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长度。不管这两条直线画到椭圆曲线上哪一点，这个特性总是成立的。
开普勒发现，第谷观测的火星位置和椭圆轨道不仅符合，而且符合的精
确度还很高。并且，太阳位于这椭圆的一个焦点上。他还发现其他行星的轨
道也可以画成椭圆，太阳总在一个焦点上。1609 年他在《新天文学》一书中
公布了开普勒第一、第二定律，1619 年又公布了开普勒第三定律。
椭圆彻底摧毁了神圣不可侵犯的圆运动，废除了两千多年来人们的旧观
念，从此，开普勒的天文学观点被许多天文学家所接受。
开普勒还曾与伽利略有过友好的通信来往，但他们从未见过面。在伽利
略制造望远镜时，决定把这些望远镜送往他认为最有用处的地方，其中有一
架就被送到了开普勒的手中，开普勒就利用这架望远镜观测到了木星的卫
星。
开普勒还研究了透镜的折射方式，并用这种方式解释了望远镜的工作原
理。他将伽利略的望远镜进行了改进，并且创立了现代光学科学。
开普勒对天文学的最后一项贡献，是他计算的内行星水星和金星超过太
阳表面的时间。1631 年他的预测被验证。但那时，开普勒早已离开了人间。
开普勒成功了，他成功的因素很多，但最重要的一点是他自强不息的坚
韧毅力。开普勒的一生贫病交加，动荡不安，但是任何困难都没有阻止住他。
他在意志的旷野中建立起了一座高塔，他一天天往上爬，最后终于抓着了天
空的定律。
1630 年，开普勒终因贫病交加死在旅途之中。死时才 59 岁。可是他这
颗星却永远高悬在天空。
哈雷与彗星
1676 年，一位年仅 20 岁的英国小伙子来到了大西洋上的圣赫勒纳岛。
他身材瘦长，精神饱满，文质彬彬，谈吐不凡。他就是哈雷。在他的行装中，
有精致的摆钟、半径 1．5 米的六分仪、镜筒长 7．2 米的望远镜。带着这些东
西来做什么？他到岛上一住定下来，就架起了这些仪器。每逢晴朗的夜晚，
他都要站在仪器前观察天体。原来，他是来进行科学研究的。
那时，所有的天文学家都在北半球进行研究，只有水手和旅行家们对这
里有所接触，南部美丽的星空始终是一块处女地，从未被认真地测量过。年
轻的哈雷下决心要窥测南天星空的奥秘。在英王查理二世的赞赏和哈雷父亲
每年 300 镑巨资相助下，使哈雷赴南天观测的理想成为现实。
在精心观测下，哈雷得到了一批很有价值的数字和结果。哈雷提出，恒
星是运动着的星体，只因为离得远，我们才看不清它们位置的变化。1718 年，
哈雷经过审慎的考虑后，发表了恒星有“自行”的论文，由此开创了恒星空
间运动的研究。
每当彗星出现在天空的时候，总是拖着一条长长的尾巴。它来去匆匆，
变幻不定。中国古人称它为彗星，民间称它为扫帚星，在外国称它为“柯麦
特”（这是希腊文，愿思也是“扫帚”）。过去人们对彗星不了解，认为那
条大尾巴是地球吐出的气，还有人认为它是燃烧的气体的火焰。1577 年，一
位丹麦天文学家第谷第一次想象彗星可能绕太阳运行。后来，牛顿等科学家
也对个别彗星做过考察，但是只有哈雷认真系统地对彗星进行了轨道计算，
他算出了 1337～1689 年间出现的 24 个彗星轨道，发现 23 个都是抛物线，只
有一个彗星的轨道是围绕太阳拉得很长的椭圆，这就是 1682 年底出现的大彗
星。
哈雷发现 1682 年彗星的轨迹与 1456 年、1531 年和 1607 年曾经出现的
那些彗星轨道非常相似。这四颗彗星出现的时间间隔是 75 年或 76 年。哈雷
认为他实际上是在和同一个彗星打交道。他在 1705 年写的一本书中大胆地预
言，大约到 1758 年，这颗彗星将再次归来。可惜，哈雷未能活到目睹这颗彗
星重新回来的日子。他去世的时候是 86 岁。16 年后，大彗星果然如期而归
了。科学界没有忘记他的预言，决定以哈雷的名字命名这个大彗星——哈雷
彗星。 1758 年、1835 年、1910 年、1986 年大彗星都如期而至。
由于哈雷的工作，彗星被永远地驯服了。它们也像地球一样，是太阳的
众多臣民中的成员。为什么彗星的运动显得那么飘忽无常？那是因为它们的
轨道拉得特别长，以至于有些彗星可能要每隔成千上万年才出现一次，而且
只在它们整个轨道上微不足道的一小段中，才能被我们看见。
地球到太阳有多远呢？几千年来天文学家一直对此很有兴趣。天文学上
把日地距离作为距离的单位来量度各行星到太阳的距离。在哈雷的时代，这
个距离是多少，没有一个令人满意的结果。1716 年，哈雷提出了一个巧妙的
方法：可以用金星凌日来推算这一距离。在哈雷去世后，科学家终于用这个
方法推算出日地平均距离为 14950 万公里，至今天文学上还采用这个数据。
在 17 世纪末、18 世纪初，哈雷曾经进行过广泛的旅行，测量地磁的变
化。他在1693 年做出了详细的死亡率表。这使得人们有可能用统计方法来研
究生命和死亡，并导致了现代保险事业的实施。
1720 年，哈雷以 64 岁高龄荣任英国皇家格林威治天文台第二任后长。
他拟定了 18 年的月亮运动研究计划，并坚持研究 16 年之久。此时不幸中风
不起，但他直到 18 年计划完成之后才告退休，善始善终，他的精神与毅力感
人至深。
洪堡德与《宇宙》
洪堡德是德国腓特烈大帝的宫廷大臣冯·洪堡德少校的儿子，出生于
1769 年 9 月 14 日，在古老的泰格尔庄园度过了他的童年。在这里，他阅读
了大量的书籍，他特别喜欢有关探险的书籍，异国他乡的神奇情景使他心醉。
他宣称，他将一生献给旅行，献给对世界上所有奇观的研究。
一天，一位伟大的人物来到了庄园，发现了这个孩子的聪明和智慧。对
他说：“我相信你在科学方面有超人的才能。”又对他父亲说：“先生，我
恳切地劝你引导这个孩子走进自然史的领域。”就这样，洪堡德开始学习自
然史并在科学技术发展史上留下了动人的一章。
洪堡德是一个不可思议的人物。他有广博的志趣和精深的造诣。他的著
作范围广博得使人惊奇。甚至连老歌德也为之肃然起敬，说：“洪堡德像一
个有许多龙头的喷泉，你只需要把一个容器置于其下，随便一触，任何一边
都会流出清澈的泉水来。”
洪堡德具有很高的艺术天赋，写作文采出众，他写道：“滚动的磐石在
山上留下擦痕；江河在地上留下渠道；走兽在地层里留下骸骨；蕨和叶也在
煤炭里留下它们的朴实无华的墓志铭。天上落下的雨点，在泥土里或石岩上
留下了刻蚀的痕迹；即使是雪里的足迹，或者路上的鞋印，也都或久或暂时
地印下了一幅它们行进的路线图。”
在洪德堡所生活的年代里，自然史还处于萌芽时期，而且发展较慢，比
不上当时已经取得迅速发展的其他科学。洪堡德为建立自然史科学谱写了一
曲壮丽、辉煌的乐章。
1796 年，洪堡德的母亲去世，他得到一笔遗产。1799 年他扬帆出海，登
上了历时 5 年的访问美洲大陆的旅程。他在旅行中进行了大量的探险活动。
他沿奥里诺科河航行，证实了它同亚马逊水系相连；他进行科学调查，采集
了大量植物学资料和地质样品；他研究了沿南美洲西岸的洋流；还研究了美
洲的火山，并且注意到了它们直线型的分布，其走向似乎是沿着一条深埋在
地壳中的裂缝。他测量了从地极向赤道移动时磁强的下降，以及随着高度增
加时温度的下降。他观察了一次密集的流星雨，他的报告促进了人们对这一
现象的科学兴趣。他还写了关于印度古迹的调查报告，又使欧洲人了解了秘
鲁海鸟粪的肥效。他第一个看到了横切巴拿马开凿运河的可行性。
最后，年逾七旬的洪堡德开始整理他在一生中收集到的知识，并撰写《宇
宙》一书。这是一部意在包罗万象地描绘地球的书，并把地球作为一个整体
来描绘的书。的确，在洪堡德以前，没有任何一个人具备他那样迅捷的头脑，
这样充分地认识世界；也没有任何一个人，具备如此丰富的知识来撰写这样
一部巨著。
《字宙》共有 5 卷，其中第 5 卷预定在他 89 岁寿辰时完成。他的著作的
完成意味着他实现了平生之愿，《宇宙》最后一卷在他 89 岁寿辰之日终于出
版了。
洪堡德说：“为了《宇宙》，我睡得很少，工作就是我的生命。”
《宇宙》这部文采绚丽的作品，成为科学史上的一部卓越著作，它是第
一部相当准确的关于地理学和地质学的百科全书。甚至可以说，洪堡德在这
部书里奠定了地球物理科学的基础。
洪堡德的伟大不仅是对科学的贡献，他的谦逊更使人敬仰。他在晚年常
对朋友说：“可惜你们没有见过我的哥哥威廉，他比我聪明多了。”他认为
他的哥哥才是他真正的老师，而自己不过是他的一名学生。直到他生命的最
后一刻，他还是以一名学生自居。
1859 年 5 月 6 日，这位 90 岁高龄的老人离开了他生活的世界，到另外
一个世界旅行去了。
魏格纳
1915 年，德国气象学家魏格纳发表了他的著作《大陆与海洋的起源》。
在书中，他提出了大陆漂移学说。他指出，全世界的大陆在 3 亿年前是一个
统一整体，在各种力的作用下，经过漫长的岁月，它分离、漂移形成了我们
今天的海洋和陆地。他的学说，使人类在对地球的探索上，向前迈进了关键
的一步。
魏格纳 1880 年 11 月 1 日出生在德国柏林的一个孤儿院院长家里。中学
毕业后，他曾经先后在好几个大学学习。1905 年他在柏林的因斯布鲁克大学
学习气�