书城教材教辅天文兴趣看台
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第1章 天文知识

宇宙

宇宙是空间和其中存在的各种天体及所有物质的总称,宇宙是物质世界。它处于不断的运动和发展中,在空间上无边无界,在时间上无始无终。人类对宇宙的认识,从太阳系到银河系,再扩展到河外星系、星系团乃至总星系。人们的视野已达到100多亿光年的宇宙深处。有人把总星系称为“观测到的宇宙”、“我们的宇宙”;也有人把总星系称为“宇宙”。宇宙天体表现出多种多样的形态:有密集的星体状态,有松散的星云状态,还有辐射场的连续状态。宇宙中的天体都有它的产生、发展、衰亡的历史,但作为总体,宇宙的产生、发展一直是宇宙学研究的主要课题之一。关于宇宙的产生可参看宇宙的大爆炸模型。

宇宙的盖天说

是中国古代的一种宇宙学说。其大约始于周朝初,到公元前1世纪,已经形成了一个完整的、定量化的理论体系。按照盖天说的宇宙图式,日月星辰绕着它旋转不息。盖天说认为,日月星辰的出没,并非真的出没,而只是离远了就看不见了,离得近就可以看见它们的照耀。据汉代学者王充解释:“今试使一人把大炬火,夜行于平地,去人十里,火光灭矣;非灭也,远使然耳。今,日西转不复见,是火灭之类也。”

我们知道,现在人们已经认识到宇宙的盖天说是完全错误的,它反映了人们认识宇宙结构的一个阶段,在描述天体的运动方面也有一定的历史意义。

宇宙的浑天说

是中国古代的一种宇宙学说。浑天说最初认为:地球不是孤零零地悬在空中的,而是浮在水上;后来又发展,认为地球浮在空气中,因此有可能回旋浮动,这就是“地有四游”的朴素地动说的先河。“浑天说”认为全天恒星都分布于一个天球上,而日月五星则附丽于天球上运行,这与现代天文学的天球概念十分接近。因而“浑天说”采用球面坐标系,如赤道坐标系,来量度天体的位置,计量天体的运动。“浑天说”不只是一种宇宙学说,而且是一种观测和测量天体视运动的计算体系,类似现代的球面天文学。“浑天说”对现代宇宙学的发展起到了重要的作用。

黄道

黄道是地球绕太阳公转的轨道与天球相交的大圆。由于地球的公转运动受到其他行星和月球等天体的引力作用,黄道面在空间的位置产生不规则的连续变化,但在变化过程中,瞬时轨道平面总是通过太阳中心。从地球中心来看,黄道很接近于太阳在恒星中的视周年路径。通过精密的天文仪器,可以察觉黄道与太阳视周年路径的差别。

白道

月球绕地球公转的轨道平面无限延伸交天球于一圈,称为白道。白道与黄道有接近6度的交角(见“黄道”条)。

三垣二十八宿

中国古代为了认识星辰和观测天象,把天上的恒星几个几个地组合在一起,每个组合给一个名称。这样的恒星组合称为星宫。各个星宫所含的星数多少不等,少到一个,多到几十个。所占的天区范围也各不相同。在众多的星宫中,有31个占有很重要的地位,这就是三垣二十八宿。三垣是指紫微垣、太微垣、天市垣。二十八宿的名称为:东方七宿:角、亢、氏、房、心、尾、箕;西方七宿:奎、娄、胃、昂、毕、觜、参;南方七宿:井、鬼、柳、星、张、翼、轸。北方七宿:斗、牛、女、虚、危、室、壁。

星等

是表示天体相对亮度的数值的量,最早人们把全天人眼可见的星按感觉的亮度分为6等,最亮的20颗星定为1等,亮度随星等数目的增加而降低,后来人们发现,1等星比6等星亮约100倍,于是,用公式将天体的亮度和星等联系起来。星等的零点由规定的某颗星的星等值来确定。

天球

天球是在天文学研究中为了确定天体的位置而假想的一个圆球。天球的半径可以认为是无穷大,包容了所有的天体。所有的天体可以认为是位于天球上。地球被看作是天球的中心。

天体

天体是宇宙中各种星体的通称。其代表宇宙中所有物质组成的集合体。包括星系、星团、恒星以及各种发光或不发光的星际物质。

天顶

天顶是观测者头上无限延伸的一点。因为地球上各点与地球中心的联线不同,各地的天顶也是不同的。

地平面

通过观测者所在地与该地方的铅垂线垂直的平面称为地平面。由于地球呈球形,地平面与观测者所在地有关。