开普勒-16b

Kepler-16(AB)-b与恒星之间的距离为地日距离的四分之三，它的体积与土星较为接近，虽然密度只有土星的50%，表明它富含重元素。位于加州山景城的地外文明搜索学会(SETI)的天体物理学家劳伦斯-道尔(Laurance Doyle)是该项研究负责人，他说：“据我们分析Kepler-16(AB)-b行星并不适宜居住。”^[1] 

这颗行星被命名为Kepler-16(AB)-b，从它的卫星角度观测这颗行星前方有两颗恒星，它环绕着两颗恒星运行，定期有规律地出现光线昏暗。当两颗恒星彼此环绕时，也出现被遮挡形成的日食现象。总之，通过开普勒探测器的观测可使科学家精确地计算出这三颗星体的质量、半径和运行轨迹。

这颗奇特行星环绕两颗恒星运行一周大约229个地球日，Kepler-16A和Kepler-16B恒星的质量分别为太阳的69%和20%。这两颗恒星彼此距离很近，平均仅为地日距离的五分之一，这比水星和太阳之间的距离更近。两颗恒星彼此环绕一周的时间大约41个地球日。

环绕两颗恒星运行的行星叫做“环双星行星(circumbinary planets)”，两颗恒星在空间运行轨道环绕的一点叫做“多体质心(barycenter)”，研究人员在多体质心位置发现它们的轨道出现轻微变化，表明行星的存在导致两颗恒星出现潮汐效应。

Kepler-16(AB)-b行星是科学家探测到直接出现在恒星前方的第一颗行星，可短暂时昏暗恒星的光线。由于这颗行星与两颗恒星几乎同处于一个平面，研究人员认为它们形成于同一个灰尘气体盘。

工业光魔公司曾为电影《星球大战》提供特效制作，该公司特效视觉效果总监约翰-诺尔(John Knoll)说：“塔图因行星的真实存在是可能的，最新发现的Kepler-16(AB)-b行星是确凿的证据，它证实了行星可以环绕两颗恒星运行。这项最新发现扩大了科学家的想像界限，或许一些科幻电影中的情节正是未来科学家亟待解决的重大发现！”

2011年9月15日，诺尔在美国宇航局新闻发布会上发言称，我们再一次地看到科学事实比科幻故事更具奇特性，这些将科幻演变为科学事实的重大发现将使科学家更一步扩大想像空间，探索我们的科学假想。

道尔说：“目前我们知道如何去探测发现环双星行星，我认为我们应当很快地发现更多的环双星行星。”目前，这项最新研究报告发表在9月16日出版的《科学》杂志上。^[1] 

“开普勒”太空望远镜于2009年3月7日发射升空，是世界上首个专门用于搜寻太阳系外类地行星的航天器。在为期至少3年半的任务期内，“开普勒”望远镜将通过观测行星“凌日”现象，在天鹅座和天琴座的大约10万个恒星系统中搜寻与地球类似的行星和生命存在的迹象。^[2] 

约翰尼斯·开普勒(Johanns Ke-pler,1571—1630),杰出的德国天文学家，他发现了行星运动的三大定律，分别是轨道定律、面积定律和周期定律，这三大定律可分别描述为：所有行星分别是在大小不同的椭圆轨道上运行；在同样的时间里行星向径在轨道平面上所扫过的面积相等；行星公转周期的平方与它同太阳距离的立方成正比。这三大定律最终使他赢得了“天空立法者”的美名。为哥白尼的日心说提供了最可靠的证据，同时他对光学、数学也做出了重要的贡献，他是现代实验光学的奠基人^[3]  。

人物生平

在蒂宾根大学毕业后，开普勒在格拉茨研究院当了几年教授。在此期间完成了他的第一部天文学着作（1596年）。虽然开普勒在该书中提出的学说完全错误，但却从中非常清楚地显露出他的数学才能和富有创见性的思想，于是伟大的天文学家第谷·布拉赫邀请他去布拉格附近的天文台给自己当助手。开普勒接受了这一邀请，1600年1月加入了泰修的行列。第谷翌年去世。开普勒在这几个月来给人留下了非常美好的印象，不久圣罗马皇帝鲁道夫就委任他为接替第谷的皇家数学家。开普勒在余生一直就任此职。

作为第谷·布拉赫的接班人，开普勒认真地研究了第谷多年对行星进行仔细观察所做的大量记录。第谷是望远镜发明以前的最后一位伟大的天文学家，也是世界上前所未有的最仔细、最准确的观察家，因此他的记录具有十分重大的价值。开普勒认为通过对第谷的记录做仔细的数学分析可以确定哪个行星运动学说是正确的：哥白尼日心说，古老的托勒密地心说，或许是第谷本人提出的第三种学说。但是经过多年煞费苦心的数学计算，开普勒发现第谷的观察与这种三学说都不符合，他的希望破灭了。

最终开普勒认识到了所存在的问题：他与第谷、拉格茨·哥白尼以及所有的经典天文学家一样，都假定行星轨道是由圆或复合圆组成的。但是实际上行星轨道不是圆形而是椭圆形。

1600年，开普勒出版了《梦》一书，这是一部纯幻想作品，说的是人类与月亮人的交往。书中谈到了许多不可思议的东西，像喷气推进、零重力状态、轨道惯性、宇宙服等等，人们至今不明白，近400年前的开普勒，他是根据什么想象出这些高科技成果的。尽管开普勒的书是纯幻想作品，但它一定有一些背景来源，比如像毕达哥拉斯的话或古希腊神话。

就在找到基本的解决办法后，开普勒仍不得不花费数月的时间来进行复杂而冗长的计算，以证实他的学说与第谷的观察相符合。他在1609年发表的伟大着作《新天文学》中提出了他的前两个行星运动定律。行星运动第一定律认为每个行星都在一个椭圆形的轨道上绕太阳运转，而太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上。行星运动第二定律认为行星运行离太阳越近则运行就越快，行星的速度以这样的方式变化：行星与太阳之间的连线在等时间内扫过的面积相等。十年后开普勒发表了他的行星运动第三定律：行星距离太阳越远，它的运转周期越长；运转周期的平方与到太阳之间距离的立方成正比。

开普勒定律对行星绕太阳运动做了一个基本完整、正确的描述，解决了天文学的一个基本问题。这个问题的答案曾使甚至象哥白尼、伽利略这样的天才都感到迷惑不解。当时开普勒没能说明按其规律在轨道上运行的原因，到17世纪后期才由艾萨克·牛顿阐明清楚。开普勒对此运动性质的研究，我们可以看到万有引力定律已见雏形。开普勒在万有引力的证明中已经证到：如果行星的轨迹是圆形，则符合万有引力定律。而如果轨道是椭圆形，开普勒并未证明出来。牛顿后来用很复杂的微积分和几何方法证出。

牛顿曾说过：“如果说我比别人看得远些的话，是因为我站在巨人的肩膀上。”开普勒无疑是他所指的巨人之一。

开普勒对天文学的贡献几乎可以和哥白尼相媲美。事实上从某些方面来看，开普勒的成就甚至给人留下了更深刻的印象。他更富于创新精神。他所面临的数学困难相当巨大。数学在当时远不如今天这样发达，没有计算机来减轻开普勒的计算负担。

从开普勒取得的成果的重要性来看，令人感到惊奇的是他的成果起初差一点被忽略，甚至差点被伽利略这样如此伟大的科学家所忽略（伽利略对开普勒定律的忽视特别令人感到惊奇，因为他俩之间有书信往来，而且开普勒的成果会有助于伽利略驳斥托勒密学说）。如果说其他人迟迟不能赏识开普勒成果的重大意义的话，他本人是会谅解这一点的。他在一次抑制不住巨大喜悦时写道：“我沉湎在神圣的狂喜之中……我的书已经完稿。它不是会被我的同时代人读到就会被我的子孙后代读到──这是无所谓的事。它也许需要足足等上一百年才会有一个读者，正如上帝等了6000年才有一个人理解他的作品。”

但是经过几十年的历程，开普勒定律的意义在科学界逐渐明朗起来。实际上在17世纪晚期，有一个支持牛顿学说的主要论点认为开普勒定律可以从牛顿学说中推导出来，反过来说只要有牛顿运动定律，也能从开普勒定律中精确地推导出牛顿引力定律。但是这需要更先进的数学技术，而在开普勒时代则没有这样的技术、就是在技术落后的情况下，开普勒也能以其敏锐的洞察力判断出行星运动受来自太阳的引力的控制。

开普勒除了发明行星运动定律外，还对天文学做出了许多小的贡献。他也对光学做出了重要的贡献。不幸的是他在晚年为私事而感到忧伤。当时德国开始陷入“三十年战争”的大混乱之中，很少有人能躲进世外桃源。 　他遇到的一个问题是领取薪水。神圣罗马皇帝即使在较兴隆的时期都是怏怏不乐地支付薪水。在战乱时期，开普勒的薪水被一拖再拖，得不到及时的支付。开普勒结过两次婚，有十二个孩子，这样的经济困难的确很严重。另一个问题是他的母亲在1620年由于行巫术而被捕。开普勒花费了大量的时间设法使母亲在不受拷打的情况下获得释放，他终于达到了目的。

开普勒于1630年在巴伐利亚州雷根斯堡市去世。在“三十年战争”的动乱中，他的坟墓很快遭毁。但是业已证明他的行星运动定律是一座比任何石碑都更为久伫长存的纪念碑。