首次觀測到金星凌日|科學史上的今天:12/4

若不算月亮與人造衛星,金星是夜空最亮的一顆星,因此無論中外,自古就特別受到矚目。我國古代稱之為太白或太白金星,若它出現在特殊位置,就會視為動盪不安的先兆,不過史冊倒是都沒有留下金星凌日的記載。想想這也合理,畢竟除了晨昏時刻,白天根本不可能見到星星,除非對天體運行的法則有一定的瞭解,否則怎麼知道在金星軌道橫過太陽時去觀測太陽表面?即使偶然發現了,又怎會把那顆小黑點跟金星聯想在一起?

William Crabtree於1639年第一次觀察到金星凌日。圖片來源:wikipedia

也因此,最早預測金星凌日的人正是發現行星運行三大定律的克卜勒。他在1627年預測1631年發生金星凌日的日期,但剛好歐洲地區無法看到,而其它地區也未見到有人進行觀測的記載。克卜勒預測再下一次已是一百三十年後的1761年,所幸英國天文學家霍羅克斯(Jeremiah Horrocks)經過計算後發現克卜勒漏掉了1639年12月4日這一次,不過他是在一個月前才發現,或許是對自己的預測不是那麼有信心,加上時間緊迫,他只告訴住在四十公里外的曼徹斯特的好朋友William Crabtree。

到了這一天,霍羅克斯一早就盯著太陽經由望遠鏡投影在紙上的光影,卻一直沒看到黑點。直到下午3點15分,金星的黑影終於出現,霍羅克斯幸運地在日落前半小時看見金星行經太陽盤面,此刻全世界目睹此天文奇觀的就僅有他與朋友Crabtree二人。不過Crabtree並未記錄事件起始與結束的時間,因此霍羅克斯成了史上首次對金星凌日作科學觀測的第一人。。

霍羅克斯利用金星的視直徑推算太陽視差,而計算出太陽到地球的距離。雖然他得出的數字只有實際距離的三分之二,但已將當時的認知往前推了一大步。哈雷後來提出在相隔甚遠的兩地觀測金星凌日,可以精確計算出日地距離的方法,金星凌日因而成為天文學上具有重要科學意義的事件。雖然哈雷自己在有生之年無緣觀測,但後來的科學家果真用他的方法計算出日地距離,誤差不到2%。直到現代才用更精確的電波遙測方法取代。

最近一次的金星凌日剛於2012年發生,恐怕你我已無緣再次目睹,因為下一次出現得等到2117年了。

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。


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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

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