董潔林
1676年11月,英國東印度公司“聯(lián)合號”帆船從英國啟程去南半球,船上有位牛津大學(xué)大學(xué)生,名叫愛德蒙·哈雷。他剛20歲,自告奮勇去南半球的圣赫勒拉島,自費(fèi)為英國皇家格林威治天文臺在那里觀察和記錄恒星,這是一件填補(bǔ)人類科學(xué)知識空白的大事,對當(dāng)時的大航海事業(yè)也有助益。
哈雷此行的資助主要來自他的父親,一位經(jīng)營食鹽、肥皂、也做些地產(chǎn)的小業(yè)主。父親一直很支持兒子仰望星空的愛好,從小就為他配備了當(dāng)時最好的天文觀測儀器,這次更是毫不猶豫地拿出了300英鎊讓孩子購置最新設(shè)備、一路沒有金錢上的后顧之憂。這次耗時一年多的天文觀察,初出茅廬的哈雷成就非凡,發(fā)現(xiàn)了一些獨(dú)特的恒星和星云,編寫了《南天恒星目錄》,于22歲就被選為皇家學(xué)會成員,迅速進(jìn)入了英國頂級科學(xué)家圈子。
1684年8月,哈雷從倫敦出發(fā)前往劍橋去拜訪著名的牛頓教授。他此行的主要目的是向牛頓請教引力問題。哈雷問牛頓:“如果一顆行星受到太陽的引力作用運(yùn)動、而該引力與兩者之間距離的平方成反比,那么行星會以什么曲線運(yùn)動呢?”牛頓不假思索地回答:橢圓曲線??嗨剂季玫膯栴}如此輕易地在牛頓這里獲得了答案,哈雷大驚,忙問牛頓是如何知道的。牛頓說自己已經(jīng)計算過了,并答應(yīng)以后把具體計算細(xì)節(jié)寄給哈雷。哈雷回到倫敦后不到三個月,就收到了牛頓寄給他的萬有引力定理和相應(yīng)的行星軌道計算。
看見這個既解釋了蘋果為什么落地、又計算出行星如何繞太陽以橢圓軌道轉(zhuǎn)的理論,哈雷認(rèn)識到其劃時代偉大意義。他再次來到劍橋,鼓勵牛頓盡快發(fā)表研究成果,這就是牛頓偉大著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的雛形。1687年,牛頓在哈雷的鼓勵和協(xié)助下終于完成了其巨著。
接下來,當(dāng)時作為英國皇家學(xué)會秘書的哈雷,為這部著作的出版費(fèi)盡了心思。一方面他不得不經(jīng)常調(diào)解牛頓和胡克這兩位脾氣怪異的大科學(xué)家之間的矛盾,當(dāng)時這位嫉妒心很重的皇家學(xué)會會長對牛頓著作能否出版有舉足輕重的作用。另方面,當(dāng)時學(xué)會經(jīng)費(fèi)緊張,他不得不費(fèi)盡心思來解決經(jīng)費(fèi)問題。此時,哈雷的父親已經(jīng)去世,再也不能資助兒子的科學(xué)追求了。于是他四處借債、以一己之力來資助牛頓著作的出版。牛頓的《原理》出版后,舉世震驚,短期內(nèi)多次加印。哈雷的學(xué)術(shù)眼光不僅得到了學(xué)界極大的認(rèn)可,他為出版該書投入的資金也得到了豐厚的回報。
當(dāng)然,哈雷并非只是一位熱心為大科學(xué)家服務(wù)的平凡好人,他有自己的科學(xué)好奇心和執(zhí)著追求,從第一次目睹彗星之后,哈雷就一直在關(guān)注更多彗星并思考這個問題。他猜想,這些體態(tài)巨大之物是不是太陽系中類同于行星的東西呢?如果是這樣,彗星就應(yīng)該與行星一樣沿著橢圓軌道繞太陽運(yùn)行,因此會周期性進(jìn)入地球人的視野。通過研究彗星在歷史上的出現(xiàn)記錄,他認(rèn)為有些彗星很可能是同一顆彗星的多次出現(xiàn)。比如他自己在1682年見過的那顆很明亮的彗星,似乎以76年上下的周期,反復(fù)回到地球附近。于是,基于牛頓萬有引力理論和自己的假設(shè),他計算了這顆彗星軌道,并在1705年發(fā)表的論文中預(yù)測該彗星將于1758年前后再次出現(xiàn)于天空。1758年12月25日,哈雷已經(jīng)去世16年了,但他預(yù)測的彗星如期而至,驚喜的人們把它命名為“哈雷彗星”。
天文學(xué)是最早的科學(xué),作為最原始的科學(xué)家,天文學(xué)家是科學(xué)隊伍中的火炬手,只要還有這樣的人在心無旁騖地仰望星空,其他科學(xué)家就能找到北,科學(xué)也就不會死。