內容簡介
《天文學簡史》將引領您循著前人的足跡,一步步深入宇宙,摘取星辰。浩翰無窮的星空,遼遠神秘的宇宙,讓人類世世代代為之神往。這一切,讓天文學成為可能。天文學在科學發展史上居於領先地位,因為它的一切,宇宙的一切,都與我們人類息息相關。我們對於人類自身怎樣掌握宇宙規律以及它們在哲學上所産生的影響,都應該具備一般的認識。
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目錄
前言
第一章 古代天文學一一自起源至中世紀末尾
1.天文學的起源
2.中國、迦勒底和埃及的古老天文學
3.原始民族的宇宙觀
4.希臘人的天文學和宇宙觀
5.亞曆山大學派與方位天文學的開始
6.中世紀的天文學
第二章 哥白尼的改革與衛6-17世紀經典天文學的誕生
1.哥白尼
2.伽利略
3.第榖·布拉赫
4.開普勒
5.牛頓
6.17世紀其他天文學傢
第三章 經典天文學的興起:17世紀末至19世紀中葉的
方位天文學與天體力學
1.哈雷
2.布拉德利
3.拉卡伊與拉朗德
4.地球的測量
5.太陽的距離
6.天體力學的進展
7.天王星和小行星的發現
8.海王星的發現
9.月亮的理論與水星的運動
第四章 18世紀末至19世紀中葉近代天文學的誕生
Ⅰ.恒星係
1.先驅者
2.威廉·赫歇爾
3.約翰·赫歇爾
4.貝塞爾
5.斯特魯維
6.阿格朗德爾
7.羅斯爵士
Ⅱ.太陽係
1.月亮與行星的觀測
2.彗星與流星的研究
3.太陽的研究
第五章 19世紀後半期近代天文學的興起和天體物理學的誕生
1.天體物理學的先驅
2.太陽的研究
3.月亮與行星的研究
4.彗星與流星的研究
5.恒星的研究
6.星雲的研究
第六章 20世紀天體物理學的興起與二戰前現代天文學的進展
Ⅰ.太陽係
1.太陽的研究
2.行星與衛星的研究
3.彗星與流星的研究
4.天體力學與方位天文學
Ⅱ.恒星係與宇宙
1.恒星的研究
2.銀河係的研究
3.河外星係的研究與宇宙膨脹
4.近代的宇宙論和宇宙演化論
第七章 當代天文學:第二次世界大戰後現代天文學的進展
1.儀器的改進
2.天體測量與天體力學
3.太陽係物理
4.恒星物理
5.銀河係的研究
6.河外星係的研究
7.射電天文學
譯名對照錶
精彩書摘
這些奇特的觀測接著被另外一位美國無綫電工程師瑞伯(G.Reber)加以證實和擴充。瑞伯早在1936年便建起第一座“射電望遠鏡”,這是一架口徑9米的巨型拋物麵接收器,工作於2米長的波附近。他由此繪齣天空的“射電圖”,內容是宇宙噪聲的等強綫,在銀河裏這些射電等強綫一般是與光學等強綫相閤的。最奇怪的是瑞伯的儀器雖然相當靈敏,但卻不能檢驗齣由太陽而來的射電波。
這便是第二次世界大戰結束以前射電天文學萌芽的情況。戰爭結束後,英國和澳大利亞的幾個科學工作隊,利用戰爭期間雷達技術的經驗,努力從太陽方嚮探索。
對太陽的研究 事實上,在戰爭時從太陽而來的射電信號已經被英國沿海的陸軍雷達隊探測到。1942年2月26日,這些雷達隊報告各颱站發生異常信號的乾擾,來源的方嚮都說指嚮太陽。在白天這些乾擾來源的方嚮隨太陽而移動,日落後就消失瞭。第二天又齣現,到第三天乾擾纔衰弱而歸於停止。因軍事保密的緣故,這個奇特的現象當時沒有公布,直到戰爭結束以後的1946年,英國雷達研究所的阿普爾頓爵士(Sir Edward Appleton)纔透露瞭這個消息。由天文觀測得知那時有一個大黑子以及和它聯係的耀斑正經過日輪的中心綫,因此大傢纔明白這些射電乾擾的來源是與日麵活動的光學現象(黑子和耀斑)有聯係的。
於是先在英國和澳大利亞,以後又在其他國傢,組織瞭係統的觀測,去研究由太陽而來的射電波。不久便發現除瞭與太陽大氣裏光學擾亂相連的射電爆發經曆幾小時乃至幾天的現象之外,還有經曆幾秒或幾分鍾即消失的短暫爆發,而且在“寜靜的”太陽上也有更微弱而常存在的射電波。大戰快結束的時候,美國的雷達接收器已經以3厘米和10厘米的微波,率先查齣這種太陽上常有的弱波,而且在這以前瑞伯已經發現瞭波長1.9米的太陽輻射。這兩種輻射的強度都遠遠超過6000°K光球所發齣的熱輻射。射電異常爆發時的輻射大部分在1-10米之間的波段內,至於經常爆發時的輻射則平均地分布在射電波的極短區域內,白幾厘米波長開始,能量逐漸增強;至於寜靜的太陽所發齣的輻射,以短於1厘米的波為最強,波長上升至1米時逐漸減弱,波更長時便減弱到很低微以至不能辨認的地步。
前言/序言
《星辰大海的求索:一部人類仰望蒼穹的史詩》 自人類文明的黎明,我們的目光便被夜空中那片深邃的漆黑以及點綴其間的璀璨星辰所吸引。這片無垠的宇宙,既是令人敬畏的神秘領域,也是激發無窮好奇心與探索欲的源泉。曆經漫長的歲月,一代又一代的智者與觀星者,用智慧、勇氣與不懈的努力,試圖揭開宇宙的奧秘,理解我們在其中扮演的角色。《星辰大海的求索》這部史詩般的著作,便是一次波瀾壯闊的旅程,它追溯瞭人類從最初的朦朧仰望,到逐步構建起宏偉的宇宙圖景的非凡曆程。 這本書並非一份枯燥的學科編年史,而是一部融閤瞭哲學思辨、技術革新、文化變遷與無數個體命運的宏大敘事。它將帶領讀者穿越時空的洪流,從古老文明的星圖與神話,沿著文明的脈絡,一路抵達我們對現代宇宙學近乎狂熱的探索。 第一章:蒼穹的迴響——早期人類的宇宙觀 我們的旅程始於人類文明的搖籃。在文字尚未誕生、科學尚未獨立成型的時代,先民們憑藉著敏銳的觀察力,將天體的運行規律與季節變化、農業生産、以及部落的命運緊密聯係起來。篝火旁的古老神話,為星辰賦予瞭人格與故事,構成瞭一幅充滿想象力的原始宇宙畫捲。從巴比倫的精確計時,到古埃及對太陽的崇拜,再到中國古代的星象觀測與曆法,都體現瞭人類早期試圖理解並駕馭自然力量的努力。這本書將深入探究這些早期文明如何將天象與日常生活編織在一起,他們的觀察方法雖然原始,卻為後世的科學發展奠定瞭最初的基石。我們將看到,在那個充滿未知與迷信的時代,對星空的敬畏與好奇,已經悄然點燃瞭人類探索宇宙的火種。 第二章:智慧的曙光——希臘的宇宙模型與理性思維 當文明的火炬傳遞到古希臘,一種新的思維方式開始在宇宙探索中閃耀——理性與邏輯。蘇格拉底、柏拉圖、亞裏士多德等哲學傢,不再僅僅滿足於描述天象,而是試圖構建齣能夠解釋天體運行的內在邏輯。以托勒密為代錶的數學傢與天文學傢,則創造齣瞭地心說的宇宙模型,雖然在後世被證明是錯誤的,但其數學上的嚴謹性與對觀測數據的解釋能力,在當時無疑是科學的巔峰之作。這本書將詳細解析希臘人如何將幾何學與天文學相結閤,以及他們關於宇宙的物質構成、運動規律的設想。我們也將探討,在缺乏先進觀測工具的情況下,僅憑肉眼與數學推理,他們如何將宇宙的尺度與秩序推嚮瞭新的高度。 第三章:革新的巨浪——文藝復興與哥白尼的革命 曆史的車輪滾滾嚮前,中世紀的沉寂之後,文藝復興的曙光重新點燃瞭人類對知識的渴望。在這一時期,古希臘的智慧重新被發掘,科學的火種開始復燃。尼古拉·哥白尼,這位波蘭的天文學傢,以其驚世駭俗的《天體運行論》,徹底顛覆瞭沿襲韆年的地心說,提齣瞭日心說。這一革命性的轉變,不僅改變瞭我們對宇宙中心的認知,更深刻地影響瞭人類的世界觀。本書將深入剖析哥白尼提齣日心說的背景、他的思想來源,以及這一理論在當時所引發的巨大爭議與阻力。同時,我們將審視伽利略·伽利萊如何通過望遠鏡的發明,用實實在在的觀測證據,為哥白尼的理論提供瞭強有力的支持,他的“如果我是一顆星星,我也願意圍繞太陽鏇轉”的宣言,至今仍迴響在科學探索的史冊中。 第四章:規律的揭示——牛頓與萬有引力 如果沒有艾薩剋·牛頓,我們對宇宙的理解將停留在相對錶麵的觀察。這位偉大的物理學傢,將天上的運動與地上的落體統一起來,提齣瞭萬有引力定律。這一劃時代的發現,為理解行星的軌道、潮汐的漲落,甚至宇宙的整體結構,提供瞭一個統一的、簡潔而普適的框架。本書將詳細闡述牛頓的物理學革命,他如何通過精妙的數學語言,揭示瞭支配宇宙萬物的基本法則。我們將跟隨牛頓的腳步,理解慣性、加速度以及引力如何共同塑造瞭宇宙的宏偉圖景。牛頓的理論,不僅在天文學領域取得瞭輝煌成就,更深刻地影響瞭整個科學思想的發展,開啓瞭經典物理學的新紀元。 第五章:光譜的低語——化學與天體的組成 隨著科學的發展,人類的目光不再僅僅局限於天體的運動,而是開始追問宇宙的本質——它們是由什麼構成的?光譜學的誕生,為我們打開瞭一扇新的窗口。通過分析星光穿過棱鏡産生的彩色光譜,天文學傢們竟然能夠識彆齣遙遠恒星的化學成分。本書將介紹光譜學的起源與發展,以及它如何幫助我們理解太陽係的行星、恒星乃至星係的化學組成。我們將看到,宇宙並非由神秘的以太構成,而是與我們地球上的物質有著共同的基石。這一發現,極大地縮小瞭我們與遙遠宇宙之間的距離,讓我們意識到,我們並非孤立於宇宙之外。 第六章:星係的崛起——尺度與結構的演變 在20世紀之前,人們普遍認為宇宙就是由我們所見的星星和行星組成的。然而,隨著望遠鏡技術的飛躍,特彆是哈勃等人的觀測,我們纔驚覺,宇宙的尺度遠超想象。那些曾經被認為是“星雲”的光斑,竟然是一個個獨立而龐大的星係。本書將帶領讀者走進20世紀的天文學革命,從“大辯論”到哈勃對仙女座星係距離的測定,我們將見證人類如何逐步認識到,我們所處的銀河係隻是浩瀚宇宙中億萬星係中的一員。我們將探索星係的形成、演化與結構,以及宇宙的膨脹如何改變瞭我們對宇宙大小和年齡的認知。 第七章:時空的扭麯——相對論與宇宙的深層奧秘 愛因斯坦的相對論,無疑是20世紀最偉大的科學成就之一。它不僅深刻地改變瞭我們對時間、空間、質量和能量的理解,更徹底地重塑瞭我們對宇宙的認知。黑洞、引力波、時空彎麯等概念,曾經隻存在於科幻小說中,如今卻成為瞭現代宇宙學研究的核心。本書將深入淺齣地解析相對論如何解釋引力的本質,以及它如何為我們描繪瞭一個動態而變化的宇宙。我們將探討彎麯時空的概念,理解黑洞的神秘吞噬能力,以及引力波的探測如何為我們提供瞭全新的觀測宇宙的手段。愛因斯坦的理論,將我們從一個靜態的宇宙模型,帶入到一個充滿無限可能性的、由時空織就的宇宙圖景。 第八章:大爆炸的餘暉——宇宙的起源與演化 是什麼促成瞭宇宙的誕生?宇宙的終點又將走嚮何方?這些最根本的問題,引領著我們走嚮現代宇宙學的最前沿。大爆炸理論,作為當前最被廣泛接受的宇宙起源模型,為我們提供瞭一個關於宇宙從極度熾熱、緻密的奇點膨脹、冷卻,最終形成我們今天所見的宇宙的宏大敘事。本書將迴顧支持大爆炸理論的關鍵證據,如宇宙微波背景輻射、元素豐度以及宇宙的膨脹。我們還將探討宇宙的早期演化,暗物質與暗能量扮演的角色,以及當前科學傢們正在努力解答的關於宇宙是否無限、是否會終結的終極問題。 第九章:搜尋地外生命——宇宙中的我們 當我們揭開瞭宇宙的宏大麵紗,一個更加引人入勝的問題油然而生:在這無垠的宇宙中,我們是否孤單?本書將帶領讀者踏上搜尋地外生命的徵程。從費米悖論的睏惑,到SETI項目的努力,再到係外行星的發現,我們將瞭解科學傢們如何運用各種方法,在浩瀚的星辰大海中尋找生命的跡象。我們將探討生命存在的必要條件,迴顧地球生命演化的奇跡,並思考未來人類在宇宙中扮演的角色。這部分內容將激發讀者對生命在宇宙中普遍性的思考,以及我們作為智慧生命所承擔的獨特責任。 尾聲:永無止境的探索 《星辰大海的求索》不僅僅是一部關於過去的敘述,更是一麯關於未來的贊歌。它記錄瞭人類探索宇宙的輝煌曆程,但更重要的是,它展現瞭人類永不滿足的好奇心、不懈的求知欲以及對未知世界的無畏探索精神。從古代的觀星者到現代的宇航員,從地上的觀測站到太空中的望遠鏡,人類對宇宙的理解一直在嚮前邁進。這本書將以一種充滿哲思的方式,引發讀者對人類自身、對宇宙的深邃反思,並鼓勵下一代繼續仰望星空,用智慧與勇氣,書寫屬於人類更加輝煌的宇宙探索篇章。