黃銅鼻樑的他,留下「大數據」,下啟天文新一頁

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在第谷(Tycho Brahe)的畫像也清晰見到他的鼻樑是經過填補。圖片來源:Jacques de Gheyn II/Wikicommons

科學界有不少傳奇,卻鮮有人如丹麥天文學家第谷(Tycho Brahe)般奇特,他的創見,雖大多不為人熟悉,但仍能堪稱天文學界的鬼才,全因他超人的視力,在 16 世紀仍沒有望遠鏡的輔助下,對星體進行最準確的測量。他更僱用尚未出名的德國天文學家開普勒(Johannes Kepler)為助手,開普勒就是承繼他的珍貴資料,寫下行星運動三大定律。也許第谷的故事是意在表達「成功不必在我」,在下啟往後天文學界的重大成果

離奇誘拐

第谷所以稱得上「傳奇」,除了他的成就,也源於他帶點荒誕的人生。1546 年 12 月 14 日他在 Knutstorp Castle 一座莊園出生,這座城堡是丹麥最有影響力的貴族之一 Brahe 家族的根據地。不過,身份顯赫的父母仍健在,第谷兩歲時卻被沒有子女的伯父 Jørgen Thygesen Brahe 所誘拐,自此成為伯父的兒子。奇怪的是在事件之後,這個家族仍然保持團結,而他的親生父母也從沒有試圖把他帶回來。這詭異的「收養」,卻令第谷得到接受良好教育的機會,自 6 歲起他就在沃爾丁堡(Vordingborg Castle)大教堂學校接受正規教育。

伯父的原意希望第谷可以當官,所以在他 12 歲時,安排他入讀哥本哈根大學,主要學習法律,兼學數學、哲學、物理學等。不過,1560 年發生的日蝕引起了他對天文學的好奇,並開始閱讀關於這個主題的書籍。不出所料,此興趣驚動了養父母。

養父母要第谷轉學到德國萊比錫大學(University of Leipzig),但儘管他的導師努力讓他忙於學習法律,但到晚上他還是秘密地學習天文。1563 年 8 月,他觀察到木星和土星的相合,著名天文學家托勒密(Ptolemy)和哥白尼(Copernicus)都沒有給出確切相合的日期,而意識到要做出更精確的預測,才能更嚴謹而有系統地觀察。第谷下定決心要編製一份精確無誤的星圖。隨着養父過世,他更是全身投入天文工作。

為了精確,失了鼻樑

第谷對於精確之偏執,令他在 20 歲那年為了一項數學公式正確與否,與人爭辯,繼而在黑暗中決鬥定勝負。第谷就在這場決鬥中被削掉鼻樑。失掉鼻樑,卻沒有斷掉他於天文的研究,1566 至 67 期間,他在德國羅斯托克(Rostock)觀察到月蝕及日偏蝕,這開啟了他對於「地心說」的思考,此時,染指煉金術的他為自己造了一個黃銅鼻樑共渡餘生。

外貌雖然怪異,不過憑天文學上的天賦,令第谷一路得到不少幫助。他曾在德國奧格斯堡(Augsburg)一個莊園設立象限儀。舅父 Steen Bille 亦曾在經濟上幫助第谷在丹麥一間修道院 Herrevad Abbey 建實驗室,他在那裡改良了造紙技術,還幫助修建了修道院的玻璃製品。

天文學界中嶄露頭角

在 1572 年一個晚上,第谷注意到了仙后座星座的超新星。他很快就意識到這顆新星星位遠於月球。經過 16 個月每晚觀察,他發表著作「新星(De nova stella)」,詳述觀察結果。這顆恆星今天稱為「第谷超新星」(仙后座 B),此發現令他一舉成名。

研究人員測量第谷遺骸中的汞含量。 圖片來源:Jacob C. Ravn/Aarhus University

在丹麥腓特烈國王二世(Frederik II)的財政援助下,第谷於文島(Hven)建造了歐洲第一個具規模的實驗室,第谷在此繼續觀察天空,不僅更新紀錄,還要糾正以前觀察中的錯誤。他通過信函與歐洲各地的天文學家和科學家保持聯繫,但當學者到文島看望他時,他卻和其中一些人結怨。

第谷的美好時光在 1588 年國王去世時結束,他與新國王克里斯蒂安四世(Christian IV)的貴族心腹交惡,只能得到匱乏的資金。然而,直到 1597 年,他仍舊完成了包含超過 777 顆星位置的目錄,翌年他更出版了 Instruments for the restoration of astronomy 一書。

幸好,他後來獲得了神聖羅馬皇帝魯道夫二世(Rudolph II)的賞識,並到布拉格成為皇家數學家和占星家,開普勒就是在此時成為他的助理。 隨後,第谷在伊澤拉河畔貝納特基(Benátky nad Jizerou)建立了一個新天文台。臨終前,他將 30 年在天文台上的觀察「大數據」交予開普勒,開普勒及後整理為「魯道夫星曆表(Rudolf tables)」,不負所托發現行星運動三大定律,包括行星的軌道是橢圓形,以及行星環繞太陽所需的時間等,糾正了第谷認為太陽會圍着地球轉動,而行星圍繞太陽而轉的誤解。

至死依然「奇」

第谷到了人生終章,仍是充滿傳他被斷定膀胱感染而死,原因是為了禮儀,所以不能在國王宴會中途上廁所,導致膀胱破裂。1901 年為了紀念他逝世 300 年,科學家打開第谷的墳墓作檢驗,並聲稱在他的遺體中發現了汞,引發了有關天文學家被毒死的謠言,矛頭更直指開普勒,指控他為了得到天文資料而下毒手。然而 2010 年的新結果指出陰謀純屬子虛烏有。丹麥和捷克研究人員表示他的骨頭和鬍鬚頭髮的測試表明,體內的汞濃度不足以殺死他,也許是當時流行煉金術,令他誤吃含汞的藥劑。這位著名天文學家自出生到死亡都帶着怪誕的意味。