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第58章 地理大发现(2)
可是，船上所带的粮食和日用品都所剩无几，船员们个个都疲惫不堪，根本无法前进，只有尽快返航。
在归途中，迎接他们的是狂风巨浪，急流险滩。原来，迪亚士又经过上次遇到风暴的地方——非洲大陆最南端。于是，他便将这个地方命名为“风暴角”。
1488年12月，迪亚士率领他的船队返回了里斯本，他一五一十地向国王讲述了历经的磨难，以及发现“风暴角”的经过。国王对他的此次远航十分满意，认为“风暴角”的发现是个很好的征兆，只要绕过它就能通往富庶的东方。于是，他就将这个“风暴角”改名为“好望角”。迪亚士也就被世人称之为“好望角之父”。
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巴托罗缪·迪亚士的船队两次经过都遇到了意想不到的风暴，好望角的风暴让他刻骨铭心，也给他送来了一份贵重的“礼物”——完成了一个史无前例的伟大发现。
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巴托罗缪·迪亚士（1450—1500年），出生于葡萄牙一个贵族世家。他在年轻的时候，就特别喜欢探险，曾经随船到过非洲的一些国家，因此他有着丰富的航海经验。一直以来，他都希望自己能够成为第一个开辟东方贸易的航海家。可是，1500年，当迪亚士又一次率领大型船队绕好望角航行时，不幸遇到了大风暴，好望角最终成了他的葬身之地，但是他的探险精神及发现好望角的功绩将永载史册。
6.哈雷的杰出贡献——哈雷彗星
1680年，哈雷在法国旅游时看到了有史以来最亮的一颗大彗星。他想，这是什么彗星？为什么会这么亮？两年后，也就是1682年，他又看到了另一颗大彗星。这两颗大彗星在他心中留下了极为深刻的印象，并激发了他探索彗星奥秘的强烈热情。
1695年，哈雷开始专心致志地研究彗星。他从1337年到1698年的彗星记录中挑选了24颗彗星，用一年时间计算了它们的轨道。
1704年，哈雷在计算彗星运行轨迹中，发现了三颗奇特的彗星，对此感到十分不解：“奇怪，为什么1531年、1607年和1682年出现的这三颗彗星轨道那么相似？难道是木星或土星的引力造成的？”
“天哪，会不会是同一颗彗星呢？”
突然间，这一个念头在他的心里迅速闪过，让他着实吃惊不已。因此，他不敢轻易立即下此结论，而是不厌其烦地向前搜索：
“嘿，这真是一颗非常奇特的彗星，竟然从1456年、1378年、1301年、1245年，一直到1066年，历史上都有它的记录。”
想到这儿，哈雷大胆地预测，这颗奇特的彗星还会出现。1705年，哈雷发表了《彗星天文学论说》，宣布1682年曾引起世人极大恐慌的大彗星将于1758年再次出现于天空（后来他估计到木星可能影响到它的运动时，把回归的日期推迟到1759年）。当时哈雷已年过50岁，知道有生之年不能再见到这颗大彗星了，便在书中充满自信地写上了这样一段话：
“如果彗星最终根据我们的预言，大约在1758年再现的时候，公正的后代将不会忘记这首先是由一个英国人发现的……”
1758年初，梅西叶就动手观测了，他希望自己能成为第一个证实彗星回归的人。1759年1月21日，他终于找到了这颗彗星，这令他欣喜不已，但又令他想不到的是，在1758年圣诞之夜，德国德雷斯登附近的一位农民天文爱好者已捷足先登，发现了回归的彗星。
1759年3月14日，哈雷彗星过近日点，正是哈雷预告时间的一个月前。此时，哈雷已长眠地下十几年了。可是，人们没有忘记他的杰出贡献，于是就把这颗彗星命名为“哈雷彗星”。
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300多年前（1697—1705年），英国科学家埃德蒙·哈雷发表了《彗星天文学论说》一书，分析阐述从1337年到1698年观测到的24颗彗星轨道，他发现1531年、1607年、1682年出现的3颗大彗星，每隔七十五六年回归一次，并预言这颗彗星将于1758年底或1759年初再度回归。至此，人类才知道彗星也是太阳系的成员之一。
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哈雷在研究彗星轨迹时，无意间发现有三颗彗星的轨迹非常相似，从而推测这是同一颗彗星。但是，如果他没有丰富的天文学知识，特别是精深的数学知识，根本无法计算出彗星的轨迹。应该说，他能够发现哈雷彗星，数学的作用不可低估。可见，运用数学方法进行精确计算、科学推演，也是完成一项重大发明或发现的一种有效方法。
7.赫歇尔的重大发现——天王星
1781年3月13日深夜，天空繁星点点，是个观察星空的好时机。于是赫歇尔将自制的望远镜架在楼顶平台上，指向他观察已久的双子星座，他是那么的投入，以致他的心完全沉浸在天空中星星的海洋里。
突然，镜头里出现了一个略显暗绿色的光点，那可是他从未见过的一颗新星。
在他确定自己没有看错后，又换上倍数更大的望远镜进行观察，结果发现这个圆点又大了不少。
换镜头后，星体如果增大，则是行星或彗星。如果星体不变，则是恒星。
第二天深夜，他又把望远镜对准了这个目标，这个圆面的位置已经稍稍变动了一些。
经过数日的观测后，赫歇尔毫不犹豫地判定：这是一颗彗星。
但是，通过270倍的望远镜头进一步观察发现，这颗彗星周围没有雾状云以及彗星尾，而天文学常识告诉我们，一般的彗星多数都有彗星尾，即使没有彗星尾，周围也要有雾状云。
“这恐怕不是一颗普通的彗星！”赫歇尔又重新做出一个判断。
为了慎重起见，4月26日，他还是先把它比做彗星，写了一份《一颗彗星的报告》呈给英国皇家学院。他在报告中指出，这颗闯入镜头的“新客”是一颗没有尾巴的彗星。
赫歇尔发现新彗星的消息传开后，许多天文学家的望远镜都瞄准了这颗新星进行追踪观测，最后天文学界达成共识：这不是彗星，是一颗行星。
于是，赫歇尔的发现，使太阳系增加了一位新成员，成了第七大行星。
赫歇尔的这个重大发现引起了强烈的轰动。因为，长期以来，人们公认土星是太阳系的边缘，而现在却要打破这一边界，让这个新发现的行星来代替土星，确实很难让人接受。
那么，该给这颗行星来命个什么样的名字呢？赫歇尔建议把这颗行星命名为乔治星。波德提出把它称为乌拉诺斯，即“天王星”，因为神话中天王是土星的父亲。这样一来，木星、土星和天王星，即子、父、祖父三代并列于太阳系中。不过这种提法一直没有被采纳，直到1850年才开始广泛使用。但是，一些科学家为了纪念它的发现者，仍然叫这颗行星为赫歇尔。天王星和赫歇尔这两个名字在很长一段时间内被人们所并用。
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天王星在太阳系内排行第七，距太阳约29亿千米。它的体积很大，是地球的65倍，仅次于木星和土星；它的直径为5万多千米，是地球的4倍，质量约为地球的14.5倍。它的赤道面与公转轨道面的倾角为97°55′，就好像天王星是在公转轨道面上“躺着转”。看上去它是一颗蓝绿色的星球。1977年，天文学家还发现它有光环。
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人们对事物的认识是一个由表及里，甚至是由假象到本质的过程。最初，赫歇尔把天王星当成彗星，然后经过认真地观察研究，才确定了天王星的真实身份。
8.数学家“笔尖上的发现”——海王星
为了确定天王星轨道，天文学家对其位置作了数年之久的观测，以确定其瞬时位置和运动速度。牛顿的万有引力定律，准确地描述了行星沿特定的运行轨道绕太阳公转。因此，用它便可预报行星和彗星的位置。然而，天王星的运动却出乎意料。
天王星的这一反常行为，给天文学界带来了许多疑问。于是他们开始怀疑万有引力是不是有问题，或者在天王星之外，是否还存在一颗未知名的行星。验证它们所怀疑的第二个问题的唯一办法，就是运用天体力学将造成天王星异动的新行星算出来。
在此之前，英国剑桥大学数学系的学生亚当斯，得知天王星的轨道之谜后，就开始研究天王星的运行问题。他综合当时天文学家对天王星的轨道计算的一些情况，认为一定还有一颗未发现的行星存在，是这颗行星的引力影响了天王星的轨道，而不是万有引力定律或观测资料有错。
亚当斯借来天文台的全部观测资料，利用课余时间进行了大量计算。
经过两年的努力，亚当斯终于在1843年10月21日完成了计算。他把结果送给了皇家天文台台长艾利，希望他能帮助确认这颗新的行星。
令人遗憾的是，艾利对这位年轻大学生的研究成果不屑一顾，顺手把这份资料塞进了抽屉。然而，就在亚当斯计算新行星轨道的同时，法国天文学家勒维耶也在进行同样的工作。
1846年8月31日，勒维耶发表了他的研究成果，并写出了“论使天王星运行失常的行星，它的质量、轨道和现在位置的决定”。
1846年9月23日，柏林天文台的天文学家卡勒，接到了勒维耶的一封来信和论文，当天晚上就将望远镜对准了勒维耶所说的天区，他仔细地记下了他所观察到的每一颗星，然后将新纪录的诸星与不久前刚得到的一张详细的星图进行比较，发现在勒维耶所说的位置附近有一颗新的行星。
柏林天文台发现新行星的消息传到了英国，皇家天文台台长艾利深感震惊，他立即找出了勒维耶的论文摘要，这下让他大吃一惊，亚当斯早就给出了同样准确的预言。他连忙发表了这份一年前就交给他的论文摘要，好让这件事在科学界真相大白。
于是，卡勒与法国的勒维耶和英国的亚当斯一道，被世人公认为这颗新行星的发现者。
当时，在这颗行星的发现权问题上，英法两国还发生过争吵。同时，在给新的行星命名问题上也存有分歧。发现之一的勒维耶主张沿袭神话神名命名行星的做法，用海洋之神耐普顿命名，这一不带民族主义特色的主张马上得到了广泛的认同。于是，就有了现在我们所熟知的“海王星”这个名字。
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海王星的发现过程，实际上是牛顿万有引力定律的一次巨大胜利。万有引力定律能使天文学家根据已知行星所受到的引力来预见未知的行星，并且还能够测出它们的位置。
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在科学界，科学家们承认海王星的发现权拥有者是卡勒、勒维耶和亚当斯。它充分说明了，在不同的国度，用不同的方法，都能够完成同一个伟大的发现。
9.外空中神秘信号的降临——脉冲星
1976年夏天，在剑桥研究组工作的24岁的乔斯林·贝尔肩负着一项艰苦而又繁重的观测任务——观察太阳系行星际空间的闪烁现象。
望远镜对整个天空扫视一遍需4天时间，因此每隔4天贝尔就要详细分析一遍记录纸带。由于望远镜的整个装置不能移动，所以只能依靠各天区的周日运动进入望远镜的视场进行逐条扫描。贝尔必须用双眼，仔细审视记录纸带。既要从纸带上分离出各种人为的无线电信号，又要把真正射电体发出的射电信号标示出来。可想而知，这是一项枯燥而又艰苦的工作，它不仅需要观测者极度的细心，而且还要有惊人的耐心。
她是一个尽职尽责的工作者，无论是白天还是黑夜都在努力进行她的观察与分析。
一天上午，正当贝尔全神贯注地整理一个月以来的纪录时，纸带上有一段不同寻常的记录，立刻引起了贝尔的注意。她顿生疑问：“奇怪，这既不像行星闪烁的现象，也不像地球上人为的干扰，是怎么回事呢？”
贝尔是个非常细心的人，这种不太明显的现象，一般人是不会在意的，但贝尔却对它给予了高度的重视。她又请教了她的老师，在老师的指导下，半个月后，她终于得到了一个清晰的脉冲图像。这种来自太空的神秘信号，从所记录到的曲线看上去似乎毫无规律，但仔细观测，就会发现这中间其实掩藏着一组极有规律的脉冲信号——脉冲周期只有1.337秒，周期特别短，稍纵即逝。尽管它虽然短，却非常稳定。
“这难道是外星人从遥远的星球上，向地球发射来的联络信号？”贝尔突发奇想。
经过贝尔之后几年的观察结果表明，原来那并非是什么外星人发来的信号，而是一个新的天体。
“那么，这到底是一个什么天体呢？”贝尔百思不得其解。
就在她愁眉不展的时候，一位科学家曾经说过的话，突然在她的耳边响起。
“宇宙间可能存在着一种由中子组成的恒星，它的直径特别小。”
贝尔一下恍然大悟。
“莫非这就是几十年前科学家所说的星体？”她欣喜若狂。
1968年2月，贝尔和她的老师休伊什等人，在英国《自然》杂志上发表了题为《对一个快速脉动射电源的观测》的报道，文中称他们的剑桥研究组收到了来自宇宙空间的无线电信号。
后来，经过系统观测，这类天体被贝尔等人正式命名为“脉冲星”。
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20世纪60年代天文学四大发现——宇宙背景辐射、星际分子、类星体、中子星（脉冲星）。其中，脉冲星是具有强磁场，并能快速运转的中子星。中子星主要是由中子组成的。脉冲星的自转速度非常快，它能在极短的周期内规律地发出射电波脉冲信号。所以，地球上的观测者，有时能看见，有时看不见。
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贝尔之所以能够发现脉冲星就在于：一是她借助休伊什制造的射电望远镜，没有这样高性能的望远镜，就根本无法发现神秘的脉冲星；二是她善于捕捉天文现象中的“蛛丝马迹”，能够一丝不苟，捕获一些微妙的信息，最终揭开观测事物的神秘面纱。
10.药剂师的伟大发现——太阳黑子周期
施瓦布最初只是德国的一个职业药剂师，但他却十分爱好天文，是一个狂热而又异常勤奋的天文迷。他从1826年开始对太阳进行观测，想利用“火神星”凌日的机会发现它。只要天气晴朗，他的观测从不间断。施瓦布为了把太阳黑子与“火神星”区别开来，每天都坚持把日面上的黑子画下来，坚持了整整17年的时间。可是，直到1843年，施瓦布始终没有找到“火神星”的踪影。
有一天，施瓦布把17年来积累了几柜子的黑子图，全部翻出来进行比较，想从中寻觅到“火神星”的蛛丝马迹。
可是，万万没有想到的是，他朝思暮想的“火神星”始终没有露面，却意外地发现了另外一种现象——太阳黑子的11年周期变化。
这顿时令他高兴异常，于是他马上将自己的发现写成论文，寄到天文期刊编辑部。
原来，编辑们看他只不过是一个普通药剂师，对他的论文根本不屑一顾，也无瑕理睬他。
然而，施瓦布并没有因此而气馁，愈是有这般遭遇，他就愈是不甘于失败。于是，他仍然继续坚持每天的观测工作。
时间就这么一天天地过去了。16年后，也就是1859年，施瓦布已年近古稀，成了头发斑白的老人。他始终没有见到“火神星”的踪影，而太阳黑子变化的规律却更加明显了。