他使星星变近:从玻璃工人到天体物理学之父

  说起巴伐利亚,很多人想到的是它的首府慕尼黑,想到全▽☆“称为“巴伐利亚机械制造公;司■■▼□★”的宝马公司,想到啤酒。但绝大部分人…★▽、不知道!的是:这里还诞生了天体物理学之父——约瑟夫·冯·夫琅和费★=◆○▲。

  夫琅和费1787年出生于巴伐利亚一个贫困的玻璃匠家庭,是这个家。庭的第▲△“11个孩、子。10岁与▪◆◆=”11岁时,夫琅和费先后失?去母亲与”父亲,成为孤儿。为了生存,他进入一家玻璃制造坊?做童工。1801年,夫琅;和费工作!的破旧车间突然倒塌,14岁的他!差点,被压死▽◇。

  这场灾难也意外地给这个少年带来了人生的最大转折——这次,救援的负责人是后来成为巴伐利亚王国国王、当时”已是侯爷的马克西…◇=:米里安●•●▲★。侯爷非常同情夫琅○•▽:和费•○▷△△,给了他一些书籍,并迫使玻“璃制造坊的老板允许他花时间学习。

  1806年,19岁的夫琅!和!费来到一家顶尖水平的光学研究所学习光学仪器制造工艺。夫琅和费聪明勤勉●□○▽-•,不断磨制各种镜“片、改进各种光学仪器,很快成为当时世界顶尖的光学仪器制造专家和当时世界上最伟大的望远镜制造者◇△▷◆,也使••=◁?巴伐利亚取!代英:国,成为当时世界上光学仪器工业的中心。但夫琅和费一生中最杰出的成就却不是为别人提供最好的天文仪器,而是使用自己制造▷★△;的仪器分解太阳•…•□”光与星光▷▽◇▷▽,并创“立起一,个全••△▷;新的学科●●△◇、——天!体光谱学◁□◇,即天,体分光学。

  在、夫琅和费之前,其实已经有人用棱镜分!光。最着名的“是牛顿▽=,他用三棱镜将小孔里穿过的阳光分成多种颜色▷◆…★,展开后的图就是牛顿命名的“光谱”,牛顿得到◁-”的光谱“是非常”粗糙的,很多细!节无?法显现●●■△△。后来▼▲◁,英国化学家;沃拉斯,顿让-●◇□?阳光从-◆•◆◇●,狭缝穿过并用更好的棱镜来分解阳光,于1802年发现阳光的光谱中有4条暗线,但他的结果没有引起人们注意,他也没有继!续…★◇▽◆☆、研究=☆□。

  1814年,27岁的:夫琅!和费将自己磨制的棱镜与一个小望远镜组合,他用▷▪▷☆;这个空前精密的棱镜分解火焰的光,透过望远镜直、接☆●■•=■“观察,发现其;中总有●▷◇”橙色?明亮线。然后他○○?用棱镜重。复牛顿的“实验。他原。以为自己会在望远…▼!镜中看到明亮的线☆▷•-,但结果却恰恰相反●●=☆,他看到的•●▼■◇▼“是一个连续的明亮带,其中又嵌着574条暗线,远超过沃拉斯顿发现的4条▷◇•□,这些线在光谱图中的位置是固定的。

  为确定这些暗线是不是仪器的:缺陷导致▲▷★★,夫琅和费用多种人造光,来做这个实验,发现那;些暗▷◇:线不再=▲•■▽◆。出现,这证明仪器并没问◇●☆。题。他还证明了那些线中的绝大部分不是地球大气产生的。因此,他确信-▪-?这些!线携带着•■◆□★。太阳自“身的信息,并用字母给太阳光谱中一些特别明显的暗线编了号,这些线也被后人称;为“夫琅和费”线”。夫琅和费还将天狼星等明亮恒星发出的光分解,也发现了很多暗线…■▷▼…=。

  在夫琅和费发现那些神秘暗线时▷■☆■-▲,所有人都无;法”解释它们。1859年◇=●•,着名物理学家基尔霍夫利用当年夫琅和费□●◁?亲手磨制的石英三棱镜组装出一台光?谱仪▼…-,和着名化。学家本▪◇▷○●,生在实!验室★▷□▽▽“用本生☆□=◇▼-?发?明的“本生灯”燃烧各◁◁△”种元素,并认真:观察、光谱△★•,解开?了谜团▲●-•:太阳炽热表面的各种原子发出各种各样的光,这些光经过太阳外部相对▪•■▲★▪;冷的大气时,大气中的一些原子分别“拦截▽△”了同类原△-…▼▷”子发出的光,导致光谱图中某些位?置的光▽◁●=-▼;变暗,形成了夫琅和费线。

  根据▷■☆★△◇。这个原理,只要人们能在实验室中将各种元素发出的光的特征线一一确定▼-▷•◁▪,就可以根据太阳的夫琅和费线推断出太阳大气中有哪些元素•=◇••◇。着名哲学家孔德曾:断言:人类绝不可能得:知恒,星的化;学成分。就在孔德去世后两年,夫琅和费线的秘密被解开★☆,人类从此可以借助夫琅和费发明的光谱仪分析出太阳与其他恒星的化学成分,孔德的▼▪:断言被直”接否决了。

  尽○…★○--”管夫琅,和费始终不知▷▪◇=。道他“发现的那些暗”线?的物理起因,但他的精密棱镜与望远镜的组合却成为世界上第一个真正的光谱仪,此后同。类光谱仪的核心部件都与其类似。天文学家用光谱仪分解星光…•★☆=□,得到光谱●☆;再根据光谱中的各▷◁=▪■=、种线,确定•☆☆=•◆、天体中。含…•=•○!有▲•?的元素。夫琅和费发现的夫★△▼=:琅和费“线,又是天体光谱?学研究。的真正发端。天文学家用光谱仪分解星系发出的光,结合照相术,在底片上获得光谱,然后测量光谱中各种线的移动,计算出星系的运◇○。动速度,这最终又催生了宇!宙学。天体光谱,学与天体测光学?是,天体物理学的两大基石,光谱学◇△☆。尤其体;现了?天体物理•▪▷◁◇★;学的特征▪○••。夫琅和费,因此被誉为☆-“天体光谱!学之父”与“天体=•……▪:物理学之,父★▪●□”。

  但夫琅和费却没能看到此?后的这”一切■●◆,由于。长期与当时玻璃工艺必需的重金属蒸汽接触▷▼=□,一直未婚的他于1826年在慢性中毒与◁▲■▼◇▼;肺。病的折磨-■★•。下英年早?逝□•★•◇,年仅;39岁。此时▼…■▽;距夫琅和费!线年□▲▽■。为纪念这位天体物理学之!父,人们在◁=…▷▪▽!他的!墓碑上刻上望远镜和太阳,并在墓前的石”制花盆上,刻下“App?roximavit sidera”——“他使星星变近”。

本文由亚博-天体物理编辑整理报道