天文學(xué)范文
時(shí)間:2023-04-09 05:29:18
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇天文學(xué),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
英文名稱:Progress in Astronomy
主管單位:中國(guó)科學(xué)院
主辦單位:中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)
出版周期:季刊
出版地址:上海市
語(yǔ)
種:中文
開(kāi)
本:16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào):1000-8349
國(guó)內(nèi)刊號(hào):31-1340/P
郵發(fā)代號(hào):
發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1983
期刊收錄:
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
聯(lián)系方式
期刊簡(jiǎn)介
本刊是中國(guó)天文學(xué)會(huì)委托中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)主辦的天文學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)核心刊物。主要刊登反映國(guó)內(nèi)外天文學(xué)各分支學(xué)科最新研究進(jìn)展的評(píng)述性文章,也發(fā)表研究論文、研究快報(bào)的學(xué)科前沿介紹、學(xué)術(shù)活動(dòng)等稿件。
主要欄目
述評(píng)、研究論文、研究快報(bào)、學(xué)術(shù)活動(dòng)。
篇2
首先聲明,天文學(xué)不研究星座和占星術(shù),也不研究天氣。天文學(xué)研究的是除地球以外的天體或與天體有關(guān)的天文現(xiàn)象。像我們知道的行星(衛(wèi)星)、恒星、星系,包括不能直接看到的黑洞,都屬于天體。而天文現(xiàn)象包括超新星的爆炸,星系的引力透鏡現(xiàn)象,宇宙的膨脹等。我研究的主要是星系,比如像銀河系這樣的星系是怎么形成的,又是怎么演化的。
天文學(xué)能讓我們知道什么?
我們生活中的時(shí)間和日歷,都是依據(jù)天文觀測(cè)而制定的。比如,我們把太陽(yáng)在頭頂?shù)臅r(shí)刻定為12點(diǎn),把地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間定為一年。這些傳統(tǒng)的天文應(yīng)用,主要依據(jù)是地球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,目前已經(jīng)被研究得相當(dāng)透徹了。
現(xiàn)代天文學(xué)可以幫助我們理解太陽(yáng)在宇宙中處于什么樣的位置,而且還涉及太陽(yáng)和太陽(yáng)系怎么形成和演化,銀河系乃至整個(gè)宇宙又是怎么形成和演化的。
天文學(xué)家能找到外星人嗎?
很多電視電影里出現(xiàn)過(guò)外星人,你也一定好奇:有外星人嗎?如果有外星人,他們對(duì)人類(lèi)是善意的還是惡意的?
天文學(xué)家也在努力研究這樣的問(wèn)題。太陽(yáng)系內(nèi)的行星上只有地球存在生命和文明。所以想知道有沒(méi)有外星人,就必須到太陽(yáng)系外,尋找和太陽(yáng)類(lèi)似的恒星,同時(shí)尋找周?chē)欠翊嬖谶m合生命生存的固態(tài)行星。系外行星質(zhì)量小、不發(fā)光,很難直接觀測(cè)。但天文學(xué)家還是發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系附近的很多恒星周?chē)嬖诤偷厍蝾?lèi)似的行星。銀河系里有幾乎無(wú)限個(gè)(1000億)太陽(yáng),而宇宙里又幾乎有無(wú)限個(gè)銀河系存在。可以想象,總會(huì)有某個(gè)星系里的某顆恒星周?chē)哪愁w行星上會(huì)存在某種生命,甚至某種文明。
那我們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)他們,如何聯(lián)系他們?且慢,我們可以聯(lián)系外星人嗎?萬(wàn)一他們有敵意,怎么辦?那么我向大家推薦一本小說(shuō),科幻作家劉慈欣寫(xiě)的《三體》。
天文學(xué)家造的望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)什么樣?
與其他科學(xué)不一樣的是,天文學(xué)家目前還沒(méi)有能力做實(shí)驗(yàn)。比如,我們能想象做個(gè)實(shí)驗(yàn)讓月亮離地球更遠(yuǎn)點(diǎn),或者把太陽(yáng)挪到銀河系中心去嗎?天文學(xué)家最重要的方法是建造各種望遠(yuǎn)鏡來(lái)觀測(cè),因?yàn)楦鞣N天體和天文現(xiàn)象都會(huì)向外輻射電磁波。
天文學(xué)家建造的望遠(yuǎn)鏡是真正的“高大上”。因?yàn)槲覀冃枰淹h(yuǎn)鏡設(shè)在遠(yuǎn)離城市的地方,避免城市燈光污染,還需要這個(gè)地方海拔較高、氣候較干燥,有利于高質(zhì)量和多時(shí)間的天文觀測(cè)。為了用到各個(gè)天文臺(tái)的不同望遠(yuǎn)鏡,天文學(xué)家需要經(jīng)?!帮w來(lái)飛去”。天文學(xué)家還希望望遠(yuǎn)鏡口徑越大越好,可以收集更多的觀測(cè)信息。目前世界上最大口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡為美國(guó)凱克雙子望遠(yuǎn)鏡,主鏡面直徑為10米。射電望遠(yuǎn)鏡就更巨大了。上海的天馬射電望遠(yuǎn)鏡,直徑65米。正在貴州建設(shè)的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡,是世界最大的單口徑天文望遠(yuǎn)鏡。天文學(xué)家還要把望遠(yuǎn)鏡發(fā)上太空,比如美國(guó)國(guó)家航空航天局發(fā)射的“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡。
想對(duì)將來(lái)希望成為天文學(xué)家的孩子說(shuō)什么?
篇3
【關(guān)鍵詞】航海;天文;過(guò)洋牽星技術(shù);天文航海
航海是人類(lèi)在海上航行,跨越海洋,由一方陸地去到另一方陸地的活動(dòng)。 在從前是一種冒險(xiǎn)行為,因?yàn)槿祟?lèi)的地理知識(shí)有限,彼岸是不可知的世界。
人類(lèi)在新石器時(shí)代晚期就已有航海活動(dòng)。當(dāng)時(shí)中國(guó)大陸制造的一些物品在臺(tái)灣島、大洋洲,以至厄瓜多爾等地均有發(fā)現(xiàn)。公元前4世紀(jì)希臘航海家皮忒阿斯就駕駛舟船從今馬賽出發(fā),由海上到達(dá)易北河口,成為西方最早的海上遠(yuǎn)航。公元前 490年,在波斯與希臘的海戰(zhàn)中,希臘就曾以上百英尺長(zhǎng)的戰(zhàn)艦參戰(zhàn)。中國(guó)漢代已遠(yuǎn)航至印度,把當(dāng)時(shí)羅馬帝國(guó)與中國(guó)聯(lián)系起來(lái)。唐代為擴(kuò)大海外貿(mào)易,開(kāi)辟了海上絲綢之路,船舶遠(yuǎn)航到亞丁灣附近。在當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)條件下,航海是靠山形水勢(shì)及地物為導(dǎo)航標(biāo)志,屬地文航海;而以星辰日月為引航標(biāo)志的,則屬天文航海技術(shù)之一種。
1.我國(guó)航海的歷史發(fā)展
殷商與西周時(shí)期,人們除了會(huì)制造船舶之外,已能制成帆而利用風(fēng)力航行。甲骨文用“凡”代替“帆”,說(shuō)明殷人行船已經(jīng)使用帆,不過(guò),這時(shí)的帆一般主要用在陸地江河航行中。而隨著春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期各國(guó)的海上活動(dòng)興起,人們航海的地理知識(shí)逐漸增加,將中國(guó)東部外測(cè)的不同水劃成“北?!保ń癫澈#?、“東海”(今黃海)、“南海”(今東海)。人們已了解到“百川歸海”并開(kāi)始在沿海巡航。同時(shí),人們?cè)诮雍秃胶_^(guò)程中,逐漸認(rèn)識(shí)了風(fēng),并利用風(fēng)和帆航行。
值得一提的是,春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,海上導(dǎo)航技術(shù)已與天文學(xué)聯(lián)系起來(lái)。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期人們已經(jīng)對(duì)二十八星宿和一些恒星進(jìn)行了定量觀測(cè),并取得了可喜成果,并把海上航行與天文學(xué)相結(jié)合,利用北極星為航行定向。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,磁石“司南”已發(fā)明。但其用途主要用于陸上定位。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期主要以太陽(yáng)和北極星為海上導(dǎo)航標(biāo)志。
三國(guó)兩晉南北朝時(shí)期造船業(yè)發(fā)展的同時(shí),航海知識(shí)與技術(shù)得到了進(jìn)一步的充實(shí)和提高。這一時(shí)期航海技術(shù)有所進(jìn)步,還表現(xiàn)在人們已對(duì)航行所經(jīng)海區(qū)的海岸地形有了初步了解,如對(duì)今南海的珊瑚已有所認(rèn)識(shí),同時(shí)天文導(dǎo)航技術(shù)也已采用。
隋唐五代時(shí)期航海技術(shù)趨于成熟,人們已能熟練運(yùn)用季風(fēng)航行,天文、地理導(dǎo)航水平都有明顯提高,對(duì)潮汐也能進(jìn)一步正確解釋。
唐代,人們已能認(rèn)識(shí)到北起日本海,南至南海的風(fēng)有規(guī)律地到來(lái)和結(jié)束,這種與航行有關(guān)的季風(fēng)成為“信風(fēng)”。義凈正是借著對(duì)南海季風(fēng)、北印度洋及孟加拉灣的季風(fēng)和洋流規(guī)律的認(rèn)識(shí)和利用而乘船到達(dá)東南亞室利佛逝國(guó)而還歸中國(guó)的。同時(shí)唐代人對(duì)海洋氣象有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí),已能利用赤云,暈虹等來(lái)預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)。
唐代天文定位術(shù)的發(fā)展,集中體現(xiàn)在利用仰測(cè)兩地北極星的高度來(lái)確定南北距離變化的大地測(cè)量術(shù)。開(kāi)元年間天文學(xué)家憎一行已可以利用“復(fù)矩”儀器來(lái)測(cè)量北極星距離地面的高度,雖與實(shí)際數(shù)字有一定的差距,但這是世界首次對(duì)子午線的實(shí)測(cè),而且這種測(cè)量術(shù)很可能已經(jīng)在航行中使用。唐代航行者已掌握利用北極星的高度而進(jìn)行定位導(dǎo)航。
兩宋時(shí)期航海技術(shù)的提高,最突出的是指南針的廣泛應(yīng)用。宋以前的航海指引,一般是憑天象、天體識(shí)別方向,夜以星星指路,日倚太陽(yáng)辨向,至北宋時(shí)期,航海技術(shù)開(kāi)始了重大的突破,已能利用指南針航行。而指南針的應(yīng)用,在南宋時(shí)期發(fā)展成羅盤(pán)形構(gòu),隨著精確度不斷提高,應(yīng)用越來(lái)越廣泛,海上航行已逐步依靠指南針指示方向,比北宋時(shí)期更為進(jìn)步。
元代指南針的應(yīng)用更為普遍,也更為精確,已成為海舶必備的航海工具。
明朝的航海技術(shù)主要表現(xiàn)在對(duì)海洋綜合知識(shí)的運(yùn)用以及航行技術(shù)方面有較大的提高與進(jìn)步。
明代指南針的應(yīng)用更為普及與精確。牽星術(shù)來(lái)確定船舶的航行位置。牽星術(shù),乃是當(dāng)時(shí)一種利用天文狀況進(jìn)行測(cè)位的航海技術(shù)。即在船上利用牽星板來(lái)觀察某一星辰的高度,借以確定船只所在的地理位置。特別是在深海中,地形水勢(shì)難以提供有效的識(shí)別,無(wú)所憑依,往往以天象來(lái)確定航位?!多嵑秃胶D》中就附有《過(guò)洋牽星圖》,記錄在印度洋地區(qū)的牽星航海。
清朝前中期的航海技術(shù)雖然沒(méi)有很大創(chuàng)新,基本上繼承前人的傳統(tǒng)方式。但也有一定程度的發(fā)展。指南針的應(yīng)用,普遍使用三針?lè)?,?duì)航海天象觀察、航海地形水勢(shì)都有系統(tǒng)的掌握。
“中國(guó)洋艘,不比西洋呷板,用混天儀、量天尺,較日所出,刻量時(shí)辰,離水分度,即知為某處。”相形之下,中國(guó)的航海技術(shù)已開(kāi)始落后于西方。
2.過(guò)洋牽星技術(shù)的內(nèi)容與使用方法
中國(guó)古代航海所用的天文觀察導(dǎo)航技術(shù)。是指用牽星板測(cè)量所在地的星辰高度,然后計(jì)算出該處的地理緯度,以此測(cè)定船只的具體航向。牽星術(shù)的主要工具是牽星板。牽星板是測(cè)量星體距水平線高度的儀器,其原理相當(dāng)于當(dāng)今的六分儀。通過(guò)牽星板測(cè)量星體高度,可以找到船舶在海上的位置。牽星板共有大小十二塊正方形木板,以一條繩貫穿在木板的中心,觀察者一手持板,手臂向前伸直,另一手持住繩端置于眼前。此時(shí),眼看方板上下邊緣,將下邊緣與水平線取平,上邊緣與被測(cè)的星體重合,然后根據(jù)所用之板屬于幾指,便得出星辰高度的指數(shù)。明代過(guò)洋牽星術(shù)常用的星座包括北辰星、織女星、布司星、水平星、北斗星、華蓋星、燈籠骨星等。
3.天文學(xué)概況
天文學(xué)所研究的對(duì)象涉及宇宙空間中的各種物體,大到月球、太陽(yáng)、行星、恒星、銀河系、河外星系以至整個(gè)宇宙,小到小行星、流星體以至分布在廣袤宇宙空間中的大大小小塵埃粒子。天文學(xué)家把所有這些物體統(tǒng)稱為天體。地球也是一個(gè)天體,不過(guò)天文學(xué)只研究地球的總體性質(zhì)而一般不討論它的細(xì)節(jié)。另外,人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站等人造飛行器的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)也屬于天文學(xué)的研究范圍,可以稱之為人造天體。
宇宙中的天體由近及遠(yuǎn)可分為幾個(gè)層次:(1)太陽(yáng)系天體:包括太陽(yáng)、行星(包括地球)、行星的衛(wèi)星(包括月球)、小行星、彗星、流星體及行星際介質(zhì)等。(2)銀河系中的各類(lèi)恒星和恒星集團(tuán):包括變星、雙星、聚星、星團(tuán)、星云和星際介質(zhì)。(3)河外星系,簡(jiǎn)稱星系,指位于我們銀河系之外、與我們銀河系相似的龐大的恒星系統(tǒng),以及由星系組成的更大的天體集團(tuán),如雙星系、多重星系、星系團(tuán)、超星系團(tuán)等。此外還有分布在星系與星系之間的星系際介質(zhì)。
天文學(xué)還從總體上探索目前我們所觀測(cè)到的整個(gè)宇宙的起源、結(jié)構(gòu)、演化和未來(lái)的結(jié)局,這是天文學(xué)的一門(mén)分支學(xué)科——宇宙學(xué)的研究?jī)?nèi)容。天文學(xué)按照研究的內(nèi)容還可分為天體測(cè)量學(xué)、天體力學(xué)和天體物理學(xué)三門(mén)分支學(xué)科。
天文學(xué)始終是哲學(xué)的先導(dǎo),作為一門(mén)基礎(chǔ)研究學(xué)科,天文學(xué)在不少方面是同人類(lèi)社會(huì)密切相關(guān)的。時(shí)間、晝夜交替、四季變化的嚴(yán)格規(guī)律都須由天文學(xué)的方法來(lái)確定。人類(lèi)已進(jìn)入空間時(shí)代,天文學(xué)為各類(lèi)空間探測(cè)的成功進(jìn)行發(fā)揮著不可替代的作用。
篇4
(公元1686年~1734年)建造了目視天文觀測(cè)時(shí)代的最后一批重要天文臺(tái)。其中德里和齋浦爾的兩座至今存留,每年都吸引著大批的游客。
在印度,現(xiàn)代天文臺(tái)最初出現(xiàn)于英國(guó)殖民統(tǒng)冶時(shí)期。因發(fā)展星等概念和相關(guān)測(cè)量法而名留史冊(cè)的Norman Pogson,曾于1860年~1891年在印度的馬德拉斯天文臺(tái)工作。1868年8月18日,在南印度發(fā)生了一場(chǎng)日全食。當(dāng)時(shí),Pogson在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)了一條屬于某種未知元素的光譜譜線,后來(lái)這種元素被命名為氦。另兩位來(lái)印度觀測(cè)這次日食的天文學(xué)家Janssen和Lockyer,也對(duì)這一發(fā)現(xiàn)表示認(rèn)可。1899年在科代卡那(Kodaikanal,位于印度南部的泰米爾邦?!g者注)建立了一座當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的太陽(yáng)天文臺(tái)。1909年,曾任臺(tái)長(zhǎng)的John EveFshed在這里發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)黑子的Evorshed效應(yīng)。
在天體物理學(xué)作為一門(mén)新興學(xué)科剛剛出現(xiàn)時(shí),一個(gè)印度人——M·N·Saha——做出了一項(xiàng)里程碑式的巨大貢獻(xiàn)。1920年,他明確提出了Saha電離方程,并將其用于解釋恒星光譜。在廣義相對(duì)論被認(rèn)為超越了物理學(xué)主流的年代里,在印度確立了這個(gè)新領(lǐng)域中的一個(gè)傳統(tǒng)研究領(lǐng)域。1943年,P·C·Vaidya對(duì)輻射的恒星提出了Vaidya度量;而到了1955年,A·K·Rayehaudhuri又提出了Rayehaudhuri方程,幾年后,這個(gè)方程成為了證明奇點(diǎn)定理的關(guān)鍵工具。
1947年印度獨(dú)立,此后四分之一個(gè)世紀(jì)里,建立了一些以天體物理學(xué)為主要研究領(lǐng)域的科研機(jī)構(gòu)。幾名在海外接受教育的印度科學(xué)家回到國(guó)內(nèi),成為了發(fā)展新的天體物理學(xué)研究隊(duì)伍的領(lǐng)軍人物。M·K·V Bappu在班加羅爾建立了印度天體物理學(xué)研究所,科代卡那天文臺(tái)如今成為了該所的一個(gè)組成部分。在孟買(mǎi)的塔塔基礎(chǔ)領(lǐng)域研究所(Tata Institute of Fundamental Research)里,射電天文和理論天體物理的研究團(tuán)組在G·Swarup和J·V·Narlikar的領(lǐng)導(dǎo)下日益壯大。1969年,這里的射電天文組建造了Ooty射電望遠(yuǎn)鏡。在班加羅爾的拉曼研究所,在V·Radhakrishnan領(lǐng)導(dǎo)下,也建立了一個(gè)重要的天體物理學(xué)團(tuán)隊(duì)。
現(xiàn)在,除了遍布印度各地的研究機(jī)構(gòu)中的規(guī)模不斷變化的天體物理學(xué)研究團(tuán)組外,在印度還有兩個(gè)完全致力于天體物理學(xué)的主要研究機(jī)構(gòu)——班加羅爾的印度天體物理學(xué)研究所和浦那的印度各大學(xué)聯(lián)合天文學(xué)與天體物理學(xué)中心。在印度各地,還在不斷興建天文學(xué)觀測(cè)設(shè)備。在本文中,我們只能提及最大的射電天文設(shè)備和光學(xué)觀測(cè)設(shè)備。浦那附近的巨型米波射電望遠(yuǎn)鏡擁有30架口徑45米的天線,是米波波段的世界最大的望遠(yuǎn)鏡,由塔塔基礎(chǔ)領(lǐng)域研究所的印度國(guó)家射電天體物理學(xué)中心負(fù)責(zé)管理。喜馬拉雅錢(qián)德拉望遠(yuǎn)鏡是一臺(tái)2米口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,位于喜馬拉雅山區(qū)的Hanle村,海拔高度約4300米,是世界上最優(yōu)良的觀測(cè)點(diǎn)之一。在不久的將來(lái),印度也將在空間天文學(xué)領(lǐng)域取得迅速發(fā)展。印度的第一顆專(zhuān)門(mén)的天文衛(wèi)星Astrosat預(yù)計(jì)將于2013年發(fā)射,它將進(jìn)行多波段觀測(cè)。
篇5
“對(duì)啊,孩兒他爸,今天你就留在家里給孩子過(guò)過(guò)生日吧!”旁邊一位中年婦女附和著說(shuō)了一句,繼而又轉(zhuǎn)變成一種憤怒的語(yǔ)氣,“你天天晚上出去觀察什么星象,有啥用啊?能當(dāng)飯吃嗎?看我們那一畝三分地全都荒蕪了,我一個(gè)弱女子哪干得了??!每天晚上都只留給我一個(gè)冰冷的被窩……”說(shuō)著說(shuō)著竟落下了幾滴眼淚。
“夠了!”男子終于開(kāi)口,“你們懂什么???天象的變化關(guān)系著老百姓的生活……唉!”長(zhǎng)嘆一口氣,男子憤怒地摔門(mén)而出,他討厭妻兒的不理解。
夜,黑沉沉的,北風(fēng)呼呼地刮著,無(wú)情地扎著男子的臉頰。中年男子安靜地走在田間小道上,專(zhuān)注地觀察著天上的星星,這似乎已經(jīng)成為了他的一種習(xí)慣。
不知為什么,這陣子海王星好像偏離了軌道,一直在向天蝎座的方向移動(dòng),要是相撞了那后果可是不堪設(shè)想??!還有,冥王星也不太正常,好像是要引發(fā)一場(chǎng)洪水……
“撲通”一聲,男子忽然被猛地一拽,掉入了一口枯井。井太高了,任憑男子如何努力也無(wú)法爬出井口。她大聲呼救,他依稀記得這附近有一戶人家,現(xiàn)在自己唯一的希望就全寄托在他們身上了。
“旺旺旺……”不遠(yuǎn)處傳來(lái)了狗叫的聲音。他知道自己有救了,更加拼命地呼喚。不久,井上傳來(lái)了一個(gè)壯漢的聲音——
“朋友,你怎么掉到井里去啦?”
“我夜觀天象,一不小心失足落井了?!?/p>
“哈哈哈……”井上傳來(lái)了一陣大笑,讓他覺(jué)得很刺耳,“你怎么只留心天上的東西,而不顧地上的東西呢?”
“朋友,你能不能就我上去呢?”他有點(diǎn)急了。
篇6
當(dāng)夜幕來(lái)臨時(shí),我望著璀璨的星空張開(kāi)了我幻想的翅膀——假如我是天文學(xué)家。
假如我是天文學(xué)家,我會(huì)發(fā)明“神舟”x號(hào)飛向火星,去探索火星的奧秘:火星上有沒(méi)有火星人?那里適合人類(lèi)生活嗎?上面的巖石由什么構(gòu)成?……這一切的秘密我會(huì)一個(gè)個(gè)的揭示給大家看。
假如我是天文學(xué)家,我會(huì)發(fā)明一種“尺”,從各個(gè)角度去測(cè)量宇宙的盡頭里我們地球有多遠(yuǎn)?然后用我的智慧來(lái)數(shù)清天上的星星并給它們?nèi)∶?,看看哪顆星適合我們生活?
假如我是天文學(xué)家,我會(huì)模仿天上的星星的發(fā)光的原理來(lái)制作一個(gè)芯片,將它殖眼瞎的人的大腦,讓璀璨的星空映入他們的思維。讓他們也能欣賞祖國(guó)的美麗景色。
篇7
由于地球的自轉(zhuǎn),在地球上看起來(lái),日月和其它所有的天體似乎都是繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的,因此古希臘人的宇宙觀很自然就是地心說(shuō),該學(xué)說(shuō)的代表人物是畢達(dá)哥拉斯(公元前572年~497年)和亞里士多德(公元前384年~322年)。事實(shí)上,直到今天仍然有很多人認(rèn)為所有的天體都是繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的,因?yàn)檫@是由樸素的經(jīng)驗(yàn)得到的很自然的結(jié)果。我多年前在美國(guó)看到一個(gè)抽樣調(diào)查的結(jié)果,大約一半被調(diào)查的美國(guó)人仍然相信地心說(shuō)。有人在回答調(diào)查的問(wèn)卷時(shí)甚至寫(xiě)道,盡管學(xué)校老師教的是地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),但是地心說(shuō)更加符合他們的經(jīng)驗(yàn)。這告訴我們,盡管經(jīng)驗(yàn)對(duì)于我們認(rèn)識(shí)世界很重要,但是經(jīng)驗(yàn)的直接外推并不一定能夠反映世界的本質(zhì),從經(jīng)驗(yàn)得到的結(jié)論必須經(jīng)受進(jìn)一步的檢驗(yàn)(也就是觀測(cè)或者實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn))。
天文學(xué)家通過(guò)仔細(xì)的天文觀測(cè)逐步發(fā)現(xiàn),行星在天空中的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生逆行。這個(gè)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了當(dāng)時(shí)流行的地心說(shuō)宇宙觀。因此需要建立新的理論模型解釋這個(gè)新的天文觀測(cè)現(xiàn)象。托勒玫(公元90年~168年)提出的模型是“地心說(shuō)+本輪”,也就是對(duì)地心說(shuō)的一次修正,他認(rèn)為行星的逆行是真實(shí)運(yùn)動(dòng),每一個(gè)行星在繞地球運(yùn)動(dòng)的同時(shí),也繞著自己的一個(gè)“本輪”進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。只要賦予每一個(gè)行星一組參數(shù),就可以精確描述當(dāng)時(shí)獲得的每一個(gè)行星的觀測(cè)結(jié)果。但是天文學(xué)家哥白尼(公元1473年~1543年)認(rèn)為需要徹底舊的地心說(shuō)模型而建立一個(gè)全新的日心說(shuō)模型。哥白尼認(rèn)為,行星的逆行是行星和地球都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的視運(yùn)動(dòng),這個(gè)模型也可以精確描述當(dāng)時(shí)的觀測(cè)結(jié)果。從解釋當(dāng)時(shí)已有觀測(cè)結(jié)果這個(gè)角度,無(wú)法判別這兩個(gè)模型哪個(gè)正確,因此需要新的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)這兩個(gè)模型。
第谷(1546年~1601年)的大量天文觀測(cè)發(fā)現(xiàn)地心說(shuō)和日心說(shuō)都不能完全解釋觀測(cè)結(jié)果。他發(fā)現(xiàn)日心說(shuō)不能解釋為什么恒星沒(méi)有視差。(實(shí)際上第谷非常英明地預(yù)言了視差現(xiàn)象。今天我們知道,當(dāng)時(shí)沒(méi)有觀測(cè)到恒星視差的原因是恒星太遠(yuǎn),視差小于當(dāng)時(shí)的觀測(cè)精度所致。)盡管進(jìn)一步人為地修改地心說(shuō)的“本輪”能夠和數(shù)據(jù)相符,但是地心說(shuō)的“本輪”太過(guò)復(fù)雜。于是第谷提出了一種介于地心說(shuō)和日心說(shuō)之間的宇宙體系,簡(jiǎn)稱第谷體系,這一體系認(rèn)為地球靜居宇宙的中心,行星繞日運(yùn)動(dòng),而太陽(yáng)則率行星繞地球運(yùn)行。
和第谷同時(shí)代的開(kāi)普勒(1571年~1630年)相信日心說(shuō),但是開(kāi)普勒當(dāng)時(shí)并沒(méi)有掌握最好的觀測(cè)資料,因此在第谷去世之前無(wú)法驗(yàn)證和發(fā)展日心說(shuō)。第谷盡管和開(kāi)普勒的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)不同,但在去世前還是把觀測(cè)資料都交給了他。開(kāi)普勒仔細(xì)分析了第谷的觀測(cè)資料,發(fā)現(xiàn)只需要把日心說(shuō)的圓軌道修改成橢圓軌道,而太陽(yáng)處于所有行星的橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)(開(kāi)普勒第一定律),這樣就能夠解釋行星運(yùn)動(dòng)的全部觀測(cè)資料,并根據(jù)觀測(cè)資料建立了行星運(yùn)動(dòng)的另外兩個(gè)定律,第一次用簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)公式描述了行星的運(yùn)動(dòng)。開(kāi)普勒三大定律的發(fā)現(xiàn)確立了日心說(shuō)基本思想的正確性,并且對(duì)日心說(shuō)進(jìn)行了重要的修改,能夠精確描述當(dāng)時(shí)對(duì)行星的所有觀測(cè)結(jié)果,是人類(lèi)認(rèn)識(shí)宇宙的重大突破,使得人類(lèi)明確地認(rèn)識(shí)到人類(lèi)居住的地球不是宇宙的中心。
牛頓和愛(ài)因斯坦理論的誕生
盡管開(kāi)普勒定律能夠很好地描述當(dāng)時(shí)的天文觀測(cè),但是就嚴(yán)格的意義上講,開(kāi)普勒定律仍然不是科學(xué)規(guī)律,因?yàn)殚_(kāi)普勒并沒(méi)有說(shuō)明為什么會(huì)有開(kāi)普勒定律,也不能通過(guò)更加基本的規(guī)律推導(dǎo)出開(kāi)普勒定律,因此開(kāi)普勒定律只能是基于當(dāng)時(shí)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)所整理歸納出的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。
牛頓(1643年~1727年)在他的力學(xué)三大定律的基礎(chǔ)上,可以用萬(wàn)有引力定律解釋和推導(dǎo)出開(kāi)普勒定律。開(kāi)普勒第一定律表明行星和太陽(yáng)之間必須有引力作用(也就是萬(wàn)有引力的體現(xiàn)),開(kāi)普勒第二定律就是牛頓第三定律(相當(dāng)于動(dòng)量守恒)的表現(xiàn),而開(kāi)普勒第三定律則可以使用牛頓第二定律加上萬(wàn)有引力定律定量地推導(dǎo)出來(lái)。因此牛頓的萬(wàn)有引力定律上升到了科學(xué)規(guī)律的層面,能夠清楚地解釋已有的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。既然是科學(xué)規(guī)律,就必須能夠做出預(yù)言,并經(jīng)受新的經(jīng)驗(yàn)(觀測(cè)或者實(shí)驗(yàn))檢驗(yàn)和驗(yàn)證。
伽利略(1564年~1641年)于1609年發(fā)明了天文望遠(yuǎn)鏡,從此天文學(xué)家對(duì)宇宙的觀測(cè)進(jìn)入到了一個(gè)全新的時(shí)代,對(duì)行星運(yùn)動(dòng)觀測(cè)的精度也大大提高。他們發(fā)現(xiàn)有些行星的運(yùn)動(dòng)軌道并不是嚴(yán)格地遵循牛頓萬(wàn)有引力定律的預(yù)言,這些偏離被稱為軌道的“攝動(dòng)”。如果相信牛頓萬(wàn)有引力定律的正確性,那么觀測(cè)到的攝動(dòng)就只能解釋為尚未發(fā)現(xiàn)的行星引力造成的。天文學(xué)家們根據(jù)牛頓定律計(jì)算天王星軌道的攝動(dòng),于1843年~1846年預(yù)言了海王星的位置。海王星于1846年9月23日被發(fā)現(xiàn)(此時(shí)牛頓已經(jīng)逝世一個(gè)多世紀(jì)了),這是牛頓定律的偉大勝利,也從此徹底確立了牛頓定律的正確性。因此牛頓的萬(wàn)有引力定律就成為了廣為接受的科學(xué)規(guī)律,也是現(xiàn)代自然科學(xué)的第一個(gè)理論體系。
當(dāng)然,伽利略對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是發(fā)明了天文望遠(yuǎn)鏡,他也是早期顯微鏡的重要研究者。實(shí)際上牛頓第一定律(也就是慣性定律)就源于伽利略的相對(duì)性原理,也就是在封閉的勻速直線運(yùn)動(dòng)的車(chē)?yán)餆o(wú)法知道自己在運(yùn)動(dòng)。牛頓第二定律的基本思想來(lái)源于伽利略的假想斜坡滾動(dòng)實(shí)驗(yàn)(假設(shè)一個(gè)球在一個(gè)斜坡上往下滾,那么斜坡的坡度越小,球滾動(dòng)的加速度就越小。如果斜坡沒(méi)有任何阻力,當(dāng)斜坡完全變平時(shí),球就會(huì)一直勻速滾下去)。而萬(wàn)有引力定律的靈感很可能不是來(lái)自于牛頓被樹(shù)上落下的蘋(píng)果砸中,而是傳說(shuō)中的伽利略比薩斜塔實(shí)驗(yàn),或者在其它某個(gè)塔的實(shí)驗(yàn),或者伽利略的假想斜坡實(shí)驗(yàn)。所以伽利略才是真正意義上的科學(xué)研究鼻祖。但是牛頓并不是一個(gè)拿來(lái)主義者,更不是今天我們經(jīng)常見(jiàn)到的學(xué)術(shù)剽竊者。恰恰相反,牛頓是一個(gè)集大成者,他把當(dāng)時(shí)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納和大幅度的提升,從而發(fā)現(xiàn)了新的科學(xué)規(guī)律并形成了一套理論體系。
盡管牛頓的萬(wàn)有引力定律取得了巨大的成功,可以說(shuō)建立了現(xiàn)代自然科學(xué),但是牛頓的理論不能完全解釋更加精確的天文觀測(cè)所發(fā)現(xiàn)的水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng),因此牛頓的理論需要進(jìn)行修正。事實(shí)上,牛頓的理論并不能回答引力的本質(zhì)這一深刻的問(wèn)題,也不能解釋為什么引力的作用是瞬時(shí)發(fā)生的。
愛(ài)因斯坦(1879年~1955年)的廣義相對(duì)論認(rèn)為引力的本質(zhì)是質(zhì)量引起時(shí)空彎曲,任何物體(包括沒(méi)有質(zhì)量的光子)在彎曲的時(shí)空中的運(yùn)動(dòng)就等同于受引力作用的運(yùn)動(dòng),而引力作用不是瞬時(shí)的,而是以光速傳播的,牛頓定律僅僅是極低速和極弱引力場(chǎng)的近似。廣義相對(duì)論的精確計(jì)算不僅能夠完全解釋水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng),而且預(yù)言了遙遠(yuǎn)恒星的光線經(jīng)過(guò)太陽(yáng)附近時(shí)的引力偏折。愛(ài)丁頓于1919年在日全食時(shí)觀測(cè)的結(jié)果和廣義相對(duì)論的預(yù)言一致,而比牛頓理論的預(yù)言大了一倍,這證明了愛(ài)因斯坦理論的正確性。此外,在此之后大量的天文觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn),都驗(yàn)證了廣義相對(duì)論的正確性。因此廣義相對(duì)論是比牛頓定律更加基本,當(dāng)然也更加精確的科學(xué)規(guī)律。
現(xiàn)代自然科學(xué)研究方法的建立
通過(guò)太陽(yáng)系行星運(yùn)動(dòng)的研究,可以總結(jié)出天文學(xué)研究方法的幾個(gè)階段:
1、經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?。古希臘人的宇宙觀,也就是地心說(shuō),是當(dāng)時(shí)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。而行星的逆行表明經(jīng)驗(yàn)?zāi)P痛嬖谥囌`。
2、唯象模型。托勒玫的本輪說(shuō)和哥白尼的日心說(shuō)基于一定的觀測(cè)結(jié)果,但行星運(yùn)動(dòng)的精確觀測(cè)逐漸發(fā)現(xiàn)唯象模型存在問(wèn)題,這個(gè)模型與第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)不能完全符合。
3、經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。開(kāi)普勒三定律是哥白尼唯象模型的改進(jìn),把哥白尼的唯象模型提升為數(shù)學(xué)規(guī)律,但是仍然不能回答為什么是這樣。
4、科學(xué)規(guī)律。牛頓的萬(wàn)有引力定律,將開(kāi)普勒定律提升為科學(xué)規(guī)律。天文學(xué)家在牛頓定律的指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)了新的行星,這也驗(yàn)證了這一規(guī)律的正確性。牛頓定律能夠回答為什么天體是這樣運(yùn)動(dòng)的,但仍然不能解釋引力的本質(zhì),也同樣不能解釋水星近日點(diǎn)的反常進(jìn)動(dòng)。
篇8
天文學(xué)家們成功測(cè)定了7 300萬(wàn)光年之外一個(gè)超大黑洞的質(zhì)量,測(cè)量數(shù)據(jù)顯示這個(gè)黑洞的質(zhì)量約為6.64億倍太陽(yáng)質(zhì)量。此次測(cè)量達(dá)成了史無(wú)前例的高精確度。天文學(xué)家們表示,這項(xiàng)工作將幫助他們確定宇宙中大型星系的命運(yùn),幫助他們以更高的精度測(cè)定另一組關(guān)鍵數(shù)據(jù),即黑洞所在星系的總質(zhì)量和黑洞本身質(zhì)量的比值。
2科學(xué)家或發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞形成秘密
一項(xiàng)最新研究成果顯示,超大質(zhì)量黑洞周?chē)嬖诘哪撤N暗物質(zhì)可能形成一種奇怪的時(shí)空隧道。長(zhǎng)期以來(lái),許多科幻作品中都存在這種事物。物理學(xué)家的研究成果詳細(xì)介紹了黑洞噴射物形成的旋渦狀磁場(chǎng)可能將暗物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N負(fù)能量狀態(tài)。從理論上講,這可能是形成一個(gè)穩(wěn)定蟲(chóng)洞的最佳條件,也暗示了星系旅行的可能性。
3三顆行星似地球 人類(lèi)或有望移居
一個(gè)國(guó)際科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了三顆類(lèi)似地球的行星,是至今最有可能在太陽(yáng)系以外存在生命的星球,也是目前最有移居潛質(zhì)的星球??茖W(xué)家說(shuō),這是第一次在太陽(yáng)系以外發(fā)現(xiàn)可能有生物的痕跡,而且體積與地球相似。參與研究的美國(guó)麻省理工學(xué)院博士威特表示:“這次發(fā)現(xiàn)有如天文科學(xué)界中頭獎(jiǎng)?!?/p>
4中國(guó)首臺(tái)空間3D打印機(jī)
中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院對(duì)外宣布,經(jīng)過(guò)2年努力,由該院和中科院空間應(yīng)用工程技術(shù)中心共同研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)空間3D打印機(jī),已經(jīng)在法國(guó)波爾多成功完成拋物線失重飛行試驗(yàn),并在微重環(huán)境下完成3D打印。本次試驗(yàn)驗(yàn)證了微重力環(huán)境下3D打印裝備的關(guān)鍵技術(shù)與工藝,實(shí)現(xiàn)了2種材料、3類(lèi)工藝參數(shù)和4種模型的微重力打印,成功獲取了微重力環(huán)境對(duì)3D打印工藝參數(shù)影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為我國(guó)2020年完成空間站建造及后期運(yùn)營(yíng)奠定了基礎(chǔ)。
5科學(xué)家發(fā)現(xiàn)能瞬間變成固體的液體物質(zhì)
英國(guó)科學(xué)家最新研制了一種膠體物質(zhì),當(dāng)放在瓶子中用力搖動(dòng)時(shí),可從液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w,放置一會(huì)兒又能轉(zhuǎn)變成液體。研究小組還未發(fā)現(xiàn)這種新型膠體的明確應(yīng)用,但是他們認(rèn)為它具有許多潛在的用途,例如:用于制造口香糖等。人們通過(guò)食用這種口香糖,將避免街道出現(xiàn)硬化的口香糖粘黏物,未來(lái)“膠體口香糖”變干之后可以轉(zhuǎn)變成液態(tài),很容易從路面上清除。
6“活晶體”可恢復(fù)視覺(jué)能力
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球大約有2.85億人存在視力障礙,科學(xué)家利用干細(xì)胞生成幾種關(guān)鍵性眼部組織的方法成功恢復(fù)了兔子的視覺(jué)能力,這將為未來(lái)恢復(fù)人類(lèi)視力帶來(lái)希望,有望以相同的方式治療視力障礙人群??茖W(xué)家表示,他們的研究工作不僅在于培育治療眼睛其他區(qū)域的細(xì)胞,還將有助于未來(lái)實(shí)現(xiàn)人類(lèi)臨床前眼移植,恢復(fù)視覺(jué)功能。
7虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或可治療被迫害妄想癥
隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷成熟,相關(guān)應(yīng)用已從娛樂(lè)業(yè)逐步擴(kuò)展到醫(yī)療等領(lǐng)域。英國(guó)一個(gè)團(tuán)隊(duì)就嘗試在這項(xiàng)技術(shù)輔助下為被迫害妄想癥患者提供治療,并取得不錯(cuò)效果。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能營(yíng)造一些被迫害妄想癥患者日常比較害怕的場(chǎng)景,例如地鐵站等,并讓患者與其中的虛擬角色交流,從而幫助他們克服心理障礙。
篇9
一 耶律楚材與丘處機(jī)在中亞的天文活動(dòng)
有關(guān)耶律楚材與丘處機(jī)這兩位著名人物在中亞的天文學(xué)活動(dòng)的記載,是頗為重要的背景材料。它們表明,元代中國(guó)與伊斯蘭天文學(xué)的接觸,在忽必烈時(shí)代的到來(lái)之前,早巳非常活躍地進(jìn)行著。
耶律楚材(1189---1243)本為契丹人,遼朝皇室的直系子孫,先仕于金,后應(yīng)召至蒙古,于1219年作為成吉思汗的星占學(xué)和醫(yī)學(xué)顧問(wèn),隨大軍遠(yuǎn)征西域。在西征途中,他與伊斯蘭天文學(xué)家就月蝕問(wèn)題發(fā)生爭(zhēng)論,《元史·耶律楚材傳》載其事云:“西域歷人奏:五月望,夜月當(dāng)蝕;楚材曰否,卒不蝕。明年十月,楚材言月當(dāng)蝕;西域人曰不蝕,至期果蝕八分。”
此事發(fā)生于成吉思汗出發(fā)西征之第二年即1220年,這可由《元史·歷志一》中“庚辰歲,太祖西征,五月望,月蝕不效……”的記載推斷出來(lái)?!?〕發(fā)生的地點(diǎn)為今烏茲別克共和國(guó)境內(nèi)的撒馬爾罕(Smarkand)〔2〕,這可由耶律楚材自撰的西行記錄《西游錄》(向達(dá)校注,中華書(shū)局1981年版)中的行蹤推斷出來(lái)。
耶律楚材在中國(guó)傳統(tǒng)天文學(xué)方面造詣?lì)H深。元初承用金代《大明歷》,不久誤差屢現(xiàn),上述1220年五月“月蝕不效”即為一例。為此耶律楚材作《西征庚午元?dú)v》(載于《元史·歷志》之五至六),其中首次處理了因地理經(jīng)度之差造成的時(shí)間差,這或許可以看成西方天文學(xué)方法在中國(guó)傳統(tǒng)天文體系中的影響之一例——因?yàn)榈乩斫?jīng)度差與時(shí)間差的問(wèn)題在古希臘天文學(xué)中早已能夠處理,在與古希臘天文學(xué)一脈相承的伊斯蘭天文學(xué)中也是如此。
據(jù)另外的文獻(xiàn)記載,耶律楚材本人也通曉伊斯蘭歷法。元陶宗儀《南村輟耕錄》卷九“麻答把歷”條云:“耶律文正工于星歷、筮卜、雜算、內(nèi)算、音律、儒釋。異國(guó)之書(shū),無(wú)不通究。嘗言西域歷五星密于中國(guó),乃作《麻答把歷》,蓋回鶻歷名也?!甭?lián)系到耶律楚材在與“西域歷人”兩次爭(zhēng)論比試中都占上風(fēng)一事,可以推想他對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)的天文學(xué)方法和伊斯蘭天文學(xué)方法都有了解,故能知己知彼,穩(wěn)操勝算。
約略與耶律楚材隨成吉思汗西征的同時(shí),另一位著名的歷史人物丘處機(jī)(1148—1227)也正在他的中亞之行途中。他是奉召前去為成吉思汗講道的。丘處機(jī)于1221年歲末到達(dá)撒馬爾罕,幾乎可以說(shuō)與耶律楚材接踵而至。丘處機(jī)在該城與當(dāng)?shù)靥煳膶W(xué)家討論了這年五月發(fā)生的日偏食(公歷5月23日),《長(zhǎng)春真人西游記》卷上載其事云:
至邪米思干(按即撒馬爾罕)……時(shí)有算歷·者在旁,師(按指丘處機(jī))因問(wèn)五月朔日食事。其人云:此中辰時(shí)食至六分止。師曰:前在陸局河時(shí),午刻見(jiàn)其食既;又西南至金山,人言巳時(shí)食至七分。
此三處所見(jiàn)各不同?!越窳现?,蓋當(dāng)其下即見(jiàn)其食既,在旁者則千里漸殊耳。正如以扇翳燈,扇影所及,無(wú)復(fù)光明,其旁漸遠(yuǎn),則燈光漸多矣。
丘處機(jī)此時(shí)已73歲高齡,在萬(wàn)里征途中仍不忘考察天文學(xué)問(wèn)題,足見(jiàn)他在這方面興趣之大。他對(duì)日食因地理位置不同而可見(jiàn)到不同食分的解釋和比喻,也完全正確。
耶律楚材與丘處機(jī)都在撒馬爾罕與當(dāng)?shù)靥煳膶W(xué)家接觸和交流,這一事實(shí)看來(lái)并非偶然。150年之后,此地成為新興的帖木兒王朝的首都,到烏魯伯格(Ulugh Beg)即位時(shí),此地建起了規(guī)模宏大的天文臺(tái)(1420),烏魯伯格親自主持其事,通過(guò)觀測(cè),編算出著名的《烏魯伯格天文表》——其中包括西方天文學(xué)史上自托勒密(Ptolemy)之后千余年間第一份獨(dú)立的恒星表?!?〕故撒馬爾罕當(dāng)?shù)?,似乎長(zhǎng)期存在著很強(qiáng)的天文學(xué)傳統(tǒng)。
二 馬拉蓋天文臺(tái)上的中國(guó)學(xué)者是誰(shuí)
公元13世紀(jì)中葉,成吉思汗之孫旭烈兀(Hulagu,或作Hulegu)大舉西征,于1258年攻陷巴格達(dá),阿拔斯朝的哈里發(fā)政權(quán)崩潰,伊兒汗王朝勃然興起。在著名伊斯蘭學(xué)者納速拉丁·圖思(Nasir al-Din al-Tusi)的襄助之下,旭烈兀于武功極盛后大興文治。伊兒汗朝的首都馬拉蓋(Maragha,今伊朗西北部大不里士城南)建起了當(dāng)時(shí)世界第一流的天文臺(tái)(1259),設(shè)備精良,規(guī)模宏大,號(hào)稱藏書(shū)四十余萬(wàn)卷。馬拉蓋天文臺(tái)一度成為伊斯蘭世界的學(xué)術(shù)中心,吸引了世界各國(guó)的學(xué)者前去從事研究工作。
被譽(yù)為“科學(xué)史之父”的薩頓博士(C.Sarton)在他的《科學(xué)史導(dǎo)論》中提出,馬拉蓋天文臺(tái)上曾有一位中國(guó)學(xué)者參加工作。〔4〕此后這一話題常被西方學(xué)者提起。但這位中國(guó)學(xué)者的姓名身世至今未能考證出來(lái)。
薩頓之說(shuō),實(shí)出于多桑(C.M.D’Ohsson)《蒙古史》,此書(shū)中說(shuō)曾有中國(guó)天文學(xué)家隨旭烈兀至波斯,對(duì)馬拉蓋天文臺(tái)上的中國(guó)學(xué)者則僅記下其姓名音譯(Fao-moun-dji)?!?〕由于此人身世無(wú)法確知,其姓名究竟原是哪三個(gè)漢字也就只能依據(jù)譯音推測(cè),比如李約瑟著作中采用“傅孟吉”三字?!?〕
再追溯上去,多桑之說(shuō)又是根據(jù)一部波斯文的編年史《達(dá)人的花園》而來(lái)。此書(shū)成于1317年,共分九卷,其八為《中國(guó)史》。書(shū)中有如下一段記載:
直到旭烈兀時(shí)代,他們(中國(guó))的學(xué)者和天文家才隨同他一同來(lái)到此地(伊朗)。其中號(hào)稱“先生”的屠密遲,學(xué)者納速拉丁·圖思奉旭烈兀命編《伊兒汗天文表》時(shí)曾從他學(xué)習(xí)中國(guó)的天文推步之術(shù)。又,當(dāng)伊斯蘭君主合贊汗(Ghazan Mahmad Khan)命令纂輯(被贊賞的合贊史》時(shí),拉施德丁(Rashid al-Din)丞相招致中國(guó)學(xué)者名李大遲及倪克孫,他們兩人都深通醫(yī)學(xué)、天文及歷史,而且從中國(guó)隨身帶來(lái)各種這類(lèi)書(shū)籍,并講述中國(guó)紀(jì)年,年數(shù)及甲子是不確定的。〔7〕
關(guān)于馬拉蓋天文臺(tái)的中國(guó)學(xué)者,上面這段記載是現(xiàn)在所能找到的最早史料?!巴烂苓t”、“李大遲”、“倪克孫”都是根據(jù)波斯文音譯懸擬的漢文姓名,具體為何人無(wú)法考知?!巴烂苓t”當(dāng)即前文的“傅孟吉”——編成《伊兒汗天文表》正是納速拉丁·圖思在馬拉蓋天文臺(tái)所完成的最重要業(yè)績(jī)。由此還可知《伊兒汗天文表》(又稱《伊兒汗歷數(shù)書(shū)》,波斯文原名作Zij11-Khani)中有著中國(guó)天文學(xué)家的重要貢獻(xiàn)在內(nèi)。
最后還可知,由于異國(guó)文字的輾轉(zhuǎn)拼寫(xiě),人名發(fā)音嚴(yán)重失真。要確切考證出“屠密遲”或“傅孟吉”究竟是誰(shuí),恐怕只能依賴漢文新史料的發(fā)現(xiàn)。
三 雙語(yǔ)的天文學(xué)文獻(xiàn)
李約瑟曾引用瓦格納(Wagner)的記述,談到昔日保存在俄國(guó)著名的普耳科沃天文臺(tái)的兩份手抄本天文學(xué)文獻(xiàn)。兩份抄本的內(nèi)容是一樣的,皆為從1204年開(kāi)始的日、月、五大行星運(yùn)行表,寫(xiě)就年代約在1261年。值得注意的是兩份抄本一份為阿拉伯文(波斯文),一份則為漢文。1261年是忽必烈即位的第二年,李約瑟猜測(cè)這兩份抄本可能是札馬魯丁(詳下文)和郭守敬合作的遺物。但因普耳科沃天文臺(tái)在第二次世界大戰(zhàn)中曾遭焚毀,李氏只能“希望這些手抄本不致成為灰燼”〔8〕。
在此之前,薩頓曾報(bào)道了另一件這時(shí)期的雙語(yǔ)天文學(xué)文獻(xiàn)。這是由伊斯蘭天文學(xué)家撒馬爾罕第(Ata ibn Ahmad al-Samarqandi)于1362年為元朝一王子撰寫(xiě)的天文學(xué)著作,其中包括月球運(yùn)動(dòng)表。手稿原件現(xiàn)存巴黎,薩頓還發(fā)表了該件的部分書(shū)影,從中可見(jiàn)此件阿拉伯正文旁附有蒙文旁注,標(biāo)題頁(yè)則有漢文?!?〕此元朝的蒙古王子據(jù)說(shuō)是成吉思汗和忽必烈的直系后裔阿刺忒納?!?0〕這件文獻(xiàn)中的天文學(xué)內(nèi)容則尚未見(jiàn)專(zhuān)題研究問(wèn)世。
四 札馬魯丁以及他送來(lái)的七件西域儀器
元世祖忽必烈登位后第七年(1267),伊斯蘭天文學(xué)家札馬魯丁進(jìn)獻(xiàn)西域天文儀器七件。七儀的原名音譯、意譯、形制用途等皆載于《元史·天文志》,曾引起中外學(xué)者極大的研究興趣。由于七儀實(shí)物早已不存,故對(duì)于各儀的性質(zhì)用途等,學(xué)者們的意見(jiàn)并不完全一致。茲簡(jiǎn)述七儀原名音譯、意譯(據(jù)《元史·天文志》)、哈特納(W.Hartner)所定阿拉伯原文對(duì)音,并略述主要研究文獻(xiàn)之結(jié)論,依次如下:
1.“咱禿哈刺吉(Dhatu al-halaq-i),漢言混天儀也?!崩罴s瑟認(rèn)為是赤道式渾儀,中國(guó)學(xué)者認(rèn)為應(yīng)是黃道渾儀〔11〕,是古希臘天文學(xué)中的經(jīng)典觀測(cè)儀器。
2.“咱禿朔八臺(tái)(Dhatu’sh-shu‘batai),漢言測(cè)驗(yàn)周天星曜之器也?!敝型鈱W(xué)者都傾向于認(rèn)為即托勒密(Ptolemy)在《至大論》(Almagest)中所說(shuō)的長(zhǎng)尺(Organon parallacticon)?!?2〕
3.“魯哈麻亦渺凹只(Rukhamah-i-mu‘—wajja),漢言春秋分晷影堂?!庇脕?lái)測(cè)求春、秋分準(zhǔn)確時(shí)刻的儀器,與一座密閉的屋子(僅在屋脊正東西方向開(kāi)有一縫)連成整體。
4.“魯哈麻亦木思塔余(Rukhamah-i-mustawiya),漢言冬夏至晷影堂也?!睖y(cè)求冬、夏至準(zhǔn)確時(shí)刻的儀器,與上儀相仿,也與一座屋子(屋脊正南北方向開(kāi)縫)構(gòu)成整體。
5.“苦來(lái)亦撒麻(Kura-i-sama’),漢言渾天圖也?!敝型鈱W(xué)者皆無(wú)異議,即中國(guó)與西方古代都有的天球儀。
6.“苦來(lái)亦阿兒子(Kura-i-ard),漢言地理志也?!奔吹厍騼x,學(xué)者也無(wú)異議。
7.“兀速都兒刺(al-Ustulab),漢言定晝夜時(shí)刻之器也?!睂?shí)即中世紀(jì)在阿拉伯世界與歐洲都十分流行的星盤(pán)(astrolabe)。
上述七儀中,第1、2、5、6皆為在古希臘天文學(xué)中即已成型并采用者,此后一直承傳不絕,阿拉伯天文學(xué)家亦繼承之;第3、4兩種有著非常明顯的阿拉伯特色;第7種星盤(pán),古希臘已有之,但后來(lái)成為中世紀(jì)阿拉伯天文學(xué)的特色之一——阿拉伯匠師制造的精美星盤(pán)而久負(fù)盛名。如此淵源的七件儀器傳人中土,意義當(dāng)然非常重大。
札馬魯丁進(jìn)獻(xiàn)七儀之后四年,忽必烈下令在上都(今內(nèi)蒙古多倫縣東南境內(nèi))設(shè)立回回司天臺(tái)(1271),并令札馬魯丁領(lǐng)導(dǎo)司天臺(tái)的工作。及至元亡,明軍占領(lǐng)上都,將回回司天臺(tái)主要人員征召至南京為明朝服務(wù),但是該臺(tái)上的西域儀器下落,卻迄今未見(jiàn)記載。由于元大都太史院的儀器都曾運(yùn)至南京,故有的學(xué)者推測(cè)上都回回司天臺(tái)的西域儀器也可能曾有過(guò)類(lèi)似經(jīng)歷。但據(jù)筆者的看法,兩座晷影堂以及長(zhǎng)尺之類(lèi),搬運(yùn)遷徙的可能性恐怕非常之小。
這位札馬魯丁是何許人,學(xué)者們迄今所知甚少。國(guó)內(nèi)學(xué)者基本上傾向于接受李約瑟的判斷,認(rèn)為札馬魯丁原是馬拉蓋天文臺(tái)上的天文學(xué)家,奉旭烈兀汗或其繼承人之派,來(lái)為元世祖忽必烈(系旭烈兀汗之兄)效力的?!?3〕最近有一項(xiàng)研究則提出:札馬魯丁其人就是拉施特(即本文前面提到的“拉施德丁丞相”)《史集》(Jami al-Tawatikh)中所說(shuō)的Jamal al-Din(札馬刺丁),此人于1249—1252年間來(lái)到中土,效力于蒙哥帳下,后來(lái)轉(zhuǎn)而為忽必烈服務(wù),忽必烈登大汗之位后,又將札馬魯丁派回伊兒汗國(guó),去馬拉蓋天文臺(tái)參觀學(xué)習(xí),至1267年方始帶著馬拉蓋天文臺(tái)上的新成果(七件西域儀器,還有《萬(wàn)年歷》)回到忽必烈宮廷(事見(jiàn) 李迪撰《納速拉丁與中國(guó)》,載《中國(guó)科技史料》11卷4期,1990)。
五 回回司天臺(tái)上的異域天文學(xué)書(shū)籍
上都的回回司天臺(tái),既與伊兒汗王朝的馬拉蓋天文臺(tái)有親緣關(guān)系,又由伊斯蘭天文學(xué)家札馬魯丁領(lǐng)導(dǎo),且專(zhuān)以進(jìn)行伊斯蘭天文學(xué)工作為任務(wù),則它在伊斯蘭天文學(xué)史上,無(wú)疑占有相當(dāng)重要的地位——它可以視為馬拉蓋天文臺(tái)與后來(lái)帖木兒王朝的撒馬爾罕天文臺(tái)之間的中途站。而它在歷史上華夏天文學(xué)與伊斯蘭天文學(xué)交流方面的重要地位,只要指出下面這件事就足以見(jiàn)其一斑:
至元十年(1273)閏六月十八日,太保傳,奉圣旨:“回回、漢兒兩個(gè)司天臺(tái),都交秘書(shū)監(jiān)管者?!薄?4〕
兩個(gè)所持天文學(xué)體系完全不同的天文臺(tái),由同一個(gè)上級(jí)行政機(jī)關(guān)——秘書(shū)監(jiān)來(lái)領(lǐng)導(dǎo),這在世界天文學(xué)史上也是極為罕見(jiàn)(如果不是僅見(jiàn)的話)的有趣現(xiàn)象。
可惜的是,對(duì)于這樣一座具有特殊地位和意義的天文臺(tái),我們今天所知的情況卻非常有限。在這些有限的信息中,特別值得注意的是元代《秘書(shū)監(jiān)志》中記載的一份藏書(shū)目錄——這些書(shū)籍都曾收藏在回回司天臺(tái)中,書(shū)目中天文數(shù)學(xué)部分共13種著作,茲錄如下:1.兀忽列的《四擘算法段數(shù)》十五部。2.罕里速窟《允解算法段目》三部。3.撒唯那罕答昔牙《諸般算法段目并儀式》十七部。4.麥者思的《造司天儀式》十五部。5.阿堪《訣斷諸般災(zāi)福》 部。6.藍(lán)木立《占卜法度》 部。7.麻塔合立《災(zāi)福正義》 部。8.海牙剔《窮歷法段數(shù)》七部。9.呵些必牙《諸般算法》八部。10.《積尺諸家歷》四十八部。11.速瓦里可瓦乞必《星纂》四部。12.撒那的阿刺忒《造渾儀香漏》八部。13.撒非那《諸般法度纂要》十二部?!?5〕這里的“部”大體上就是“卷”。第5、6、7三種的部數(shù)數(shù)目空缺;由“本臺(tái)見(jiàn)合用經(jīng)書(shū)一百九十五部”減去其余10種的部數(shù)總和,可知此三種書(shū)共有58"部”。
這些書(shū)是用什么文字寫(xiě)成的,尚未見(jiàn)明確記載。雖然不能完全排除它們是中文書(shū)籍的可能性,但筆者認(rèn)為它們更可能是波斯文或阿拉伯文的;它們很有可能就是札馬魯丁從馬拉蓋天文臺(tái)帶來(lái)的。
由于上述書(shū)目中音譯的人名和意譯的書(shū)名都很難確切還原成原文,因此這13種著作的證認(rèn)工作尚無(wú)多大進(jìn)展。方豪認(rèn)為第1種就是著名的歐幾里得(Euclides)《幾何原本》,“十五部”也恰與《幾何原本》的15卷吻合(方豪《中西交通史》,岳麓書(shū)社1987年版),這個(gè)判斷可信。還有人認(rèn)為書(shū)目中第4種可能是托勒密(Ptolemy)《至大論》〔16〕,似不可信;因《造司天儀式》顯然是講天文儀器制造的,但《至大論》中并不講儀器制造,況且《至大論》全書(shū)13卷,也與“十五部”之?dāng)?shù)不合。
六 伊斯蘭天文學(xué)對(duì)郭守敬及其儀器有無(wú)影響
篇10
張衡從小就愛(ài)好天文,具有刻苦鉆研的精神。
東漢少年時(shí)立志“讀萬(wàn)卷書(shū),行萬(wàn)里路”。17歲時(shí)離鄉(xiāng)游學(xué),求師訪友,考察天下,曾“入京師,觀太學(xué),遂通五經(jīng),貫六藝”,積累了豐富的知識(shí),能夠抵制當(dāng)時(shí)的迷信虛偽,科學(xué)的解釋自然現(xiàn)象。
張衡從小立志高遠(yuǎn),不耽于安樂(lè),而是在艱難中刻苦自學(xué),堅(jiān)韌不撥,自勵(lì)上進(jìn)。在成長(zhǎng)過(guò)程中,家學(xué)的熏陶,祖父的品行業(yè)績(jī)起到垂范作用,對(duì)張衡后來(lái)成為一位偉大的科學(xué)家有著巨大的影響,后二人同被列傳于《后漢書(shū)》,名垂史冊(cè)。
張衡品行高潔、才識(shí)卓著,是擔(dān)任太史令的最佳人選。而張衡生平本著“不患位之不尊,而患德之不崇;不恥祿之不厚,而恥智之不博”的自誡,淡泊名利。雖然太史令僅是中級(jí)官員,俸祿并非十分豐厚,但張衡對(duì)能學(xué)以致用、進(jìn)一步開(kāi)拓天文研究領(lǐng)域的職務(wù)十分滿意。
(來(lái)源:文章屋網(wǎng) )
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