天文学银枪小霸王——约翰·赫谢尔的故事

在《宇宙：时空之旅》（COSMOS：A SPACETIME ODYSSEY）第四集《天空中布满了鬼魂》（A Sky Full of Ghosts）的开场，编剧讲述了一个小小的故事：

已步入老年的威廉·赫谢尔和儿子约翰·赫谢尔，走在英国的海滩边。

“父亲？你相信有鬼魂吗？”约翰问。

“为什么不信？当然信，我的儿子”

“为什么信呢？我从来没见到过鬼魂。”

“哦，不不不，不是人类的鬼魂，不完全一样，可是你昂首看天，我的孩子，天空中布满了鬼魂。”

“天空中只有星星啊，爸爸，我不大白。”

影片赫谢尔父子的剧照（资料图）

“每一颗发光的星星都是一颗太阳，甚至比太阳还年夜还亮。想象一下，他们离我们有多远啊！你把太阳缩小到像星星那么小而黯淡的一颗，来自星星的光线传布速度很是快，甚至比什么都更快，嗯，也许也不是无限快。从它们的光线发出到传布到我们这里，要花很长很长的时候。离我们比来的星星，可能需要观光几年，对别的一些星星，可能需要几宿世纪，有些星星其实太远了，可能需要万万年才能达到地球。等星星的光达到地球，我们看到的只是他们的鬼魂，我们看到它们的光，可是星星们本身早就在好久好久以前死去了。孩子，我们看到的是比任何人类还要长远的时候——从几百万年前穿越到曩昔。”

威廉·赫谢尔可能是第一个意识到天文千里镜是一部光阴机械的人。

赫谢尔天文博物馆陈列的天文千里镜。（资料图）

威廉和卡洛琳兄妹的故事我们在上一集《天文学的传奇一家：赫谢尔家族》中谈及，今天我们讲述的是威廉的儿子：天文学银枪小霸王约翰·赫谢尔的故事。

约翰·赫谢尔出生于1792年3月7日的英格兰白金汉郡。老爹威廉·赫谢尔忙了年夜半辈子天文学和音乐，终于想起来要为人类文明繁衍作出进献，于是娶了一个巨贾家的年夜龄女青年玛丽·皮特。而且两人别离在55岁和42岁时辰终于老来得子，生下来了天文学小霸王约翰·赫谢尔。

威廉•赫谢尔画像。（维基百科）

晚生的孩子有一个高几率的特点：极其伶俐。约翰就是如许的人，更是因为老爹终于在英国安身当作为贵族，约翰的确就是一个高富帅星二代。伶俐的先天加上优胜的家道给了约翰极年夜的帮忙，纵不雅约翰的平生，总而言之就是——小霸王！不走平常路！

约翰小时辰就上了伊顿公学，然后17岁就考上了剑桥年夜学……17岁！！！剑桥！！！我感觉写到这里，约翰就已经比我们很多人一辈子都超越太多。

约翰在剑桥熟悉了许很多多的巨巨牛人们，当然约翰自己就是巨巨，他在剑桥本家儿攻数学。在1813年，21岁的约翰就拿下了剑桥年夜学的史姑娘奖(Smith's Prize)，这个奖每年在剑桥年夜学物理和数学系中只会颁给最优异的两个学生，后来被称为诺贝尔奖的小小练兵场，例如后宿世的阿兰•图灵、威廉•卡文迪许、 JJ•汤姆森等科学史巨匠在学生时代都得过这个奖。你觉得仅仅拿了这个奖就能是小霸王了吗？在这一年，约翰顺手写了篇数学论文投给英国皇家科学会，于是就被当即接收为会员了……

按照上面写的那些，约翰的人生应该是当作为一名名垂青史的数学家。约翰结业时，老爹威廉·赫谢尔拍拍他的肩膀：“儿子，我给你找好了一份教会的工作，钱多事少离家近，怀孕份有社会地位，最主要的是有足够的余暇时候让你研究本身想研究的科学。”

可是约翰拒绝了，小霸王怎么能走平常路！？

你猜猜约翰找了一份什么工作呢？

他居然心血来潮去当了一名律师，不外干了18个月又掉去乐趣了……随后从头被母校剑桥年夜学圣约翰学院礼聘，当了一名导师，仍是学院数学本家儿考官，约翰趁便再拿了一个文学硕士学历！

约翰的人生的确当作功的让人发指啊！可是我想说的是……比起这些……约翰真正牛掰的人生，还没有起头，之前只是随便玩玩逢场作戏。

年青时辰的约翰•赫谢尔。（资料图）

约翰感觉在剑桥当教员很不高兴，工作毫无挑战性，小霸王怎么能终日“凑数其间”！？

威廉看出儿子的郁郁寡欢，于是便带他去了英国的德文郡的道奇利度假，趁便让约翰帮忙他不雅测天文，因为威廉这时辰已经78岁了，有点力有未逮。父子两人在这段度假光阴交心许久，固然不知道他们谈了什么，或许就像片头编剧所写的父子之间的设想对话。可是此次度假当作了约翰平生中的一个主要转折。在1816年，约翰最终发现，他想担当父亲的天文学事业。

不外从头起头学一门学科，要从学徒工起头。约翰和他父亲几十年前踏上天文学征途时辰的工作一样——先建造天文千里镜。他建造了一个直径460毫米的反射式天文千里镜。接下来的几年约翰更新了他父亲留下来的双星目次，对每一对双星都作了尽可能具体的描述, 并将他们的成果颁发在《皇家协会哲学会刊》上。他是以和别的一个工作伙伴被授予皇家天文学会的金牌和的法国科学院的拉兰得金牌，他还颁发了一篇关于“恒星视差”（Stellar Parallax）的论文。

当然了，作为约翰的本职工作：数学，小霸王也毫不罢休，在1821年被英国皇家科学院授予了赫赫有名的“科普利奖”（Copley Medal)这个奖和诺贝尔奖的确不相昆季，看来约翰的人生并没有改变啊……最终他仍是顺路当作为了一名名垂青史的数学家!

银质的科普利奖章。（资料图）

当然在天文学的进修过程中，约翰对镜子以及反射有了超乎平常的研究。他在1823年就提出了的“隐形眼镜”的概念，想要建造一种矫正透镜，来更改人眼概况曲率，达到目力矫正的感化。这也可以说是将来“隐形眼镜”的设计发源了。小霸王只有做不到没有想不到！

作为一名天文学家，不雅测地址是第一位的，约翰深感于英国不是最佳不雅测地址，于是举家搬到南非好望角，在这里他对南半球的星空进行了深切的不雅测，而且再次见证到了“哈雷彗星”的回归、土星的卫星和太阳黑子。

当然小霸王老是在缔造古迹，在南非的几年时候里，他和老婆玛格丽特一路利用一种叫“投影描画器”（Camera Lucida）的设备绘制了131种南非的海岬植物插图……从此后约翰的名头上又多了一个叫植物学家的昂首……小霸王的确无所不克不及！！

约翰•赫谢尔老婆玛格丽特画像。（维基百科）

约翰和玛格丽特的植物绘画。（资料图）

在1836年6月3日，有一个年青的小伙子乘坐着“小猎犬号”（HMS Beagle）汽船来到南非开普敦拜访约翰。约翰亲热地欢迎了这名潜力无限的年青科学家。小伙子深受打动，在他的自传中写道：“赫谢尔爵士对天然科学的阐述燃起了我心里的巴望，我巴望此生能为构建天然科学的年夜厦做出哪怕最眇乎小哉的进献！”

小猎犬号版画。（资料图）

后来他苦苦研究数载，最终出书了一本科学书，在这本书的开场白里写：“……我写这本书的目标，在我看来，就比如是给那些不成思议事物的奥秘提灯点亮一般；这就是那些神秘之事的迷人之处——我们最伟年夜的一位哲学家曾经这么说过。”

这里的“最伟年夜的一位哲学家”指的是约翰，这本书名叫《物种发源》，这个小伙子就是后来赫赫有名的达尔文。哎呀，被吓出一声盗汗……小霸王的确就是那时年青科学家们的偶像男神!

年青时辰的达尔文（资料图）

约翰随后分开南非回到英国，出书了《1834-1838年好望角天文不雅测成果》一书，为天文学南海说神聊半球恒星对比供给了主要素材，是以广受赞誉，又是以项当作就，约翰于1847年拿到了第二次“科普利奖”。并被维多利亚女王授予从男爵的爵位。（Baronet，又译准男爵，传统简写是Bart，现代简写是 Bt）

在这本书里，约翰提议定名了几个利用到现在的土星卫星名：土卫一（Mimas）、土卫二（Enceladus）、土卫三（Tethys）、土卫四（Dione）、土卫五（Rhea）、土卫六（Titan）、土卫八。几年后在1852年，他又提议定名了几个利用到现在的天王星卫星：天卫一（Ariel）、天卫二（Umbriel）天卫三（Titania）、天卫四（Oberon）。

土卫二(Enceladus)全景图。（南边新闻网）

与其他行星卫星定名来历自希腊神话分歧，所有天王星卫星的英语名字都是以威廉•莎士比亚或亚历山年夜•蒲柏的作品中人物的名称来定名的，这个传统是从约翰起头并一向延用至今的，目标是为了纪念英国在天文学上的主要位置。

又吓出我一声盗汗啊，感受小霸王这个称号已经无法形容约翰这个科学奇才了。

你觉得约翰的当作就到此为止了么？

中年约翰·赫谢尔肖像。（资料图）

天文学和行星不雅测，仿佛就是一场穿越宇宙数百万光年的观光，许很多多星星或许早已死去，我们能看到的只是几百万年前他们发出的光线，漫天星辰仿佛是鬼魂的博物馆。不知道这种穿越时候的天文学履历，是否使得约翰对保留光阴印记尤为感伤，所以他的后半生都致力于研究若何把夸姣的记忆和珍贵影像保留下来。

约翰是“摄影”（Photography）这个单词的发现者（1839年发现），次年他还缔造了“正片”（Positive） “负片”（Negative）这两个摄影的专用名词。

人平生所有精神的城市从点串当作线，约翰的植物学履历也让他发现了一些有趣的摄影当作像方式：花汁印相法（Antyotype）蓝晒法（Cyanotype）、海波心猿意马影法（海波即硫代硫酸钠）、铂金印相法(Platinum prints)。约翰一贯激昂大方年夜度，而且毫晦气己，从未想过想要从专利中获得什么，于是就把专利毫无保留地送给了一个好伴侣：威廉•塔尔博特 (William Henry Fox Talbot)。可是福克斯毫无愧色地并吞了这些专利。

蓝晒法当作像结果图。（资料图）

此时的约翰已经不再是小霸王，他也慢慢老去了。人生的后半阶段，他还像他的前辈牛顿一样，担任了英国铸币厂厂长一职，因为其实不喜好行政工作，随后再次告退。

他还为年夜英百科全书竭尽全力，并写了最畅销的天文学著作《天文学纲要》(Outlines Astronomy)，这本书也是中国第一本翻译的天文学著作。咸丰九年(1859年),李善兰与英国伟烈亚力按照1851年的版本翻译了此书，起名为《聊天》

《聊天》书影（资料图）

约翰的平生是如恒星般光线闪烁而且如鹰一般自由的平生。他做了本身最想做的工作，也收成了最无价的至宝——科学和自由。当然也有不少人吐槽和可惜，认为约翰固然为同期间最伟年夜的科学家，可是并没有像先贤牛顿那样，带来划时代的科学当作就。约翰有个伴侣曾经可惜地说：“若是约翰把他的精神集中在一处，那他的当作就将会远远跨越牛顿。”

1871年5月11，约翰归天，英国举国悼念，而且为他进行了国葬。

四色心猿意马理的证实者之一泰勒(Peter Guthrie Tait) 曾这么评价约翰：

“约翰•赫谢尔漫长而欢愉的平生，每一天都在分享和增添他对科学的进献。”（Every day of Herschel's long and happy life added its share to his scientific services.）

约翰和牛顿一路长逝于英国西敏寺。与他的好基友达尔文的并排在一路。

约翰和达尔文在西敏寺的坟场照片（维基百科）

人物小档案：

约翰·赫谢尔(John Herschel，1792-1871) 1813年结业于剑桥年夜学，起头研究法令，旋即介入他父亲天文学方面的工作。约翰•赫歇尔其他方面的乐趣包罗化学和拍照术(他发现了良多有看护相的手艺，他提出了‘正片’和‘负片’等词汇，至今仍为摄影家利用)，他写了一本科普书《天文学概要》于1849年出书，堪称为那时的《时候简史》，他在1837年维多利亚女王加冕典礼上被封为准男爵，1871年5月11日逝宿世于肯特郡。