星空的琴弦:天文学史话

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汪洁 著
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出版社: 北京时代华文书局
ISBN:9787569917017
版次:1
商品编码:12108115
包装:平装
开本:16开
出版时间:2015-07-01
用纸:胶版纸
页数:208

具体描述

产品特色

编辑推荐

适读人群 :广大读者

1,国家文津奖得主汪洁,继《时间的形状》后又一畅销力作,用通俗幽默的语言讲述一部与众不同的天文学史。从托勒密到哈勃,从大地的形状到宇宙的尺度,用讲故事的方式历数人类在天文上的重大发现

2,托勒密的地心说为什么能统治世界 1500 年?哥白尼、开普勒、伽利略如何改变了人类的宇宙观?宇宙到底是有限还是无限的?当今天文学很大的谜题是什么?星系与星系之间的空间真的是完全空旷的吗?宇宙将会怎样终结?从大地的形状到日月星辰的变化,从天文学问题到银河系的秘密,跟随作者,你将进入浩瀚的宇宙,体会科学带来的震撼

3,这是一部人类探索天文的历史,更是一部人类理性崛起的历史。跟随本书,你将回到过去,在那一个个激动人心的天文大发现的历史现场,和科学家们一起感受当时的兴奋,也体会他们探索的艰辛。


内容简介

从托勒密到哈勃,从大地的形状到宇宙的尺度,本书用讲故事的方式历数人类在天文上的重大发现。

今天,在微观上,我们已经可以探测到100亿亿分之一米大小的尺度;在宏观上,已经拍到了距离我们132亿光年的天体图像。人类已经对自己身处的这个宇宙有了一个基本的认识:地球只不过是太阳系中一颗普通的行星,而太阳系也不过是银河系中普通的一个恒星系,而银河系也不过是本星系群中的一个普通的涡旋星系,而本星系群又不过是宇宙中无数个星系群中的普通一员。我们这个宇宙诞生于138亿年前的一次大爆炸,它不但在膨胀,而且在加速膨胀。这些我们已知的天文知识的来源都有着不平凡的经历,一代又一代的天文学家们耗费了毕生的心血,把人类对这个世界和宇宙的认识提升到了一个又一个新的高度。

跟随作者,我们将回到过去,在那一个个激动人心的天文大发现的历史现场,和科学家们一起感受当时的兴奋,也体会他们探索的艰辛。

宇宙不可理解之处在于它竟然是可解的,这大概就是人类思维上的至高享受了。当我们仰望星空,看到的既是浩茫的空间,也是深远的时间,天上的星星发出的光芒跨越了漫长的时空到达地球,我们看到的,其实是宇宙的历史。

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3,这是一部人类探索天文的历史,更是一部人类理性崛起的历史。跟随本书,你将回到过去,在那一个个激动人心的天文大发现的历史现场,和科学家们一起感受当时的兴奋,也体会他们探索的艰辛。


作者简介

汪洁,科普作家,第八届文津奖获奖图书得主,著有《时间的形状》《外星人防御计划》等。全国各科技馆及大、中、小学人气嘉宾,知名电台节目《科学有故事》主播,在喜马拉雅、蜻蜓、网易云音乐、凤凰FM等电台订阅听众超过15万,全平台累计播放量超过1000万次。


目录

前言 科学精神比科学知识更重要/001

一 大地的形状/007

二 日月星辰的变化/014

三 古代天文学之大成/022

四 中国古代天文学思想/030

五 哥白尼单挑托勒密/037

六 天空立法者开普勒/047

七 伽利略的证明/058

八 牛顿的天体力学/067

九 恒星不恒/075

十 天文学第一问题/083

十一 失踪的行星/088

十二 初窥银河/093

十三 银河系揭秘/102

十四 宇宙的尺度/109

十五 膨胀中的宇宙/114

十六 大爆炸/119

十七 星际有机分子/132

十八 类星体/135

十九 脉冲星/138

二十 哈勃的宇宙/141

二十一 暗物质/147

二十二 暗能量/153

二十三 宇宙有限还是无限/163

二十四 最后的问题/167

二十五 探索永无止尽/189

后记/199


精彩书摘

一谈到宇宙诞生于一场大爆炸,多数人头脑中的景象是这样的:在无边无际的黑暗中,突然,一个光点像焰火一样炸出来,无比绚丽。大多数关于宇宙的纪录片都是这样拍的,但实际上,这个场景是错误的。这无法怪导演,换了我也只能这样拍,因为正确的图像是无法用影像准确描述出来的。真正的情况是:在创世的那一刻,没有黑暗,没有空间,甚至没有时间,没有就是没有。整个宇宙,也就是你脑子中想象出来的一切有形的东西,都包含在一个原子大小的尺度内,当一切都炸开之后,才产生了空间和时间。好吧,我承认我以上说的一切都令人相当费解,至少是难以想象,我再用下面一个类比的方法,帮助你理解宇宙诞生时的空间。

现在,让我们做一个疯狂的假想:如果我们回到?138?亿年前,那时候的宇宙只有一个牢房那么大,20?平米左右,那么,当你身处这个宇宙中时,你会看到什么?你会看到,如果朝前面看,自己的背影就在几米开外的前方;朝后看,另一个自己就在几米开外的后方,与你做着同样的动作,再朝上朝下看,都能看到一样的自己。当你朝前面跑时,前方的自己也开始跑,只用了几步你又跑到了自己出发的位置,不管你朝任何一个方向跑,都会回到原点。这是一个无限循环的三维空间,你根本不可能“出去”,因为根本没有“外面”,整个宇宙就在你眼中,这就是“有限无界”的宇宙观。听上去有点儿恐怖,这样的牢房就是真正无法越狱的完美牢房。现在,请把这样一个有限无界的宇宙不断地在你的脑海中缩小再缩小,一直缩小到只有一个原子大小。注意,没有“外面”,也没有黑暗,空间和时间都禁锢在这个“宇宙”中。然后上帝说“要有光”,于是,这个宇宙开始急速膨胀,这就是“宇宙大爆炸”理论。

请注意,我刚才的那个牢房的比喻是针对宇宙刚刚诞生的时刻。那么,我们今天的宇宙在经历了?138?亿年的膨胀后,是否依然是一个巨大的恐怖牢房呢?如果我们朝一个方向一直飞一直飞,最后会不会回到原地呢?虽然还没有定论,但是越来越多的宇宙学家认为,我们今天的宇宙是一个无限大的宇宙,我们永远也无法飞回到原地,这个观点得到了理论和观测的有力支持。这个话题在后面还会详谈,这里先放一放。

自从这个宇宙微波背景辐射被探测到后,一大批科学家都兴奋地投入到这个领域中。相比考古学家来说,宇宙学家是无比幸福的,为什么这么说呢?因为考古学家在研究远古时代的地球时,面对的都是经过了成千上亿年时间洗礼的遗迹,他们只能通过残留下来的点点蛛丝马迹,艰难地还原当时的现场。可是宇宙学家,自从发现了微波背景辐射后,就相当于找到了宇宙诞生时刻的光子,这些光子跨越了?100?多亿年的漫漫时空,来到地球。当研究宇宙的微波背景光子时,也就是在端详宇宙大约?138?亿年前的模样。于是,全世界投入了大量的人力物力,建造出一个又一个精密无比的天文仪器。在随后的十几年里,对宇宙微波背景辐射的研究是整个宇宙学乃至天文学最热门的一个领域。但是随着测量数据越来越精确,许多大爆炸的支持者却变得越来越坐立不安,因为一个幽灵从这些测量数据中慢慢地浮现出来,这个幽灵是什么呢?

从宇宙背景辐射的探测数据中,他们发现整个空间中的辐射是完全均匀的,无论把天线指向哪里,辐射的温度都是?2.725K?左右。也就是说,宇宙“大火球”的温度极为惊人地均匀一致,用专业点的术语讲,就是宇宙在?10-5?量级上都表现出完美的各向同性。

你可能会奇怪了,这听上去应该是很正常啊,如果不均匀我才会觉得奇怪呢,怎么宇宙大火球温度均匀一致反而成了一个幽灵、一个谜题呢?

是这样的,按照广义相对论的计算,在宇宙诞生的那一刻,宇宙空间膨胀的速度是如此之快,以至于其中不同区域相互远离的速度超过了光速(别问我是怎么计算出来的,那个太难懂了,一大堆的微分方程组,我哪里看得懂。总之你跟我一样,知道结论就可以了)。等等,相对论不是说光速是速度极限吗?怎么你这里说超过了光速?这里其实有一个广泛的误解:相对论所说的光速极限是指的信息和能量的传递速度无法突破光速(可以参看拙作《时间的形状—相对论史话》),而空间的膨胀本质上是一种视运动,其速度是完全可以超过光速的。换句话说,星系与星系之间的相对退行速度是不受任何速度限制的,因为这种速度并没有信息和能量的传递,所以完全合法。

这样一来,问题就出来了。我们想象一下,宇宙在诞生的时候,“砰”的一声炸得四分五裂,但是由于空间的膨胀速度超过光速,也就是意味着每一个碎块与碎块之间的分离速度超过了光速,那么这些碎块与碎块之间绝对不可能发生任何能量交互,也不可能发生热量的传导,但是最终的结果,却是所有的碎块温度全部惊人地一致。这就好像夜空中炸开了一朵焰火,但是焰火每一颗火星的温度都极为精准地完全一致。这个情况与当时理论计算的结果产生了严重的矛盾,宇宙学家们将这个谜题称之为“视界问题”。

这个谜题不但困扰着当时无数的物理学家和宇宙学家,也困扰着在美国斯坦福直线加速器中心工作的理论物理学家阿兰·古思(Alan Guth,1947?年-)。不过这个古思是个牛人,他在?1979?年首次提出了一个理论,后来又经过另外几个科学家的关键改进,成功地解决了困扰学界多年的视界问题,并且被物理学界广泛接受,这就是大名鼎鼎的“暴胀理论”。暴胀理论也是严格地依据广义相对论计算得出的。大家知道广义相对论是非常难解的一组偏微分方程组,弗里德曼他们搞出的大爆炸宇宙模型也可以称为弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克解,是广义相对论方程的一个精确解。古思他们就在原来的这个解的基础上,利用广义相对论的某些特性,如排斥性引力、量子场等(我又是看书又是看维基百科,但自己看得也是一知半解),经过更加精密的计算,修正了原有的大爆炸理论,搞出了一个暴胀理论。这个理论其实非常复杂,也涉及到众多概念和计算,但是我还是可以试着用一种概括的方式跟大家概述一下:

视界问题之所以会折磨原有的标准大爆炸模型,是因为空间的不同区域分离得太快,不足以建立起热平衡。暴胀理论则减慢了在宇宙最最初期时刻的膨胀速度,使宇宙大火球有足够的时间建立相同的温度。在完成了这个热平衡后,宇宙经历了一次短暂的爆发性的膨胀,而且越来越快,以对早期的缓慢膨胀做出补偿,这就是暴胀这个词的由来。这个理论的核心内容是说,宇宙空间在迅速远离之前就已经建立了共同的温度。

那么这个暴胀的速度是多快呢?古思他们的计算表明,在?10-35秒到?10-33?秒之间,也就是十亿亿亿亿分之一秒的时间内,宇宙的尺度突然增大了?1026?倍,也就是一百亿亿亿倍。这是个什么概念?我简单做了一个计算,相当于一粒尘埃瞬间膨胀成?10?个银河系这么大。这里插一句题外话,我在写这段的时候,查阅暴胀理论的相关资料,我头很大。因为,在《万物简史》这本书中,说的是宇宙在暴胀期间膨胀了?1040?倍,而百度百科的暴胀理论词条中则更夸张,是?1078?倍。一开始,我也搞不清楚到底谁对谁错,于是我自己动手做了下计算,普朗克尺度大约是?10-35?米的量级,所谓普朗克尺度就是理论上的最小尺度,就像绝对零度那样,不可能再有比这更小的尺度了。而目前普遍认为的可观宇宙的大小是直径?930?亿光年,相当于?1026?米的量级,也就是说即便是从最小暴胀到最大,也就是?1061倍。百度百科的数据显然荒谬得很,而《万物简史》的那个数据也看着不像,因为我粗略计算一下,1040?相当于一粒尘埃膨胀到现在整个可观宇宙的大小。最后我采信的数据是维基百科的数据,也就是1026?倍,我根据这个数据计算,差不多就是一粒灰尘膨胀到?10?个银河系的尺度。这种规模的膨胀是我们这些凡夫俗子穷尽一切想象力也无法真正理解的。


前言/序言

科学精神比科学知识更重要

在本书中,你会读到天文学发展史上的重要人物和故事。但我的重点并不在历史本身,如果你误把这本书当成了一本正儿八经的科学正史书,那么你很可能会失望。我并不想写一本传统意义上的科学史书,而会用我这颗想象力丰富的大脑杜撰一些故事性的情节,让很多历史上的名人说一些我想让他们说的话。我也完全有可能为了把一处知识的来龙去脉、前因后果讲清楚,而不惜把发生在多个不同的历史人物身上的事集中到一个人身上。因此,我在这里要再三地给你打上预防针,本书采用了很多虚构的小说化手法,书中描写的事件情节、人物对白都不能保证真实性和准确性。但我努力想做到的是:通过这些小说化的情节表达的知识都是准确无误的。

不过在我的观念中,科普的首要目的在于普及科学精神。科学精神是一种思维模式、思考方式,也是一种对待万事万物的理性态度,它包含不可分割的四个方面—探索、怀疑、实证和理性。比如说,某人告诉你一个结论:吸烟会导致女性的乳房下垂。并且给你看了他统计的几千份样本数据,这些数据确实表明吸烟女性的乳房情况要明显坏于不吸烟的女性,你是不是会对他的结论立即感到信服了呢?如果是的话,说明你的科学精神还不够,因为,具备科学精神的人会认为他的这个研究方法只证明了相关性,并不能证明因果性。吸烟和女性乳房的情况确实呈现一定的相关规律,但并不能就此肯定吸烟是导致乳房下垂的原因。很可能真实的原因是吸烟的女性往往是作息习惯不够规律的一群人,或许这才导致了她们乳房下垂的情况,并且可能不是唯一的原因。如果要证明吸烟同乳房下垂具有因果性,则必须经过一系列的科学实证,也就是通过实验的方式来验证。首先实验的整个设计必须要在逻辑上严密,并且实验过程必须符合严格的控制条件,可重复、可独立验证,以及符合概率统计规律。同样的道理,我们经常会说啤酒肚,似乎喝啤酒会导致肚子变大,这也是一个用相关性概念偷换因果性概念的典型例子。实证只是科学精神的一个方面,除此之外还有探索、怀疑和理性等几个不可或缺的方面。总之,三言两语确实很难把科学精神说透,而科学精神的建立也绝不是看了几本科普书,掌握了一些科学定律以后就能轻易获得。

本书的写作思路是这样的:通过讲述天文学史上的小故事,展示科学家们追寻科学真相的思维方式和他们的求证方法,让科学精神慢慢地注入到你的头脑中,因为他们的做法是科学精神的最好注解。我始终坚持的一点就是:比科学知识更重要的是科学精神。实际上,没有人能够通晓人类所有的科学知识,也没有人能够永远准确无误地说出各种科学上涉及的数字,但是,科学精神却是人人都有可能掌握的。有了科学的精神,我们才能更加理性地认识世界。不轻信,不盲从,提高去伪存真的能力,给自己一双更加明亮的眼睛。

为什么我要确立这样的一种写作目的?那是因为当我对科学史了解得越多,我的心中就越是充满遗憾。无论是西方人还是中国人自己写的科学史书,都鲜有提到中国人的名字。已经发生的都成了历史,不可能再有什么改变,但是我们今天的努力却可以改变未来。中华民族的子孙是否能对未来的科学发展做出大的贡献,科学精神的普及是一个关键。

人类文明走到今天,任何一个小学生都知道,地球是圆的;地球的自转产生了白天和黑夜;太阳是太阳系的中心;我们的地球和其他行星一样绕着太阳公转。这些常识看上去是多么天经地义,到处都是支撑这些常识的证据。可真实情况是,如果我们把文明的起点定义为文字的发明,也就是公元前?3200?年苏美尔人创造出楔形文字的时代,那么人类文明差不多要经历?2700?多年,也就是到了公元前?500?年左右的古希腊时代,才有人开始认识到大地其实不是平的;又要经过?2000多年,也就是到了公元?15?世纪的大航海时代,这个观点才被人们普遍接受(遗憾的是,中国人是最晚接受“地球”概念的民族之一,普通中国人一直要到清末才开始知道自己脚下的大地其实是个大圆球);而哥白尼提出地球不是宇宙中心的观点也是文明诞生?4600?多年之后的事情。这些你看来是天经地义的“常识”并不是那么的“平常”,这些知其实识来之不易。

在经历了无数的坎坷和反复之后,人类才终于能够对宇宙的基本概貌有一个正确的认识。可能读到这里,会有读者非常不屑地说:“你是在代表人类自恋吧?历史无数次地告诉我们,所有那些曾经自以为‘正确’的知识最后总是会被推翻的,你凭啥大言不惭地说我们对宇宙的概貌已经有了一个正确认识?”坦诚地讲,他们能说出这番话,至少表明他们是具备了一定知识的人,但恰恰是这些不完整的知识又造成了他们对科学精神的重大误解。我们常常会说,牛顿否定了亚里士多德,而爱因斯坦又否定了牛顿,但是如果你简单地认为从亚里士多德到牛顿的错误与牛顿到爱因斯坦的错误是一样的话,那么你犯的错误就比牛顿和亚里士多德加起来所犯的错误还要多。实际上,现在的中学物理仍然在学习着被爱因斯坦“否定”了的牛顿力学,而且即便是到了几万年以后,这种情况也不会改变,因为牛顿力学足以解决我们在日常生活中遇到的所有运动和力学问题。用牛顿的公式计算出来的水星运行轨道相比用爱因斯坦的公式计算出来的,每年只会偏差不到?1?角秒,这里的“角秒”是一个天文学上的角度单位,等于1/3600?度,也就是在手表的两个整点之间再划分?120?个等份,每一个等份就是?1?角秒。

因此“否定”这个词在科学定理上是与我们日常生活中的口语有很大不同的,科学定理只会被不断地“修正”,极少极少会被“完全推翻”,而历史上曾经被完全“推翻”的科学理论几乎只会发生在几百年以前,就连哥白尼的日心说也不能说是完全推翻了托勒密的地心说。人类文明进入到近现代以后,就再也没有被完全“推翻”掉的科学理论了,以我所掌握的科学知识,我是一个也没想出来。正如美国著名的科普作家阿西莫夫指出的:在科学中,错误与错误之间是有相对性的,不是所有的“错误”都能划上等号。

最早的时候,人类认为地球是一个平面,这个认识其实并不可笑,因为地球的曲率只有?0.000126,以古人唯一的交通工具—双腿,和唯一测量工具—双目来考察,平面地球是在他们的观测精度下面得出的科学结论。后来古希腊的科学家发现地球是一个球体,那是因为人类的活动范围大大增加了,这个活动范围已经大到让古希腊的科学家们观测到了一个现象,那就是在同一个时刻不同地点的太阳照射倾角是不同的,正是这个观测精度的提升,使得人类终于又朝着真相迈进了一步。到了?18?世纪,人类的活动范围已经扩大到了全球,大航海世纪对测量的精度要求大大增加,于是人类对地球进行了更加精确的测定,结果表明地球不是一个正球体,而是一个扁球体,但赤道直径和两极直径仅仅相差?44?千米,换言之,地球的扁率仅仅是0.34?%。等到了?20?世纪,我们的卫星上天以后,人类的测量精度已经可以达到头发丝那么细的级别,我们又发现地球其实并不是一个上下完全对称的扁球体,北半球比南半球稍微鼓起来一点,但这一点点仅仅是几米的差别,相对于地球的大小来说,也就是百万分之一的差别。你可以看到,人类对地球的认识是与人类所能观测到的精度直接相关的。在我们具备的观测精度下面,科学理论总是与之匹配,所有科学理论的修正都是在观测精度有了大幅度的提升后才具备了实用意义。因此,我不得不遗憾地提醒那些活在正确和错误绝对化的精神世界中的朋友们,虽然按照你们的理解,一切现在自认为正确的知识都是错的,但是我们的地球绝不会到了下一个世纪就变成六面体,再到下一个世纪又变成面包圈,我们对地球形状的认识差不多已经到头了。

今天,在微观上,我们已经可以探测到?100?亿亿分之一米大小的尺度;而在宏观上,已经拍到了距离我们?132?亿光年的天体图像。我们已经对身处的这个宇宙有了一个基本的认识:地球只不过是太阳系中一颗普通的行星,太阳系不过是银河系中普通的一个恒星系,银河系也不过是本星系群中的一个普通的涡旋星系,而本星系群又不过是宇宙中无数个星系群中的普通一员。我们这个宇宙诞生于?138?亿年前的一次大爆炸,我们的宇宙不但在膨胀,而且在加速膨胀。时代进步到了什么时候,这些我们已知的天文知识不论都不会发生根本性的变化,这一切知识的来源都有着不平凡的经历,一代又一代天文学家们耗费了毕生心血,把人类对这个世界和宇宙的认识提升到了一个又一个新的高度。

现在,我将带你重新回到过去,在那一个个激动人心的天文大发现的历史现场,你将和科学家们一起感受当时的兴奋,也体会他们探索的艰辛。新知识从来不会从天上掉下来,只会属于人类中那些好奇心最强的一群,是他们的好奇心和执着的探索精神,让我们这些生活在太阳系中一个毫不起眼的蓝色行星上的两足动物,窥探到了宇宙的奥秘。

这就跟我出发吧!



星空的琴弦:天文学史话 一、 仰望星辰的古老回响 自古以来,人类便被头顶那片璀璨而神秘的星空所吸引。从茹毛饮血的先民,到今日身处钢筋水泥丛林中的都市人,我们从未停止过对星辰的凝视。这份凝视,不仅仅是对光影变幻的欣赏,更是对未知宇宙奥秘的探寻,对自身在浩瀚星海中位置的思考。 在遥远的史前时代,当先民们围坐在篝火旁,仰望夜空中缓慢移动的星体,他们或许在其中看到了指引方向的灯塔,看到了预示季节更替的节律,甚至看到了神灵的轨迹。这些早期对星空的观察,是天文学最原始的萌芽。没有精密仪器,没有深奥理论,只有最纯粹的直觉和对自然现象的记录。那些刻画在洞穴壁画上的星象图,那些流传在古老传说中的神话故事,都是人类早期天文学思考的宝贵遗迹。 然而,真正意义上的天文学,是随着文明的兴起而逐渐清晰起来的。古巴比伦人,他们生活在幼发拉底河与底格里斯河之间富饶的土地上,却将目光投向了遥远的星空。他们是伟大的观测者,记录下月食、日食的规律,制定出精准的历法,为后世的天文研究奠定了坚实的基础。他们的星象学,虽然混杂着占卜的成分,但其背后严谨的观测和数据积累,却是科学精神的闪光。 古埃及人,尼罗河的子民,他们的文明与天文观测紧密相连。金字塔的建造,需要精准的方位指引;尼罗河定期的泛滥,需要精确的历法预测。他们观察天狼星的升起,以此来判断尼罗河泛滥的季节,他们的历法体系,至今仍被视为古代文明的杰作。 古希腊,哲学与科学的摇篮,为天文学注入了理性与逻辑的力量。泰勒斯、亚里士多德、托勒密……这些伟大的名字,在星空的画布上留下了浓墨重彩的一笔。他们不再满足于简单的观测记录,而是开始尝试用几何和数学来解释宇宙的运行。地心说,在当时的条件下,是他们最合乎逻辑的推断。虽然我们今日知晓其谬误,但其逻辑体系的严谨,以及对宇宙结构进行模型化尝试的勇气,至今仍值得我们学习。 二、 划破中世纪的智慧曙光 当欧洲文明进入中世纪,科学的火种似乎一度暗淡,但东方,尤其是在伊斯兰世界,天文学却迎来了一个辉煌的时代。阿拉伯天文学家们继承了古希腊和古巴比伦的知识,并在此基础上进行了大量的观测和理论发展。他们翻译、保存了大量的古代天文学文献,建造了精密的观测仪器,对恒星的位置、行星的运动进行了更为详尽的观测和记录。比鲁尼、伊本·海赛姆等科学巨匠,他们的研究成果,为后来欧洲文艺复兴时期的科学革命埋下了伏笔。 而当欧洲逐渐走出中世纪的阴影,文艺复兴的曙光开始照亮大地。哥白尼,这位波兰天文学家,以其划时代的《天体运行论》,彻底颠覆了根深蒂固的地心说。他提出的日心说,将太阳置于宇宙的中心,地球和其他行星围绕太阳旋转。这不仅仅是一个简单的模型转变,更是人类思想史上的一次伟大革命,它将人类从宇宙的中心推开,却将人类的理性推向了新的高峰。 紧随其后,丹麦天文学家第谷·布拉赫,以其卓越的观测能力,积累了大量精确的天文数据。虽然他未能完全接受哥白尼的日心说,但其详实的数据,却为后来的开普勒提供了宝贵的研究素材。 德国天文学家约翰内斯·开普勒,在第谷的观测数据基础上,发现了行星运动的三大定律。他以数学的严谨,描述了行星椭圆轨道、速度变化规律以及轨道周期与轨道半长轴之间的关系。这三大定律,是天文学史上一次里程碑式的突破,它用简洁优美的数学语言,揭示了宇宙运行的奥秘,为牛顿的万有引力定律铺平了道路。 三、 Galileo的望远镜与牛顿的引力 伽利略·伽利雷,这位意大利的科学巨人,他不仅是伟大的物理学家,更是开创性的天文学家。他改进了望远镜,并将这一新发明指向了星空。通过他的望远镜,人类第一次看到了月球表面的环形山,发现了木星的四颗卫星,揭示了金星有盈亏变化,观测到了银河的无数星辰。这些观测结果,强有力地支持了哥白尼的日心说,并彻底动摇了地心说的根基。伽利略的勇气和智慧,以及他用实验和观测来验证理论的科学方法,至今仍是我们学习的典范。 而艾萨克·牛顿,这位英国的伟大学者,则用一个统一的、普适的理论,解释了天体的运动。他的万有引力定律,揭示了支配苹果落地的力量,同样支配着月球绕地球运转,行星绕太阳运转。这一伟大的发现,将天上的世界和地上的世界统一起来,标志着经典物理学的诞生,也为现代天文学的发展奠定了坚实的基础。牛顿力学,如同宇宙的弦,将一切天体运动的“琴弦”一一奏响,揭示了宇宙的和谐与秩序。 四、 望远镜的进步与宇宙的边界 随着科学技术的不断发展,望远镜的口径越来越大,功能越来越强大。从地面上的巨型光学望远镜,到太空中的哈勃望远镜,人类的视野不断延伸。 18世纪,威廉·赫歇尔发现了天王星,这是人类第一次发现一颗肉眼看不见的行星。19世纪,海王星的发现,更是科学推理的胜利——基于对天王星轨道的精确计算,天文学家预测并找到了海王星。 20世纪,天文学迎来了更加激动人心的变革。爱因斯坦的相对论,虽然不是直接的天文观测,但其对时空和引力的深刻洞察,为理解宇宙的整体结构提供了全新的理论框架。 弗里德曼和勒梅特等科学家,在相对论的基础上,提出了宇宙膨胀的理论。埃德温·哈勃的观测,更是直接证实了宇宙的膨胀——遥远的星系正在远离我们,而且离得越远,远离的速度越快。这一发现,彻底改变了我们对宇宙的认识,从一个静态的、永恒的宇宙,走向了一个动态的、不断演化的宇宙。 射电天文学的兴起,为我们打开了观测宇宙的新窗口。通过射电望远镜,我们可以探测到宇宙中发出的各种无线电波,从而了解恒星的诞生与死亡,星系的结构与演化,以及一些更加奇特的宇宙现象,例如脉冲星和类星体。 五、 探索未知,宇宙的未来 如今,我们对宇宙的探索从未停止。从行星探测器在太阳系内穿梭,到对遥远系外行星的搜寻,人类的脚步已经踏出了地球,走向了更广阔的宇宙。 我们发现了无数的系外行星,其中一些可能具备孕育生命的条件。这引发了我们对“地外生命”的无限遐想。 宇宙微波背景辐射的发现,为大爆炸理论提供了强有力的证据,使我们能够回溯宇宙的起源,窥探宇宙诞生之初的景象。 暗物质和暗能量的发现,则揭示了我们对宇宙组成和演化的认识仍然非常有限。它们构成了宇宙的大部分,但我们对它们的本质知之甚少,这成为了当前天文学研究中最具挑战性的课题之一。 空间望远镜的进步,如詹姆斯·韦伯空间望远镜,使我们能够观测到更古老、更遥远的宇宙,追溯宇宙的早期历史,了解第一批恒星和星系的形成。 天文学史话,是一部人类不断挑战认知边界,不断拓展视野的宏大史诗。从古代先民对星空的朴素好奇,到现代科学家利用尖端科技揭示宇宙的奥秘,这条探索之路,充满了智慧、勇气和无尽的求知欲。 “星空的琴弦”不仅仅是关于天文学的历史,更是关于人类对自身、对宇宙永恒追问的赞歌。每一次观测的突破,每一次理论的革新,都如同拨动了宇宙的琴弦,奏响了新的乐章。而我们,作为宇宙的观察者和探索者,仍在倾听,仍在学习,仍在继续谱写属于我们的天文学新篇章。

用户评价

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这本书的文笔是其最大的亮点之一,简直可以用“诗意”来形容。它没有刻意去营造高深莫测的氛围,反而用一种近乎散文的流畅和优美,描绘了那些宏伟的天象和精密的计算。每次读到关于恒星演化或者星系形成的描述时,我都会情不自禁地停下来,抬头望向窗外的夜空,感觉自己和书中描绘的景象产生了某种奇妙的共鸣。它成功地做到了将科学的严谨性与文学的美感完美融合,让那些冰冷的数据和理论重新获得了生命和温度。对于我这样一个更偏爱人文社科领域的读者来说,这本书成功地架起了一座通往硬核科学的桥梁,让我感受到了探索宇宙的浪漫,而非仅仅是知识的获取。读完后,我对夜晚的星空产生了一种前所未有的敬畏感。

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这本书的结构设计非常巧妙,它不像一般的时间线叙事那样死板。作者似乎有意将不同时代的发现穿插对比,形成一种跨越时空的对话感。例如,当讲到现代宇宙学中暗物质的困境时,会自然地回顾到开普勒在行星轨道修正上遇到的困难,这种对比让人清晰地看到,科学的进步往往是“巨人间的肩膀”上的延续和深化,而非简单的取代。我非常欣赏作者在叙述中对“错误”和“弯路”的宽容和分析,它揭示了科学的本质:试错与修正。这让我对科学家的形象有了更立体,更人性化的认识——他们也是会犯错、会犹豫的普通人,但正是他们锲而不舍的精神推动了人类认知边界的扩展。这种对探索过程的细腻刻画,远比简单罗列发现更具教育意义。

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这本书真是让人大开眼界!我一直对宇宙充满好奇,但传统的科普读物总是显得过于严肃,充满了枯燥的公式和难以理解的专业术语。这本书完全不同,它就像一位技艺高超的说书人,将浩瀚的宇宙历史娓娓道来。作者没有直接灌输知识,而是通过生动的叙事,将那些伟大的天文学家们拉到我们面前,让我们看到了他们是如何一步步探索、如何与当时的观念抗争,最终如何揭开宇宙的神秘面纱。阅读过程中,我仿佛能感受到伽利略透过望远镜观察月球时的激动,也能体会到牛顿推导出万有引力定律时的那种顿悟。那种历史的厚重感和科学探索的激情交织在一起,让人欲罢不能。它不仅仅是讲述“是什么”,更重要的是讲述了“为什么会是这样”,那种人类求知欲的火焰在字里行间熊熊燃烧,非常具有感染力。

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坦率地说,这本书让我对“认识世界”这件事有了全新的思考维度。它不仅仅是一本天文学的历史书,更像是一部关于人类认知局限与突破的哲学论述。书中探讨了从肉眼可见到借助仪器,再到理论推演的每一步飞跃,背后都隐藏着人类心智模型的转变。我尤其关注那些关于“何为实在”的讨论,比如当我们讨论黑洞的视界时,我们到底在讨论什么?是物质的终结,还是我们现有物理框架的失效?作者在引导我们思考这些问题时,始终保持着一种谦逊的态度,从不妄下定论,只是呈现了不同时代、不同思想流派的观点交锋。这种开放式的探讨,极大地激发了我独立思考的欲望,让我觉得阅读的过程本身就是一次思想的漫游和拓展,收获远超出了对天文学知识的掌握本身。

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我必须承认,在拿起这本书之前,我对天文学的了解仅限于知道“地球绕着太阳转”这种基础常识。这本书的叙述方式简直是教科书级别的范本,它用一种极其平易近人的方式,将那些复杂的概念拆解开来,然后用最直观的比喻重新组合起来。我特别喜欢作者对不同文化背景下天文学发展的对比描述,比如古巴比伦的精确观测与古希腊哲学的思辨之间的张力,这让我认识到科学的发展从来都不是一条直线,而是充满了曲折和多元的路径。更重要的是,它让我明白,每一次重大的科学突破,背后都凝聚着无数人的心血和汗水,以及对既有知识体系的颠覆勇气。那些早期关于地心说的争论,读起来简直比小说还精彩,充满了戏剧性的冲突和思想的碰撞,让我对人类心智的演化有了更深层次的理解。

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超级好的科普书,这次要涨知识了!两位作者吴京平汪洁的音频节目也特好,这次买书支持支持~

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买来送朋友的 她喜欢看书 参考了她喜欢的书单 买的 正好赶上有活动 虽然没有优惠最大化 但是凑成这样我也很满足了 下次 下次可以自己买了看看 感觉自己需要多看书 弥补空虚的灵魂 哈哈哈哈哈哈哈哈

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一本人人都能读懂的相对论,用通俗幽默的语言讲解深奥的科学道理。这不是一本书,这是一个新的宇宙观。

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讲故事一样,看得懂,愿意看。

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儿子喜欢,值得购买,京东小哥送货快,先给个赞:

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放在购物车里好久的书,趁着618促销,满减加券非常便宜了!买了好多本!

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内容引人入胜,适合全家阅读。

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京东买书还是比较实惠的,就是需要凑单。不过这次读书日活动不算给力,神价格没抢到,量少太难抢了。书不错,质量好,印刷不错。小孩点名要这个。京东买书还是比较实惠的,就是需要凑单。不过这次读书日活动不算给力,神价格没抢到,量少太难抢了。书不错,质量好,印刷不错。小孩点名要这个。京东买书还是比较实惠的,就是需要凑单。不过这次读书日活动不算给力,神价格没抢到,量少太难抢了。书不错,质量好,印刷不错。上次买了另外两本,这次凑齐。

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