? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?希帕克斯：天文學之父
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2019-4-2 青野云麓
歷史上把亞歷山大帝國建立（公元前330年）至羅馬征服希臘（公元前146年）為止，稱為希臘化時期。希臘化時期的天文學已經進入了“觀測天文學”階段，它不同于人類早期充滿想象的“神話天文學”，也不同于從泰勒斯到亞里士多德時期建立在現(xiàn)象觀察加上天才猜想和推測基礎上的古希臘“經典天文學”而是將天文學作為數(shù)學的研究對象，將天文觀測與計算相結合的一種科學意義上的天文研究。代表這一時期觀測天文學研究最高成就的是號稱“天文學之父”的希帕克斯。
被稱為“天文學之父”的希帕克斯是希臘化時期偉大的天文學家，他的卓越貢獻是創(chuàng)立了球面三角這門數(shù)學工具，解決了前人歐多克斯發(fā)明的、被人用來“拯救”天文現(xiàn)象的同心球模型都無法解決的兩個難題，使希臘天文學由定性的幾何模型變成定量的數(shù)學描述，使宇宙模型真正有效而又準確地反映出天文觀測的結果。
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希帕克斯出生于小亞細亞西北部的尼西亞（即如今土耳其的伊茲尼克）。年輕時，他曾在亞歷山大城求學，這座城是埃及托勒密王朝的首都，原是希臘化時代科學和文化的中心，吸引了幾乎所有這個時代的偉大科學人物。但是，到希帕克斯時期恰逢托勒密王朝日趨衰落。托勒密王朝的統(tǒng)治者已不再像他們的祖先那樣關注和支持科學事業(yè)，亞歷山大城也不再是適于學者們安心治學之處。所以，希帕克斯完成學業(yè)后便離開了這座曾經輝煌過的亞歷山大城，來到了當時的新文化中心——愛琴海南部的羅得島。他在這座小島上建起了觀象臺，開始了自己熱愛的天文學研究。
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希帕克斯在羅得島觀象臺制造了許多觀測儀器，創(chuàng)立了球面三角這門數(shù)學工具，解決了前人歐多克索發(fā)明的、被人用來“拯救”天文現(xiàn)象的同心球模型都無法解決的兩個難題，即在球面準確表示行星的位置變化和解決行星亮度的變化問題。使希臘天文學由定性的幾何模型變成定量的數(shù)學描述，使宇宙模型真正有效而又準確地反映出天文觀測的結果。
希帕克斯的最大貢獻是在觀測天文學研究領域。
希帕克斯以長期觀測和對前人觀測資料的分析，求得一年為365天零1/4日再減去日1/300日。這個數(shù)值是很精確的，誤差只有6分鐘。他利用古代日月食記錄，認識了月亮的朔望月、恒星月、近點月和交點月4種周期，并準確定出了這些周期的數(shù)值。他精確地測得白道(月亮繞地球旋轉所成軌道的平面和天球相交所成的大圓)與黃道的交角為5°。他運用三角學方法計算出月地距離，還編制了幾個世紀的太陽月亮運動位置表。用這些精密的數(shù)表來推算日食和月食，這是在他之前許多學者想做卻沒做到的成就。
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公元前134年，希帕克斯在天蝎座發(fā)現(xiàn)了一顆新星，這打破了前人關于“天是永恒不變”的哲學信念，也促使他編制了西方天文學史上第一張記載恒星的星圖，這也是當時最先進的星圖。圖表上共記載著1080顆星，記載著恒星在星座間的分布和它們的亮度。希帕克斯在編制星圖時把星的亮度分為六等，他使西方第一次有了星等的概念。只是希帕克斯的星等概念的意義與現(xiàn)代星等概念不同。古人認為恒星都在一個球面上，所以至地球的距離是相等的。星等的原意是指恒星的大小。不過，正是希帕克斯的這張星圖，在18世紀后幫助哈雷發(fā)現(xiàn)了恒星的自行。
希帕克斯運用自己制作的星圖，還發(fā)現(xiàn)了一個重要的天文學現(xiàn)象：當他將自己的觀測結果與前人記錄的恒星位置對照時，發(fā)現(xiàn)有很大差異，說明恒星并不“恒”，它們在移動。太陽每年通過春分點的時間總是比回到恒星天同一位置要早，也就是說，回歸年總是比恒星年短，這就是希帕克斯發(fā)現(xiàn)的“歲差”現(xiàn)象。他計算的歲差值為36秒，比實際值少了14秒。盡管如此，這個數(shù)值在西方一直沿用了很多個世紀。
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希帕克斯發(fā)明了以經緯度測定地球上不同地點方位的方法，并發(fā)明了由極點向赤道面投影的制圖方法，他做的最重要的一件事是把歐多克索那個不受歡迎的同心球宇宙模型推翻，設想了一套本輪均輪系統(tǒng)取代之。這套系統(tǒng)雖仍是以地球為中心，但比起繁瑣的同心球宇宙模型，可要簡單得多了。比如，對水星、金星這兩顆內行星，該系統(tǒng)的解釋是：它們同樣在本輪均輪上運動，但本輪的運動周期相當于該星的恒星周期，而均輪的運動周期等于太陽的恒星周期。這樣，內行星始終只能在太陽周圍作往返運動便有了順理成章的解釋。希帕克斯的均輪本輪系統(tǒng)能很好地解釋天文現(xiàn)象，還可以根據(jù)觀測記錄，準確地預測日食和月食。因此，很受天文學界的歡迎，這一系統(tǒng)一直主宰著歐洲人的天文學，直到哥白尼時代才被費力地推翻。
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希帕克斯以他淵博的天文學知識和豐富的天文觀測資料，以他的天才研究為觀測天文學做出了貢獻。而他信奉的“地球是宇宙中心”又由他的弟子托勒密發(fā)展成系統(tǒng)的“地心說”，統(tǒng)治天文學界達1400年之久，嚴重阻礙了天文學的發(fā)展。盡管如此，希帕克斯仍不失為希臘化時代的天文學巨星。他一個又一個驚人的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，他對天文學的劃時代貢獻，使他成為希臘最偉大的天文學家。