【第二十三迴】
智達宇宙有權立法束眾星
貧病一身無錢糊口死他鄉
——開普勒第三定律的發現
上迴說到開普勒在第穀死後經過四年的辛苦研究，終於弄清了行星的橢圓軌道，剛寫成《新天文學》一書準備出版，突然有人闖進家來橫加幹涉。來人正是第穀的女婿滕格納爾。他拿出當年第穀臨終時的話來要挾開普勒，並以第穀遺產繼承人的身份提出：要出書，也得署上他的大名。開普勒氣得半天說不出話來。他曾答應過第穀，以後寫書用老師的觀點。可是他現在的認識已比老師進步許多，怎好再退迴去？這樣，書隻好不出。又拖了四年，直到1609年夏天，雙方互相讓步，答應可以讓滕格納爾寫一篇文章放在書的正文前頁，這本書才算出版。在這篇文章裏，這個女婿對開普勒的新體係進行了一通攻擊，大喊開普勒對他嶽父如何背叛。但是不管怎樣，書總算出了，作為現代天文奠基石的開普勒第一、第二定律也總算正式問世。
開普勒在研究火星軌道問題時，心中無時不在惦念著第穀托付的《魯道夫星表》。可是，整個國家政局不穩，宗教鬥爭嚴重，炮火連天，哀鴻遍野。開普勒被迫離開首都布拉格，居住在多瑙河邊的一個叫林茨的小城裏，為了糊口，去做數學教師。
這天早晨，他憑桌傍窗而坐，望著窗外多瑙河麵上粼粼水波，不覺犯了愁思，直瞅著那河，像個木頭人似的呆坐了很久。過去是絕沒有這種情況的，隻要一靠近桌子，他就像磁石見鐵一樣埋頭寫作、計算，而近來他有說不出的煩躁和淒涼，他這個數學家已名存實亡。他想起1611年——那個最使他辛酸的年頭。這年2月29日，他最心愛的小女兒夭折；3月24日，政變部隊攻進首都，他的靠山魯道夫皇帝不久身亡；7月8日，他的夫人去世……而新皇帝不喜歡他，他隻好離開首都來到這個小地方。家破人亡，靠山倒台，他的境遇十分艱難。恩人魯道夫死了，但以他的名字命名的《星表》還未編成。他本想隱居此地埋頭整理《星表》，但是1618年開始了一場“三十年戰爭”。他的薪水總是一再拖欠，他窮得連一個助手也雇不起。現在第穀的那些資料，倒是都已在他的手中，那個總是搗亂的滕格納爾也家境敗落，自顧不暇，不再找他糾纏。可是他身無分文，連那個他視為知己的伽利略，近來幹脆拒絕與他通信了……他這樣對著多瑙河想了一番心事，歎了幾口氣，也無可奈何，又提起筆，對著第穀留下的那一堆數字去動腦筋了。
行星是在做著橢圓運動，但是它們繞太陽一周到底要多少時間，為什麽有的快，有的慢呢？這茫茫宇宙是無法丈量的。多病、窮困但又十分聰明的開普勒想出了一個妙法，他將人們最熟悉的地球到太陽間的距離r定為1，地球繞太陽的公轉周期t是一年，這樣以此為標準，再換算其他行星的周期和距離，便得到這麽一堆數字：
行星 t r
水星 0.241 0.387
金星 0.615 0.723
地球 1.000 1.000
火星 1.881 1.524
木星 11.862 5.203
土星 29.457 9.539
它們之間到底有什麽關係？開普勒看來看去，這些數字四散在桌子上，它們之間就像多瑙河裏的魚、桌上的蠟與天花板上的塵土一般，看不出一點點聯係。但是開普勒堅信宇宙是一個和諧的整體，他和數學家畢達哥拉斯一樣，認為世間一切物體都有一定的和諧的數量關係。於是他便將這一堆數字互加、互減、互乘、互除、自乘、自除，翻來倒去，想碰碰能否發現它們之間的規律。這樣變了一陣“魔方”，但終究還是亂麻一團。
大約有很多日子，他就這樣，一直在亂麻堆裏尋求和諧。現在出入書房送茶倒水伺候他的，自然已不是先前那位跟著他吃盡苦頭的貴族出身的夫人了，而是一位年齡與他相差甚大的少婦。原來，開普勒的原配夫人死後，由於他的名望，立即有十一位姑娘想來做他的夫人候選人。這個極講和諧的科學家選夫人卻也有趣。他自知自己瘦小，所以第一個高大強健的女子便被淘汰；第二個矮胖女人也不在入選之列；直到最後，他選了一位不高不矮、身體略瘦的木匠的女兒。他挑選結婚的日子，也很特殊，得在“天文學的精靈藏匿不見的月食那一天”。1613年10月30日他們終於完婚（其實由於計算不準，這日子比月食晚兩天）。從此，在開普勒絞盡腦汁追求天體和諧的日日夜夜裏，就是這位與他的體形、性格都和諧的年輕夫人服侍著他。
一天早晨，紅日照進書房，一夜沒有離開桌子的開普勒正把頭埋在稿紙堆裏，夫人輕輕走了進來，先吹滅桌上的蠟，又伸手去推窗戶。突然開普勒霍地從椅子上彈了起來，一把拉住夫人：“啊，我親愛的，我找見了，我發現了，感謝上帝將你賜給我，我們是這樣的和諧，宇宙是這樣的和諧。啊，發現了！弄清了！”他說著甩開夫人，自己上去一把推開窗戶，多瑙河上帶有霧氣的涼風吹了進來，拂動他蓬亂的頭發。
妻子以為他累瘋了，忙喊：“開普勒，親愛的，你怎麽了？”
開普勒什麽也不說，忙將一張紙片遞給妻子，這張紙上是這樣幾行數字：
行星 t r t2 r3
水星0.241 0.387 0.058 0.058
金星0.615 0.723 0.378 0.378
地球1.000 1.000 1.000 1.000
火星1.881 1.524 3.54 3.54
木星11.862 5.203 140.7 140.7
土星29.457 9.539 867.7 867.7
木匠的女兒自然不懂這些數字。但是，現在我們卻可以看出最後兩列數字一模一樣。開普勒做了那麽多加減乘除之後，終於碰著了天體上的一個電鈕，漆黑的宇宙在他的眼前忽然大放光彩。原來行星繞太陽運轉時，其運轉周期的平方等於它與太陽間平均距離的立方：t2=r3，這就是後來所稱的“開普勒第三定律”。這是一個天文史上極偉大的發現，開普勒的“和諧”思想找到了根據，它說明太陽與其他行星絕不是一群烏合之眾，而是一個極嚴密的係統——太陽係。
再說開普勒的妻子將這張紙片拿在手裏正不知何意，卻見開普勒不言不語，早伏在案頭，又奮筆寫起他的筆記：
……這正是我十六年以前就強烈希望探求的東西。我就是為這個而同第穀合作……現在我終於揭示出它的真相，認識到這一真理，這已超出我的最美好的期望。大事告成，書已寫出，可能當代就有人讀它，也可能後世才有人讀它，甚至可能要等一個世紀才有讀者，就像上帝等了6000年才有信奉者一樣，這我就管不著了。
正是：
耗盡心血流盡汗，踏破鐵鞋翻群山。
十年求得一個數，靈犀隻在這一點。
開普勒寫完這段話，把筆一甩，拉著妻子，便推門向外跑去。陽光燦爛，清風徐徐，多瑙河波光粼粼，他驚訝地發現大自然這樣美好。多少年來，他一直是在黑洞洞的宇宙裏探索，今天才有空留心一下自己所生活的地球和傍依多年的多瑙河。
開普勒將他的“第三定律”等成果寫成的書《宇宙諧和論》於1619年出版。開普勒發現的這三條定律可真是非同小可，它使貌似雜亂的宇宙星空頓然井然有序，開普勒也被後人譽為天空立法者。為了便於記憶這三條重要規律，單有一首打油詩唱道：
第一定律限麵積，第二定律畫橢圓，
周期半徑歸第三，天上從此再不亂。
發現第三定律後，開普勒一生的最後目標便是趕快完成《星表》了。但是戰亂不斷，他隻好離開林茨，坐船逆多瑙河而上來到雷根斯堡，然後將妻兒留在那裏，一個人到烏爾姆組織印刷，後來又舉家遷到薩岡。1627年，他將這本書的樣本送給皇帝。他在致皇帝的呈詞中這樣傾訴自己的辛酸：“……經過二十六年的艱辛完成了奉獻給陛下的這部著作……我能說些什麽呢？我就像一個坐著一艘外國輪船的人一樣，船在哪兒靠岸我也隻能在哪兒上岸。僅此而已，別無他求。”1629年，這部《星表》終於開始印刷，但是開普勒這時已經窮得揭不開鍋了。這天晚上，他把家人叫到一起，說：“我這一輩子研究天體，總算找到了他們的和諧關係，可地球上總是這樣亂哄哄的。我雖然有發現，有著作，可是現在卻沒有能養活你們的麵包。我這一生的研究就到此為止了。明天一早，我就離開這裏到林茨去，去給你們尋飯吃。那是我生活了多年的地方，那裏的國會還欠我一大筆薪金，他們總不能這樣拖到我死才還吧。你們在家裏安心等著，我去些日子就會迴來。”說完，他特別把他的女婿，也是他最信任的助手巴爾奇叫到跟前：“孩子，這是我過去寫的兩行詩，假如我此去不再歸來，就請用它做我的墓碑碑文吧。”這兩行詩是：
我欲測天高，現在量地深。
上天賜我靈魂，凡俗的肉體安睡在地下。
第二天全家人泣涕而別。
11月初，開普勒到達雷根斯堡。三天後，他突然發燒，在大路旁的一間小旅館裏，這位曾使天上的眾星俯首聽命的偉人就這樣在孤獨和饑餓中死去。這天是公元1630年11月15日。
智達宇宙有權立法束眾星
貧病一身無錢糊口死他鄉
——開普勒第三定律的發現
上迴說到開普勒在第穀死後經過四年的辛苦研究，終於弄清了行星的橢圓軌道，剛寫成《新天文學》一書準備出版，突然有人闖進家來橫加幹涉。來人正是第穀的女婿滕格納爾。他拿出當年第穀臨終時的話來要挾開普勒，並以第穀遺產繼承人的身份提出：要出書，也得署上他的大名。開普勒氣得半天說不出話來。他曾答應過第穀，以後寫書用老師的觀點。可是他現在的認識已比老師進步許多，怎好再退迴去？這樣，書隻好不出。又拖了四年，直到1609年夏天，雙方互相讓步，答應可以讓滕格納爾寫一篇文章放在書的正文前頁，這本書才算出版。在這篇文章裏，這個女婿對開普勒的新體係進行了一通攻擊，大喊開普勒對他嶽父如何背叛。但是不管怎樣，書總算出了，作為現代天文奠基石的開普勒第一、第二定律也總算正式問世。
開普勒在研究火星軌道問題時，心中無時不在惦念著第穀托付的《魯道夫星表》。可是，整個國家政局不穩，宗教鬥爭嚴重，炮火連天，哀鴻遍野。開普勒被迫離開首都布拉格，居住在多瑙河邊的一個叫林茨的小城裏，為了糊口，去做數學教師。
這天早晨，他憑桌傍窗而坐，望著窗外多瑙河麵上粼粼水波，不覺犯了愁思，直瞅著那河，像個木頭人似的呆坐了很久。過去是絕沒有這種情況的，隻要一靠近桌子，他就像磁石見鐵一樣埋頭寫作、計算，而近來他有說不出的煩躁和淒涼，他這個數學家已名存實亡。他想起1611年——那個最使他辛酸的年頭。這年2月29日，他最心愛的小女兒夭折；3月24日，政變部隊攻進首都，他的靠山魯道夫皇帝不久身亡；7月8日，他的夫人去世……而新皇帝不喜歡他，他隻好離開首都來到這個小地方。家破人亡，靠山倒台，他的境遇十分艱難。恩人魯道夫死了，但以他的名字命名的《星表》還未編成。他本想隱居此地埋頭整理《星表》，但是1618年開始了一場“三十年戰爭”。他的薪水總是一再拖欠，他窮得連一個助手也雇不起。現在第穀的那些資料，倒是都已在他的手中，那個總是搗亂的滕格納爾也家境敗落，自顧不暇，不再找他糾纏。可是他身無分文，連那個他視為知己的伽利略，近來幹脆拒絕與他通信了……他這樣對著多瑙河想了一番心事，歎了幾口氣，也無可奈何，又提起筆，對著第穀留下的那一堆數字去動腦筋了。
行星是在做著橢圓運動，但是它們繞太陽一周到底要多少時間，為什麽有的快，有的慢呢？這茫茫宇宙是無法丈量的。多病、窮困但又十分聰明的開普勒想出了一個妙法，他將人們最熟悉的地球到太陽間的距離r定為1，地球繞太陽的公轉周期t是一年，這樣以此為標準，再換算其他行星的周期和距離，便得到這麽一堆數字：
行星 t r
水星 0.241 0.387
金星 0.615 0.723
地球 1.000 1.000
火星 1.881 1.524
木星 11.862 5.203
土星 29.457 9.539
它們之間到底有什麽關係？開普勒看來看去，這些數字四散在桌子上，它們之間就像多瑙河裏的魚、桌上的蠟與天花板上的塵土一般，看不出一點點聯係。但是開普勒堅信宇宙是一個和諧的整體，他和數學家畢達哥拉斯一樣，認為世間一切物體都有一定的和諧的數量關係。於是他便將這一堆數字互加、互減、互乘、互除、自乘、自除，翻來倒去，想碰碰能否發現它們之間的規律。這樣變了一陣“魔方”，但終究還是亂麻一團。
大約有很多日子，他就這樣，一直在亂麻堆裏尋求和諧。現在出入書房送茶倒水伺候他的，自然已不是先前那位跟著他吃盡苦頭的貴族出身的夫人了，而是一位年齡與他相差甚大的少婦。原來，開普勒的原配夫人死後，由於他的名望，立即有十一位姑娘想來做他的夫人候選人。這個極講和諧的科學家選夫人卻也有趣。他自知自己瘦小，所以第一個高大強健的女子便被淘汰；第二個矮胖女人也不在入選之列；直到最後，他選了一位不高不矮、身體略瘦的木匠的女兒。他挑選結婚的日子，也很特殊，得在“天文學的精靈藏匿不見的月食那一天”。1613年10月30日他們終於完婚（其實由於計算不準，這日子比月食晚兩天）。從此，在開普勒絞盡腦汁追求天體和諧的日日夜夜裏，就是這位與他的體形、性格都和諧的年輕夫人服侍著他。
一天早晨，紅日照進書房，一夜沒有離開桌子的開普勒正把頭埋在稿紙堆裏，夫人輕輕走了進來，先吹滅桌上的蠟，又伸手去推窗戶。突然開普勒霍地從椅子上彈了起來，一把拉住夫人：“啊，我親愛的，我找見了，我發現了，感謝上帝將你賜給我，我們是這樣的和諧，宇宙是這樣的和諧。啊，發現了！弄清了！”他說著甩開夫人，自己上去一把推開窗戶，多瑙河上帶有霧氣的涼風吹了進來，拂動他蓬亂的頭發。
妻子以為他累瘋了，忙喊：“開普勒，親愛的，你怎麽了？”
開普勒什麽也不說，忙將一張紙片遞給妻子，這張紙上是這樣幾行數字：
行星 t r t2 r3
水星0.241 0.387 0.058 0.058
金星0.615 0.723 0.378 0.378
地球1.000 1.000 1.000 1.000
火星1.881 1.524 3.54 3.54
木星11.862 5.203 140.7 140.7
土星29.457 9.539 867.7 867.7
木匠的女兒自然不懂這些數字。但是，現在我們卻可以看出最後兩列數字一模一樣。開普勒做了那麽多加減乘除之後，終於碰著了天體上的一個電鈕，漆黑的宇宙在他的眼前忽然大放光彩。原來行星繞太陽運轉時，其運轉周期的平方等於它與太陽間平均距離的立方：t2=r3，這就是後來所稱的“開普勒第三定律”。這是一個天文史上極偉大的發現，開普勒的“和諧”思想找到了根據，它說明太陽與其他行星絕不是一群烏合之眾，而是一個極嚴密的係統——太陽係。
再說開普勒的妻子將這張紙片拿在手裏正不知何意，卻見開普勒不言不語，早伏在案頭，又奮筆寫起他的筆記：
……這正是我十六年以前就強烈希望探求的東西。我就是為這個而同第穀合作……現在我終於揭示出它的真相，認識到這一真理，這已超出我的最美好的期望。大事告成，書已寫出，可能當代就有人讀它，也可能後世才有人讀它，甚至可能要等一個世紀才有讀者，就像上帝等了6000年才有信奉者一樣，這我就管不著了。
正是：
耗盡心血流盡汗，踏破鐵鞋翻群山。
十年求得一個數，靈犀隻在這一點。
開普勒寫完這段話，把筆一甩，拉著妻子，便推門向外跑去。陽光燦爛，清風徐徐，多瑙河波光粼粼，他驚訝地發現大自然這樣美好。多少年來，他一直是在黑洞洞的宇宙裏探索，今天才有空留心一下自己所生活的地球和傍依多年的多瑙河。
開普勒將他的“第三定律”等成果寫成的書《宇宙諧和論》於1619年出版。開普勒發現的這三條定律可真是非同小可，它使貌似雜亂的宇宙星空頓然井然有序，開普勒也被後人譽為天空立法者。為了便於記憶這三條重要規律，單有一首打油詩唱道：
第一定律限麵積，第二定律畫橢圓，
周期半徑歸第三，天上從此再不亂。
發現第三定律後，開普勒一生的最後目標便是趕快完成《星表》了。但是戰亂不斷，他隻好離開林茨，坐船逆多瑙河而上來到雷根斯堡，然後將妻兒留在那裏，一個人到烏爾姆組織印刷，後來又舉家遷到薩岡。1627年，他將這本書的樣本送給皇帝。他在致皇帝的呈詞中這樣傾訴自己的辛酸：“……經過二十六年的艱辛完成了奉獻給陛下的這部著作……我能說些什麽呢？我就像一個坐著一艘外國輪船的人一樣，船在哪兒靠岸我也隻能在哪兒上岸。僅此而已，別無他求。”1629年，這部《星表》終於開始印刷，但是開普勒這時已經窮得揭不開鍋了。這天晚上，他把家人叫到一起，說：“我這一輩子研究天體，總算找到了他們的和諧關係，可地球上總是這樣亂哄哄的。我雖然有發現，有著作，可是現在卻沒有能養活你們的麵包。我這一生的研究就到此為止了。明天一早，我就離開這裏到林茨去，去給你們尋飯吃。那是我生活了多年的地方，那裏的國會還欠我一大筆薪金，他們總不能這樣拖到我死才還吧。你們在家裏安心等著，我去些日子就會迴來。”說完，他特別把他的女婿，也是他最信任的助手巴爾奇叫到跟前：“孩子，這是我過去寫的兩行詩，假如我此去不再歸來，就請用它做我的墓碑碑文吧。”這兩行詩是：
我欲測天高，現在量地深。
上天賜我靈魂，凡俗的肉體安睡在地下。
第二天全家人泣涕而別。
11月初，開普勒到達雷根斯堡。三天後，他突然發燒，在大路旁的一間小旅館裏，這位曾使天上的眾星俯首聽命的偉人就這樣在孤獨和饑餓中死去。這天是公元1630年11月15日。