编者按:每周中科院之声会手绘一张“科学史小画”,再由中国科学院自然科学史研究所给大家介绍小画背后的故事。第谷是近代天文学史上一位承前启后式的人物,上承哥白尼,下启开普勒,同时还是望远镜发明之前最后一位伟大的天文学家。1572年11月11日,第谷观测到了一颗从未出现过的很亮的星体,他将这一亮度激增的星体命名为nova,意味新出现的新星。
他对该新星进行了长达16个月的观察和记录,并在1573年出版了其第一本著作《论新星》。新星的发现打破了亚里士多德“月上界完美不变”的教条,揭开了新天文学的一角。第谷的工作得到了丹麦国王腓特烈二世的高度赏识,国王不仅聘任他为皇家天文学家,还在1576年5月23日正式签署文件将汶岛赐予第谷,并出资在岛上营建当时欧洲一流的天文台和图书室。
在第一个天文台“天堡”(Uraniborg)建成后,第谷又在岛上建造了第二个天文台“星堡”(Stjerneborg)。第谷对观测精度的要求非常高,他不断改进仪器和测量方法,设计了一批当时最精密的天文仪器,如方位仪、纪限仪、三角仪、象限仪、赤道浑仪、天球仪等。
第谷在汶岛工作了20余年,在此期间他进行了大量的天文观测,他的观测精度可以达到2弧分,有时甚至是1弧分或30弧秒,这是天文望远镜问世前肉眼所能达到的极限。1577年,第谷观测到了一颗巨大的彗星,通过长期研究,第谷证明了该彗星距离地球比月亮远,彗星并非普遍认为的大气现象。
第谷及其团队在汶岛上对以往的天文记录做出了许多修正和补充,改进了若干天文学常数,发现了月球运动的两种不均等性,编制了更高精度的月亮和太阳星表,在20多年间收集了大量行星位置的观测数据。第谷尤其关注火星,因为火星运动较快,短时间内能够观测到显著的位置变化,他对火星几千次位置的测量为之后开普勒的工作打下了坚实的基础,汶岛也因第谷的观测而声名鹊起。
1597年第谷离开汶岛,移居布拉格。1600年开普勒成了第谷的助手,第二年第谷便去世了,但他留下的天文观测数据成了后来开普勒发现行星椭圆轨道的基石。