数学史专题
1672年5月23日，詹姆斯·格雷果里写信给约翰·柯林斯，请他为自己买一个平行四边形。然而，在它被买下之前，詹姆斯·格雷果里于1672年8月6日写信给柯林斯：
我很高兴你告知我平行四边形尚未购买；因为自从我上次写信给你以来，几位绅士已经想出办法为圣安德鲁斯大学的数学仪器募集捐款，这很可能奏效。正因如此，我或许会在一年内见到你。因此，我希望这次你先别管平行四边形……
事实上，这封信是从阿伯丁写来的。1673年3月7日，詹姆斯·格雷果里写信给柯林斯：——
如果我没有失望的话，我希望在两个月或稍多一点的时间内见到你。
1673年5月13日，他再次写道：——
我原以为此前就能见到你，但大学的一些事务使我的行程推迟了几周。
这些“事务”很可能与他希望建造的天文台有关，因为1673年6月10日，圣安德鲁斯大学委托詹姆斯·格雷果里前往伦敦为天文台购买仪器。他们还委托他：——
……留意最合适的天文台的构造和形式，以便我们这里打算建造的天文台能够具备其所有优势。
然而，大学没有足够的资金建造天文台，因此詹姆斯·格雷果里被要求筹集资金：——
考虑到预期的工作如此重要且耗费巨大，仅凭那些已经列名支持它的人的捐助我们无法完成；因此，我们亦借此文件指定并委任上述詹姆斯·格雷果里先生为我们的代理人和特别受托人，向所有他所知的热爱学问者提出申请，以求他们共同推进上述工作，并赋予他全权在此事中采取一切适当且必要行动的权力，如同先前受雇于此事的其他人经我们授权所做的那样。
该委任状的全文可在THIS LINK阅读
詹姆斯·格雷果里在收到委托后不久就去了伦敦，因为到1673年7月他已在从伦敦写的信件中与约翰·佛兰斯蒂德通信。
詹姆斯·格雷果里于1673年7月19日写给约翰·佛兰斯蒂德的信（寄往约翰·佛兰斯蒂德父亲在德比的住所）的全文可在THIS LINK阅读
在这封信中，詹姆斯·格雷果里非常详细地描述了他新天文台的建造。然而，关于他实际描述的是什么，存在一些混淆。Turnbull虽然意识到这种认定存在一些问题，但认为詹姆斯·格雷果里描述的是将国王詹姆斯图书馆改造成天文台。
Turnbull关于詹姆斯·格雷果里天文台的建议在THIS LINK。
然而，尽管对Turnbull怀有应有的尊重，这似乎并不是一个非常明智的建议。有两个明显的点与Turnbull的建议不符：詹姆斯·格雷果里描述的是一座三层建筑，而国王詹姆斯图书馆只有两层；并且詹姆斯·格雷果里说学院的其余部分位于它与北面之间，但国王詹姆斯图书馆位于学院的北侧。但对Turnbull的说法还有其他反对意见。如果大学提议将图书馆改造成天文台，那么图书馆将设在哪里？他们为什么要建造一座新图书馆并将现有的图书馆改造成天文台，而不是建造一座新天文台？大学文件中当然没有证据表明他们正在考虑建造一座新图书馆。我们知道，在学院南面的西伯恩桑德斯·麦克兰恩尽头建造了一座天文台。有相当多的文献证据（从1677年起）表明，在这个位置存在一座部分完成的天文台。如果詹姆斯·格雷果里的计划是改造图书馆，那么为什么在詹姆斯·格雷果里离开后，大学要在西伯恩麦克兰恩尽头建造一座新天文台？
唯一合乎逻辑的结论是，詹姆斯·格雷果里描述的是位于Westburn麦克兰恩底部的建筑，我们知道那是他离开圣安德鲁斯几年后部分建成的天文台。如果我们这个假设正确，那么当时是将一座现有建筑改造成天文台，而非从零开始建造。该建筑位于学院场地之外，不属于学院。这是什么建筑？如果是一座大房子，那么正如詹姆斯·格雷果里所描述的，整个第三层会是一个大厅吗？它与图书馆及学院其余部分对齐并不完全令人惊讶（詹姆斯·格雷果里所描述的子午线偏角9或10度）。它与图书馆宽度相同可能稍显意外——但也并非特别异常。它南面每层确实有三扇窗户——詹姆斯·格雷果里说每侧有两扇窗户。他还说“我们天文台的墙壁已经建在我们一所学院的顶部”。这里的“在顶部”是否可能指“在南面”而非“在北面”？
位于Westburn麦克兰恩脚下的一栋建筑的绘图，1693年的样子
插图：Observatory1693.jpeg ↗
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这一定是詹姆斯·格雷果里的天文台。注意平顶和带平台的凸起三层，与詹姆斯·格雷果里在给约翰·佛兰斯蒂德的信中的描述相符。这幅图见于弗瑞兹·约翰 Slezer的Theatrum Scotiae（1693年），他在其中记载：
詹姆斯·格雷果里在圣玛丽学院的学院花园里建造了一座宽敞的天文台，用于数学观测，并为此募集了捐款。他还为天文台配备了许多数学仪器，远比他之前时代所拥有的要好。
他于1673年12月31日写信给巴黎天文台的某人（未指明）：
如果下个月11日的月食有人观测到，请你把详情告诉我；因为我打算借此观测此地的经度……
1674年4月30日，他写信给阿盖尔郡阿德查坦的牧师Colin Campbell，谈及他从伦敦购买的仪器：
逐一写下我带回家的所有仪器会很冗长，甚至一封更长的信也容纳不下它们所有的名称和尺寸，因为我拥有各种类型：我们最大的象限仪是橡木制的，覆有黄铜，半径为4英尺，实际分刻到分，我们可以据此判断或：我们有两台六分仪，全为黄铜制，半径为6英尺，对角线分刻，我们可以据此判断一分的或。我们最大的望远镜长24英尺；它将物体的一个维度放大100倍。……至于观测或实验，在天文台建成之前，我几乎不敢承诺任何可观的工作：因为（当仪器存放在图书馆时，我无法独自一人或与我自己的同伴和便利条件在一起）若要严肃而精确地做任何事情，即便可行，也很困难。此地的纬度是56°22'。磁针的偏角是向西3°35'。
詹姆斯·格雷果里在这封信中提到的“图书馆”是King James Library。从这封信可以清楚看出，他把仪器放在图书馆里，并在天文台建造期间（极其困难地）从那里进行观测。想必在这封信写成之时，天文台正在Westburn 麦克兰恩脚下建造。詹姆斯·格雷果里于1674年夏天离开圣安德鲁斯，前往爱丁堡大学就任新职。1674年11月6日，一封从圣安德鲁斯寄给詹姆斯·格雷果里的信，请他前来圣安德鲁斯，以结清天文台的账目：
大学今日为处理若干校务而集会，会上谈及天文台及所属仪器，因此决定通知你，望你尽早前来，说明你经管这些仪器的情况及相关账目……
James Frazer 在巴黎天文台工作。他于1675年6月写信给詹姆斯·格雷果里：
自我有幸收到你的来信，已过去太久，以至于我很容易想到，我遭遇了被你遗忘的不幸。我记得几个月前曾写信给你，那是在我抵达巴黎这里之后不久；但此后既未听到你的消息，也未收到你的来信。你无法相信此地所有博学之士是多么急切地想知道你在苏格兰天文台方面取得了何种进展。没有人比你善良的朋友 Justell 先生和乔凡尼·多美尼科·卡西尼先生更渴望得知关于它的具体描述，他们常常表达对你的极大敬意，并自信能从你那里看到数学上的一些重大成就。他们在此非常想知道，你对几个月前发生的上次月食作了哪些观测。
詹姆斯·格雷果里 从爱丁堡写信，于1675年7月13日回复 James Frazer，解释他未回复早先那封信以及离开圣安德鲁斯的原因：
几天前，我收到了你非常客气的来信；而在你抵达巴黎后不久，我也收到过你的一封信；说实话，我当时羞于回信，因为圣安德鲁斯天文台的事务状况非常糟糕；其原因在于大学教师们对数学抱有偏见，因为他们的一些学生发现自己的课程和口授内容与他们所学的数学相抵触，便嘲笑自己的老师，并公开嘲弄其中一些人。此后，各学院的仆役接到命令，不得在我的观测中侍候我；我的薪金也被扣留；而最显赫的学生也被强行阻止来见我，违背他们本人及其父母的意愿，教师们劝服他们说，他们的头脑无法承受数学。这些以及许多其他令人沮丧的事，使我不得不接受这里爱丁堡学院的聘请，在这里我的薪金几乎翻倍，其他方面的待遇也优厚得多。
James Frazer 于1675年8月10日回复詹姆斯·格雷果里：
我本周有幸收到您7月13日的来信。得知您安好，并且现已在一个有机会向世人传播那些罕见成果的地方安顿下来，我极为高兴——所有最有学识的人都在以不小的急切期盼着您的这些成果。……您在这里的所有可敬的朋友听到您安好都极为欣慰，并渴望得知您天文台的近况，他们对它寄予厚望。我由衷遗憾它似乎迟迟未能建成，考虑到许多贵族和绅士在捐助必要仪器方面如此慷慨热心，我对此感到不解。……我很想知道您何时从圣安德鲁斯迁至爱丁堡，是否也把所有仪器都搬走随身带去了，还是它们仍留在那里，属于那所大学。
看来天文台的所有工作都在詹姆斯·格雷果里离开圣安德鲁斯时结束了。约翰 Loveday在Diary of a Tour in 1732年中记载：
据我所知，为詹姆斯·格雷果里建造的数学天文台……从未完工，因为他离开了它们。
为使部分完工的建筑安全而进行的工作持续了多年。1705年6月，大学决定将底层的窗户用砖封堵。这显然没有实施，因为1713年6月，大学再次要求采取同样的措施。这同样未能进行，因为1729年6月10日的评议会会议记录记载：
……天文台的下层窗户全都敞开着，孩子们可以进入其中，并因地板腐烂而有受伤的危险。
很可能缺乏行动是因为部分建成的天文台不属于三所学院中的任何一所，因此不清楚应由谁支付工程费用。事实上，此事经过讨论，当时一致同意由三所学院平均分担费用。1736年11月，大学卖掉了天文台的铅和木材，并于1761年拆除了剩余的不安全墙体。然而，必定有某些东西留存下来，因为直到1820年，该镇的地图上仍出现“天文台废墟”的字样。
1820年地图。
插图：Map1820.jpeg ↗
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由J J O'Connor和E F Robertson撰写
最后更新于2013年4月
