王凱翔
作為“童話王國”丹麥的首都,哥本哈根向來以小美人魚銅像而聞名于世。但你可能不知道的是,除了小美人魚、丹麥王宮、新港等必打卡景點之外,這裡與天文學也有着不解之緣。
公元16世紀,著名的丹麥天文學家第谷·布拉赫曾在哥本哈根附近的汶島上從事天文觀測20餘年,他以高精度的觀測資料成為了推動近代天文學發展的創始者之一。為了傳承和紀念第谷對天文學的貢獻,歐洲最古老的天文觀測台之一——圓塔,以及第谷·布拉赫天文館先後在哥本哈根市區建成,它們後來成為了天文愛好者們必去的朝聖地之一。

哥本哈根市區的地标景觀——新港(Nyhavn) 王凱翔 圖
第谷·布拉赫(Tycho Brahe)于1546年出生在丹麥斯堪尼(今屬瑞典)。作為一名丹麥貴族,13歲時便在哥本哈根大學開始了他的求學生涯。1560年8月,一次日食的發生成為了第谷人生的轉折點,本來主修法律的他,對天文學産生了濃厚的興趣。1566年,第谷前往德國羅斯托克大學攻讀天文學,并由此開始了天文研究工作。
第谷·布拉赫畫像, Eduard Ender繪
1572年11月11日,第谷注意到仙後座天區突然出現一顆新的亮星,便使用他自己制造的儀器對亮星進行了監測,直到1574年3月它變暗到肉眼不可見為止,前後進行了16個月的詳細觀察和記載。第谷确認這是一顆距離我們很遙遠的恒星,而不是大氣層内或者太陽系内的現象,并決定以“nova”一詞為其命名。而新星的出現也徹底動搖了亞裡士多德的天體不變學說,推動了新的研究領域以及新思維的誕生。現在我們知道,這是一次銀河系内距離我們地球大約一萬光年處的超新星(supernova)爆發事件,這顆超新星也被命名為第谷超新星(SN 1572)。
第谷對“SN 1572”的記錄,字母I為第谷超新星,第谷著作《De Stella Nova(論新星)》 圖
錢德拉X射線空間天文台拍攝到的“SN 1972第谷超新星”遺迹 NASA 圖
1576年,丹麥國王腓特烈二世将丹麥與瑞典間的汶島賜予第谷作為新天文台的台址,并給予他一筆經費。于是,第谷在汶島開始建造“天堡”,也就是歐洲最早的大型天文台。1584年,第谷又在天堡之南建造規模稍小的“星堡”。在汶島20多年的觀測期間,第谷親自設計了大批當時先進的天文儀器,如大型牆象限儀、赤道渾儀等等,取得了一系列重要成果。
第谷在汶島的“天堡”中使用牆式象限儀進行天文觀測。第谷·布拉赫 著,《Astronomiæ instauratæ mechanica》 圖
第谷是一位技巧高超的觀測家,所有觀測都是借助儀器并用肉眼來完成的,他非常細緻地記錄了日月行星以及恒星們的位置,其精度達到了同時代的巅峰,幾乎是人眼分辨的極限,是望遠鏡時代之前最為精确的記錄。要知道,直到第谷去世8年後的1609年,伽利略才第一次把望遠鏡對準了夜空進行天文觀測,人類進入望遠鏡時代。
1600年,約翰尼斯·開普勒(Johannes Kepler)成為了第谷的助手。次年第谷去世,開普勒繼承了第谷留下的大量天文觀測資料,整理出了《魯道夫星表》于1627年出版,成為當時最精确的星表。更重要的是,借助第谷長期觀測的火星位置的資料,開普勒通過精心推算研究,最終總結出描述行星運動的三大定律——開普勒定律。
開普勒因為總結出著名的行星運動三定律,而被成稱為“天空立法者”。 維基百科 圖
月球表面的第谷環形山與長長的放射狀輻射紋,是月球上最為明顯的地貌特征之一,從地球上用肉眼便能分辨。 資料圖
第谷通過一己之力将丹麥的天文學水準推向了世界前沿,在他去世之後,丹麥國王克裡斯蒂安四世為了繼續推動天文學的發展,又發起建造了一座新的天文台,即目前位于哥本哈根市區的圓塔(Round Tower, 丹麥語:“Rundetårn”),該塔集合了天文台、圖書館、教堂三大功能于一身,于1642年建成。
位于哥本哈根市區的圓塔,于1642年建成。 維基百科 圖
興建于17世紀中葉的圓塔,是歐洲目前仍在使用中的最古老的天文觀測台。盡管随着時代的發展,圓塔早已無法滿足專業天文觀測的需求,也不再進行科學觀測,但作為一個著名景點,面向所有公衆開放。白天,遊客們沿螺旋步道緩緩盤旋而上,在高約36米的塔頂觀景平台上,哥本哈根老城的景色盡收眼底,到了夜晚,這裡則可供天文愛好者們觀測星空。
圓塔的塔頂可以供天文愛好者們觀測星空。 維基百科 圖
塔中的螺旋步道也通向圖書館大廳。據說該圖書館曾收藏着哥本哈根大學全部的圖書,著名的丹麥作家安徒生過去常常到那裡尋找寫作靈感,如今大廳仍發揮着展示丹麥藝術、文化、曆史和科學成就的作用。
圓塔内部的螺旋步道 維基百科 圖
圖書館大廳内部 維基百科 圖
第谷·布拉赫天文館( Tycho Brahe Planetarium)則是哥本哈根這座城市中較為年輕的一處建築。天文館坐落于哥本哈根市區西南的人工湖畔,沿湖綠地景色秀麗清淨,也是當地人休閑遊玩的好去處。第谷·布拉赫天文館于1989年11月1日正式對外開放,整體建築外觀為簡潔的圓柱體,由建築師Knud Munk設計打造。
第谷·布拉赫天文館 維基百科 圖
第谷·布拉赫天文館入口處 王凱翔 圖
巨大的球幕影院是第谷·布拉赫天文館的看點之一,也是北歐地區最大的球幕影院,先進的天象儀可以将多達7500顆恒星、行星及星系等投影在球幕上,模拟出讓人身臨其境的美妙星空。最新更新的球幕也支援8K分辨率的影片放映。這裡每日從早到晚提供多場次的影片放映,影片主題既有宇宙天體和航天探索,也有3D效果的微觀世界和地質奇觀等。需要注意的是,影片的旁白都是丹麥語,不過場館也提供耳機來接收英文版配音。
充滿藝術感的展區入口 王凱翔 圖
除了球幕影院,第谷·布拉赫天文館内也有着非常精彩的展覽。踏入展廳,就仿佛進入到了一條時空隧道,置身于宇宙繁星當中。展覽聚焦于一些最宏大的問題,例如宇宙是從哪裡誕生?生命又是怎樣起源的?借助互動式多媒體技術以及立體影音環繞效果,以一種激動人心的方式為我們展現宇宙中那些最驚人的天體與現象,以及構成生命及宇宙結構的基石,如粒子碰撞、恒星演化、星系并合等等,激發人們探索浩瀚宇宙的好奇心。
各種互動式體驗 59 productions 圖
展廳内部 王凱翔 圖
作為以第谷·布拉赫命名的天文館,館内自然少不了介紹第谷生平的資料,以及一些趣聞轶事。此外,展廳中還有一份重達200餘克的珍貴月岩樣品,是由1972年阿波羅17号任務的宇航員們收集并帶回地球,是美國之外最大的一塊由阿波羅任務帶回的月球樣品。館内還有太陽觀測塔,将太陽表面的實時圖像投影到展廳内供大家觀測太陽黑子等活動。假如逛累了展覽,可以到館内的“仙後座”餐廳中享用一頓美食。
今天的第谷·布拉赫天文館已經成為科學家與公衆溝通交流的橋梁與視窗,将天文學發展的曆史和天文學研究最前沿的知識傳遞給大家,同時也讓人們記住第谷·布拉赫,一位偉大的丹麥天文學家的故事。
(本文作者王凱翔,系北京大學天體實體專業在讀博士)
責任編輯:王昱
校對:張豔