義大利中年數學教授與望遠鏡的故事

剛剛過去的除夕，是一位義大利數學教授的生日，今年是他誕辰454周年。相信有人已經猜到了，這位數學教授就是伽利略。

說起伽利略，我們常常會把他和望遠鏡聯繫在一起。今天我們就聊聊他與望遠鏡的一些故事。

伽利略發明瞭望遠鏡……嗎？

伽利略在1610年3月出版了一本名為《星際信使》（Sidereus Nuncius）的小冊子，內容主要是伽利略利用望遠鏡觀察天空後獲得的一些新發現。

關於這個封面的文字，我找到了兩個版本的譯文，可以相互參考下：

星際信使

揭示偉大非凡的、引人注目的奇觀

任何人，特別是哲學家和天文學家，都可以由此作深入的考量

佛羅倫薩士紳，帕多瓦大學數學教授伽利略·伽利雷，在他最近發明的天鏡的幫助下，觀察了月球表面，無數的恆星，星雲，特別是以不同距離和周期圍繞木星旋轉的四顆行星，以前從未為人知曉，本書作者發現並決定將它們命名為麥迪奇星

威尼斯，1610

光從封面來看，伽利略的確宣稱瞭望遠鏡是自己的發明。但實際上，伽利略是在聽說了有這種裝置之後，

「重新發明瞭望遠鏡」。

目前公認的說法是，荷蘭鏡片工匠利柏希（Hans Lipperhey）在1608年2月首先做出瞭望遠鏡的原型裝置。

伽利略甚至也不是第一位用望遠鏡對準天空的人。比伽利略稍早，英格蘭人托馬斯·哈里奧特（Thomas Harriot）就用望遠鏡觀看了月亮。哈里奧特也是自己建造的望遠鏡，最開始的放大倍率是十倍，後來提升至約二十倍。史料記載，哈里奧特在1609年7月26日使用望遠鏡觀看了月亮，並留下了目前發現的世界上最早的通過望遠鏡描繪的月面圖。

不過伽利略雖然稍晚一步，但他在《星際信使》中給出的月面圖就要細緻得多：

這一方面大概是望遠鏡質量使然，但不得不說伽利略具有相當的藝術功底。

星際信使伽利略的另一面

雖然在望遠鏡的發明以及使用望遠鏡進行天體觀測這兩方面皆不是第一人，但伽利略可以說是第一位有意識地將望遠鏡當作工具進行科學探究的地球人。運用望遠鏡得到的來自星際的信息在伽利略的腦海里逐漸沉澱、發酵，最終讓他成為一名堅定的日心說支持者。

但伽利略這種意識大概也不是一開始就有的。在伽利略聽聞望遠鏡的消息後，首先注意到的可能是當中蘊含的軍事以及經濟價值。伽利略在1609年8月24日寫給威尼斯總督的信中提到：

這種發明（指望遠鏡）能夠把可見物移到眼前，清晰地放大……這是一種無論在海上還是陸地上都不可估量的特性，比如我們可以早兩三個小時就看見敵人的艦船……在開闊地面我們可以獲得優勢，看見和辨認出敵人的每一個動作……

伽利略製作出望遠鏡後，首先是把儀器贈送給了威尼斯共和國，他由此得到的回報也頗為豐厚：他在帕多瓦大學的教授聘約改為終身，薪酬則由每年 400 金幣增至 1000 金幣。

伽利略與波塞冬：穿越時空的邂逅

熟悉天文學史的同學應該會知道，海王星又被譽為「筆尖上的行星」，是一顆運用天體力學預測的行星，後續的觀測證實了該行星的存在。

然而當人們翻閱故紙堆，卻意外發現伽利略當年幾乎已經「抓住了」海王星！在1612年底至1613年初的一些觀測記錄中，伽利略似乎標記了海王星，但他把海王星當作了一顆恆星。我利用Stellarium嘗試還原了當時伽利略的望遠鏡視角：

說實話，如果沒有標記，估計得多看幾次才能確定那顆淡藍色的光點的確在恆星間穿行，何況伽利略只有一次機會。

海王星的英文名為Neptune，Neptune代表了羅馬神話中的海神，去年上映的《加勒比海盜5》中就有一段情節，描述當年伽利略用望遠鏡觀星的目的是要尋找波塞冬的神器——三叉戟。

伽利略與波塞冬，四百年前在望遠鏡下擦肩而過，四百年後在全世界的大熒幕上再度邂逅，想想都覺得好神奇。

參考&拓展

吳以義 . 從哥白尼到牛頓 : 日心學說的確立 [M]. 上海 : 上海人民出版社 . 2013.

夢隱.伽利略和望遠鏡[J].科學文化評論,2016,13(05):123-129+2.

Bucciantini, M., Gamerota, M. and Giudice, F. Galileo』s Telescope: A European Story[M].Cambridge(MA): Harvard University Press. 2015.

Kowal C T, Drake S. Galileos observations of Neptune[J]. Nature, 1980, 287(5780): 311. (http://sci-hub.la/https://www.nature.com/articles/287311a0)

Standish E M, Nobili A M. Galileos observations of Neptune[J]. Baltic Astronomy, 1997, 6: 97. (http://adsabs.harvard.edu/full/1997BaltA...6...97S)