新知丨哥白尼没有看到过水星吗？
2015/1/24 中科院之声
我的一位北大中文系毕业的好友，现在成了勤奋的天文爱好者，经常早起晚归出去观星，昨晚忽然微信询问，“哥白尼真没看到过水星吗？”我大吃一惊，“何出此语？”“网上皆如此传”。原来近日水星东大距，是看水星的好时机，不少爱好者趁此机会拍摄水星照片，称之为“超越哥白尼”，盖因有传说哥白尼从未见过水星。
油画《天文学家哥白尼，与上帝的对话》
我上网一查，这传说还真相当流行。比如，杭州日报2006年11月8日有一篇报导，题目是《哥白尼没看到水星我们比他幸运》，里面讲杭州高级中学的师生们准备观测水星凌日，就写到“大人物也有大人物的遗憾。日心说的创立者、近代天文学的奠基人哥白尼够伟大了吧，可他却一直在遗憾终身没能看到水星。”
再如，百度知道里，对“哥白尼有没有见过水星”的问题，被提问者采纳的回答(这个回答有点东拉西扯)是：“哥白尼有生之年不为人知，去世时也在只是平头百姓。《天体运行论》中没有水星观测资料也正常，暮(晨)光+大气消光，难以有较亮恒星做参照物。无风三尺浪，谣言再正常不过。比如恩克生前穿过的衣服出现世界杯赛场，实际上是去年友谊赛时的照片。现在可以对水星出现的时间、位置做精确的预测，想要看到水星当然很容易。可是哥白尼时代根本不知道水星什么时候会出现，除非天天傍晚凌晨都去观测，否则错过水星很正常。历史最大的残酷性就是不存在假设，历史就是历史。”还有另一个回答是“没有，这是天文史上很经典的遗憾。这个问题应该找懂历史的回答，效果会更好。”百度知道里还有一个类似的问题，“哥白尼为什么没有见过水星”， 提问者还问“哥白尼为什么没有见过水星啊 是因为天气和地理的原因吗 有懂的吗 告诉我吧。。。”，回答者说“他住的地方天气情况很糟糕”。
总之，这些回答都说哥白尼没有看到过水星。
水星轨道
水星之所以难得看见，是因为水星离太阳比较近，因此大部分时间都淹没在太阳的光芒下。只有当水星运行到太阳两侧、与太阳的角距离最大时，才能在早上太阳出来之前(西大距)或晚上太阳落下之后(东大距)，看到地平线上方不远处的水星，但是能看到的时间也很短，因为早上过不了多久太阳就会升起，而晚上过不了多久水星就会落到地平线以下。而且，这时水星离地平线也很近，如果地平线上方有山、树、建筑等遮挡，或者地平线虽然没有遮挡但远处有云雾，都会使我们无法看到水星。
《中国国家天文》杂志从办公室拍摄的水星图，左面的是金星，右面即将被建筑遮掩的是水星。
不过，这还是不免让人奇怪。大家都知道哥白尼是最著名的天文学家，而且主要工作就是观测行星运动。水星虽然不易看到，但真的连哥白尼都未得一见吗？
好在，我手头就有一本哥白尼的《天体运行论》，由叶式煇先生根据Edward Rosen 的英译版译出(北京大学出版社2006年5月第一版)。于是我翻了一下，看看哥白尼是怎么说的。在讨论各行星的运动时，哥白尼都是引用托勒密著作中的三次古代观测数据，再加上三次现代观测数据。不过，对于其它行星(当时所知道的行星只有水星、金星、火星、木星、土星)的现代观测，哥白尼用的都是他自己的观测数据，对于水星，他使用的则是同时代其他天文学家的观测数据，他是这样说的(第三十章水星运动的最新观测，p.212)：
“上述分析这一行星运动的方法是古人遗留给我们的。但是他们得益于尼罗河流域晴朗的天空。(据说)那里没有维斯杜那河赋予我们的浓雾。我们居住在条件较差的区域，大自然吝而不与该项裨益。此地空气不甚宁静，加以天球倾角很大，这使我们更少看见水星，甚至在太阳的距角为最大时情况也如此[注释192]。水星在白羊宫和双鱼宫升起时，以及在另一端，即在室女宫和天秤宫沉没时，我们都看不见。进而言之，即使在晨昏时刻，它也不会在巨蟹宫或双子宫的任何一处露面。除非太阳已进入狮子宫，它从来不会在夜晚出现。由此可知，我们在研究这颗恒星的运行时，往往困惑难解并耗费大量劳力。因此我从在纽伦堡[注释193]精细观测的位置中，借用其中的三个。。。。”
哥白尼在这段话中指出了他所在的波兰观测水星的不利之处：一个是有雾，一个是地理纬度高(即所谓天球倾角大)。波兰的纬度大约相当于我国的漠河(北纬52度)，地理纬度高意味着，一年中大部分时候，太阳和水星所运行的黄道超出地平线的高度都不高，因此水星仅稍稍露出地平线。冬季(太阳和水星在巨蟹和双子宫)根本看不到，春季在水星西大距(晨)、秋季当水星在东大距(昏)时也看不到，只有夏季太阳和水星运行到黄道上的狮子宫时(此时太阳到达北回归线附近)，水星的高度才高一点，这使他未能得到所需的观测数据。
不过，这个注释192解答了我们的疑问。这个注释来自RosenEdward，他是著名的哥白尼研究专家，把《天体运行论》一书从拉丁文译成了英文，并且写了哥白尼的传记。在这个注释中，他说：
[192]有人把这段话的意思误解为哥白尼从未看见过水星。勒维耶说过，哥白尼“从来不可能准备观看水星”(《巴黎天文台年刊》(Annalesde l’Observatoire de Paris),V,1859,1-2)。德朗布尔认为“维斯杜那河的薄雾使哥白尼从来不可能看到水星”(《现代天文学史》(Histoirede l’astronomie moderne), I, 134)。大概是这句错误的论断引起了勒维耶的误解。
也就是说，Rosen 认为那些说哥白尼没有看到过水星的作者把这段话的意思夸大了，并无证据说哥白尼没看到过水星!
从这段描述本身看，哥白尼的确没有在他的天文台里获得水星的精确观测数据，那些数据包括日期和时间、用仪器测定的水星黄道经度和纬度、太阳本身的纬度和与水星的距角，因而只好使用了别人的数据。但是，这并不足以说明哥白尼没有看到过水星。因为我们都知道用仪器进行测量是相当复杂、要花费时间的，因此即便看到也未必能获得精确的测量数据。此外，1496-1503年间，哥白尼还曾在意大利学习，去意大利前他已经上过4年大学，产生了对天文学的兴趣并学习了天文学知识。从现有的资料，我们知道他在意大利对月球掩星进行过观测以验证托勒密的理论，因此有理由说他那时对天文观测已相当感兴趣了，尽管那时他未必有许多天文仪器。意大利纬度较低，比较容易看到水星，喜爱天文的哥白尼在意大利期间也很有可能看到过水星。总之，从情理推断，我觉得哥白尼看到过水星的可能性比他从未看到水星的可能性更大一些，尽管这也没有证据。
不过，虽然这只是一个很可能不真实的流言，但连勒维耶(海王星的预言者)这样的大天文学家都曾认为哥白尼没有看到过水星，这个流言也可谓有点来头了。
来源：陈学雷科学网博客
作者陈学雷：系中国科学院国家天文台研究员
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