齋夫自由談

伽利略與木星的月亮[1]

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木星(jupiter)為九大行星中最大的行星。它有九個月亮,最大的四個是伽利略(Galileo)所發現的。他當初發現這四個月亮是一樁空前的大事,也是一樁極有趣味的事。我很願意把它介紹給科學的青年們。

伽利略在一六〇七年聽說裏披耳舍(Lippershey)[2]發明了一個東西,是兩片鏡子做的,可以望遠。他得到這一點暗示,想了一晚,次日便開始獨出心裁,創製他的第一架望遠鏡。他用了一根風琴管,一頭裝凸鏡,一頭裝凹鏡,可以放三倍大。後來他精益求精竟造成一架能放大三十二倍的鏡子。木星的四個月亮便是用他自造的鏡子發現的。我們要知道,自古以來的大科學家都是自造工具,幾乎沒有一個例外。依賴外國儀器的人決不會做出第一流的貢獻。

部盧斯脫(Brewster)[3]在《科學之先烈》(Martyrs of Science)一書裏敘述這次之發現說:在一六一〇年一月七日早晨一時,他將望遠鏡朝著木星望。看見有三個星在該行星旁邊:兩個在它的東邊;一個在它的西邊。這三個星是在一條直線上與黃道(ecliptic)[4]平行,比同樣大小的別的星亮些。他以為它們隻是恒星,沒有特別注意它們與木星及彼此相隔的距離。八日不知因為什麽緣故,他又來看這些星,發現了它們比昨晚有很不同之位置:三個星盡在木星的西邊,彼此相隔較近,而且距離幾乎相等。他雖然沒有注意到這三個星互相接近之失常的現象,卻已開始考慮如何昨晚在二星之西之木星今晚忽然出現於三星之東。他對於這個事實所能給的唯一的說明,是木星之行動,正與天文家所測的相反。它是自己走由那二星麵前經過了。因為他的感官所觀察的證據與測量的結果衝突。所以他要等到次晚再看,可是失望得很,因為這晚滿天是垂了雲幕。十日隻有二星出現,都在木星之東。這是顯然不可能之事。八日自西到東之木星如何在十日又自東到西?伽利略於是被迫而斷定他所觀察的現象,是起於這些星之行動。因此,他便仔細去觀察它們的地位的變換。十一日還隻有二星,都在木星之東,但是在更東的一個星比其他的一個是兩倍大,雖然昨晚它們是完全一樣的大小。這件事實在伽利略的疑難上射出新的光明。他立刻斷定說在天空有三個星繞著木星運行,如同金星、水星繞著太陽運行一樣。在他看來,這是毫無疑義了。一月十二日他觀得它們是在新的地位,大小也不同;十三日又發現了第四個星,於是繞著木星運行之初次發現之四衛星——即月亮——都齊全了。