現代：天文學進展與解釋

也許是因為有了太多發現，也許是因為動力十足，17世紀和18世紀的天文學領域學者雲集，優秀工匠輩出。巴黎天文台的首任台長卡西尼致力於確定金星、火星和木星的自轉；惠更斯辨認出了土星所呈現出的奇怪外觀——一個被圓環圍繞的球體，他還發現了土星的一顆衛星；羅默通過觀測木衛食確立了光速有限觀；牛頓的後繼者克萊羅、達朗貝爾、拉格朗日以及拉普拉斯是18世紀法國最為著名的代表人物，所有人都知道拉普拉斯(1)提出的解釋太陽係生命及其形成的著名假說；威廉·赫歇爾是個名副其實的“觀察者”——他深知改善光學儀器的必要性，努力製造性能更加強大的觀測工具，最終製造出了一架口徑1.45米的天文望遠鏡。赫歇爾將大量精力投入到了恒星天文學的研究中，被後世譽為“恒星天文學之父”，但他對一些行星問題也頗感興趣。他發現了天王星及其兩顆衛星，並確定了土星的兩顆衛星的自轉周期。

使用儀器得到的第一批天文發現。摘自安德烈亞斯·塞拉裏烏斯的《和諧大宇宙》，阿姆斯特丹，1660年。——拉魯斯出版社

天文測量儀器。摘自第穀《天文學儀器》（Astronomiae Instauratae Mechanica）所繪之圖，紐倫堡，1602年。——拉魯斯出版社

就這樣，通過精確的數據，關於行星的知識日漸豐富，人們自然而然想要了解其他星球的本質。17、18世紀的學者們鍾愛邏輯清晰易懂的推理，這在當時引起了強烈反響：在古希臘羅馬時代及中世紀，人們曾認為，地球不僅地位高於其他天體，還是宇宙誕生的起源；而如今，地球的地位一再下降——與其他天體一樣不過是行星鏈中的一顆。過度謙虛代替了過分驕傲，再加上稍嫌簡單化的推演，人們最終認為，水星、金星、火星與木星的特征同地球一樣，甚至更加奇特；同時，人們也再無理由認為地球是唯一孕有生命的行星。其著作在科學領域擁有法律效力的豐特奈爾出版了《關於宇宙多樣性的對話》一書，這部社交對話體著作實際上是第一部通俗天文學作品。豐特奈爾在書中解釋道，月球是無人之地這種說法已經沒有立足之地了，它就如妄圖說明聖丹尼空無一人一樣荒謬，因為一個從未出過城的“巴黎市民”站在巴黎聖母院塔樓頂端，就算能望見聖丹尼市，也看不到城內的居民。同樣，行星可能距太陽各有遠近，但總有一天，人們會看到星球上的植物、礦物，當然還有生物。豐特奈爾對這些行星逐一觀測以研究其上的生存環境，他因從未懷疑過外星生命的存在，便輕率地統統賦予這些古老的星球以生命。通過科學論證、邏輯推理以及溫情的想象，豐特奈爾勾勒出火星、木星、土星的社會麵貌，與太陽王統治下的王朝大相徑庭。

同一時期，數學家兼天文學家惠更斯也涉足了這一問題。作為觀星專家，他的觀點更加寶貴。惠更斯十分相信邏輯和理性的可靠性，因此在盡可能客觀地研究行星、行星間相對距離及各自麵貌後，他最終堅定地認為行星的地表特征同地球一樣。他是如此推崇行星與地球之間的相似性，以至於他的論述竟不似出自一位科學家之筆。如此經過再三推論——盡管他的論證中隻有代數形式具有科學性——惠更斯最終確定了行星生命的存在，自然，他也相信行星生命的體貌同地球上的人類一樣。惠更斯詳細核查地球上的生物及事物的所有屬性，將其賦予相鄰的星球，因而其他行星上的人不僅四肢俱全會思考，還像地球上的人類一樣擁有知識儲備，孕育藝術科學……我們的天文學家還產生了這樣一種大膽的想法：這些外星人是不是優於我們地球人……惠更斯對此並無疑慮，他一定認為自己通過進一步的巧妙推演，打開了幻想的大門。

18世紀人們想象的其他行星居民——拉魯斯出版社

如要繼續深入17、18世紀所形成的關於其他星球的觀點，那我們隻能考慮來自當時的學者、思想家的權威意見，因為若要憶及當時以行星為框架或主題的想象作品，這點篇幅遠遠不夠。當時的作家和詩人要麽出於對奇幻故事的興趣，要麽為了隱晦表達對社會或政治的批評，紛紛采用月球、火星或者木星作為各自作品的背景。顯然，不管這些作品多麽奇特有趣，都無法吸引我們的注意。然而，說到這兩個世紀豐富的科學文學作品，我們不得不提及伏爾泰的《微型巨人》。這位敏銳的哲學家也涉足了“行星”這一主題，但他的作品不過是對《關於宇宙多樣性的對話》以及豐特奈爾在這部作品中采用的笛卡爾主義的愉快批評，要知道，豐特奈爾和惠更斯深受笛卡爾主義影響。簡言之，伏爾泰可能是在回答從巴黎聖母院的塔樓上眺望聖丹尼的市民這一問題，他諷刺道，人類總是憑“一個人身上有跳蚤就斷言旁邊的人身上也有跳蚤”，沒有比這個回應宇宙多樣性的答案更好的了。哲學家的玩笑嗎？批評家的戲謔嗎？也許是吧，但同時，這也是對在科學事實麵前愈顯失敗的惠更斯等人的演繹方法的譴責。隨著天文技術的日臻完善，天文發現的成果越來越多，也越發清晰，古老的推理方法逐漸被真正意義上的科學方法所代替，這一過程起勢緩慢，但隨後突飛猛進。科學的方法從特定發現出發，依賴實踐來發展。

僅用幾頁紙就想概括19世紀和20世紀初期的天文學進展，無異於癡人說夢，因為科學從未像此刻這樣巨步向前，我們也從未見過哪個時代曾誕生過這麽多出類拔萃的天文學家。首先，數學被大量應用到對天文現象的研究之中，從而帶來了眾多重大發現。比如，勒維耶(2)僅僅通過強大的計算能力就揭示並確定了海王星的存在及其位置；無數的“尋星者”聚焦於浩瀚無垠的星辰宇宙。與此同時，儀器技術與這一天文學分支齊頭並進，帶來了無數的發現和希望。我們將在下一章逐一介紹這些現代儀器——天文望遠鏡、光譜儀器、攝影儀器，以及它們在天文學研究中各自的地位。

有人說，這一切都與專家有關，但重要的是，我們須知道學者們基於上述方式方法建立的“確切”描述為我們塑造了怎樣的宇宙以及太陽係各星球。上個世紀(3)，新發明的光學儀器帶來了天象的詳細細節，但人們經常過於倉促地妄下結論，著名的“火星運河”便誕生於此時（見“火星”一章）。這些在稍後有必要承認的錯誤解釋告誡人們必須謹慎、耐心。今天，天文科學已經發展到了這樣一種程度：人們無須想象和做過於煩瑣的演繹，就能獲取關於行星外表或特性的某些基本概念。現在，人們已然熟知了這些神秘的天體，而這一切要歸功於偉大的天文學家兼普及者弗拉馬利翁(4)及其著作。

盡管如此，如果不首先解釋整個行星係統及其在宇宙中所占的地位，我們依舊不能著手定義太陽係的每個成員或掌握它們的特點乃至形象。

最初，人類多麽傾向於火星上的“運河”想象。

行星軌道為橢圓形，太陽位於焦點F、F’中的一處。行星在軌道上運行時，交替經過近日點P和遠日點A。如圖所示，由於行星的公轉，S處的衛星也被行星牽引繞日運動。

(1) 皮埃爾-西蒙·拉普拉斯（1749—1827），法國著名天文學家、數學家。這裏提及的假說指的是拉普拉斯在《宇宙係統論》中從數學和力學角度充實了康德哲學角度的星雲說，提出了第一個科學的太陽係形成與演化理論。

(2) 奧本·尚·約瑟夫·勒維耶（1811—1877），法國數學家、天文學家。德國天文學家伽勒根據他的計算觀測並證實了海王星的存在。

(3) 在這裏指19世紀。

(4) 尼可拉斯·卡米伊·弗拉馬利翁（1842—1925），法國天文學家、作家，作品包含了天文科普類書籍和早期科幻書籍。