在赫歇爾開展其觀測(cè)的18世紀(jì)70年代，幾乎整個(gè)天文界都在致力于記錄、標(biāo)注天體的位置和運(yùn)動(dòng)。一個(gè)原因是有關(guān)實(shí)際應(yīng)用的：為了導(dǎo)航，尤其是當(dāng)時(shí)的航海導(dǎo)航，人們必須精確了解恒星與行星之間的位置關(guān)系，以及它們和太陽(yáng)、月亮之間的位置關(guān)系。為此，查理二世國(guó)王(King Charles Ⅱ)在1675年組織建立了格林尼治皇家天文臺(tái)。沒錯(cuò)，其當(dāng)時(shí)的目的并非是為了天文發(fā)現(xiàn)，而是為了將星星運(yùn)動(dòng)繪制成圖表，保證船長(zhǎng)們?cè)谶h(yuǎn)航時(shí)能夠及時(shí)掌握自己所在的經(jīng)度。另一個(gè)研究天體運(yùn)動(dòng)的原因則是理論方面的了：為了檢驗(yàn)開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律及牛頓萬(wàn)有引力定律。哈雷彗星的確認(rèn)就是一個(gè)極為激動(dòng)人心的驗(yàn)證。
然而，當(dāng)時(shí)的赫歇爾是個(gè)門外漢。他既沒有和天文學(xué)家們共事的經(jīng)歷，也不知道在這行里開展研究的常規(guī)方法。于是，他完全按照自己的雄心壯志————理解宇宙————去努力認(rèn)清宇宙整體的結(jié)構(gòu)和組成。赫歇爾想要測(cè)量恒星到地球的距離，了解夜空中有什么其他種類的天體，并研究它們之間可能的聯(lián)系。此外，他意識(shí)到要想真正地了解宇宙，做出有意義的工作，就只有觀測(cè)并逐個(gè)了解夜空中的每一個(gè)天體————哪怕做不到全部，也要做到他力所能及的每一個(gè)天體。因?yàn)楹招獱柺撬莻�(gè)時(shí)代最為癡迷也是最富技巧的星空觀測(cè)者，他取得了極大的成功。比如，當(dāng)時(shí)梅西葉發(fā)現(xiàn)了100多個(gè)星云（星云看上去是一團(tuán)團(tuán)模糊的光暈，當(dāng)時(shí)其性質(zhì)尚未被揭示）并將其整理成表，赫歇爾后來(lái)發(fā)現(xiàn)了2000多個(gè)。又比如，赫歇爾的同時(shí)代人，僅僅確認(rèn)了少量彼此靠得很近的雙星，而他卻在之后發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)之多。這一發(fā)現(xiàn)最終指引人們認(rèn)識(shí)到，銀河系中的大部分恒星實(shí)際上都屬于聚星系統(tǒng)，而我們“獨(dú)居”的太陽(yáng)才是這個(gè)宇宙中的“怪客”。赫歇爾還指出了太陽(yáng)及其行星在我們銀河系中的運(yùn)動(dòng)方向；發(fā)現(xiàn)了紅外輻射————現(xiàn)代天文學(xué)家依靠這個(gè)電磁波段的觀測(cè)，研究可見宇宙邊緣新生星系的性質(zhì)。目前在建的韋布(James Webb)空間望遠(yuǎn)鏡，被視作哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的繼任者，它幾乎所有的觀測(cè)波段都落在了威廉·赫歇爾發(fā)現(xiàn)的紅外電磁波段內(nèi)。
上述種種都只是赫歇爾科學(xué)成就的一部分，考慮到他幾乎完全是靠自己摸索，沒有受過專業(yè)訓(xùn)練，其成就就愈發(fā)顯得卓越不凡了。事實(shí)上，赫歇爾直到中年都不是一位天文學(xué)家，也不是自然哲學(xué)家，或是科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)其他的什么：他是一位音樂家。13歲時(shí)，赫歇爾找到了他的第一份工作————漢諾威近衛(wèi)軍的軍樂手，跟隨大部隊(duì)奔赴法蘭西參加三十年戰(zhàn)爭(zhēng)。當(dāng)赫歇爾向巴斯文學(xué)與哲學(xué)學(xué)會(huì)提交其第一篇科學(xué)論文時(shí)，他是以作曲家、樂隊(duì)指揮、雙簧管演奏者、小提琴演奏者、風(fēng)琴演奏者、聲部獨(dú)唱及音樂指導(dǎo)的身份為大家所熟知的。如今，我們?nèi)耘f可以通過CD欣賞到他創(chuàng)作的交響樂。而且，他的音樂還不錯(cuò)。誠(chéng)然，他不是韓德爾(George Handel)那樣的音樂大師————這對(duì)天文學(xué)來(lái)說實(shí)在是一件幸事————但他在音樂這行上已經(jīng)足夠成功了，以至于他放棄音樂成為國(guó)王聘任的天文學(xué)家時(shí)，他的收入少了一半。在音樂這行上，赫歇爾算是頗有天賦；但在天文這行，他稱得上是不世出之天才。他不僅擁有足以重塑其研究領(lǐng)域的非凡創(chuàng)造力，還是一位極具技巧的望遠(yuǎn)鏡建造者、一位一絲不茍的、不知疲倦的狂熱星空觀測(cè)者。劍橋大學(xué)科學(xué)史家、國(guó)際公認(rèn)的最權(quán)威的威廉·赫歇爾生平研究專家霍斯金(Michael Hoskin)這樣評(píng)價(jià)：“大多數(shù)杰出的天文學(xué)家或是精于觀測(cè)，或是長(zhǎng)于理論，或是擅長(zhǎng)制造天文工具，抑或是精通這三者中的兩個(gè)。而赫歇爾，精通所有�！�
赫歇爾，一個(gè)出生于工人階級(jí)的普通人，沒有受過任何專業(yè)教育，究竟是怎么做到將天文學(xué)這個(gè)科學(xué)領(lǐng)域徹底改頭換面的呢？尤其值得一提的是，他是人到中年才開始天文研究的。這就更令我們好奇了。赫歇爾雖然沒有貴族血統(tǒng)，但他的成長(zhǎng)過程是幸運(yùn)的：這個(gè)與眾不同的男人背后有一個(gè)與眾不同的家庭。
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我們都知道伽利略、牛頓和愛因斯坦，但許多基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)其實(shí)是由那些不那么知名的科學(xué)家作出的。事實(shí)上，他們的故事同樣精彩————或者說同樣富有爭(zhēng)議。在本書中，邁克爾·勒莫尼克講述了18世紀(jì)英格蘭最引人矚目的一對(duì)兄妹，威廉·赫歇爾及卡羅琳·赫歇爾的故事。他們制造出了當(dāng)時(shí)世界上最大的望遠(yuǎn)鏡，并引導(dǎo)天文學(xué)進(jìn)入現(xiàn)代科學(xué)行列。
————尼爾·德格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson)，美國(guó)自然史博物館天體物理學(xué)家，《冥王星檔案》(The Pluto Files)作者
卡羅琳·赫歇爾滿心期望自己能在年內(nèi)與威廉在天堂相見。她的身體也不好，同時(shí)又沉浸在威廉離世帶來(lái)的悲慟之中，最關(guān)鍵的是，她失去了生活的目標(biāo)。當(dāng)時(shí)，約翰正全身心地投入到一項(xiàng)與朋友索思(James South)合作的天文項(xiàng)目中，不需要卡羅琳的幫助。除此之外，他在皇家學(xué)會(huì)與皇家天文學(xué)會(huì)中的參與度也比他的父親高得多。約翰長(zhǎng)期和他的同行們待在倫敦，很少回斯勞�？_琳此時(shí)與威廉的遺孀相處得不錯(cuò)，但這兩個(gè)人的關(guān)系從未達(dá)到過很親密的程度。尚在世的兄弟姐妹就只有遠(yuǎn)在漢諾威的迪特里希了，所以，卡羅琳決定回那兒去，離開這個(gè)半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)她一直稱之為家的國(guó)家。這是一個(gè)悲劇性的決定。
其實(shí)，早在兩年以前，卡羅琳就開始考慮這個(gè)事了，當(dāng)時(shí)威廉的健康狀況正迅速惡化。她先是寄了30英鎊回漢諾威，目的是“讓迪特里希家給我安置一張羽絨床，在經(jīng)歷了這么漫長(zhǎng)而可怕的一場(chǎng)悲劇之后，我就只能在他家的溫暖中尋找安慰了。在聽了迪特里希對(duì)他妻子、女兒性格的描述之后，我覺得這是地球上唯一能讓我安息的地方了”。威廉下葬兩天后，卡羅琳就開始認(rèn)真收拾打包自己的東西了。一個(gè)月后，迪特里希就來(lái)到英格蘭準(zhǔn)備護(hù)送她回德國(guó)。1822年10月7日，卡羅琳去溫莎城堡和奧古絲塔公主以及別的一些朋友告了別，三天后，她永遠(yuǎn)地離開了斯勞�！皬奈矣H愛的哥哥逝世的那天起，一直到10月10日，我在英格蘭沒有家！”后來(lái)，她這樣寫道。接著，她又花了11天造訪倫敦及周邊地區(qū)的各位朋友，同他們一一道別。最后，約翰也造訪了她與迪特里希下榻的酒店，同他們告別。接著，卡羅琳和迪特里希就坐上輪船，啟程返回漢諾威了。這一路又是狂風(fēng)暴雨，不禁讓人回想起了許多年前，卡羅琳和威廉從德國(guó)出發(fā)前往英格蘭時(shí)的場(chǎng)景。此外，卡羅琳又不出所料地暈船了。
最糟糕的是，迪特里希一點(diǎn)兒也不像是卡羅琳記憶中，他造訪英格蘭時(shí)的那個(gè)給人溫暖的伙伴。也許是因?yàn)闀r(shí)過境遷了吧。那時(shí)，迪特里希精神困頓，幾近絕望，迫切需要家人的陪伴與慰藉。而此時(shí)此刻，他的生活安穩(wěn)，工作穩(wěn)定，過得相當(dāng)不錯(cuò)，從某種意義上說，他也是個(gè)自我主義的人�！懊慨�(dāng)我聊到一個(gè)話題，”卡羅琳寫道，“他總是持反對(duì)觀點(diǎn)，話頭便很快終結(jié)了，因?yàn)樗坪醪辉敢鈩e人聊起除他自己以外的話題�！毙疫\(yùn)的是，迪特里希的妻子很好相處，是個(gè)積極樂觀的人，只是患有比較嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎。他們的女兒安娜(Anna)剛剛喪偶，也是一個(gè)值得交往的好朋友�？_琳還和老朋友貝肯多夫太太重聚了，后者的女兒也同樣惹人喜愛。另外，卡羅琳的房間“非常棒，大概是我之前住的三四倍大……其中的家具也是最雅致的款式”。不過，漢諾威這座城市本身已經(jīng)發(fā)生了變化�！皫缀蹩床坏揭稽c(diǎn)兒以前漢諾威的影子……我不喜歡！”她在抵達(dá)后不久寫給瑪麗的一封信中這樣說道。在之后的一封中，她又感嘆：“這真是個(gè)新世界了�！�
就這樣，卡羅琳在漢諾威生活了一年————她曾以為這是上帝對(duì)她的眷顧————她開始后悔離開英格蘭了。在英格蘭，她的一切都在正軌上：她或多或少是當(dāng)時(shí)世界上最有天賦、最為出名的天文學(xué)家的得力助手。就她自己而言，她好歹是一位正兒八經(jīng)的職業(yè)天文學(xué)家。而現(xiàn)在，她只是一位年邁的未婚老阿姨。
約翰善良地（哪怕是短暫地）將卡羅琳從這種自感完全無(wú)用的狀態(tài)下解救了出來(lái)。他不需要助手，但是，他確實(shí)需要卡羅琳的組織技能。在他姑姑離開英格蘭后不久，約翰就決定開展一次巡天觀測(cè)，以再次考察卡羅琳和威廉發(fā)現(xiàn)的總計(jì)2500個(gè)星云和星團(tuán)�？_琳在18世紀(jì)和19世紀(jì)之交收集整理的這個(gè)星云星團(tuán)表確實(shí)相當(dāng)完備，但條目的列舉方式不利于查詢————卡羅琳只是按照威廉對(duì)它們的分類以及發(fā)現(xiàn)的日期組織了這些條目。在約翰的邀請(qǐng)下，她答應(yīng)會(huì)一一標(biāo)識(shí)出這些天體的天文坐標(biāo)，并據(jù)此重新修改此表的條目，解決不利查詢的問題�！拔蚁Ｍ芑畹镁眯�，”她在給約翰的信中寫道，“這樣我就可以給你做個(gè)更準(zhǔn)確的表了……雖然這項(xiàng)工作目前都還未開始，但我希望能在下個(gè)冬天將它完成�！�1825年春天，這項(xiàng)工作就做完了。1827年，約翰順利地開展了他的巡天計(jì)劃，并寫信給卡羅琳道謝：“您的這個(gè)表真是太有用了！晚上巡天之前，我總會(huì)從此表中挑選出一些目標(biāo)，形成我的觀測(cè)列表。通過這種方法，每次巡天，我都能觀測(cè)三四十個(gè)星云�！被羲菇鹫J(rèn)為，這份表“確實(shí)是對(duì)威廉留下的星云遺產(chǎn)的一次意義重大的、十分關(guān)鍵的修訂”。
……
赫歇爾墓也同樣鮮為人知。他的兒子約翰·赫歇爾安葬在威斯敏斯特大教堂中，這是迄今為止大不列顛規(guī)格最高、最為榮耀的長(zhǎng)眠之地。而威廉在阿普頓的墓地，僅僅在教堂塔樓之下的地上樹立了一塊石碑。石碑上刻有一段長(zhǎng)長(zhǎng)的拉丁文銘文。這段話的翻譯在《赫歇爾年表》中是這樣的：
威廉·赫歇爾，韋爾夫家族料帝王冊(cè)封的爵士。
生于漢諾威，但他長(zhǎng)期居留英格蘭，并以此作為他的家鄉(xiāng)。
是那個(gè)時(shí)代最為杰出的天文學(xué)家之一。
在此理應(yīng)記錄他的一生。
以免他那微小的貢獻(xiàn)為世人遺忘。
他是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)土星軌道以外的行星的人。
他自己發(fā)明并建造了一些新工具，
并憑此打破了天堂給凡人設(shè)置的壁壘。
也是憑借這些工具，他深入研究了遙遠(yuǎn)的深空世界。
正是他，將無(wú)數(shù)互相繞轉(zhuǎn)的雙星置于天文學(xué)家的慧眼及頭腦之下。
他富有技巧，用棱鏡將太陽(yáng)光分為光和熱兩部分；
他貢獻(xiàn)良多，堅(jiān)持不懈地探索星云的性質(zhì)和位置，探索那些遠(yuǎn)在太陽(yáng)系之外的未知發(fā)光天體。對(duì)自己的那些大膽假設(shè)，他一貫保持著與生俱來(lái)的謙虛。同時(shí)代的人都很榮幸能見證他的這些成就。
他告訴我們的許多事兒尚有待后人去證實(shí)，天文學(xué)還需要未來(lái)濟(jì)濟(jì)英才的不懈奮斗。
他一生清清白白、和藹可親、有益于世。他辛勤工作所取得的成就以及他美好的品德都非常人所能及，如今，這一切都將隨著死亡塵封于此。他的親朋好友會(huì)在以后的日子里，嘆息他的離去。
1822年8月25日，上帝帶走了他，享年84歲。
這篇墓志銘讀上去更像是一篇簡(jiǎn)單的自傳。詩(shī)人坎貝爾(Thaomas Campbell)記下的威廉自己的一番話，可能更為合適。1813年，赫歇爾曾和坎貝爾相處過數(shù)個(gè)小時(shí)，后者在兩天后的一封信中這樣描述赫歇爾，“他76歲了，但仍舊生龍活虎，身體強(qiáng)健。他就這么坐在朋友家里離門最近的一個(gè)位子上，或是因?yàn)橐粋�(gè)笑話而微笑，或是安坐在那兒，沒有參與或是聆聽旁人的討論。拋給他的任何話頭，他都能委婉含蓄地接上；詢問他的任何問題，他都能以一種男孩子般的熱情，為你不辭辛勞地解釋�！�
坎貝爾，這個(gè)可能過分樂觀估計(jì)了赫歇爾當(dāng)時(shí)健康狀況的人，又接著敘述了他如何從赫歇爾嘴里打聽出了11年前覲見拿破侖時(shí)的情形。他們討論了小行星，接著赫歇爾簡(jiǎn)要介紹了一些光速的問題，并指出，我們觀測(cè)遙遠(yuǎn)的天體時(shí)，就等同于望向宇宙的過去。因?yàn)楝F(xiàn)在望遠(yuǎn)鏡收集到的光，必然是在過去發(fā)出，歷經(jīng)千辛萬(wàn)苦后才趕到地球的。赫歇爾隨后說出的一番話，讓坎貝爾相信，他當(dāng)時(shí)是在和一位聰慧得不可思議的神奇人物對(duì)話。赫歇爾是這么說的：“我對(duì)宇宙的觀測(cè)之深入，前無(wú)古人。我所觀測(cè)過的恒星，它們的星光必需200萬(wàn)年才能來(lái)到地球，這點(diǎn)不難證明。不僅如此……這還意味著，即便這些遙遠(yuǎn)的天體早在幾百萬(wàn)年前就已經(jīng)毀滅了，我們?nèi)阅芮逦乜吹剿鼈兊臉幼�。因�(yàn)榧幢丬|體消失了，它發(fā)出的光芒也會(huì)永遠(yuǎn)穿行于宇宙之間�！�
這，就是威廉·赫歇爾所做的一切，非常簡(jiǎn)單。只是在完成這些工作的同時(shí)，他也永遠(yuǎn)地改變了天文學(xué)。
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