本电子书章节节选自肯·舒尔曼的《金星凌日》，或《在太阳前看到的金星》（Smashwords，2012年）。经作者许可使用。
1639年11月6日，在兰开夏郡穆奇胡尔村的一栋石头农舍里，一位大学辍学生和业余天文学家，名叫耶利米·霍罗克斯，坐下来给他的朋友威廉·克拉布特里写信。霍罗克斯身处潮湿和灯油燃烧的气味中，概述了他和克拉布特里需要采取的最后步骤，以观测霍罗克斯预测将于11月24日发生的金星凌日。在信中，霍罗克斯向克拉布特里保证，这次事件将令人难忘。如果，他补充说，它真的发生了。
耶利米·霍罗克斯是全英格兰，甚至可能是全世界唯一确信1639年凌日会发生的人。霍罗克斯是工匠，或许是农民的儿子——他的祖先中也有一些钟表匠——他从小就是当地的神童，14岁时进入剑桥大学伊曼纽尔学院，成为一名贫困生——一名贫困学生，他的职责除了学习外，还包括准备饭菜、侍候餐桌和做杂务。1635年，在他到达三年后，霍罗克斯离开了大学——很可能是由于缺乏资金——并返回兰开夏郡，在那里他继续用一架小型望远镜观察天空，这架望远镜是他购买的，或是从他辅导的富裕家庭的孩子那里收到的礼物。
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霍罗克斯知道金星上次穿过地球和太阳之间是在八年前，即1631年12月6日。那次日食——以及许多其他天文事件——已经在约翰内斯·开普勒的《鲁道夫星表》中得到了准确的预测。根据开普勒的说法，金星下一次凌日将在1761年。没有提及1639年的凌日。
《鲁道夫星表》于1627年受神圣罗马帝国皇帝鲁道夫二世的委托出版，是迄今为止最准确的行星时间表。它是全面数据和革命性发现的产物。全面的数据属于第谷·布拉赫，他多年来在他在丹麦厄勒松海峡的汶岛上建造的宏伟天文台收集了这些数据。
革命性的发现是开普勒的，这将是他对科学最令人难忘的贡献。在开普勒之前的一个世纪，尼古拉斯·哥白尼指出，太阳——而不是地球——是我们行星系统的中心。日心说帮助天文学家协调了宇宙理论与他们眼前看到的真实宇宙。然而，哥白尼的这一大胆转变仍然无法解释许多现象：行星的逆行运动——行星明显的倒退——就是其中之一；其他包括日食和行星会合，如果哥白尼的太阳系模型是准确的，这些现象本不应该发生。
开普勒直觉地认为，这些差异是由于行星轨道的真实形状造成的。虽然哥白尼大胆地将太阳置于太阳系的中心，但他并没有想到（或许也不敢）修改行星轨道的传统模型，该模型认为行星以完美的圆形轨道，以完全恒定的速度运行。哥白尼在地球和太阳之间的距离问题上也并不大胆。他的1142个地球半径的天文单位与公元前二世纪罗德岛的喜帕恰斯提出的估计值几乎没有变化。哥白尼还指出，太阳-地球距离与月球-地球距离之比为19，这个数字恰好落在萨摩斯岛的阿里斯塔克斯更早提出的范围的中位数上。
在经过漫长而艰难的时期分析布拉赫的数据后（开普勒在1590年代在布拉格担任第谷的助手期间获得了布拉赫的数据），开普勒得出结论，火星围绕太阳以椭圆形轨道运行，而不是圆形轨道。他很快意识到，所有其他行星也是如此。椭圆轨道的发现——或者说是神圣的直觉，正如开普勒本人可能认为的那样——随后引导开普勒获得了另一个见解。行星不仅不遵循围绕太阳的圆形路径。它们的速度也不均匀。行星在接近太阳时加速，而在远离太阳时减速。这些观察结果随后引导开普勒得出了一个公式，他可以通过该公式计算已知行星与太阳的相对距离。测量单位是太阳和地球之间的空间。用开普勒第三定律表示，这个公式将把太阳距离确立为宇宙的标尺。谁能给这个测量值赋予一个真实的数字，谁就能知道太阳系的大小。
开普勒预测的，并有全球数百名研究人员参加的1761年金星凌日，是一场天体的社交舞会，提前几十年发出了数十份邀请函和指示。孤独的霍罗克斯预测的1639年金星凌日，是一场简朴的乡间茶会，除了他自己、他的朋友威廉·克拉布特里，或许还有霍罗克斯的兄弟乔纳斯，没有其他客人。霍罗克斯在穆奇胡尔的简陋天文台与第谷·布拉赫在丹麦和波西米亚的宫殿式天空实验室相去甚远。
但霍罗克斯并非妄想。1610年，伽利略使用了一个仅有10倍放大倍率的望远镜，证实金星是一颗行星，而不是一颗恒星；这一发现使整个宇宙的性质受到了质疑。1631年，皮埃尔·伽桑狄成功地用他安装在巴黎一间简陋阁楼里的临时暗箱观测到了水星凌日。（这位法国业余爱好者对水星在太阳前呈现的轮廓之小时特别惊讶。“我倒以为那是我前一天没有注意到太阳上的一个黑点，”伽桑狄写道。）
霍罗克斯的望远镜至少和伽利略的一样强大，而且肯定足够强大到可以观测到金星凌日。他的策略是将他的望远镜直接对准太阳；图像将从目镜投射到霍罗克斯在钉在对面墙上的一张纸上画的圆圈上。金星，当（如果）它穿过太阳时，将显示为一个黑点或阴影。霍罗克斯还划分了他的圆圈；刻度将帮助他量化行星的行进，并估计它相对于太阳的大小。
这项技术虽然粗糙，但很可靠。现在所需要的就是霍罗克斯的计算是正确的。但要使霍罗克斯的计算正确，开普勒的就必须是错误的。要么金星会遮蔽太阳，要么就不会。霍罗克斯知道《鲁道夫星表》是现存最精良的天文时间表。然而，他发现开普勒预测的事件在天空中发生的实际情况与预测存在一些差异。开普勒在预测1631年金星凌日方面非常准确。但他错误地计算了可以在哪里看到这一事件。在金星开始穿越太阳之前，夜幕已经降临在伽桑狄的巴黎。而且与开普勒的预测相反，这次凌日在欧洲大部分地区都被遮蔽了。
霍罗克斯认为，并不是德国人的数学有缺陷。而是开普勒误解了导致行星以椭圆轨道围绕太阳运行的力的性质。开普勒认为，太阳首先将行星拉向它，然后，当行星靠近时，又排斥它们。根据开普勒的说法，这种交替的推拉力是产生椭圆轨道的力。霍罗克斯认为这是错误的，并且这个错误扭曲了开普勒的计算。
这位英国人是非常不可能的挑战者，要挑战这样一位重量级人物。开普勒曾与他那个时代最优秀的专业人士一起学习，曾享受皇室的赞助，并且不仅可以访问第谷宏伟的数据集，还可以访问他同样宏伟的设施。相比之下，霍罗克斯是一位贫困的大学辍学生，在一个偏远的乡村小镇工作，那里很可能连图书馆都没有，更不用说天文台了。当然，他的头脑很敏锐。但它也是一个几乎完全孤立地工作的头脑，并且在一个从未非常重视恒星研究的国家工作。
尽管如此，霍罗克斯仍然继续相信他自己的眼睛和直觉。他制作了一个摆锤，并研究了它的向下和向上摆动；从这个简单的实验中，他得出结论，一颗行星，如果任其自由，将始终沿直线运动。相反，太阳会试图使行星围绕它以圆形轨道运行。（霍罗克斯对太阳和行星之间动态的描述非常接近他的同胞艾萨克·牛顿在约四十年后确定的引力。）霍罗克斯得出结论，正是这两种力之间的持续对话决定了椭圆轨道，而不是开普勒宇宙中一推一拉的太阳。更重要的是，正是这种动态的差异解释了他在《鲁道夫星表》中发现的不准确之处。
霍罗克斯知道，理论之间的区别——以及这种区别可能产生的扭曲——是很小的。但是，如果以太阳系为尺度，以数千个地球半径来衡量距离，它就足够大，可以将非事件变成一场全面的金星凌日。开普勒的《鲁道夫星表》预测金星将在1639年11月24日从太阳上方掠过。霍罗克斯预测金星将从太阳前面经过，就像八年前那样。
而且这还不是全部。霍罗克斯认为，这十年中的第二次金星凌日并非侥幸。是的，他同意，开普勒关于金星凌日频率的说法是正确的。它们以105.5年和121.5年的间隔重复出现。但霍罗克斯现在声称，它们成对重复出现。在105.5年后，将发生两次金星凌日，间隔八年。然后，在121.5年后，将再次发生两次金星凌日，仍然间隔八年。霍罗克斯认为，金星凌日将不再是孤立事件——而且它们也从未是孤立事件。