喜帕恰斯查看源代码讨论查看历史

喜帕恰斯，（约公元前190年-公元前125年），古希腊最伟大的天文学家，他编制出1022颗恒星的位置一览表，首次以“星等”来区分星星。发现了岁差现象。喜帕恰斯生于小亚细亚半岛西北的尼西亚，曾长期在罗得岛工作。是方位天文学的创始人。他算出一年的长度为365又1/4日再减去1/300日；发现白道拱点和黄白交点的运动，求得月亮的距离为地球直径的30又1/6倍；编制了几个世纪内太阳和月亮的运动表，并用来推算日食和月食。他发现公元前134年新星，由此推动他编出一份包括850颗恒星的位置和亮度星表。他把自己对恒星黄经的观测结果同前人的进行比较，发现黄道和赤道交点的缓慢移动--岁差，并定出岁差值为每年45"或46"。还发明一经纬度表示地理位置的方法和投影制图的方法。为了研究天文学，他创立了三角学和球面三角学 。喜帕恰斯留下大量的观测资料。后人在定出行星的各种周期与参数时，常常利用他的观测结果。1718年，哈雷将自己的观测与喜帕恰斯的记录比较而发现了恒星的自行。喜帕恰斯的著作没有流传下来，现在所知的关于他的工作都是从托勒密的著作中得来的。 传说中，喜帕恰斯的视力非常好，第一个发现巨蟹座的M44蜂巢星团。喜帕恰斯利用自制的观测工具，并创立三角学和球面三角学，测量出地球绕太阳一圈所花的时间约365.25-1/300天，与正确值只相差六分钟；他更算出一个朔望月周期为29.53058天，与现今算出的29.53059天十分接近。 　公元前130年，喜帕恰斯发现地球轨道不均匀，夏至离太阳较远，冬至离太阳较近。 他制定了星等，质疑亚里士多德星星不生不灭的理论，并制造了西方第一份星表：依巴谷星表。 喜帕恰斯是希腊最伟大的天文学家，就像阿基米德是希腊最伟大一样。还有，虽然他可能在亚历山大受过教育，但他没有在那里工作，这种异乎寻常的做法也与阿基米德相似。他在爱琴海的罗得建立了他的观象台，并发明了许多用肉眼观察天象的仪器，这些仪器后来沿用了一千七百年， 喜帕恰斯继承了阿利斯塔克测量太阳和月亮大小和距离的研究。他不仅使用了阿利斯克的月食方法，还测定了月亮视差。当我们移动自己的位置时，就会发现与远处物相比的一近物体位置的明显变化，这就是我们都体会到的视差。（从火车车窗向外看，我们会看见近处的树相对于远处的树在移动。） 近物移动的角度既取决于你自身位置变化的大小，又取决于近物的距离，知道你所移动的距离，你就能计算出该物体的距离。为了作到这点，你必须知道直角边和斜边构成各种直角三角形各边的比例。当时这理论为大家所知，有些数学家曾努力想运用这些比例，但喜帕恰斯首先将这些比例一精确表格，所以通常都认为他是三角学奠基人。 在适当的变化条件下，通过测量月亮相对于星星的位置，就能测定月亮的视差，并算出其距离，他发现该距离为地球直径的三十倍，这数值是正确的。如果有人将这值用于由埃拉托色尼测出的地球直径的话，那么就会表示出月亮距离地球25万英里。 遗憾的是，没有其它天体像月亮离地球这么近，所以都没有这么大的视差。在发明望远镜之前，没有其它天体有大到测得出来的视差。所以，在喜帕恰斯后一千九百年间，月亮就是人们所知离地球有多远的唯一天体。 公元前134年，喜帕恰斯发现在天蝎座里的一颗星，未能在以前的观察纪录中找到。这是件让他疑惑的事情。今天我们都知道肉眼看来是模糊不清的星体，偶尔确会爆发，突然变亮而能看得见，但在古希腊时代，设想不到这类事，人们紧信天体是永恒不变的，由于以前的观察实质上是不系统的，所以喜帕恰斯不能轻易地说这星球是否就是相反的一例。他决定绘份标有记录一千多颗亮星的连续位置的精确星图，以使以后的天文学家不会遇到类似的困难。这是第一幅准确的星图，远远胜过欧多克斯和埃拉托色尼早期画的星图。 为了绘制这幅星图，喜帕恰斯根据每个星体的纬度（与赤道南北相隔的角距：经度（与任意一点东西相隔的角距），标出它的位置。以此类推，用相同的方法可以容易地标出地球表面的位置。大家都注意到，早在离那时一百五十年前，狄西阿库斯已把经纬度用在地图上了。但在喜帕恰斯开始，经纬度就变成地图上井井有条的坐标格，一直沿用到今天。 喜帕恰斯的星图导致了另一重要发现，因为他把自己的观察纪录与他从前人报道中所能找到的观察记载进行比较，他发现全部恒星从西向东存在一均匀的移动，他只能这样解释：他假设天球的北极在空中作缓慢的圆周运动，完成一周需时26，700年。这就意味着二分时刻每年都要稍微提前一点，这个现象称为“岁差”。一直到哥白尼时代，才证明这运动的原因是地球在地轴上的一种，而不是星球在运动。这就要靠在喜帕恰斯一千八百年后的牛顿来解释这种岁差的原因。 喜帕恰斯还是第一个根据星的亮度将星划分为几个等级的人，空中最亮的20个星为“一等星”，然后以光亮度依次递减为二、三、四、五等。第六等星则刚刚能用肉眼观察到。这种排列体系一直保持到今天（尽管在这期间经过改进和发展）、 喜帕恰斯最有抱负的成就在于研究出宇宙的一幅新的天象图，欧多克斯的天象图。早先卡利普斯和亚里士多德的理论使天空布满了大量的天球，而这套方法早实用。所以喜帕恰斯以新观点着手解决过问题，这个问题在半世纪前阿波洛尼乌斯曾提出过，但当时未能得到发展。 喜帕恰斯把最外层布满星星的天穹以内的天球数字减到七个，每一行星有一个天球。但是单个行星实际上不是这个天球上的正是这小天球的中心。随着小天球转动时，行星作圆周运动，而当小天球的中心作为大天球的一部分转动时，该行星也同时沿一大圆周运动，大天球就是“均轮”，小天球就是“本轮”。 通过调整两个天球的速度，把本轮叠放在加拿大的均轮上，就能与该行星的实际运转完全一致了。喜帕恰斯还用了偏心运动的问题的解决起了作用；即他认为行星并不围绕地球的中心运转，而转绕接近地球中心的一空间假设点运转，而这假设点本身又围绕地球中心运转。 喜帕恰斯的宇宙天象图是非常复杂的，但佗保留限柏拉图和亚里士多德的原则，大意是说地球是宇宙的固定中心，行星的运动是多个圆周运动的综合。 实际上，阿利斯搭克关于行星围太阳旋转的观点，看来在好像简单得多，所以似科应该占上风。但事实并非如此。道德，难以设想整个地球漫天飞舞（除非当你还是孩童时就这么教给你的，那时你对任何事都会轻信的）。再者，喜帕恰斯的天象图是有用的，而阿利斯搭克的则不然。行星的位置变化对宗教仪式是举足轻重的，在星占学中也是重要的。而喜帕恰斯所做的一切是要创造出能够计算行星在未来任何时候的位置的一套数学体系。 喜帕恰斯天象图中的本轮、均轮，偏心圆帮助他进行计算，就象画在几何图形上的辅助线帮助人们证明定理一样。今天我们回过头去看，觉得没有理由认为“辅助线”是真实的，而约在一千六百年期间天文学家坚持认为，这些都是真实存在的。当然，不论辅助线是否真实，喜帕恰斯计算行星位置的方法还是奏效的。 最后，当哥白尼确实研究出阿利斯搭克天体学说的数学计算方法时，就结束了喜帕恰斯天体学说的生命。