首页 理论教育 移动中的太阳系:探索赫歇尔的引力定律以及恒星运动

移动中的太阳系:探索赫歇尔的引力定律以及恒星运动

时间:2023-10-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:19世纪,太阳即为太阳系中心的观点成为共识。而众所周知的是,它们也处于不停移动的状态中。他除了寻找到“双星”以外,还在1802年推测出适用于太阳系中万事万物的引力定律也同样适用于其他恒星。不幸的是,赫歇尔在试图寻找依据以证实自己观点的过程中缺乏必要的工具,并在1822年就逝世了。不过赫歇尔认为,其余星体自身的运动也是这种现象的部分成因。

移动中的太阳系:探索赫歇尔的引力定律以及恒星运动

19世纪,太阳即为太阳系中心的观点成为共识。正如前文所述,人们已经认识到了其他行星距离地球十分遥远。而众所周知的是,它们也处于不停移动的状态中。但是行星们到底是在围绕哪一点做公转呢?都是围绕太阳吗?鉴于地球与这些星体之间的距离,以及它们自身具有的与太阳十分相似的化学成分,人们反而难以接受行星全部围绕太阳公转的观点。

当时的天文学家威廉·赫歇尔就不认同太阳是宇宙中心的观点,也不相信其他星体都围绕其公转。他除了寻找到“双星”(即拥有同一互动轨道并被彼此引力束缚的一对恒星)以外,还在1802年推测出适用于太阳系中万事万物的引力定律也同样适用于其他恒星。

不幸的是,赫歇尔在试图寻找依据以证实自己观点的过程中缺乏必要的工具,并在1822年就逝世了。然而,直到1859年本生与基尔霍夫才发明了光谱仪。另一方面,具有观测恒星视差(自地球轨道上不同点观察到的远距离恒星的位置变化)能力的望远镜也是到了1835年才被发明出来。在没有上述工具的情况下,肉眼是完全无法识别出那些遥远恒星位置变化的。那么,赫歇尔又是如何进行观测的呢?

他采取了一个意想不到的方法。

距此大约一个世纪以前的1718年,埃德蒙·哈雷对大角星和小天狼星自托勒密时代起的运行轨迹进行了研究,并在星座图中确认了它们的位置。哈雷发现大角星在两千多年间的位置只移动了1°,而在此期间,小天狼星的位置变化角度更是只有前者的一半。

赫歇尔采取了相同策略来观察其他星体的位移情况,当然其观测结果一定更加具有时效性。除此之外,赫歇尔还借鉴了另外一名英国皇家天文学家约翰·弗兰斯蒂德的工作材料。这位天文学家出生于1646年,毕生投身天文观测工作并记录了3000颗星体的位置。这些材料被赫歇尔视若珍宝,因为自弗兰斯蒂德逝世起,到他再次进行观测时恒星们又各自运行了100多年的时间。另一方面,这些观测数据都在有效期内,亦有助于得到准确的推论。

于是,赫歇尔借用了弗兰斯蒂德的全部资料,用以将弗兰斯蒂德在17世纪观测到的星体位置与自己在19世纪初观测到的星体位置进行比较。(www.xing528.com)

经过大量的比较工作,赫歇尔注意到,天空某一区域内星体们似乎在逐渐靠拢,而在与之相对的区域,另一部分星体似乎在相互远离。

对于赫歇尔来说,结论显而易见。1783年他在自己的著作《关于太阳与太阳系的运动》中写道:“太阳正朝向那个星体间彼此分离的区域运动,我们称之为太阳向点,它的位置靠近武仙座附近的织女星方向。”

这一想法不无道理。若是我们在墙上画一些黑点,并从较远的地方观察它们,就会觉得点与点之间非常接近。然而当您向墙的方向移动时,就会发觉它们彼此间的距离随着您的靠近而增加。这就是为什么当太阳系向某一方向移动时,其他星体似乎在向四周分散开来。

不过赫歇尔认为,其余星体自身的运动也是这种现象的部分成因。并且它们与地球应该是朝相同方向前进的,只是速度不同。

也就是说,太阳并非宇宙的中心。

赫歇尔的研究成果并没有立即为世人接受,他不得不等待光谱学的理论对其假设进行验证。毫无疑问,这是一个更直观的、用以测量星体是否在靠近或远离地球的方式。然而,这些谜团直到赫歇尔逝世也没能被揭开。那么,星体们到底是围绕着什么物体运动呢?

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈