喬凡尼·卡西尼 - 簡(jiǎn)介
喬凡尼?多美尼科?卡西尼(意大利文:Giovanni Domenico Cassini,1625年6月8日-1712年9月14日),法文名:多米尼克?卡西尼(法文:Jean-Dominique Cassini),是一位在意大利出生的法國(guó)籍天文學(xué)家和水利工程師。 卡西尼1625年出生于意大利的佩里納爾多,在1648年至1669年期間曾在旁扎諾天文臺(tái)工作。1640年起,擔(dān)任博洛尼亞大學(xué)天文學(xué)教授,并在1671年巴黎天文臺(tái)落成后成為該臺(tái)的第一任總監(jiān)直到去世。1673年加入法國(guó)國(guó)籍,改名為法文,即讓-多米尼克?卡西尼,又稱(chēng)卡西尼一世(Cassini Ier,其曾孫與其同名,稱(chēng)卡西尼二世)。
喬凡尼·卡西尼 - 人生經(jīng)歷
喬凡尼?多美尼科?卡西尼出生于1625年,他在意大利長(zhǎng)大并接受教育?ㄎ髂崮贻p時(shí)癡迷于占星術(shù)而不是天文學(xué),淵博的占星知識(shí)為他贏得了廣泛的聲譽(yù)。雖然他寫(xiě)文章證明通過(guò)占星術(shù)預(yù)測(cè)未來(lái)并不可信,還是有很多人千方百計(jì)地找他尋求意見(jiàn)。 1668年卡西尼在意大利進(jìn)行了一系列天文學(xué)研究,受到普遍的好評(píng),后來(lái)巴黎天文臺(tái)給他提供了一個(gè)臺(tái)長(zhǎng)的職位卡西尼號(hào)。到巴黎后不久,卡西尼決定加入法國(guó)籍,并把名字改為讓?多米尼克?卡西尼(Jean Dominique Cassini)。
發(fā)現(xiàn)
卡西尼小心翼翼地從意大利運(yùn)來(lái)一架改良的高性能望遠(yuǎn)鏡,繼續(xù)一連串的天文學(xué)探索,很快他就成為當(dāng)時(shí)世界最著名的科學(xué)家之一。他的這些發(fā)現(xiàn)包括火星和土星的自轉(zhuǎn)周期,以及土星光環(huán)中的一條暗縫——這條裂縫仍被稱(chēng)作卡西尼環(huán)縫。
認(rèn)為光速有限
卡西尼還是最早認(rèn)為光速是有限的人,但他拒絕公布證據(jù),后來(lái)他甚至還花了好幾年的時(shí)間試圖證明這一理論是錯(cuò)誤的。他是虔誠(chéng)的宗教信徒,認(rèn)為光是上帝創(chuàng)造的,所以必須是完美且沒(méi)有極限的,不受有限的傳播速度的限制。然而他所有的天文發(fā)現(xiàn)都證明,光是以固定的、有限的速度傳播的。作為忠實(shí)的天主教信徒,卡西尼堅(jiān)信地球是宇宙的中心。但是到1672年,開(kāi)普勒早期的著述和哥白尼嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C使他至少開(kāi)始相信:可能太陽(yáng)才是宇宙的中心。
測(cè)量經(jīng)過(guò)
這個(gè)想法促使卡西尼決定測(cè)量地球和太陽(yáng)之間的距離。但直接測(cè)量很困難,也很危險(xiǎn)(太陽(yáng)光可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量者喪失視力)。所幸開(kāi)普勒方程幫助了卡西尼,只要他能測(cè)出地球到任何一個(gè)星球的距離,就能利用方程計(jì)算出地球與太陽(yáng)之間的距離;鹦蔷嚯x地球比較近,而且卡西尼對(duì)火星比較熟悉,所以他決定用改良望遠(yuǎn)鏡測(cè)量地球到火星的距離。當(dāng)然,他不可能實(shí)際測(cè)量,但如果能在同一時(shí)間測(cè)出地球上兩個(gè)不同的點(diǎn)到火星上某一相同點(diǎn)的角度,他就可以利用這兩個(gè)角度和三角幾何計(jì)算出到火星的距離。 要是計(jì)算精確,地球上兩個(gè)點(diǎn)之間的直線(xiàn)距離必須要遠(yuǎn),而且這個(gè)距離必須是確切的已知數(shù)?ㄎ髂嵊谑桥煞▏(guó)天文學(xué)家讓?里歇爾(Jean Richer)去南美洲北海岸附近的法屬圭亞那地區(qū)的卡宴布,他自己則留在了巴黎。 1672年8月的同一天晚上,兩個(gè)人在同一時(shí)間測(cè)量與火星的角度,并使這個(gè)角度正對(duì)著遙遠(yuǎn)的星空。里歇爾把測(cè)量數(shù)據(jù)帶回巴黎以后,卡西尼就可以計(jì)算出與火星的距離了。他利用開(kāi)普勒方程得出,地球與太陽(yáng)之間的距離為8.7×107英里,F(xiàn)代科學(xué)證明卡西尼的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)的誤差為7%(實(shí)際距離約為9.3×107英里)。 卡西尼陸續(xù)計(jì)算出地球與其他星球之間的距離,他發(fā)現(xiàn)土星離地球竟然有1.6×109英里之遙!卡西尼的發(fā)現(xiàn)意味著宇宙比人們?cè)瓉?lái)想象的要大幾百萬(wàn)倍。
喬凡尼·卡西尼 - 測(cè)量
測(cè)量經(jīng)度對(duì)制圖和對(duì)導(dǎo)航來(lái)說(shuō)都很重要。17世紀(jì)和18世紀(jì)最重要的發(fā)明之一是發(fā)明精確的測(cè)量經(jīng)度的方法。在制圖方面第一個(gè)取得重大成果的是喬凡尼?多美尼科?卡西尼,他從1681年開(kāi)始使用伽利略?伽利萊提出的觀測(cè)木星的衛(wèi)星的方法來(lái)確定經(jīng)度。在海上沒(méi)有專(zhuān)業(yè)天文學(xué)家在旁的情況下這個(gè)觀測(cè)就更困難了。約翰?哈里森發(fā)明的在船上依然精確走的鐘終于使得人們也可以在船上精確地測(cè)量經(jīng)度了?ㄎ髂岫桑1693年卡西尼提出,是描述月球運(yùn)行的定律。 第一條是月球依軸自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間,等于繞地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。因此月球面對(duì)地球始終為同一側(cè)。 第二條,月球的赤道面和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道面(黃道面)有固定夾角,約1°32’第三條,月球軌道面、月球赤道面、黃道面的相交點(diǎn),為月球赤道的升交點(diǎn)和月球軌道的降交點(diǎn)。
喬凡尼·卡西尼 - 成果
卡西尼被認(rèn)為與胡克同時(shí)發(fā)現(xiàn)了大紅斑(1665年)?ㄎ髂崾堑谝粋(gè)發(fā)現(xiàn)土星的四個(gè)衛(wèi)星(土衛(wèi)八、土衛(wèi)五、土衛(wèi)四、土衛(wèi)三)的人,他還于1675年發(fā)現(xiàn)了卡西尼分界線(xiàn)。1690年,他在觀測(cè)木星的大氣層時(shí)發(fā)現(xiàn)木星赤道旋轉(zhuǎn)得比兩極快,因此發(fā)現(xiàn)了木星的較差自轉(zhuǎn)。他還發(fā)現(xiàn)了木星的大紅斑。1675年,他發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)中間有條暗縫,這就是后來(lái)以他名字命名的著名的卡西尼環(huán)縫。他猜測(cè),光環(huán)是由無(wú)數(shù)小顆粒構(gòu)成。兩個(gè)多世紀(jì)后的分光觀測(cè)證實(shí)了他的猜測(cè)。1671年到1679年,他仔細(xì)觀測(cè)了月球的表面特征,1679年送呈法國(guó)皇家科學(xué)院一份大幅月面圖,在一個(gè)多世紀(jì)內(nèi)始終沒(méi)人能在這方面超過(guò)他。1683年3月起,卡西尼研究了黃道光,認(rèn)為它是由于行星際塵埃反射太陽(yáng)光引起的,不屬于大氣現(xiàn)象。 卡西尼是一位保守的天文學(xué)家,他拒絕接受哥白尼的日心說(shuō),也反對(duì)開(kāi)普勒定律、艾薩克?牛頓的萬(wàn)有引力定律和光速有限說(shuō)?ㄎ髂1712年逝世于法國(guó)巴黎。除了天文學(xué)的貢獻(xiàn)以外,他亦曾被教宗委任治理波河的防治、管理及防汛工程。當(dāng)代人類(lèi)探測(cè)土星的探測(cè)器“卡西尼號(hào)”即以他的名字命名。
喬凡尼·卡西尼 - 紀(jì)念
卡西尼—惠更斯號(hào)(Cassini-Huygens)是美國(guó)國(guó)家航空航天局、歐洲航天局和意大利航天局的一個(gè)合作項(xiàng)目,主要任務(wù)是對(duì)土星系進(jìn)行空間探測(cè)。卡西尼—惠更斯號(hào)土星探測(cè)器是人類(lèi)迄今為止發(fā)射的規(guī)模最大、復(fù)雜程度最高的行星探測(cè)器?ㄎ髂崽(hào)卡西尼環(huán)縫探測(cè)器以意大利出生的法國(guó)天文學(xué)家,土星光環(huán)環(huán)縫的發(fā)現(xiàn)者喬凡尼?多美尼科?卡西尼的名字命名,其任務(wù)是環(huán)繞土星飛行。1997年10月15日從肯尼迪航天中心發(fā)射升空的卡西尼—惠更斯號(hào)飛船于2004年07月到達(dá)土星周?chē)。這個(gè)項(xiàng)目由兩部分組成:卡西尼號(hào)軌道器將會(huì)環(huán)繞土星及其衛(wèi)星運(yùn)行四年之久,而惠更斯號(hào)探測(cè)器則會(huì)深入土衛(wèi)六濃霧包圍的大氣層并在其表面著陸。安裝在這兩枚探測(cè)器上的精密儀器將會(huì)為科學(xué)家們提供幫助弄清這片神秘而遼闊的區(qū)域的重要數(shù)據(jù)。 卡西尼—惠更斯號(hào)是不同國(guó)家的三個(gè)航天局的協(xié)作成果。有十七個(gè)國(guó)家參與建造了這艘飛船?ㄎ髂崽(hào)軌道器由美國(guó)國(guó)家航空航天局下屬的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建造和管理;莞固(hào)探測(cè)器由歐洲航天局建造。意大利航天局則為卡西尼號(hào)提供了用于通訊的高增益天線(xiàn)。來(lái)自世界各地總共超過(guò)200位科學(xué)家將會(huì)參與研究收集到的數(shù)據(jù)。
喬凡尼·卡西尼 - 貢獻(xiàn)
天文
卡西尼在1648年至1669年期間曾在Panzano天文臺(tái)工作。1640年起,擔(dān)任波洛尼亞大學(xué)(University of Bologna)天文學(xué)教授,并在1671年成為巴黎天文臺(tái)的總監(jiān)。 卡西尼被認(rèn)為與胡克同時(shí)發(fā)現(xiàn)了大紅斑(~1665年)?ㄎ髂崾堑谝粋(gè)發(fā)現(xiàn)四個(gè)土星的衛(wèi)星;他同時(shí)發(fā)現(xiàn)了卡西尼分界線(xiàn)(1675年)?ㄎ髂嵋彩堑谝晃话l(fā)現(xiàn)木星的較差自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。他在1690年觀測(cè)木星的大氣層時(shí),發(fā)現(xiàn)到木星的赤道旋轉(zhuǎn)得比兩極快。他也發(fā)現(xiàn)了木星上的大紅斑。 1675年,發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)中間有條暗縫,這就是后來(lái)以他名字命名的著名的卡西尼縫。他猜測(cè),光環(huán)是由無(wú)數(shù)小顆粒構(gòu)成。兩個(gè)多世紀(jì)后的分光觀測(cè)證實(shí)了他的猜測(cè)。 1671年~1679年,他仔細(xì)觀測(cè)了月球的表面特征,1679年送呈法國(guó)科學(xué)院一份大幅月面圖,在一個(gè)多世紀(jì)內(nèi)始終沒(méi)人能在這方面超過(guò)他。
水利工程
卡西尼除了天文學(xué)的貢獻(xiàn)以外,他亦曾被教宗委任治理波河的防治、管理及防汛工程。