喜帕恰斯檢視原始碼討論檢視歷史

喜帕恰斯，（約公元前190年-公元前125年），古希臘最偉大的天文學家，他編制出1022顆恆星的位置一覽表，首次以「星等」來區分星星。發現了歲差現象。喜帕恰斯生於小亞細亞半島西北的尼西亞，曾長期在羅得島工作。是方位天文學的創始人。他算出一年的長度為365又1/4日再減去1/300日；發現白道拱點和黃白交點的運動，求得月亮的距離為地球直徑的30又1/6倍；編制了幾個世紀內太陽和月亮的運動表，並用來推算日食和月食。他發現公元前134年新星，由此推動他編出一份包括850顆恆星的位置和亮度星表。他把自己對恆星黃經的觀測結果同前人的進行比較，發現黃道和赤道交點的緩慢移動--歲差，並定出歲差值為每年45"或46"。還發明一經緯度表示地理位置的方法和投影製圖的方法。為了研究天文學，他創立了三角學和球面三角學 。喜帕恰斯留下大量的觀測資料。後人在定出行星的各種周期與參數時，常常利用他的觀測結果。1718年，哈雷將自己的觀測與喜帕恰斯的記錄比較而發現了恆星的自行。喜帕恰斯的著作沒有流傳下來，現在所知的關於他的工作都是從托勒密的著作中得來的。 傳說中，喜帕恰斯的視力非常好，第一個發現巨蟹座的M44蜂巢星團。喜帕恰斯利用自製的觀測工具，並創立三角學和球面三角學，測量出地球繞太陽一圈所花的時間約365.25-1/300天，與正確值只相差六分鐘；他更算出一個朔望月周期為29.53058天，與現今算出的29.53059天十分接近。 　公元前130年，喜帕恰斯發現地球軌道不均勻，夏至離太陽較遠，冬至離太陽較近。 他制定了星等，質疑亞里士多德星星不生不滅的理論，並製造了西方第一份星表：依巴谷星表。 喜帕恰斯是希臘最偉大的天文學家，就像阿基米德是希臘最偉大一樣。還有，雖然他可能在亞歷山大受過教育，但他沒有在那裡工作，這種異乎尋常的做法也與阿基米德相似。他在愛琴海的羅得建立了他的觀象台，並發明了許多用肉眼觀察天象的儀器，這些儀器後來沿用了一千七百年， 喜帕恰斯繼承了阿利斯塔克測量太陽和月亮大小和距離的研究。他不僅使用了阿利斯克的月食方法，還測定了月亮視差。當我們移動自己的位置時，就會發現與遠處物相比的一近物體位置的明顯變化，這就是我們都體會到的視差。（從火車車窗向外看，我們會看見近處的樹相對於遠處的樹在移動。） 近物移動的角度既取決於你自身位置變化的大小，又取決於近物的距離，知道你所移動的距離，你就能計算出該物體的距離。為了作到這點，你必須知道直角邊和斜邊構成各種直角三角形各邊的比例。當時這理論為大家所知，有些數學家曾努力想運用這些比例，但喜帕恰斯首先將這些比例一精確表格，所以通常都認為他是三角學奠基人。 在適當的變化條件下，通過測量月亮相對於星星的位置，就能測定月亮的視差，並算出其距離，他發現該距離為地球直徑的三十倍，這數值是正確的。如果有人將這值用於由埃拉托色尼測出的地球直徑的話，那麼就會表示出月亮距離地球25萬英里。 遺憾的是，沒有其它天體像月亮離地球這麼近，所以都沒有這麼大的視差。在發明望遠鏡之前，沒有其它天體有大到測得出來的視差。所以，在喜帕恰斯後一千九百年間，月亮就是人們所知離地球有多遠的唯一天體。 公元前134年，喜帕恰斯發現在天蠍座里的一顆星，未能在以前的觀察紀錄中找到。這是件讓他疑惑的事情。今天我們都知道肉眼看來是模糊不清的星體，偶爾確會爆發，突然變亮而能看得見，但在古希臘時代，設想不到這類事，人們緊信天體是永恆不變的，由於以前的觀察實質上是不系統的，所以喜帕恰斯不能輕易地說這星球是否就是相反的一例。他決定繪份標有記錄一千多顆亮星的連續位置的精確星圖，以使以後的天文學家不會遇到類似的困難。這是第一幅準確的星圖，遠遠勝過歐多克斯和埃拉托色尼早期畫的星圖。 為了繪製這幅星圖，喜帕恰斯根據每個星體的緯度（與赤道南北相隔的角距：經度（與任意一點東西相隔的角距），標出它的位置。以此類推，用相同的方法可以容易地標出地球表面的位置。大家都注意到，早在離那時一百五十年前，狄西阿庫斯已把經緯度用在地圖上了。但在喜帕恰斯開始，經緯度就變成地圖上井井有條的坐標格，一直沿用到今天。 喜帕恰斯的星圖導致了另一重要發現，因為他把自己的觀察紀錄與他從前人報道中所能找到的觀察記載進行比較，他發現全部恆星從西向東存在一均勻的移動，他只能這樣解釋：他假設天球的北極在空中作緩慢的圓周運動，完成一周需時26，700年。這就意味着二分時刻每年都要稍微提前一點，這個現象稱為「歲差」。一直到哥白尼時代，才證明這運動的原因是地球在地軸上的一種，而不是星球在運動。這就要靠在喜帕恰斯一千八百年後的牛頓來解釋這種歲差的原因。 喜帕恰斯還是第一個根據星的亮度將星劃分為幾個等級的人，空中最亮的20個星為「一等星」，然後以光亮度依次遞減為二、三、四、五等。第六等星則剛剛能用肉眼觀察到。這種排列體系一直保持到今天（儘管在這期間經過改進和發展）、 喜帕恰斯最有抱負的成就在於研究出宇宙的一幅新的天象圖，歐多克斯的天象圖。早先卡利普斯和亞里士多德的理論使天空布滿了大量的天球，而這套方法早實用。所以喜帕恰斯以新觀點着手解決過問題，這個問題在半世紀前阿波洛尼烏斯曾提出過，但當時未能得到發展。 喜帕恰斯把最外層布滿星星的天穹以內的天球數字減到七個，每一行星有一個天球。但是單個行星實際上不是這個天球上的正是這小天球的中心。隨着小天球轉動時，行星作圓周運動，而當小天球的中心作為大天球的一部分轉動時，該行星也同時沿一大圓周運動，大天球就是「均輪」，小天球就是「本輪」。 通過調整兩個天球的速度，把本輪疊放在加拿大的均輪上，就能與該行星的實際運轉完全一致了。喜帕恰斯還用了偏心運動的問題的解決起了作用；即他認為行星並不圍繞地球的中心運轉，而轉繞接近地球中心的一空間假設點運轉，而這假設點本身又圍繞地球中心運轉。 喜帕恰斯的宇宙天象圖是非常複雜的，但佗保留限柏拉圖和亞里士多德的原則，大意是說地球是宇宙的固定中心，行星的運動是多個圓周運動的綜合。 實際上，阿利斯搭克關於行星圍太陽旋轉的觀點，看來在好像簡單得多，所以似科應該占上風。但事實並非如此。道德，難以設想整個地球漫天飛舞（除非當你還是孩童時就這麼教給你的，那時你對任何事都會輕信的）。再者，喜帕恰斯的天象圖是有用的，而阿利斯搭克的則不然。行星的位置變化對宗教儀式是舉足輕重的，在星占學中也是重要的。而喜帕恰斯所做的一切是要創造出能夠計算行星在未來任何時候的位置的一套數學體系。 喜帕恰斯天象圖中的本輪、均輪，偏心圓幫助他進行計算，就象畫在幾何圖形上的輔助線幫助人們證明定理一樣。今天我們回過頭去看，覺得沒有理由認為「輔助線」是真實的，而約在一千六百年期間天文學家堅持認為，這些都是真實存在的。當然，不論輔助線是否真實，喜帕恰斯計算行星位置的方法還是奏效的。 最後，當哥白尼確實研究出阿利斯搭克天體學說的數學計算方法時，就結束了喜帕恰斯天體學說的生命。