傍晚时分,我们头顶上的天空万里无云,渐渐变黑。我们站在空旷的室外眺望天空,那里闪烁着不计其数的微小光点,如同一闪一闪的萤火虫,也许还能看到高挂在树梢上的镰刀弯月。
你一定想知道,我们头顶上闪闪发亮的星河是什么,它们都是和太阳一样的恒星吗?还是和地球一样的行星?或是其他天体?它们距离我们多远?如果我们想去旅行,需要飞行多长时间?
很久以前人类就提出了许多类似这样的问题。几千年之前,当我们祖先仰望星空时,他们的惊讶和赞叹绝不亚于我们。他们对夜空充满好奇,一再抬头仰望万千星光。他们想要探究星空是否一成不变,还是随着时间的推移而改变。这些几千年前生活在地球上的人们,成为第一批星空研究者和发现者,因为他们主要研究天象和星星,人们称他们为天文学家,这个词语源自希腊文astron,意为“星星”。
天文学家观察所有星星、月亮和太阳在天空中运行的轨迹。它们升上天空,不断向上爬升,达到最高点后,开始下降,最终落入地平线,消失不见。绝大部分星星之间的距离不会发生变化,它们一起运转,仿佛固定在慢慢自转的球形天体上,人们将它们命名为fixus——恒星,在拉丁语中意思是“恒定”,历史上许多天文学家都是使用拉丁语。不过还有一些星星却在悄悄地改变自己的位置,由于它们的位置来回变动,如同动物在草场上四处行走,因此人们将它们称为planetes——行星,即希腊语中“四处走动”。
文中插图一
直到今天,我们依然觉得太阳每天早晨升起,傍晚落下,月亮、星星也给我们同样的印象,然而这只是假象,并不正确,它恰恰说明了:仅仅依靠观察还远远不够,我们通常看到的只是表面的、局部的现象。
举个例子,站在一条长长的林荫大道的起点,道路两侧排列着树木,我们看向另一端,只觉得两侧树木之间的距离越来越窄,最后仿佛紧紧连在一起,好像无法从中间穿过。我们当然不会就此断定此路不通转身离开,因为经验告诉我们:这只是一种视觉假象。专业人士将这一现象称为“透视”,它会造成一种视觉假象。
事实上,沿着整条大道栽种的所有树木之间距离均等。透视让我们觉得离我们越远的树木排得越紧密。
现在我们已经知道了科学的重要特点之一:精准观察和确认真相,这就是你的任务。研究常常极其困难,要求持之以恒且殚精竭虑。
几千年前,即使最聪明的研究者也不知道太阳、月亮和星星究竟是什么。尽管如此,通过仔细认真地观察天空的变化情况,前人获知了许多天文信息。
观察的结果就是,星星、太阳和月亮在天空中的意义类似于钟表。不过与现代的闹钟不同,我们听不到天空时钟嘀嗒作响,早晨它也不会响起铃声将我们从床上唤醒。当太阳升起时,白天开始了;正午时分,太阳高挂在最上方的天空中;当它下山时,意味着白天过去,夜晚来了。
文中插图二
通过月亮也可以计时。月亮绕着地球转,这种行星的“伴星”被称为卫星,其他行星也有自己的卫星,有的甚至拥有多个卫星。一束光从地球表面射出,需要约一秒钟就可以到达月亮,而一架民航飞机需要持续飞行16天才能到达。人类在很久前就已经拜访了月球,1969年至1972 年,共有 12 名美国宇航员乘着宇宙飞船登陆月球。
为什么日历会根据月亮来呢?今天一轮满月高挂在天空,从明天起,我们会看到它开始慢慢变小,直到仿佛完全消失,人们将那时的月亮称为新月。
紧接着月亮又开始慢慢变大,直到出现新一轮的满月。这之间过去了一个月。尽管这个过程并不完全精准确切,不过早在几千年之前,人们就已经通过观察月相来确定时间了。
星空也能当作时钟,如果掌握了解一些天文知识,这个时钟甚至还能指示日期。第一部年历的诞生就来自对星空的精确观察,一年被划分为月、星期和日,接着进一步细化分为小时、分钟和秒钟。如今我们拥有了极其精确的计时器,不再需要观察日出日落、月圆月亏来推测时间,不过这些精确的钟表产品依然是参照天文信息制造的,只是我们不再需要特别地注意这些天文信息。
在本书中,我们将随着天文学家穿越千年,去看一看他们在古代的发现和所得。我们的漫游宇宙之旅就从天空中最明亮的恒星开始了。
(本文摘自《天文星球:我的第一本太空知识绘本》,已获得授权发布。)
《天文星球:我的第一本太空知识绘本》
[德]迪特尔·B·赫尔曼 著
[德]维达利·康斯坦丁诺夫 绘,郭海琴 译
民主与建设出版社2018年10月出版
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