《空间简史》是一部引人入胜的著作,作者以其独特的视角和深入浅出的叙述方式,通过讲述人类对于空间认知的发展历程,从远古神话传说到现代科学理论,带领读者领略了一场从神话到科学,从地球到宇宙的奇妙旅程,揭示了人类对宇宙空间认知的演变过程,呈现了一部关于空间探索的宏大历史画卷。
本书从古代神话讲起,到青铜器时代的复杂概念地图,再到现代空间探索的科技成果,逐步引导读者进入现代空间科学的世界,用生动的笔触勾画出了一幅空间探索的壮丽画卷。在本书的前六章,作者为我们回顾了从远古到现在人们对空间的探索过程。在书的后半部分,引导我们对未来的空间科技进行了展望。
在史前时期,很多文明部落都认为天空是神的居所,对天空的探索成为禁忌,在这个时期,人们能理解的空间,仅限于肉眼可见的部分。
太阳是一团不断转动的气体。而“太阳是转动的”这一意识,在遥远的古代便已经产生了。
中年时代的于省吾
据著名古文字学家训诂学家于省吾先生在《释中国》一文中说,早在西周初年,我国就出现了“中国”一词,其含义为“天下的中央”。1963年,在陕西省宝鸡县贾村出土了西周早期青铜器“何尊”,其内底有铭文12行122字,中说:“武王既克大邑商,则廷告于天曰:余其宅兹中国,自兹乂民。”这是“中国”一词的最早文献记载。
图特摩斯一世
公元前1500年,古埃及法老图特摩斯一世向美索不达米亚进军。他对幼发拉底河向南流这一事实感到十分不解,因为尼罗河是向北流的。
希波丹姆的城市规划图
公元前498年出生的古希腊建筑师希波丹姆提出了最早的城市规划理论,设计了“皮拉埃乌斯城”,被尊为“西方古典城市规划之父”,他的规划特点是秩序和规律。
无论是东方还是西方,无论是在埃及、 中国、还是古罗马,都在空间设计上彰显权力。
赫拉克利特
毕达哥拉斯学派认为万物的本源是数字,而宇宙可以用数字来量化,天空是可以被测量的。而无法测量的部分沉浸在黑暗中,对人类来说没有探索的必要。出生于公元前540年的古希腊哲学家赫拉克利特第一次提出了金星和水星围绕太阳旋转的假设,而出生于约公元前470的毕达哥拉斯学派哲学家菲洛劳斯则提出了更加大胆的设想,他认为,宇宙中存在一个能量中心,地球、太阳以及其他星球都围绕着这个中心旋转。而直到在1543年,哥白尼才提出了“日心说”。
亚里士多德
公元前384出生的亚里士多德提出“宇宙论”,认为地球是宇宙的中心。它是一个静止的球体,月球、太阳和五个行星依次环绕地球运行,最后是无数固定的星星,天体是有智慧和生命的。人类只需研究可以被感知到的世界,无法被感知的部分没有研究价值。这种地球中心论使得人们长期为“行星逆行”现象所困扰。
埃拉托斯特尼
公元前285年出生的古希腊数学家埃拉托斯特尼创造了“地理”一词,精确计算了子午线的长度,绘制了清晰直观的世界地图。
克劳狄乌斯·托勒密
托勒密出生于公元100年。他总结了希腊古天文学的成就,完成了《天文学大成》十三卷。他提出,天空和地球都是球体,地球呈静止状态,位于天空的中心。在他的观点中,宇宙触手可及。托勒密体系认为天空是分等级的,展现出规律化、可感知、易理解的特点。在一个充满动荡冲突、规则不断变化的世界中,这个体系让人安心。在之后的一千多年时间里,托勒密体系被奉为唯一正确的理论,取得了不可更改的权威地位。
罗伯特·格罗斯泰斯特主教
出生于约1175年的主教罗伯特·格罗斯泰斯特提出,数值的精确表示在研究中是至关重要的。他通过归纳法,假设地球和天空具有相似性,几个世纪后,这种相似性被人们证实。
但丁像
出生于1265年的著名的意大利诗人但丁对物理学也很有建树。他曾经做过一个实验,借助一面手工制作的反射镜,证明了月球和地球一样,是一个表面凹凸不平的固态球体。他还告诉人们,光线是不会随着传播距离的增加而消散的。因此,《神曲·天堂篇》的第二章有了“月亮之章”的别称。在《神曲·天堂篇》第三章中,但丁告诉读者,天球之外的空间是无穷无尽的。三个世纪后,但丁的观点被伽利略继承并重新解读。
1288年出生的法国犹太人哲学家吉尔松尼德相信宇宙中有数以亿计的像地球这样的行星,它们分别围绕着不同的恒星旋转。
1401年出生的德国学者库斯,拉丁语名为尼古拉·古萨诺,是一名罗马的红衣主教。他认为,地球在自转的同时绕太阳公转,而太阳也只是宇宙成千上万颗星辰中普通的一颗。但他将他的理论只分享给周围的少数人。
尼古拉·哥白尼
1473年,哥白尼出生。长久以来,日心说与地心说两种观点共存。哥白尼从数学的角度解释了地心说的错误,同时证明了日心说无可辩驳的正确性。他无法观测到许多恒星的视差,但推测这些恒星与土星距离十分遥远。土星是人类发现的最后一颗裸眼可见的行星。
伽利略肖像
伽利略于1564年出生,意大利物理学家,作为第一个使用天文望远镜观测星空的人,他发现了天王星和海王星,并发现了木星的四颗卫星。可惜的是,天王星被天文学家威廉·赫歇尔正式发现,而由于海王星运行速度过慢,伽利略虽然记录了其运行轨迹,却并没有意识到这是一颗行星。1930年,美国天文学家克莱德·汤博发现了冥王星,并把它归入太阳系第九颗行星,2006年,在国际天文学联合大会上,冥王星被定义为矮行星。
约翰内斯·开普勒
1571年出生的德国天文学家和数字家开普勒从数学的角度证明了太阳是行星系统的中心,行星的运行轨道并非圆形,而是椭圆,行星运行的角速度并非是一成不变的,离太阳越近,角速度越大。
法籍天文学家乔凡尼·卡西尼,出生于1625年
1672年,在意大利出生的法籍天文学家乔凡尼·卡西尼发现了土星的四个卫星(土卫八、土卫五、土卫四、土卫三)。1690年,他在观测木星的大气层时发现木星赤道旋转得比两极快,并发现了木星的大红斑。
本书不仅为我们提供了丰富的历史背景,还让我们深入了解空间探索的现状和未来。书中通过生动的语言和丰富的案例,展示了人类在空间探索领域所取得的重大成就,如登月、火星探测等。同时,也提醒我们关注当前空间领域面临的挑战和机遇,如太空垃圾、外星生命等。
首先,太阳系到底有多大?
奥尔特云和太阳系各大行星相对距离示意图。图中横轴以地日距离(1 天文单位)为比较基准,依对数尺度绘制
位于太阳系结构最外层的是奥尔特云,是一个围绕太阳、主要由冰微行星组成的球体云团。它距太阳最远至10万天文单位(约2光年)左右,也就是太阳和比邻星距离的一半。奥尔特云的外边缘标志着太阳系结构上的边缘,也是太阳引力影响范围的边缘。
另一个问题,我们到底识别出多少颗系外行星?
2M1207(蓝色)及其行星2M1207b(红色),第一颗系外行星照片
系外行星是指位于太阳系之外的行星。到2021年10月20日,已经被确认的系外行星总共有4531颗。它们绝大多数都在我们的银河系内,而据科学家估计,在银河系内至少有170亿颗地球尺度的系外行星。2004年,在一颗位于半人马座的棕矮星2M1207旁,人们用天文望远镜拍到了它的行星,编号2M1207b。这颗行星距地球53秒差距(1秒差距约为3.26光年),质量为木星的21倍。这是第一颗我们拍下照片的系外行星。
书中花了很多篇幅探讨存在地外生命的可能性。2015年,在伦敦皇家科学学会上,霍金就说过:“在无限的茫茫宇宙中,一定存在着其它形式的生命。”霍金也曾数次警告人们,不要意图与外星人接触,因为高级智慧生物极有可能不怀好意,给人类带来灾难。
2022年奥斯卡最佳影片《瞬息全宇宙》
书中还讨论了多重宇宙的可能性。多重宇宙论是一个饱受争议的观点,书中提到了物理学家们对这个概念的争论。许多科学家坚持认为物理学界不应该出现“无限”的概念。多重宇宙不仅仅是物理学和宇宙学的问题,同时也是哲学问题。
书中最后提到,太阳系内可能真的存在第九大行星(不是冥王星),太阳也可能存在一颗伴星。
人类掌握的知识越来越多,视野也越来越开阔,我们的认识一次又一次地被拓宽,而宇宙总是比我们想象的更加广袤。
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