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夫朗和斐誕辰|科學史上的今天:3/6

1801 年 7 月裡的一天,巴伐利亞公國首都慕尼黑一間玻璃作坊突然轟地一聲整棟房屋倒塌。眾人前來圍觀議論紛紛之際,驀地廢墟傳來微弱的呼救聲,大家驚訝竟然有人生還之餘,趕緊合力搶救。

埋在瓦礫之下的是兩年前來當學徒的夫朗和斐,至今為止他的人生可謂命運乖舛。十歲母親去逝,第二年父親也隨即過世,成了孤兒的他離開家鄉來到慕尼黑當學徒,卻遇到苛刻的老闆,不肯讓他去週日學校求學,而今竟又逢此災難。然而,彷彿太陽神特地伸出援手似地,大難不死的夫朗和斐重見天日時,陽光也開始照亮他灰暗的人生,未來他還將揪出隱藏在陽光之中的秘密。

先是巴伐利亞王儲親自前來關切,除了給了他一筆錢並應允他讀書的心願之外,還委託企業家 Joseph Utzschneider 特別照料。於是夫朗和斐結束七年的學徒生涯後,隨即來到 Utzschneider 的光學儀器公司上班。憑藉著他本身高超的研磨手藝,加上一位來自瑞士的玻璃師傅將製作高品質玻璃的秘密傾囊相授,夫朗和斐很快就被賦予掌管整個工廠的大任,並在不久之後成為合夥人。

夫朗和斐大幅改善透鏡的色差問題,為歐洲的天文台打造最好的觀測儀器,其中有些還是他自行設計的。包括配有計時裝置和速度調節器的望遠鏡,可以追蹤觀測恆星,以及第一具現代形式的太陽儀。

除了製作光學儀器,夫朗和斐本身也投入光學的研究。有一次他無意發現燭光經過透鏡散射後竟然出現幾條黑線,接著試了陽光也有黑線,不過略有不同。為了進一步研究,他於 1814 年發明了光譜儀,經過仔細的觀察,他發現太陽的光譜中有多達 574 條暗線。他將它們予以分類編號後,於 1817 年將分析報告寄交巴伐利亞科學院,成為第一份有系統的太陽光譜紀錄。後來為了紀念他,就稱太陽光譜中的暗線為「夫朗和斐線」。

1821 年,夫朗和斐又發明了繞射光柵,在比較不同天體發出的光後,他發現月亮、金星、火星的光譜與太陽的光譜一模一樣,而其它恆星的光譜就與太陽稍有不同,而且彼此之間也都互有差異。夫朗和斐的研究為天體光譜學鋪了路,但這些背後的原理要等到四十年後,才由同是德國科學家的本生 (R. W. Bunsen) 和克希荷夫 (G. R. Kirchoff) 揭曉。不過太陽神只讓夫朗和斐多活了 25 年,他終究無緣一窺最終的答案。
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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