天文奥秘

天津市南开区教师团队

目录

  • 1 我们的太阳系
    • 1.1 太阳系概述
    • 1.2 地月系——我们的家
    • 1.3 地球——蓝色天体
    • 1.4 昼夜和四季
    • 1.5 月球之谜
    • 1.6 太阳系的中心:恒星——太阳
    • 1.7 太阳之谜
    • 1.8 类地行星:水星
    • 1.9 类地行星:金星
    • 1.10 类地行星:火星
    • 1.11 巨行星:木星
    • 1.12 巨行星:土星
    • 1.13 远日行星:天王星
    • 1.14 远日行星:海王星
    • 1.15 矮行星:谷神星、冥王星、阋神星、鸟神星、妊神星
    • 1.16 小行星带和星际间物质
    • 1.17 彗星
  • 2 浩渺银河,浩瀚宇宙
    • 2.1 观测恒星
    • 2.2 最强大的恒星
    • 2.3 恒星的一生
    • 2.4 宇宙大爆炸
    • 2.5 黑暗物质和黑暗能量
    • 2.6 银河系
    • 2.7 北极星与北斗七星
    • 2.8 星座与星象
    • 2.9 河外星系
  • 3 不尽的探索
    • 3.1 前人对宇宙的观察
    • 3.2 何处是中心
    • 3.3 望远镜的发展
    • 3.4 外太空生存
    • 3.5 月球之谜
    • 3.6 霍金与他的宇宙
    • 3.7 寻找新家园
    • 3.8 中国古代对气象天文的观测
    • 3.9 中国宇宙航天的中国梦
    • 3.10 宇宙的未知谜题
前人对宇宙的观察
  • 1 名师讲坛
  • 2 章节测试


                   前人对宇宙的探索

在我们生活着的地球之外,是一个广阔无边、无始无终的世界,被称为“宇宙”。宇宙里的许多奥秘在等着我们去探索。那么,在没有先进观测仪器的远古时代,人们是怎样认识宇宙的 ? 他们会问一些怎样的问题 ?

自古以来,人们对浩瀚的宇宙充满了好奇与幻想,在科学技术不发达的远古时代,人们通过编造一些神话传说来寄托他们的向往和追求。盘古开天辟地,嫦娥奔月,女娲补天,夸父追日这些神话故事,是古代人民在科学技术不发达的时代对宇宙的一种认识和看法,反映了古人对宇宙的神住和探索宇宙的强烈愿望。

在漫长的历史岁月里,古代劳动人民对宇宙进行着不懈的探索,取得了丰硕的成果,为世界天文学作出了巨大的贡献。张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一,他指出月球本身并不发光,月光其实是日光的反射,他还正确地解释了月食的成因。浑天说是古代汉民族的一种宇宙学说。由于只能在肉眼观察的基础上加以丰富的想象,来构想天体的构造。浑天说最初认为:地球不是孤零零地悬在空中的,而是浮在水上;后来又有发展,认为地球浮在气中,因此有可能回旋浮动,这就是"地有四游"的朴素地动说的先河。浑天说认为全天恒星都布于一个"天球"上,而日月五星则附丽于"天球"上运行,这与现代天文学的天球概念十分接近。

僧一行通过长期的天文观测发现了恒星移动的现象,进一步发现和认识了日,月、星辰的运动规律,废弃了沿用长达八百多年的二十八宿距度数据,并在历史上第一次提出了月亮比太阳离地球近的科学论点。

1513年,哥白尼初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如,他得到恒星年的时间为3656小时940秒,比现在的精确值约多30秒,误差只有百万分之一;他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍,和现在的60.27倍相比,误差只有万分之五。在书中他正确地论述了地球绕其轴心运转;月亮绕地球运转;地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。


1609年,伽利略创制了天文望远镜(后被称为伽利略望远镜),并用来观测天体。他发现了月球表面的凹凸不平,并亲手绘制了第一幅月球表面图。161017日,伽利略发现了木星的四颗卫星,为哥白尼学说找到了确凿的证据,标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜,伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动,以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。为了纪念伽利略的功绩,人们把木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。

1680年,哈雷与巴黎天文台第一任台长卡西尼合作,观测了当年出现的一颗大彗星。从此他对彗星发生兴趣。哈雷在整理彗星观测记录的过程中,发现1682年出现的一颗彗星的轨道根数,与1607年开普勒观测的和1531年阿皮延观测的彗星轨道根数相近,出现的时间间隔都是7576年。哈雷运用牛顿万有引力定律反复推算,得出结论认为,这三次出现的彗星,并不是三颗不同的彗星,而是同一颗彗星三次出现。哈雷以此为据,预言这颗彗星将于1759年再次出现。17593月,全世界的天文台都在等待哈雷预言的这颗彗星。313日,这颗明亮的彗星拖着长长的尾巴,出现在星空中。遗憾的是,哈雷已于1742年逝世,未能亲眼看到。1758年这颗彗星被命名为哈雷彗星,那是在他去世大约16年之后。哈雷的计算,预测这颗彗星将于1835年和1910年回来,结果,这颗彗星都如期而至。

1931年,美国贝尔实验室的科学家卡尔•央斯基发明利用射电波探测天体的旋转天线阵。20世纪80年代,美国的VLBA阵﹑日本的空间VLBI相继研发成功,这是新一代射电望远镜的代表。这种望远镜可以看到100 亿光年之外的星体。

随着人们对宇宙研究的深入,人们的足迹也走出了地球,走入了太空。 1990 4 25 日,美国把一架以天文学家哈勃命名的空间望远镜送入太空,它能观测到 150 亿光年外的天体。迄今,各种宇宙探测器已先后对月球,水星,金星,火星,木星,土星,天王星,海王星,冥王星,哈雷彗星以及许多小行星进行了探测,获得了丰硕的成果。像金星终日蒙上的一层密雾浓云及温暖世界,火星上的所谓人工运河和生命存在之谜.土星的奇异光环和卫星家族,最大的木星及其圾光景观等,通过探测器的探访,大都陆续寻觅到了答案,而且不断获得新的发现,在人们面前展现出一幅崭新的太阳系面貌。现在,“先驱者” 11 号和“旅行者” 2 号探测器经过 10 年的漫长旅途,在造访众多行星之后,已经飞到了太阳系的边缘。它们肩负着人类神圣的使命,奔向更加遥远的恒星世界。形形色色,多姿多彩的宇宙探测器必将在探索太空,开发宇宙中建立新的功绩。