图说天文学
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1.1 宇宙大爆炸

1.1.1 再复合时代

大约在大爆炸的40万年后,温度下降到只有几千开尔文,这一温度已经低到稳定的氢原子可以捕获电子,并允许宇宙形成最早的多原子的氢分子,宇宙早期历史中的这一时期(约138亿年前)被称为再复合时代。

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1.1.2 第一代恒星

大约在135亿年前,出现了第一代恒星。第一代恒星有时候被天文学家们称为星族Ⅲ恒星,它们是巨大的,质量可能是太阳的100~1000倍,它们对邻近的周围空间产生巨大的影响。

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1.1.3 银河系

银河系是包含我们太阳系的星系,从地球上看,因为是在银河盘面结构的内部,所以呈现环绕天空的环带。天文学家不知道银河系形成的精确时间,银河系中已知最老的恒星在银晕中,年龄为132亿年;银盘上最老的恒星要年轻一些,年龄大约为80亿~90亿年。

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人物小史与趣事

★银河系经过的主要星座

银河系在天空上的投影就像一条流淌在天上闪闪发光的河流一样,所以古人称其为银河或天河。人们一年四季都可以看到银河,在夏秋之交能看到银河最明亮壮观的部分。

银河系经过的主要星座有:天鹅座、天鹰座、狐狸座、天箭座、蛇夫座、盾牌座、人马座、天蝎座、天坛座、矩尺座、豺狼座、南三角座、圆规座、苍蝇座、南十字座、船帆座、船尾座、麒麟座、猎户座、金牛座、双子座、御夫座、英仙座、仙后座和蝎虎座等。

知识链接 全天88星座

北天星座:小熊座、天龙座、仙王座、仙后座、大熊座、仙女座、英仙座、武仙座、蝎虎座、鹿豹座、狐狸座、御夫座、牧夫座、猎犬座、小狮座、后发座、北冕座、天猫座、天琴座、天鹅座、天箭座、海豚座、飞马座、三角座、巨蛇座、蛇夫座、盾牌座、天鹰座、小马座。

黄道12星座:白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座、双鱼座。

南天星座:鲸鱼座、猎户座、麒麟座、小犬座、长蛇座、六分仪座、天坛座、天燕座、天鹤座、天鸽座、天兔座、天炉座、绘架座、唧筒座、雕具座、望远镜座、显微镜座、矩尺座、圆规座、时钟座、山案座、印第安座、飞鱼座、剑鱼座、苍蝇座、蝘蜓座、杜鹃座、乌鸦座、凤凰座、孔雀座、水蛇座、豺狼座、大犬座、南三角座、南十字座、南鱼座、南极座、南冕座、船底座、船尾座、罗盘座、网罟座、船帆座、玉夫座、半人马座、波江座、巨爵座。

银河在天空中明暗不一,宽窄不等。最窄的只有4~5度,最宽的约30度。对于北半球来说,夏季星空的重要标志,是从北偏东地平线向南方地平线延伸的光带——银河,以及由3颗亮星,即银河两岸的织女星、牛郎星和银河之中的天津四所构成的“夏季大三角”。夏季的银河由天蝎座东侧向北伸展,横贯整个天空,气势磅礴,极为壮美;但也只能在没有灯光干扰的野外才能够欣赏到。冬季的银河很黯淡,但在天空中可以看到明亮的猎户座,以及由天狼星、参宿四、南河三构成的明亮的“冬季大三角”。

1.1.4 太阳星云

太阳星云是通过凝聚和吸积形成太阳、太阳系内天体的气团和弥散的固体物质,大约在50亿年前开始塌缩,然后形成太阳系的气尘云。

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人物小史与趣事

伊曼纽·斯威登堡

伊曼纽·斯威登堡(Emanuel Swedenborg,1688—1772),瑞典的科学家、神秘主义者、哲学家和神学家。

斯威登堡曾被誉为“西欧历史上最伟大、最不可思议的人物”,其学术成就远远超过他那个时代的水准。他是当时欧洲最伟大的学者,生前留下150本著作。他在德国莱比锡出版了3卷本的《哲学和逻辑学著作集》,这部著作的第一部分论述他的成熟的自然哲学。在这方面他深受法国大哲学家笛卡儿的影响。事实上,斯威登堡自然哲学的三个主要结论都受到笛卡儿的启发:物质由无限可分的微粒构成;这些微粒处于永恒的旋转运动之中;地球行星系统是从太阳物质团中分离出来的。第三个结论是他宇宙学的核心,深受英国作家T.伯内特《神圣的地球理论》一书的影响,是康德-拉普拉斯星云说的先驱。

★瑞典最具成就之人——斯威登堡

参观过瑞典乌普萨拉大教堂的人,可能都会注意到一个醒目的红色花岗岩石棺,上面写着伊曼纽·斯威登堡(Emanuel Swedenborg)的名字,棺中存放着一位瑞典最具成就之人的遗体。只有国王、大主教、将军和著名学者才有可能葬在这里,接受公众瞻仰,历史上享受这种礼遇的瑞典人屈指可数。那么,斯威登堡是谁?他为何受到如此规格的礼遇和关注?他有哪些重大贡献?大多数参观游历的人一定对他感到陌生,可能只有某些学者才会知道他在科学和哲学方面对18世纪的欧洲所作出的重要贡献,拥护斯威登堡神学思想的人们则会视他为神在地上的先知,以敬佩之情瞻仰他最后的安息之所。

斯威登堡,1688年出生于瑞典斯德哥尔摩,其父亲是乌普萨拉大学的神学教授,兼乌普萨拉大教堂的主任牧师,后荣膺主教,同时晋升为贵族,并担任王室的专职牧师,从而有资格进入瑞典最上层的社交和政治圈。一家人时常在就餐或聚会时谈论宗教话题,小斯威登堡因而有足够的机会和神职人员就信仰和生活上的问题交流看法。因此,多年后,当他回忆儿时所受的宗教影响时,他写道:“我时常思考神、救恩、人类精神上的痛苦等问题……”

虽然神学是一家人主要探讨的话题,但其他方面的话题,比如政治、战争、哲学、科技等,也时常会成为他们谈论的焦点。1699年6月,拥有知识积累的斯威登堡进入了乌普萨拉大学。完成大学的正规教育后,他计划长期到国外旅行深造。1710年,22岁的斯威登堡首次来到了英国,或请教知名学者,或通过自学,研习物理、天文和其他自然科学。斯威登堡对机械有强烈的兴趣,并且学习制表、书籍装订、雕刻等技艺。到荷兰之后,他又学习了镜片研磨技术,后来又研究了宇宙学、数学、解剖学、生理学、政治学、经济学、冶金学、矿物学、地质学、采矿工程学和化学。1716年,斯威登堡开始参与公共事务。瑞典国王查尔斯十二世任命28岁的青年科学家斯威登堡担任皇家矿务局的特别顾问,其职责包括视察矿场,就矿藏的质量和数量作出详细的报告。

斯威登堡还参与人事和行政工作,雇用人员,仲裁劳动争议,并且提出改进建议。他在矿藏委员会忠实履行自己的职责,直到1747年退休。斯威登堡在机械制造方面具有很高的天赋,为国家作出了重要的贡献。斯威登堡在为瑞典出版发行的第一份科学杂志做编辑时所作的工作给国王查尔斯十二世留下了深刻的印象,于是请他担任自己的工程顾问,监督若干重要的公共建筑工程。斯威登堡的任务包括建造一个全新设计的船坞,修建一条运河,建立一套陆地转移大型战舰的系统。此外,斯威登堡还在描绘未来制造飞机、潜艇、蒸汽机、气枪、缓慢燃烧炉等机器上表现出了创造性的想象力。

斯威登堡在哲学研究上有两大主要兴趣:宇宙学和人类灵魂的本质。从1720年到1745年,他在这两个方面不断地研究、写作并发表文章。1720年发表了他首部重要的哲学著作《化学》(Chemistry),又著有他生前未曾发表的论述宇宙存在和延续进程的近600页的手稿(Lesser Principia),1734年发表了他的哲学巨著《哲学和矿物学著作集》(Philosophical and Mineralogical Works)。现代科学试验,尤其是在原子能领域的试验,已经证实斯威登堡在宇宙学方面的诸多猜测。

诺贝尔奖得主、著名化学家、20世纪物理化学创始人斯万特·阿伦尼乌斯(Svante Arrhenius)得出结论认为,布冯(Buffon)、康德(Kant)、拉普拉斯(Laplace)、赖特(Wright)、兰伯特(Lambert)等提出的宇宙创造的理论,斯威登堡早已在他的著作中提到。斯威登堡的著作表明,对宇宙加以纯粹物质的解释不能让他满足,他的著作始终假定神的力量潜藏在所有物质的背后。

1.1.5 暴躁的原太阳

约46亿年前,太阳经历了一个短暂而暴躁的时期,在此之后,太阳将稳定地燃烧着氢,度过它漫长而相对平静的一生。

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