数千年来,恒星、行星、月球和太阳是宗教与迷信思想的中心。天文学就起源于这些信仰之中。以此为起点,随着人类开始寻求不依赖于超自然力量的解释,科学思维便产生了。17世纪,望远镜的发明成为一个分水岭,人们可以尽情地观察呈现在眼前的天空,从而揭示了行星原来是另外的地球。太空的奇观自此以后精彩纷呈,令我们眼花缭乱,目不暇接。
《天文学的故事》记述了我们对星空的痴迷。从石器时代之前,到搜寻外星球和地外生命的现在。
《天文学的故事》讲述了人类早开始沉迷的一门学科的历史。从旧石器时代的占星人到现在的太空计划,本书以易懂又有趣的方式解释了天文学领域的种种发现,向我们展示了人类是怎样了解这么多关于宇宙的知识的。与此同时,新的知识又打开了有待探索的新领域。我们对这个广袤无涯的宇宙的理解才刚刚起步。
本书讲述的话题包括
- 宇宙学,从古代到宇宙大爆炸
- 我们在太阳系中的位置
- 星盘,望远镜和射电天文学
- 绘制星图
- 太空计划和探测器
- 彗星,流星,超新星和黑洞
- 未知的世界,从真空到暗能量
第1章
第一批天文学者
“天文学驱使着灵魂向上仰望,并从这个世界升往上面的另一个世界。”
——柏拉图(Plato),希腊哲学家
公元前4—5世纪
想象一下生活在石器时代仰望夜空的感觉。在晴朗无云的夜晚你会注意到什么?首先是月亮。一个明亮闪耀的天体,其形状从新月到满月再回到新月,大约每29天为一个周期,并且经过一个晚上它会从天空的一边移动到另一边。其次,夜空中有许许多多的小亮点。在没有光污染的情况下,能看到的星星会比我们今天能看到的多得多。你可能还会看到一条由朦胧的微光组成的带子跨越天空——那是银河。
从观看到观察
旧石器时代或新石器时代的夜晚没什么别的事好做,所以,夜复一夜,你可能仔细地观察着天空中的这些物体,然后你可能注意到天上这些亮点大部分是一闪一闪的,但也有些发出的光是稳定的。那些一闪一闪的都在移动,在整晚的时间里它们围绕着一个固定的点旋转。这个点并不在你头顶的正上方,除非你站在南极或者北极。你可能注意到最靠近地平线的那些亮点夜晚升起黎明落下,而一年中有几个月它们会消失得无影无踪,第二年又重新出现。它们重新出现的时间是可以预测的。
你很可能注意到,这些亮点中只有少数是沿着自己的路径移动的。它们中的大部分发出的光是闪烁的,并且相互之间位置固定,它们是恒星,最初被称为“定星”。那些独立移动并且发出稳定的光的是行星,很久以前它们被称为“游星”,因为看上去它们好像是在恒星之间漫游。事实上,“行星”(planet)这个词就来自希腊文中的“planētēs”,意为“漫游者”。作为在石器时代的观察者,你可能会注意到它们与闪烁的定星不同,但你无法分辨它们是根本不同的天体。
有时候你或许会看见有一道很亮的光快速地划过天空又消失——那是一颗流星,也叫陨星。如果你观察得足够仔细,可能会注意到有新的星星整夜缓缓地走过天空,然后消失不见。这种星星有一条发着微光的“尾巴”拖在后面(事实上有时会在前面),它叫作彗星,但它很不常见。
白天,天空只有一个天体主宰。你会看到太阳升起,并沿着一条可预测的路径走过天空,直到降落在与它升起的方向相反的地方。除非你在赤道地区,否则你会发现夏天的白天比冬天的白天要长,而且夏天太阳在天空的高度更高。
空间与时间
石器时代的观察者不久就会发现,有些恒星的出现和消失与季节相吻合。在北半球,如今被称之为猎户座的群星的出现,预示着冬天的开始,其消失又预示着天气转暖,将会有更充足的食物供应。如同太阳一天在天空中的路径可以用来计量时间,月亮的月相可以被用来测量一个更长的时间——阴历的月份,太阳和某些恒星的升落位置可以用来计量一年的时间。人类观测天文的目的最开始几乎都是用来记录时间的。
我们祖先观测太阳、月亮,记录行星与恒星的运行,了解如何预测和解释它们,并运用他们的所知来应时播种,预测每年的洪水、雨季等情况,但他们可能也给观测到的天体赋予了超自然的意义。
日复一日
引言:探索星空
第1章.第一批天文
从观看到观察...空间与时间...从史前到有历史记录...天文学与占星术...计算日期.
..定位与导航...找到科学的方向
第2章.万物的大体系
生命、宇宙和一切...思想的空间...我们在太空中的位置...万物的中心.
..哥白尼的革命...迈入现代的门槛
第3章.专业工具
瞄准线...星象仪的制作...为真主阿拉服务...新的观察方式...暗线与光线.
..看透黑暗...到彼处去
第4章.地球、月球与太阳
太空中的地球...月球,我们的伴星...太阳
第5章.太阳系揭秘
探索行星...行星知多少?...坏名声的天外来客
第6章.绘制星图
追寻星踪...模糊的恒星...星系之争
第7章 宇宙重塑
天体力学...更大的图景...起源与现状...宇宙的大小...一切的终结...别的世界,别的宇宙
第8章.最后的前沿
问一声“那儿有人吗?”...“大家都在哪儿呢?”...所居之地
《天文学的故事》记述了我们对星空的痴迷。从石器时代之前,到搜寻外星球和地外生命的现在。