【第三十一迴】

    兄妹齊心探遙夜

    歌舞妙手擷新星

    ——天王星的發現

    上迴說到在天文學領域做出重大貢獻的牛頓不幸去世,一顆巨星隕落。但是後繼有人,一個叫赫歇爾(1738~1822年)的法國人緊跟他的足跡,又不斷開辟出天文學的新領域。

    赫歇爾從小極賦音樂天才,他家境貧困,15歲便在軍樂隊供職,吹拉彈唱無一不會,尤其是吹得一手好雙簧管,其聲昂揚時響遏行雲,婉轉時如泣如訴。許多樂團都搶著要這個少年演奏家。但是由於法國戰亂,到18歲那年,赫歇爾隻身流亡英國,在一個樂團裏以演奏風琴為業,很快他便譽滿倫敦。隻要他在台上左手拉動風箱,右手打起琴鍵時,全場聽眾就感到那風箱裏擠出的音符像都鑽到了自己的血管裏,全身讓這風箱扇動得激動不已,腳尖不由自主地打著節拍。到高潮時,狂熱的觀眾就一起擊掌伴奏或幹脆引吭高歌。讀者或許要問這赫歇爾哪來這手好功夫,能使他的觀眾神魂顛倒到這般田地。你或許有所不知,大凡從事某種技藝都有兩個階段,一是模仿,二是創造。有的人隻能停在第一階段,將別人教給的技藝練得純熟,就像學著畫圓圈,再好也隻是個圓而已。但有的人很快就不滿足於此,必得精通其中規律,再探新路。他熟中有巧,巧中有變,變而後新,新而後創,就獨辟蹊徑與眾不同了。

    赫歇爾雖是愛好樂器,但他不止於會吹會拉,他還要鑽研樂器的結構,弦的長短之比,管的粗細之別,孔的大小之分;他還要研究樂理,聲音的高低,音域的寬窄,和聲的共鳴與和諧,這便要用到數學知識。於是赫歇爾便又由此闖入了數學領域,他得了數學這個武器再去指導演奏,音色、音高便精確得不差分厘,那美妙的樂聲按摩著聽眾的耳鼓,梳理著他們的神經,鼓蕩著他們的感情,自然使人如沐春風了。

    但是數學這東西卻不是隻管音樂的,它是一門與其他一切學科都密切相關的學問,它是一個十字路口,隻要往這裏一站,條條大道都在眼前。像牛頓當年得了數學之精妙便立即在力學、光學、天文等方麵打開局麵一樣,赫歇爾今天得了數學方法,哪肯再偏安於音樂一隅?他立即將視線轉向浩渺的天空,決心要計算出天上到底有多少顆星星。但是談何容易!觀察需要望遠鏡,需要儀器,還需要時間,誰來白養活他這個業餘天文愛好者?於是赫歇爾就隻好繼續去演出,但這已不是他所願意從事的職業了,隻是為了賺取一點微薄的收入以便進行天文研究,他就這樣節衣縮食開始了自己艱苦的科學征程。

    卻說一天下午赫歇爾坐在自己的房間裏背門迎窗,正整理著這幾天的觀察數據。晚上是演出,後半夜觀星,上午是排練,一天之中就這一會兒時間還可坐下來專心思考一點問題。這時門“吱扭”一聲響,走進一個人來。赫歇爾有個習慣,隻要一工作起來就伏案不起,他是故意將桌子背門麵窗而擺的,一般人推門進來,看他這般專心,也就自覺掩門而去;要是熟人進來取什麽樂器也聽其自便,他不用分心抬頭答話。今天的來人推開門後好像並不急著進來,先在門口小停片刻,然後輕手輕腳地邁向桌子,赫歇爾覺得有點異常,他一迴頭,一位漂亮的姑娘出現在眼前。

    “卡羅琳,原來是你!”這卡羅琳是赫歇爾的妹妹,也極好讀書,總是追隨他研究科學。兄妹已多年沒有見麵。他問道:“卡羅琳,你這樣跋山涉水遠道而來,一定有什麽大事吧?”

    “是,有一件大事,一件我思考已久,最後才決定的大事。”卡羅琳認真地說著,但說完又調皮地眨了眨眼睛。

    “到底什麽事?”

    “來追隨哥哥,研究天文,實現理想。”

    本來已經坐下的赫歇爾唿的一下站了起來:“這麽大的事,爸爸媽媽會同意嗎?”

    “他們本來不同意,但我就每天在他們的耳邊念叨,後來我又加倍幹活,我一口氣織了一筐襪子,全家人十年也穿不完的。他們的心軟了,就放我出來了。”

    “不行!你還要迴去。你根本不知道,天文學是一個最吃苦、最吃人的學科。土星繞太陽一周就要二十九年,可我們的全部生命也隻不過七八十年。人生之於天體是多麽渺小,多麽短暫。以第穀那樣優秀的天文學家直到死也未能如願觀察夠一千顆星而抱恨辭世,以哈雷那樣幸運的人,雖發現了哈雷彗星,但也未能再見它一麵。這還是些治學有方、已功彪於世的偉人。這期間更不知又有多少默默無聞的天文工作者,一生一世受著寒夜的折磨,在迷亂的星陣裏探索,到末了一事無成,所以我說天文是一門吃人的科學,誰要沾上它的邊便要準備犧牲。成功的希望實在太渺茫了。大概也正因如此吧,這個領域從來是女子不敢涉足的地方。卡羅琳,你聽說過從前有哪一位女天文學家呢?所以我勸你還是不要來跟我吃苦冒險。”

    “這些我都知道。但是你該明白,我一個女孩子,要麽就每天在家裏織襪子,等著出嫁;要麽自己去闖一條求學的路,但是學校裏又不收女子。我怕自己再過幾年還不走上一條軌道,就連這點兒才氣和決心也要萎縮,也要消耗光了。今天我來跟您吃苦正是為了我更好的成長,而且您一個人這樣苦幹也需要一個助手啊。”

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    “卡羅琳,我了解你,也相信你的才氣,可是眼下我窮得隻有一架手風琴,這裏既不是大學也不是天文台,你不用說研究,怕連生活也難以維持啊。”

    卡羅琳看哥哥的態度有一點兒轉機,立即興奮地說:“我到你們樂團裏當一名歌手,至少可以養活自己。您從小就訓練我唱歌,現在不正好是用武之時嗎?”

    “好吧,先試一段再說,不行你就趕快迴到父母身邊去。”

    “您放心,我還沒有走過迴頭路呢。”

    卡羅琳從此就留在哥哥身邊。她比赫歇爾小十二歲,懷著十分崇敬的心情向哥哥求教天文、數學知識,又仔細地照顧他的生活。

    閑話少敘,話說卡羅琳一來倫敦就是幾年,整日台上唱歌糊口,迴家操持家務,晚上還要觀察記錄。由於生活過得充實,雖苦一些倒也樂在其中。但是有一件事在卡羅琳心裏存了很久,就是哥哥已經35歲,卻還不娶親,而且身體也越來越不好。這天晚飯後,兄妹桌邊閑坐。她看著哥哥疲憊的麵容和滿臉的胡須,終於鼓足勇氣說道:“哥哥,您今年已經35歲,也該有個嫂子來照顧您的生活了。”

    赫歇爾淡淡一笑說:“家庭幸福,誰不向往?但是出類拔萃的人常常是得不到這種幸福的。我們既自信可以去幹常人不敢幹的事,也就不再希冀得到這種常人的幸福。因為它是以時間和精力為代價的。卡羅琳,你不記得開普勒嗎?他為了妻兒付出了多少時間與精力,最後是為給家人討一點錢,而餓病交加死在外鄉的路上。我沒有開普勒的才智,更不敢再去背這個家庭的包袱。我現在最缺的是時間,但這種東西是無法向別人借的,隻有兩個辦法,一是砍掉與研究工作無關的事,這當然也包括組織家庭,把分散的時間攏迴來;二是抓緊工作,盡量往前趕,把前麵的時間抓過來,因為過去的時間是無法再利用了。當然這樣趕身體是要苦一些,也許這是生命的提前支出,但是對於萬有引力的發現來說,23歲的牛頓和85歲的牛頓又有什麽區別呢?”

    卡羅琳聽著哥哥這番激動的演說,也暗暗發誓將永不結婚,去追求心中那個偉大的目標。

    於是隻要沒有演出,他們兄妹兩人就爬上房頂的小平台觀天。這裏擺著一些簡單的天文儀器。原來,當時人們隻看見夜空中一條銀河,但是並不能解釋這種現象,赫歇爾決心弄清這條大河裏所有的星星。他先買來了望遠鏡,但根本不能發現什麽,他就自己磨鏡片,製大型望遠鏡。他一生親自磨了四百多塊鏡片,最大的直徑竟達1.22米,小演奏員成了一代製鏡宗師。為了弄清天上到底有多少顆星星,他把天空分成638個天區,一個區一個區地數,記錄下來,標在圖上,共數了117600顆。可以想象這是一項多麽艱巨的工作。夜晚河漢茫茫,遙夜沉沉,城裏人家的燈火也都漸漸熄去,微弱的星光之下,唯有這一對頑強的兄妹,在蒼茫的星海裏仔細地捕撈著什麽。這時已交初冬,又是半夜,寒風吹過,鑽領入袖,不要說手把著冰冷的儀器,就是袖手縮頸在屋頂上站一會兒也手僵足麻寒冷難忍。赫歇爾舉鏡觀察片刻便隨手拿起筆到小桌上的瓶子去蘸墨水,不想硬邦邦地蘸不上一點水來。他喊道:“卡羅琳,瓶裏沒有墨水了。”卡羅琳拿起瓶子一看,墨水已經凍成冰塊。她將瓶子一把抓過掖在懷裏說:“您先觀察,它一會兒就會還原成水的。”赫歇爾迴頭見此情景,作為兄長,突然感到一陣心酸內疚。

    正是:

    莫道遙夜涼如水,兄妹情熱可化冰。

    卻說赫歇爾兄妹無論怎樣擠時間研究天文,但演出還是必須參加的。因為這是他們生活和研究費用的唯一來源。而且他們兄妹的演技早已聞名全城,一次不出場那些狂熱的歌迷便感到十分掃興,必得向樂團老板問個究竟。全城人隻知有一對能拉能唱能舞的兄妹,卻還不知他們在下台卸妝之後的艱辛。歲月流逝,赫歇爾已是四十出頭的人,冬去春來,大地又恢複了它的溫馨。

    這天晚上演出結束後,兄妹兩人照例稍事休息又上房觀星。他們還沉浸在今天演出成功的幸福中,一邊擺弄著望遠鏡,一邊議論著今天的演出。

    他們正這樣你一言我一語地說著,突然赫歇爾大聲喊道:“來了!一個陌生客闖進了我的望遠鏡,卡羅琳,你快來看!”

    卡羅琳將眼睛貼在鏡筒上,真的看到一顆過去從來沒有見過的星,它行動遲緩,發光微弱,如果不細心是很容易忽略的。卡羅琳說:“這也許是一個很遠很遠的恆星吧?”

    “這好辦,如果是恆星,距離遙遠,無論用多大的望遠鏡看,它的體積也應該是一樣大才對。”

    赫歇爾說著立即把他的十八般兵器都搬了出來。他先用能放大270倍的望遠鏡觀察,再換上放大460倍的望遠鏡,這顆星體積有所增大,他又換上能放大930倍的望遠鏡,這星體積又更大了。看來不是恆星,但會不會是彗星呢?不會,因為連續觀察並沒有發現它的長尾巴。赫歇爾心裏突突直跳,難道這會是太陽係裏除金、木、水、火、土、地球以外的又一顆新星嗎?難道像開普勒,像哈雷,像牛頓,這發現的機遇今天也輪到我的頭上了嗎?赫歇爾一把拉過卡羅琳的手說:“快記下這顆新星。我們成功了,就在今天晚上!”

    這一天是1781年3月13日。他們根據國王喬治三世的名字將它命名為“喬治星”。後來德國柏林天文台台長為了表示對他們兄妹的敬意,又重將此星命名為天神烏拉納斯(天王星),天王星的符號是“”,h是赫歇爾名字的第一個字母。

    天王星發現了!它距太陽約28億公裏,繞太陽公轉一周要84年,這樣太陽係的範圍一下就擴大了一倍。不僅如此,經過觀察,赫歇爾還第一個提出了銀河係的模型,得出了銀河係有限、銀河係內恆星可數的結論。他正確地解釋了銀河係是一塊凸透鏡狀的圓盤,太陽係處於其中心,我們沿透鏡的長軸看去,全是燦爛的星群,沿兩邊的短軸看去,星星稀疏,露出了背後的黑色空間。所以我們看到的銀河就呈帶狀。赫歇爾的偉大發現使他一舉成名,英王喬治任命他為皇室天文學家,年俸200英鎊,他們兄妹再也不用靠賣藝來接濟天文研究了。

    赫歇爾後來也成了家,卡羅琳後來更加勤奮地工作,後來也多有發現,成了一位偉大的女天文學家。她卻終身未嫁,一直活到98歲,在84歲時作為第一個女會員破格被英國皇家天文學會接收入會。

    正是:

    莫道女子無大才,最怕明珠甘自埋。

    隻要心比男兒烈,終教須眉拜裙釵。

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