古往今来,夜空清澈,群星争辉,引发了无数人对星空的想象,人类将星空与现实生活联系起来,产生了许多美好的传说和故事。例如,古人为了方便辨认星空,就用种种想象中的虚拟线条,将天上较亮的那些星星分群分组地联接起来,这就产生了星座。
探究星空的奥秘,古今中外的人类都做出了巨大的努力,星星离我们有多远,这本书将教给你一把“尺子”去丈量。
测量地球
想要测量星星离我们有多远,就必须先了解我们脚下的大地,清楚我们在哪里。
曾经人们认为地球是宇宙的中心,太阳、月亮、星星都围绕着地球转动,就算要克服这一小小的思维错误,人类需要走过非常漫长的岁月。更别说关于地球和星星的其他问题了。
德国古典星图(书中插图)
但,始终有先知走在前列。
2200多年前,埃拉托色尼就已经开始估算地球的大小。
亚历山大灯塔(书中插图)
埃拉托色尼思索着这样一个事实:6月21日夏至这天正午太阳在塞恩城正当头顶,但在塞恩城北面5000希腊里(1希腊里=158.5米)的亚历山大城,这时的太阳却不在头顶。在那儿,阳光对铅垂线倾斜了一个小小的角度z(约7.2°),这个角度正好等于一个圆周的1/50。埃拉托色尼认识到,造成这种差异的原因必定是由于大地表面的弯曲。既然经过从塞恩城到亚历山大城的这5000希腊里(约792千米),地球表面弯曲了一个圆周的1/50,那么整个地球的周长应该是多少希腊里或多少千米呢?
埃拉托色尼丈量地球方法示意图,
S代表塞恩城,
A代表亚历山大城(书中插图)
答案是:792×50=39600(千米),地球的直径则为12700千米。如今,人们知道地球的直径是12742千米,周长则约为40000千米。
当然,这里有一个前提,那就是古希腊人接受大地呈球形的观念。从唯美的观念出发,球形也是所有形体中最匀称最完美的图形。这也是埃拉托色尼的计算存在误差的原因,事实上,地球是椭圆的,但他已经完成了对地球的估算,结果已经相当接近。
而在古代中国,唐朝的一行法师第一次丈量了子午线,动用政府的力量,北起贝加尔湖,南至越南,共选取了13个测量点,测量了春分、夏至、秋分、冬至时日影的长度,夏至和冬至昼夜长度以及当地北天极的地平高度。得到的结果是午线每一度,弧长是131.11千米。虽然结果并不精确,但没有专业仪器的辅助下,已经做得相当不错了。
一行法师(书中插图)
后来,郭守敬效法一行,在忽必烈的支持下,重新丈量了子午线,为元朝新历法的实行提供依据。
丈量星星的距离
认清地球后,作者再将眼光慢慢放大,带领同学们一步步探索,月球、太阳、恒星、宇宙,讲述测量地球到这些星体的方法,将天文的“尺子”传授给大家。
当然,在介绍深奥的天文知识时,作者不忘将其通俗化、简单化。
在讨论地球与月亮之间距离时,作者从三角测量法入手,再去延伸讲解三角视差法,最后再讲到激光、红移。循序渐进,最后才将结果公布是希望大家懂得方法,而非单纯去记背结果。
更值得一提的是在天文史的讲解中,作者介绍了非常多的天文学家故事,并且旁征博引,让我们看到伟大的先知们为了科学和真理敢于斗争和不怕牺牲的精神,因此也非常有教育意义。
开普勒、卡西尼、毕达哥拉斯、琼斯、哥白尼、康德等众多名人探索宇宙星空的历程都呈现了出来。
书中插图
书籍详情
卞毓麟,江苏泰州人,1943年7月生于上海。1965年毕业于南京大学天文学系,1998年任上海科技教育出版社编审。现为全国科技名词审定委员会委员,著译图书30部,主编与参撰图书百余种,发表学术论文70余篇,科普和科学文化作品500余篇。曾获第四届上海市大众科学奖。作品曾获国家图书奖、"五个一工程"图书奖、中国图书奖、国家图书馆文津图书奖等多项奖励。
作者照片(来源网络)
本书集科普性和故事性于一身,图文并茂,兼顾天文知识和人文精神的传递,启迪人思考宏观宇宙的奥秘,深入浅出,是科普文中的佳作。
《星星离我们有多远》是统编版语文名著阅读七年级上册推荐书目,这本科普读物非常锻炼思维能力和立体感,也可以通过这本书的附录部分跟着作者以天文学的角度重新解读古诗词、对联,也颇具趣味;既可以当作是天文学的启蒙读物,也可以看作是一场人文、哲学的故事之旅。
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