开普勒是如何研制椭圆轨道的？

或者，更准确地说，是开普勒发现了第谷。当开普勒遇到第谷时，这位年轻人已是一位准天文学家和占星术家，薪水不稳定，婚姻糟糕，大学伙伴们还把他当做笑柄。但是他此刻已经写了一本书，于1596年出版，在书中，他试图把柏拉图关于固体天球的思想与哥白尼体系调和在一起。这本书的神秘性多于科学性，让许多天文学家感到更加神秘莫测，而不是受到启发，但是开普勒精通数学，这一点吸引了第谷。

但是，这两个人相处并不融洽。开普勒觉得当他向导师求教时，第谷有所隐瞒。“第谷没有给我机会来分享他的实际知识，除了就餐时的谈话，今天讲讲远地点，明天讲讲别的行星的交点。”开普勒多次威胁要离开。

最后，第谷完全屈服了。他说，把火星的资料拿去，分析这些观测结果吧。开普勒竟夸下海口，说他会在8天之内得到答案。他不知道在夜空中容易看到的火星运动，已经完整精确地记录在案；他也不知道这些运动与已有预言远远不相吻合。这个项目让开普勒做了不是8天，而是8年。当完成这项工作时，他才发现，错误不仅出在哥白尼和托勒密的体系中，第谷的体系也有错误。

但是，第谷并没有能活着看到开普勒艰辛工作的成果。1601年，一生富有传奇色彩而又固执己见的第谷由于膀胱破裂去世（据说，他在皇家宴会上喝了太多的啤酒，感到自己不便离开，以至无法解手）。他临终时恳求说：“不要让我徒然死去。”开普勒应第谷的请求，继承第谷当了帝国数学家。

开普勒有一次说起他导师丰富的资料积累：“第谷富甲天下，但是像天下大多数富人那样，他不知道如何恰当使用这些财富。”开普勒现在负责第谷的数据库，他知道如何正确地使用它。

与第谷不同，开普勒相信哥白尼的思想是正确的，他着手在第谷丰富的资料中发现太阳系一般轮廓的证据，就从火星遇到的问题人手。观测表明，行星，特别是火星，以不同的速率运行，有时慢，有时快，当越是靠近太阳时速度也越快。开普勒用了6年时间，尝试用各种假说来解释这一奇怪现象。每试一种假说都要伴以复杂的计算。当然，他没有计算机来为他处理数据，甚至也没有袖珍计算器或计算尺，因此，处理这些问题需要花费大量时间，需要专心致志，更需要专门技术。最后，他勉强得到这样的结论：行星的轨道不可能是圆的。

1609年，开普勒在一本名为《新天文学》（Astronomia Nova）的书中发表了自己的成果，他提出了后来被称做开普勒行星运动三大定律中的前两个定律。对于关心这类问题的人来说，这本书的出版就像是一场地震。开普勒的观点完全和他自己的柏拉图主义倾向以及基督教神学相反，认为行星不是沿着亚里士多德和托勒密体系中神秘完美的圆形轨道运行，而是沿着椭圆轨道，一种不那么完美的扁圆轨道运行。不像正圆，椭圆有两个中心，即焦点，开普勒说，太阳位于其中的一个焦点。（这就是开普勒第一定律的要旨。）仅仅这一思想就足以引起红衣主教长老会压制该书的出版，事实正是如此。

开普勒在第二定律里提出一个数学公式，来描述行星沿太阳运行时的速率变化。总之，当行星围绕太阳旋转时，从太阳到行星之间的连线，在同样的时间间隔内，扫过同样的面积，无论行星运行在轨道的哪一点上。结果行星越是靠近太阳，连线越短，行星也就走得越快，这样才能扫过同样的面积。

与此同时，在1604年，即在不到40年内，开普勒看到了第二颗新星，这颗星被称为“开普勒星”。这一事件震惊了欧洲的知识界，它与文艺复兴和宗教改革所带来的影响相汇合，激起一股风起云涌般的新知识浪潮和质疑之风气。一群追随伊壁鸠鲁传统的哲学家走得更远，他们甚至提出，也许是有一大堆原子偶然聚合在一起，形成了新星。但是强调和谐与“天球音乐”的柏拉图主义，在人文主义者的心里仍然占据主导地位。开普勒作为一个虔诚的宗教徒，他反对宇宙被偶然性所统治这样的暗示。他喜欢把这一说法与他妻子晚餐时给他准备的色拉相比较：

“看起来”，我大声说道：“如果盘子、生菜叶、盐粒、水滴、醋和油以及鸡蛋片，在空气里到处飞舞，永不停歇，也许最后偶然聚到一起，正好组成一盘色拉。”我妻子说：“是的，但不会像我做的这样精致漂亮。”

开普勒仍然受柏拉图主义的影响，现在他开始着手确定，行星距太阳的距离与行星绕行一圈所需时间之间的关系，他确信一定存在这一关系。他成功了。1619年，他在《世界的和谐》（Harmonices Mundi）一书里发表了第三定律。他说，任一行星围绕太阳旋转的周期的平方，与其轨道半长径的立方成正比。这个公式适合于他所记录的每一次观测。开普勒为此心满意足，他把这一定律看成是宇宙最终的和谐与完美的有力证据。

后来发现，开普勒的行星运动定律同样适合于开普勒不知道也从未想到过的天体。当伽利略后来通过望远镜第一个观测到木星的四颗卫星时，观察表明，它们按照同样的原理围绕行星旋转。许多年以后，当聚星体系被发现时，人们发现它们也遵守同样的定律。

开普勒三大定律还预示了科学中的重要变化。不像希腊人和之后的许多人，开普勒并不企图解释行星为什么运动，只是说明行星如何运动。他利用数学和观测数据去讨论行星运动，正如科学作家格雷戈里（Bruce Gregory）所写：“开普勒远远不只是描述了行星运动；他发明了一种对待天体运动的方式，这种方式至今仍有价值。”

对于行星运动的机制，开普勒不仅试图给出科学的解释，而且还对吉尔伯特（William Gilbert，1541—1603）发表于1600年的《论磁》一书极感兴趣。开普勒的工作表明，他猜想太阳是以磁的方式对行星施加某种物理控制，从而使行星作旋转运动。

南向天体流，

在1986年，伯尔斯钉等7位科学家发现了一个所谓南向天体流。原来室女超星系团连同它近旁的3个超星系团，却以每秒700公里的高速向南飞去，就象有一只看不见的巨手，把它们猛拉过去。

这一发现对科学界来说是个不小的震动，它威胁到目前流行的大爆炸宇宙论。因为“南流”的一个最可能的解释是，在长蛇半人马超星系团之外，可能隐藏着一个巨大的物质积聚，这对宇宙学家来说，颇为意外，并很难解释。长期以来他们认为，宇宙在大尺度上是平滑的，物质分布是均匀的。后来又认识到，宇宙的结构要比原先想象的复杂得多，不仅星系结成星系团、超星系团，而在星系团之间镶以巨大的空穴，形成一种纤维状结构。而今又观测到，能把几个超星系团拉着跑的巨大物质积聚，这使得宇宙物质成团性的尺度，超出了现行理论的范围。

按大爆炸论，宇宙起源于150亿年之前的一个高温、高密度火球的爆发，然后一直膨胀至今。美国天文学家哈勒在20年代观察到所有的星系都在退行，为膨胀宇宙找到了第一观测证据。人们以H0表示宇宙膨胀速度。目前对H0值有二种估算。一种是H0=50公里/秒/百万秒差距，它的意思是，当观察者向深空望去，每深入百万秒差距(约330万光年)，星系的退行速度就会因宇宙膨胀而加快50公里；另一种则为100公里/秒/百万秒差距。H0值之所以难以确定，实在是星系运动太复杂了。

如果宇宙物质分布是完全均匀的，星系严格地遵守哈勃定律退行，那么H0值的测定也不难了。可是真实宇宙并非十分均匀，故星系也不能够严格地服从哈勃定律。绝大部分星系都属于星系团，而后者又属于超星系团，且形成纤维状结构或“哈勃泡”，延展着10亿光年左右。物质分布的这种非均匀性，使得宇宙动力学复杂化了。对于宇宙膨胀来说，星系间的引力作用，起到了一种刹车的效果。故观测局部天域，看不出纯“哈勃流”，只是得到一个减速的膨胀率。若我们在更大范围上来看，譬如越出本星系群，立刻可见到宇宙膨胀的效应，但这还是打了折扣的，因为近旁还有无数星系，免不了受到自身引力网的纠缠，一旦跨出室女超星系团的范围，即在超星系团际的水平上，就能看到哈勃流，也即纯宇宙膨胀速度。而南向天体流也就是在这里露面的。

十几年前，一批专家分析了室女超星系团之外的96个星系的数据，似乎有一个南向天体流，其速度在500公里/秒左右。这一令人吃惊的，倒不是其速度，而是其方向。这表明，这些超星系团受到其他力的影响，从而形成了叠加在宇宙膨胀之上的一种运动。不过当时科学界对这些发现反应冷淡，把它看作是一种取样偏差所造成的后果。

可是如今据“南流”的数据来看，它丝毫无误。伯尔斯汀等人研究了约400个椭圆星系，并观测到室女超星系团及其附近的超星系团都向南飘流，其速度在700公里/秒左右。

关于 UFO 的思考

UFO现象是本世纪最激动人心，最富有深远意义的事件。UFO现象中一些似乎违反自然规律的事件，极可能是现代物理学革命的前奏，因为历史上物理学的重大发现往往是从观察天空开始，而且UFO现象还可能与外星智慧有关。

它所显示的种种超出现代科学技术水平的功能，无疑是对人类智慧和当今科学技术的极大挑战。假如UFO真是外星人的乘具，外星人真的同地球人接触，那将会对地球文明产生全面冲击；对宇宙图景、科学体系、思维方式、哲学思想以至伦理道德方面，产生巨大的推动作用。因此，对UFO的研究极有可能导致人类文明的新飞跃。

但是目前，UFO研究一直徘徊在较低水平上，这不仅因为有关UFO的资料和数据十分缺乏，更重要的是因为对UFO存在著一些误解。其中最为典型的观念是「UFO=飞碟=外星人」，它可能使UFO研究误入歧途，历史常有惊人的相似之处。

牛顿为了解释运动的原因，创立了「第一推动力」学说，而不惜将后半生的大部分精力耗费在深奥玄虚的神学上。而当今UFO研究面临同样的境地：把UFO的神奇现象，简单地推到外星人身上。那比上帝难以捉摸的外星人假设，必然使UFO研究流于神秘空洞甚至肤浅，使它不能成为真正的科学，不能作为一门严格的科学而登大雅之堂，这与UFO及其研究所具有的深远意义极不相称。因此，有必要从哲学高度对UFO及其研究进行深刻的探讨，以期对UFO及其研究建立正确的认识，进而寻出正确的研究方向。

外星人存在吗？

千百年来，人类信奉的最高准则「人是万物之灵」，并且惯于孤独地生活在浩瀚宇宙中，排斥任何其它智慧的存在。这由来已久的思维方式，对于外星人的存在，自然持有一屑不顾的怀疑态度。然而进入本世纪以来，先后有许多现象都表明，外星智慧生命的存在是可能的。

1977年9月，参加日内瓦CCIR（国际无线电通讯谘询委员会）第二次讨论会的代表提出：「目前地球上接收到许多来自宇宙的电波」、「在地球之外的茫茫宇宙中，存在著有智慧生命的星球」。（注1）

美国天体物理学家弗兰克．德拉克根据经验公式，计算出约有六千五百万颗可能存在生命的行星，进而具体分析处于各个文明发展阶段的行星数目。并指出有两颗行星发展到核子时代，与地球水平相近。（注2）

生命并不一定以碳水化合物为基础。80年美国马里兰大学举行了一次专门讨论地球以外是否存在文明社会的科学讨论会，有的生物化学家指出：「在高温下，矽完全可以成为生命的基础」、「另一种理性的人可能以能的形式存在」。海洋科学家也发现了一种寄生于硫磺的生命体，这一发现为外星生命存在的可能性提供了新的线索。（注3、4）

今日世界中，的确存在著奇怪的飞行物。这些飞行物的许多行为都带有「非天然」的性质。例如：具有奇特碟形的飞行物，以超乎寻常的速度、加速度、巨大的电磁影响，奇异的发光特徵，在人类生活的空间，频频向人类展示。作为一个飞行实体的神奇功能，就人类当前的科学技术是无能为力的，甚至是不可思议的。因此，人们推断它们是外星人操纵的工具。

综上所述，外星生命存在的可能性不能排除。但我们从前面所说的三个证据中可以看出，它们仍以地球人固有的经验为准则，去探索另外一种可能存在的智慧，含糊和空洞是显而易见的。唯有那些屡屡出现的飞碟现象，才是清晰的和具有研究价值的。

但是整个科学界对于外星人的说法并不感兴趣。究其原因不仅与外星人假设过于玄虚、其科学依据甚少有关。实质上，还存在著更深一层的原因。

自古以来，「人」是哲学的第一主题，到本世纪已形成了一种「以地球人为中心」的价值理论。这种理论只考虑地球人和地球人的目标，以及以地球人的经验来判断万物的准则。这种价值理论有广阔的历史、哲学和宗教背景，在西方国家中几乎已成为至高无上的准则。尽管哥白尼推翻了「地球中心学说」，而他却一直珍视「地球人是宇宙独一无二的智能生物」的信条，不能设想也不能允许别的智慧存在。这代表了一大批杰出科学家的观点：人的精神不可以用科学来解释，它只能为人类所独有，这是整个人类价值所在。而且当地球文明还未受到外星人的侵袭，由牛顿、麦斯威尔、爱因斯坦等创立的科学体系依然壮丽辉煌。

人类技术水平正在日新月异地飞跃，在这一系列场景下，谁还会杞人忧天，对那「外星人」的神话而操心费神呢？然而爱因斯坦说过：「追求比占有更伟大。」当人类安于一个古老的家园，傲视千古时，UFO现象所显现的超乎寻常的力量是对人类文明的冲击，是使人类的精神世界得以更加完美的契机，因此人类不应回避外星人的存在问题或者漠视UFO现象。假如外星人真的存在，那将在人类文明的一切领域发生一场真正的革命，将使人类历史的进展焕然一新。

所以，必须使UFO研究及外星人研究走向正途，这是我们的历史使命。

　　费城超时空实验 The Philadelphia Experiment

　　又名: 《飞越时空》《消失的1943》《费城超时空试验》《第四度空间》

　　导演: 斯图尔特 拉菲尔 (Stewart Raffill)

　　编剧: Charles Berlitz / 唐 雅各比 (Don Jakoby) / Michael Janover

　　主演: Michael Pare David Herdeg / Nancy Allen Allison Hayes / Eric Christmas Dr James Longstreet

　　制片国家/地区: 美国

　　上映日期: 1984-08-03

　　1943年10月，第二次大战期间，在美国弗吉尼亚州诺克福的费城海军造船厂，正在秘密地进

　　行一系列的试验，试验的目的，是美国海军为了防止敌人雷达对己方船只的侦察，使军舰能达到

　　“隐形”的效果，让敌方的雷达“找不到”它们。费城计划所用的是美国海军D－173号驱逐舰。试验

　　是用非常强大的人工磁场，笼罩在一艘驱逐舰上。开始时，先有一道朦胧的绿光出现，一会儿，

　　整艘船都笼罩在这种朦胧的绿光下，船和船上的人员从甲板上开始逐渐消失，直到只看得见该船

　　的水位线为止，结果这艘船舰和船上的官兵竟然“消失”了一段时间。

　　据报道，这艘驱逐舰后来不断在弗吉尼亚州的诺福克出现、消失，也许那儿就是该船消失后的去

　　处，而且，事隔多年，当年在舰上参与试验的人员，还常常在街上、酒吧、饭店等地突然消失而

　　又重现。

　　美国海军安垂号负责费城计划的实验观察。据报道，这项成功的海上试验形成了看不见的椭

　　圆形磁场，每道磁光的射程都有100码之远，水中的船只因此变成一种模糊的影像，但那不是船

　　本身的形象。当磁力增强后，一些水手开始消失，你必须触摸才能察觉到他们的存在，如果要让

　　他们现形，必须用“治疗者用手触摸病人”的治疗法才行，但想完全复原却是个困难的问题。据说

　　有些人进了医院，有些人死亡，而其余的则精神失常。这些人的超自然能力似乎变得敏锐了，有

　　些人身上至今仍留有试验后的反应，不论在家里，在街上，在酒吧间或饭店里，都会突然地消失

　　又重现，而令旁观者惊骇不已。另外，当试验结束，船正靠岸时，罗盘针突然爆炸，而使携带它

　　上岸的人遭了殃。

　　尽管有关“费城计划”的一些报导已刊载于书籍、杂志及各种报纸，但是美军方坚决否认曾经

　　有过这项试验，真实的消息仍然受到封锁。一些目击者死了，其他的目击者或知情者都拒绝作证

　　，另外至少还有一位研究员自杀。

　　天文学家兼物理学家瓦伦亭博士，是在该实验开始后，参加了海军研究局的这项计划。他向

　　他的朋友兼同事吉索普博士概略述说了费城试验中一些惊人的内幕。吉索普对这些试验感到担忧

　　，他也告诉瓦伦亭说，海军要求他担任另一项类似试验的顾问，但他拒绝了。吉索普认为，费城

　　试验的目的是在试验强力磁场对一艘载人船只的影响。这必须靠产磁机(即中和船只四周的磁场

　　以防御雷达的装置）来完成。工作人员必须操作脉动及非脉动磁机，使得这艘停靠在码头旁的船

　　只周围产生一个巨大的磁场。这项试验的结果非常惊人而且十分重要，在于制造出了一种可以伪

　　装船只的磁光，如果磁光足够强烈的话，不但会永远存在，而且会重新排列人类和物质的分子结

　　构，而使其进入另一个时空，人类会因此而有预测未来的能力及无限的自行移动力。吉索普认为

　　船上工作人员的不幸遭遇，可能是准备或审查不周而引起的。这艘驱逐舰从护航任务中消失，而

　　后在诺福克码头出现，然后再回到费城海军造船厂。这段期间内显然进行过好几次实验，至少有

　　一次是在码头旁，而最令人激动的一幕则发生在海上。

　　有些人认为，这个试验应在21、22世纪，人类科学更发达的时候再来进行，因为20世纪的人

　　类虽然有能力制造强大的人工磁场进行试验，却没有能力去预测或应付接下来的结果。当然，很

　　多人将“费城试验”与百慕达三角的神秘失踪事件联想在一起，认为强大的磁场，可以将人类和物

　　质引向另一个空间。这是一种时空转换的现象。现在很难证实“费城试验”是否真的进行过。然而

　　这个试验是有重大意义的，爱因斯坦的“统一磁场”理论也许正一直暗示并支持着这观念，它企图

　　逻辑地将磁场、重力场以及其他次原子现象综合在一起。如果把这个理论应用在费城试验和百慕

　　达三角的现象，我们发现，分子间的吸引力可以暂时地被力场改变，而将物质引向另一度空间，

　　或所谓的“以太世界”里去。如果这个理论是不可能或是不符合逻辑的，那我们可以回想一下，在

　　爱因斯坦的“相对论”理论，也曾经在当时看来是多么不可思议，但却从1945年以来改变了人类的

　　人生观和物理观，使我们对所处的宇宙有更多的了解。要想继续探索宇宙的奥秘，必须解放思想

　　，以客观的态度面对这个未知的世界。