約翰·弗蘭斯蒂德

1646 - 1719 English

首位皇家天文學家，繪製星圖

約翰·弗拉姆斯蒂德（FRS）是英國天文學家，也是首位皇家天文學家。他的主要成就包括編製了包含3000顆恆星的星表《不列顛星表》（Catalogus Britannicus）和名為《天體圖集》（Atlas Coelestis）的星圖，兩者均在他去世後出版。他還首次對天王星進行了有記錄的觀測，儘管他錯誤地將其編目為一顆恆星，並且他為皇家格林尼治天文台奠定了基石。 弗拉姆斯蒂德出生於英格蘭德比郡的登比，是史蒂芬·弗拉姆斯蒂德與其第一任妻子瑪麗·斯帕德曼的獨子。他在德比的免費學校以及位於德比聖彼得教堂墓地的德比學校接受教育，該地靠近其父親經營麥芽製造業務之處。當時，該校大多數教師都是清教徒。弗拉姆斯蒂德具備紮實的拉丁文知識，這對於閱讀當時的科學文獻至關重要，並且他熱愛歷史，於1662年5月離校。 在德比學校校長的推薦下，他本應進入劍橋大學耶穌學院，但因多年慢性健康問題而推遲了數年。在這幾年間，弗拉姆斯蒂德協助父親經營業務，並從父親那裡學習了算術和分數的用法，從而對數學和天文學產生了濃厚的興趣。1662年7月，他被約翰內斯·德·薩克罗博斯科於13世紀撰寫的《論世界之球》（De sphaera mundi）深深吸引，並於1662年9月12日觀測到了他的第一次日偏食。1663年初，他閱讀了托馬斯·法爾的《時計學：日晷藝術》（Horologiographia: The Art of Dialling），由此引發了對日晷的興趣。1663年夏，他閱讀了溫蓋特的《典則》、威廉·奧特雷德的《典則》以及托馬斯·斯特魯普的《日晷藝術》。大約在同一時間，他獲得了托馬斯·斯特里特的《卡羅琳天文學，或天體運動新理論》（即《卡羅琳表》）。他與當地對天文學感興趣的紳士們交往，其中包括威廉·利奇福德，其圖書館藏有占星家約翰·加德伯里的著作，其中包含了傑里邁亞·霍羅克斯的天文表；霍羅克斯於1641年去世，年僅二十二歲。弗拉姆斯蒂德對霍羅克斯的著作印象深刻（艾薩克·牛頓也曾如此）。 1665年8月，十九歲的弗拉姆斯蒂德為朋友利奇福德撰寫了他的第一篇天文學論文，題為《數學隨筆》，內容涉及天文象限儀的設計、用途和構造，並包含德比緯度的表格。 1670年9月，弗拉姆斯蒂德訪問劍橋，並以本科生身分在耶穌學院註冊。雖然他似乎從未完全入住，但他在1674年在那裡待了兩個月，並有機會聆聽了艾薩克·牛頓的盧卡斯講座。 他被任命為執事後，正準備在德比郡接受一份聖職俸祿，這時他的贊助人、軍械總局測量師喬納斯·摩爾邀請他前往倫敦。摩爾最近向皇家學會提出出資建立一座天文台。然而，這些計劃被搶先一步：查理二世在其情婦朴茨茅斯女公爵路易絲·德·凱魯阿爾的勸說下，聽取了一位名為勒西厄爾·德·聖皮埃爾的人提出的通過月球位置測定經度的方案。1674年12月，查理二世任命了一個皇家委員會來審查該方案，成員包括布朗克勳爵、塞思·沃德、塞繆爾·莫蘭、克里斯托弗·雷恩、西利烏斯·提圖斯、約翰·佩爾和羅伯特·胡克。 弗拉姆斯蒂德於1675年2月2日抵達倫敦，並與倫敦塔的喬納斯·摩爾同住，因此有機會由泰特斯引薦去會見國王。他隨後被正式任命為皇家委員會的助理，並提供觀測數據，以檢驗聖皮埃爾的提案並提出自己的意見。委員會的結論是，儘管聖皮埃爾的提案不值得進一步考慮，但國王應考慮建立一座天文台並任命一名觀測員，以便更精確地繪製恆星和月球運動圖，從而為成功發展用於測定經度的月距法奠定基礎。 1675年3月4日，弗拉姆斯蒂德經皇家授權被任命為「國王的天文觀測員」——即首位英國皇家天文學家，年薪為100英鎊。授權書規定他的任務是「修正天體運動表和恆星位置表，以便找出人們迫切需要的各地經度，從而完善航海藝術」。1675年6月，另一份皇家授權書批准建立皇家格林尼治天文台，弗拉姆斯蒂德於8月10日為其奠基。 1676年2月，他當選為皇家學會會士；同年7月，他搬入天文台居住，直至1684年。這一年，他「被授以神職並任命為」薩里郡克勞利附近小村莊伯斯托的教區牧師。他同時擔任這一職務以及皇家天文學家一職，直至去世。他安葬於伯斯托，教堂的東窗作為紀念獻給了他。 弗拉姆斯蒂德的遺孀瑪格麗特的遺囑中指示，將其遺體安葬於「伯斯托教堂聖壇內約翰·弗拉姆斯蒂德先生所葬的同一墓穴中」。她還留下指示及二十五英鎊，要求遺囑執行人於「上述伯斯托教堂聖壇內……設立一塊刻有拉丁文銘文的大理石石碑或紀念碑，以紀念已故的約翰·弗拉姆斯蒂德牧師」。似乎這樣的紀念碑並未建成，直到近200年後，才在聖壇內放置了一塊牌匾，以標記他的埋葬地點。 他去世後，他的文件和科學儀器被他的遺孀帶走。文件在許多年後被歸還，但儀器卻消失了。 弗拉姆斯蒂德準確計算了1666年和1668年的日食。他負責記錄了幾次最早的天王星觀測，但他誤將其視為恆星，並將其編目為「金牛座34」。其中第一次觀測發生在1690年12月，這仍然是天文學家對天王星的最早已知觀測。 1672年10月，當火星處於衝的位置時，弗拉姆斯蒂德使用帶有照明測微目鏡分劃板（帶有雙十字絲）的目鏡，測量火星的周日視差，從而使他能夠估算火星的距離，進而推算出天文單位。為此，弗拉姆斯蒂德比較了火星在夜間相對於其他恆星的視位移，該位移疊加在火星逐夜在恆星背景中的視運動軌跡之上。 1680年8月16日，弗拉姆斯蒂德編錄了一顆名為仙后座3的恆星，但後來的天文學家無法證實這一記錄。三百年後，美國天文學史學家威廉·阿什沃思提出，弗拉姆斯蒂德所見的可能是銀河系歷史上最近的一次超新星爆發，該事件留下的殘骸是太陽系外最強的射電源，在第三劍橋（3C）星表中被稱為3C 461，天文學家通常稱之為仙后座A。由於「仙后座3」的位置與仙后座A並不完全吻合，且與爆炸相關的膨脹波被反向推算至1667年而非1680年，一些歷史學家認為，弗拉姆斯蒂德可能只是錯誤地記錄了一顆已知恆星的位置。 1681年，弗拉姆斯蒂德提出，1680年11月和12月觀測到的兩顆大彗星並非獨立的天體，而是一顆彗星先朝向太陽運動，隨後遠離太陽。儘管艾薩克·牛頓最初不同意弗拉姆斯蒂德的觀點，但後來他轉而贊同，並提出理論認為彗星像行星一樣，在巨大的閉合橢圓軌道上繞太陽運行。弗拉姆斯蒂德後來得知，牛頓是通過埃德蒙·哈雷獲取了他的觀測結果和數據；哈雷曾是他的助手，兩人此前關係融洽。 As Astronomer Royal, Flamsteed spent some forty years observing and making meticulous records for his star catalogue, which would eventually triple the number of entries in Tycho Brahe's sky atlas. Unwilling to risk his reputation by releasing unverified data, he kept the incomplete records under seal at Greenwich. In 1712, Isaac Newton, then President of the Royal Society, and Edmond Halley again obtained Flamsteed's data and published a pirated star catalogue. Flamsteed managed to gather three hundred of the four hundred printings and burned them. "If Sir I.N. would be sensible of it, I have done both him and Dr. Halley a great kindness," he wrote to his assistant Abraham Sharp. The data from the pirated catalogue were used by the London cartographer John Senex to produce star charts in the 1720s before Flamsteed's own charts were ready. 1725年，弗拉姆斯蒂德自己版本的《不列顛天體史》在其去世後出版，由其妻子瑪格麗特·弗拉姆斯蒂德編輯。該書包含了弗拉姆斯蒂德的觀測數據，並收錄了一份包含2,935顆恆星的星表，其精度遠超前人著作。它被視為格林尼治天文台的首個重要貢獻，而隨後在法國版中添加的弗拉姆斯蒂德恆星編號至今仍在使用。1729年，他的妻子出版了他的《天體圖集》，由約瑟夫·克羅斯思韋特和亞伯拉罕·夏普協助，他們負責技術方面的工作。