天文學(xué)是一門令人著迷的科學(xué),常常被認(rèn)為遙不可及,實(shí)際上卻與人們的日常生活有著千絲萬縷的聯(lián)系。在這本小書里,作者將帶領(lǐng)我們穿梭于時(shí)空之中,從古埃及王朝到 21 世紀(jì),從羅馬到巴黎,再到格林尼治。
全書以一天 24 小時(shí)為線索,分為 24 章,每章提出一個(gè)日常生活中最常提及的問題,并以通俗的語言對(duì)此加以解釋和概括,使讀者可以更好地理解天體運(yùn)動(dòng)對(duì)日常生活的影響。
這些主題基本涵蓋了整個(gè)天文學(xué)和相關(guān)科學(xué)的領(lǐng)域,包括球面天文學(xué)、天體力學(xué)、宇宙學(xué)、行星學(xué)、計(jì)量學(xué)、時(shí)間測量、光現(xiàn)象等。書中的基礎(chǔ)知識(shí)可以幫助讀者對(duì)這些領(lǐng)域形成一定的了解,啟發(fā)讀者建立對(duì)天文學(xué)的興趣。
引 言
天文學(xué)是一門令人著迷的科學(xué),它將我們引入遙遠(yuǎn)世
界的另一端,來到宇宙的中心,這個(gè)中心的大小超過了我
們的認(rèn)知。在這里,人類只是生命的一道印記。望遠(yuǎn)鏡這
一巨獸般的現(xiàn)代科學(xué)設(shè)備揭開了宇宙的神秘面紗,將奇妙
的世界呈現(xiàn)在眾人眼前,展現(xiàn)出難以置信的畫面,令人沉
醉其中。夜空繁星密布,即便是如此簡單的景象,也能激
起人們內(nèi)心的情感和疑問。
天文學(xué)是一門看似遙遠(yuǎn)的科學(xué),但也是一門日常學(xué)
科。對(duì)于那些大膽地提出看似微不足道的問題的人來說,
天文學(xué)的出現(xiàn),就像是一場完全無法預(yù)知終點(diǎn)的旅行。你
是否曾思考過這樣的問題:為什么夜晚的天空是黑色的?
天上有多少顆星星?為什么每年的復(fù)活節(jié)日期都不一樣?
我們的日歷是怎么來的?一個(gè)星期為什么有七天?
天文學(xué)有兩面性,天文學(xué)家也如此。如果說,自古以來天文學(xué)家大多被視為天空的觀察者和宇宙秘密的守護(hù)
者,那么如今的天文學(xué)家則更像是一部計(jì)算器、一個(gè)構(gòu)建
模型和理論的雕刻師,而這些作品的原材料則是他們?nèi)粘?br />的觀察成果。天文學(xué)家在社會(huì)中的位置逐步明確并且得到
了肯定,同時(shí)也在日常生活的方方面面發(fā)揮著作用:運(yùn)用
天體運(yùn)行的知識(shí)編寫年歷;為文明構(gòu)建復(fù)雜的數(shù)學(xué)體系;
奠定人類先進(jìn)社會(huì)的活動(dòng)屬性,比如每天晚上城市燈光的
開啟時(shí)間就取決于人們對(duì)太陽運(yùn)行活動(dòng)的了解。
另一方面,天文學(xué)家的任務(wù)還包括觀測太陽活動(dòng)和宇
宙中其他可能與地球發(fā)生碰撞的飄浮物。他們利用一些分布
在地球周圍的太空望遠(yuǎn)鏡,觀測未被編入清單但運(yùn)行軌跡
可能距地球非常近的天體,通過測量這些未知天體的物理
特性體積、速度等,以此評(píng)估它們對(duì)人類的威脅程度。
作為巴黎天文臺(tái)天體力學(xué)和歷算研究所下設(shè)機(jī)構(gòu)天
文計(jì)算與信息服務(wù)部的負(fù)責(zé)人,我始終和公眾保持長期聯(lián)
系。這項(xiàng)工作在法國獨(dú)一無二,任何機(jī)構(gòu)或個(gè)人都可以通
過我們了解信息。長期以來,我一直沉浸于科研工作,但
在實(shí)踐中逐漸發(fā)現(xiàn),天文學(xué)早已進(jìn)入了人們的日常生活,
也意識(shí)到這個(gè)社會(huì)有多么需要天文學(xué)和天文學(xué)家。
我收到過很多五花八門的問題。有些問題來自出版業(yè)專業(yè)人士,尤其是涉及一些如何利用月球活動(dòng)提高園藝
水平的書籍。還有一些問題來自試圖追溯基遍之戰(zhàn)
所屬年代的古天文學(xué)家和歷史學(xué)家正是在這場戰(zhàn)役,
約書亞阻止了月亮和太陽的前進(jìn)。還有一個(gè)例子是:在
1916 年的一張照片里,利用巴黎蒙帕納斯街區(qū)影子長度
這樣簡單的記錄,就可以知曉畫家畢加索和詩人、小說家
馬克斯·雅各布的見面時(shí)間。還有一些問題來自對(duì)天空的
光現(xiàn)象充滿好奇或焦慮的藝術(shù)家,為了捕捉到絕佳的視角
或畫面,他們希望了解黃昏或滿月時(shí)觀賞埃菲爾鐵塔的最
佳時(shí)機(jī)。另外,為巴黎大清真寺的教長確定伊斯蘭齋月的
日期,也是我們機(jī)構(gòu)的特有職能之一。
我還收到過一些令人費(fèi)解或前所未有的問題。比如曾
經(jīng)有人為了進(jìn)行一場隱秘的巫術(shù),寫匿名信向我詢問下次天
體相遇的日期,這個(gè)匿名人甚至拒絕在語句中使用陰性的
天體詞匯,改用其他陽性詞語來代替。更讓人驚訝的是,有
一位被關(guān)押在加利福尼亞騾子溪州立監(jiān)獄(Mule Creek State
Prison)四十多年的連環(huán)殺手,竟然沉迷于天文學(xué)研究,可
能只是為了消磨時(shí)間吧……法院也可以在司法允許的范圍內(nèi)要求機(jī)構(gòu)進(jìn)行天文鑒定,比如分析交通事故、空難或兇殺
事件中的亮度或光線條件。我們收到的請(qǐng)求多種多樣,這也
足以說明今天的天文學(xué)在人類日常生活中的地位舉足輕重。
本書匯集了人們最常提出的一些問題,并對(duì)此加以
解釋和概括,以期幫助人們更好地理解日常生活中的天文
學(xué)。時(shí)光不止,24 時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn),本書將引導(dǎo)讀者在一天
中的每個(gè)小時(shí)都能發(fā)現(xiàn)一個(gè)獨(dú)特的天文學(xué)問題。
在這并不尋常的一天里,我們將倚靠在作畫的凡·高
肩膀上,慶祝新的一年開始,在結(jié)束復(fù)活節(jié)彌撒之后來到
集市,見證藍(lán)精靈的誕生,查看我們自己的星宮圖,裝扮
圣誕樹,慶祝齋月的結(jié)束。我們將不僅在時(shí)間中旅行,從
古埃及王朝一直到 21 世紀(jì),還將穿越空間的限制,從羅
馬到安的列斯群島,再到格林尼治。你可以盡情期待,度
過非常充實(shí)的一天!
不過別擔(dān)心,我會(huì)盡力把那些偶爾很復(fù)雜的概念解釋
得簡單明了,將這些概念建立在幾何和代數(shù)基礎(chǔ)上,以基
本的天文學(xué)知識(shí)呈現(xiàn)出來。本書涉及的主題實(shí)際上涵蓋了
整個(gè)天文學(xué)的范圍球面天文學(xué)、天體力學(xué)、宇宙學(xué)、
行星學(xué)、計(jì)量學(xué)、時(shí)間測量和光現(xiàn)象,這本書可以幫助你
對(duì)這些領(lǐng)域有所了解。你不需要成為科學(xué)家才能閱讀這本書。每個(gè)人都能讀懂它并找到適合自己的內(nèi)容,我希望這
本書能夠激發(fā)出讀者對(duì)天文學(xué)的求知欲。
帕斯卡·德康,任職于巴黎天文臺(tái),是天文計(jì)算與信息服務(wù)部(SCAR)的負(fù)責(zé)人,自2015年起擔(dān)任天文臺(tái)技術(shù)委員會(huì)的工作人員代表,是法國《天文學(xué)》雜志成員,也是巴黎天文臺(tái)講師。專注于天文觀測及天體歷算,曾發(fā)表多篇天文學(xué)、天體物理學(xué)相關(guān)論文,擅長以通俗的語言做出專業(yè)的描述,為大眾讀者解釋天文學(xué)的奧秘。
00:00 61秒的一分鐘
01:00天文學(xué)家的發(fā)明
02:00月食
03:00黑夜是如何產(chǎn)生的?
04:00凡·高了解星星嗎?
05:00月亮并非所想的那樣圓
06:00一周七天的名字從哪里來?
07:00為什么地球有一年四季?
08:00十二星座的歌聲
09:00誰發(fā)明了閏年?
10:00日期不定的復(fù)活節(jié)
11:00月球?qū)Τ毕挠绊?br />12:00什么是世界時(shí)?
13:00日食:白天現(xiàn)身的月亮
14:00炎炎夏日是糟糕的天氣嗎?
15:00圣誕樹頂?shù)男切?br />16:00陽光創(chuàng)造的教 17:00夏至與冬至的悖論
18:00天空為什么是藍(lán)色的?
19:00齋月和月亮的關(guān)系
20:00制造錯(cuò)覺的月球
21:00藍(lán)精靈是如何誕生的?
22:00月亮在哪里?
23:00天外來客