天文学 翻开人类文明史的第一页,天文学就占有显著的地位。巴比伦的泥碑,埃及的金字塔,都是历史的见证。在中国,殷商时代留下的甲骨文物里,有丰富的天文记录,表明在黄河流域,天文学的起源可以追溯到殷商以前更为古远的世代。 几千年来,在人类社会文明的进程中,天文学的讨论 X 畴和天文的概念都有很大的进展。为了说明我们今日对天文这门学科的理解,本文将在第一节里首先介绍一下天文讨论的特点。本文的第二节──星空巡礼,是对目前所认识的天文世界的几笔速写。在第三节里,我们举出伽利略-牛顿时代天文学的一次飞跃,来对比当前天文讨论的形势,希望借此探讨天文学进展的规律,并强调说明一次新的飞跃正近在眼前。 我们不准备、也不可能用这篇短文囊括天文学悠久的历史和丰富的内容(这是本书这一整卷的任务),而只是对它的特征、现状和趋向作一个概括性的描述。为使读者对天文学的轮廓有一个认识,本文的第四节,用简单的图解方式介绍当前天文学科各分支之间的相互关系。 天文学讨论的特点 天文学是一门古老的学科。它的讨论对象是辽阔空间中的天体。几千年来,人们主要是通过接收天体投来的辐射,发现它们的存在,测量它们的位置,讨论它们的结构,探究它们的运动和演化的规律,一步步地扩展人类对宽阔宇宙空间中物质世界的认识。 作为一颗行星,地球本身也是一个天体。但是,从学科的分野来说,“天”是相对于“地”的。地面上实验室里所熟悉的那些科学实验方法,很多不能搬到天文学领域里来。我们既不能移植太阳,也无法解剖星星,甚至不可能到我们所瞩目的讨论对象那边,例如,到银河系核心周围去看一看。从这个意义上来说,天文学的实验方法是一种“被动”的方法。也就是说,它只能靠观测(“观察”和“测量”)自然界业已发生的现象来收集感性认识的素材,而不能像其他许多学科那样,“主动”地去影响或变革所讨论的对象,来布置自己的实验。 观测,主要依靠观测,是天文学实验方法的基本特点。不断地制造和改革观测手段,也就成为天文学家的一个致力不懈的课题。宇宙中的天体何止“恒河沙数”,而同类型的天体离开我们愈远看起来也愈暗弱。因此,观测设备的威力愈益提高,讨论暗弱目标的能力就愈益增强,人的眼界就愈益深化到前所未能企及的天文领域,同时也就愈益扩展到遥远的空间深处。 天文观测尽管可以看作是一种“被动”的实验,但是,在浩瀚无际的宇宙空间中,从犹如沧海一粟的地球上所能进行的实验,无论是多...