴歸是在1985年11月~1986年4月,而下次迴歸則要等到2062年,不知道科普君是否還能看到。

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哈雷彗星

1684年,哈雷發表了有關潮汐理論和從開普勒行星運動第三定律導出引力隨兩物體距離平方成反比的定律。關於引力隨兩物體距離平方成反比的定律在歷史上胡克、哈雷、惠更斯、雷恩等人都曾經獨立提出過,胡克甚至宣稱已經作出了數學證明。哈雷和牛頓經過書信和當面的討論,最後發現牛頓和胡克一樣,都沒有提出確切並肯定的論文來說明這個問題。於是,哈雷勸說牛頓完成經典力學的奠基之作《自然哲學的數學原理》一書,並且自己還慷慨解囊支付這本鉅著的出版費用。1687年,哈雷完成了牛頓的《原理》一書的出版工作。

1698年,哈雷開始從事地磁變化研究工作,探討通過精確測定地球表面地磁變化來測定地面經度的簡單方法。同年11月,他再次起航,測量海上地磁,並注意到了接近赤道時擺的變化。翌年,哈雷回到倫敦。隨後在1700年,他再次航行到南緯52°處。這次航行所取得的成果在1701年發表,哈雷以等磁力線繪製的海洋地磁圖被認為是實用航海學的傑作。

隨後幾年,哈雷繼續從事天文觀測工作。1715年,哈雷根據自己的預報,首先觀測到了一次日食。精準的預報使得哈雷的威信進一步得到提高,1716年,哈雷對新星提出了獨特的見解,他認為"它們不是什麼別的東西,而是來自極遠宇宙空間以太中的光線,光線通過以太時透明的介質被漫射,被其本身光澤照亮"。這個見解在當時還是非常先進的。

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新星

從1722年開始,一直到1739年,他獨自一人作月亮子午觀測,後來他向皇家學會提交了一份確定月亮位置精度的報告。當時他的觀測精度達到了2′的水平,即在赤道地方,經度可以確定到69英里的精確度,這在當時是非常高的精度了。

1742年,哈雷在格林尼治去世。格林尼治天文臺正是本初子午線通過的地方。

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格林尼治天文臺的本初子午線


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