书城自然趣说万事万物的起源
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第4章 上知天文(2)

这颗年轻的恒星位于距离地球16万光年的N44F星云中,而N44F星云则处于天狼星座中。这颗恒星的主要成分是冷气体形成的密云,但它每秒钟喷发出来的粒子质量要比太阳多100万倍,并且粒子云的速度为太阳风的5倍——每小时700万公里。

强烈的粒子风和紫外线辐射与恒星的气体外壳相撞击,由此迫使气体向外鼓起,形成了直径为35光年的“太空空穴”。并且在“太空空穴”中,还形成了由气体和冷的宇宙灰尘形成的几个“支柱”。这些“支柱”在外形上与哈勃望远镜在10年前发现的“太空空穴”中的“支柱”十分相像,那些景观奇妙的“支柱”被称为“造物主支柱”。

知识小链接:“太空气泡”的新闻背景

2004年8月5日,美国航天局的研究人员展示了由哈勃天文望远镜拍摄的太空星系NGC3949的图片。科学家说,这个距地球5000万光年的星系似乎是我们银河系的双生兄弟,看起来眼熟极了。2004年1月,美国科学家利用哈勃太空望远镜和设在夏威夷的一座望远镜发现了一个地球的“远邻”,这个星系的发现可以让人窥探到宇宙诞生7亿5千万年时,即恒星和星系刚开始出现时的情况。据天体物理学家介绍,这个星系直径比银河系小很多,只有两千光年。

哈雷彗星的由来

1682年8月,天空中出现了一颗肉眼可见的亮彗星,它的后面拖着一条清晰可见、弯弯的尾巴,故该彗星又称“扫帚星”。这颗彗星的出现引起了多数天文学家的关注。当时,年仅26岁的英国天文学家哈雷对这颗彗星尤为感兴趣。他仔细观测、记录了彗星的位置和它在星空中的逐日变化。经过一段时期的观察,他惊讶地发现,这颗彗星好像不是初次光临地球的新客,而是似曾相识的老朋友。

在哈雷生活的那个时代,还没有人意识到彗星会定期回到太阳附近。自从哈雷产生了这个大胆的念头后,便怀着极大的兴趣,全身心地投入对彗星的观测和研究中去了。经过大量的观测、研究和计算后,他大胆地预言,1682年出现的那颗彗星,将于1758年底或1759年初再次回归。

在哈雷去世10多年后,1758年底,这颗第一个被预报回归的彗星被一位业余天文学家观测到了,它准时回到了太阳附近。哈雷的预言经过半个多世纪的时间,终于得到了证实。后人为了纪念他,就把这颗彗星命名为“哈雷彗星”。

知识小链接:哈雷彗星的回归

哈雷彗星的最近一次回归是1986年,中国和各国一样对它进行了大量的观测,发现了断尾现象。它的再次回归要等到2061年左右。

水星命名的由来

从地球上看,水星总是在太阳附近出没,它与太阳的角距不超过一辰(古代把一周天分为12辰),因此,中国古代又叫它“辰星”。在不同的时候,它分别在黎明和黄昏时出现,以至于古代人以为它们是两颗不同的星。

早期的希腊人称其为墨丘利(Mercury),古印度人则称它为罗利纳亚和佛陀,埃及人又称其为何鲁斯的塞特。现在,水星的其他名字多已废弃,大家都称它为墨丘利了。墨丘利是罗马神话中为众神传递消息和信件的使者,脚上长着一对翅膀,这与水星行动之敏捷很是相称。他的两蛇缠绕的手杖,成为天文学家们用以代表水星的符号。

知识小链接:为什么水星表面昼夜温差大

水星公转周期约为88个地球日,自转周期约为59个地球日。这样一来,使得水星的一昼夜长达176个地球日。所以一进入夜晚,水星表面将连续几周处于黑暗中。这就是造成水星表面昼夜温差巨大的主要原因。

金星命名的由来

金星,我国古称“太白金星”,如果出现在早晨,称之“启明星”;若出现于黄昏,则称之“长庚星”。金星是天空中除太阳与月亮之外最亮的一颗星,如同一颗耀眼的钻石,因此古希腊人称它为阿佛洛狄忒(Aphrodite)——爱与美的女神,而罗马人则将它称为维纳斯(Ve-nus)——美神。它象征着爱情与美丽。

知识小链接:金星为何被迷雾围绕

苏联“金星11”和“金星12”两个探测器,曾直接降落在金星高达500℃的灼热表面上。经过探测发现,金星大气中有氩气,并在高空有神秘的放电现象。人们通过质谱仪测出了金星大气层成分中氮的含量高达百分之几,氩含量高于地球大气层中氩含量的近300倍。为什么金星大气中氮、氩含量如此之高,至今仍是科学上的谜。

火星命名的由来

火星在太阳系“九大行星”中,按照离太阳由近及远的次序为第四颗。火星的表面布满了氧化物,所以呈现出铁锈红色,这种颜色使人想起象征战争的铁与血,因此西方赋予它希腊神话中战神玛尔斯(Mars)的名字。天文学中,火星的代表符号是一支古老的战争武器——矛。中国古代将它称为“荧惑”,这是因为它色红而荧荧似火,亮度常变,行踪不定,故而令人迷惑。从20世纪60年代初至今,人类已经向火星发射了20多个探测器,实现了可移动性的探测考察,为宇航员登上火星开辟了道路。

知识小链接:首先登陆火星的植物

科学家正研究,在未来将一种会发光的植物,首先移植到火星,以帮助科学家研究植物怎么样适应火星的恶劣环境。

科学家说,他们将为植物加入不同的基因(gene),使植物能尽可能地适应不同的环境。

木星命名的由来

在西方国家,木星乃是众星之王,被认为是主神丘比特(Jupiter)的化身,也就是希腊神话中的主神宙斯(Zeus)。因此,天文学家用Zeus的第一个字母Z的花体写法作为其代表符号。木星是太阳系中最大的行星,它的体积是地球的1300多倍,质量则是地球的318倍。与其他巨行星一样,木星没有固态的表面,而是覆盖着966千米厚的云层。它围绕太阳运转,约12年运行一周。中国古代叫它“岁星”,是因为人们正好用它来定岁纪年,一周12年正好与干支纪年法吻合。

知识小链接:世纪之吻

1994年7月16日~22日,被木星强大引力“扯碎”的至少20片舒梅克·列维彗星(Shoe-maker-Levy)的碎片以每秒约60公里的速度冲进木星大气层,与这颗太阳系中最大的行星发生了撞击。彗星最大的碎片直径达两公里。撞击产生的最大“伤痕”几乎和地球一样大,并持续几个月之久。这次撞击被称为“世纪之吻”。

土星命名的由来

土星是离太阳第六远的一颗美丽的行星,凡是用望远镜看过土星的人,无不惊叹不已。土星公转轨道半径为14亿千米,冲日时最大亮度为0.4星等。土星那橘色的表面,漂浮着明暗相间的彩云,配以赤道面上发出柔和光辉的光环,远远望去像个戴着顶大檐遮阳帽的女郎。土星公转周期为29.5年,约合二十八宿之数,每年镇一宿,故古时我国又称其为“镇星”。土星曾长期被当做太阳系的边界,一直到1781年发现天王星。土星运动迟缓,人们便将它看做时间和命运之神的象征。罗马神话中称其为萨图努斯神,即希腊神话中的克洛诺斯,他是神王宙斯之父,是在推翻父亲之后登上天神宝座的。无论东方还是西方,都把土星与农业联系在一起。土星在天文学中的符号,就像是一把主宰农业的大镰刀。

知识小链接:土星环的主要成分

通过分析正处于土星上空的美国“卡西尼”号探测器的探测数据,欧洲航天局的科学家发现土星环拥有自己的大气层,其主要成分是氧气。土星的内侧光环夹杂着大量的岩石块和灰尘,外侧则主要由冰构成。内侧光环的主要成分可能是硅酸盐和一些有机物质,外侧的冰可能是一种水和像氨这类物质的混合物。

天王星命名的由来

在古老的希腊神话中,天王星被看做是第一位统治整个宇宙的天神——乌拉诺斯(Uranus)。他与地母盖亚结合,生下了后来的天神。是他费尽心机将混沌的宇宙规划得和谐有序。天王星的符号含义平凡而朴实:一颗星上面写着一个“H”,这正是发现者英国人威廉·赫歇耳名字的首字母。

知识小链接:天王星小介

天王星是太阳的第七颗行星,体积约为地球的65倍。天王星赤道直径51800千米,公转周期为84.01个地球年,它与太阳的平均距离是2.87亿千米。

海王星命名的由来

按距太阳的平均距离由近及远排列,海王星排行第八。它的亮度为7.85等,只有在望远镜里才能看到。由于它是一颗淡蓝色的行星,根据传统的行星命名法,它被命名为涅普顿(Nep-tune)。涅普顿是罗马神话中统治大海的海神,掌管着1/3的宇宙,颇有神通,海王星的天文符号象征涅普顿手中寒光闪闪的神叉。

知识小链接:海王星是怎么被发现的

海王星并不是天文学家们通过望远镜发现的,而是通过数学和物理定律。天王星被发现后,人们注意到它的轨道与根据牛顿理论所推知的并不一致。因此科学家们预测存在着另一颗遥远的行星从而影响了天王星的轨道。1845年天文学家约翰·可夫·亚当斯和埃班·勤维叶推算了在天王星外的一个未知行星可能的位置。1846年9月23日柏林天文台台长约翰·格弗里恩·盖尔真的在这个位置发现了这颗新的行星——海王星。

冥王星命名的由来

冥王星是离太阳最远、质量最小的一颗行星,在远离太阳59亿千米的寒冷阴暗的太空中蹒跚前行,这情形和罗马神话中住在阴森森的地下宫殿里的冥王普鲁托非常相似。因此,人们称其为普鲁托(Pluto)。在天文学中,P、L是普鲁托英文名字的前两个字母,正巧又是对冥王星的发现有推动之功的美国天文学家洛韦尔(Pefcival Lowell)姓名的缩写。

知识小链接:冥王星小介

冥王星的亮度很弱,只有15星等。天文学中用“星等”来反映星星的明暗程度,记为m。星等数越小说明星越亮,星等数每相差1,星的亮度大约相差2.5倍。即使在大望远镜拍摄的照片上,冥王星和普通的恒星也没有什么差别,要想在几十万颗星星中找到它,真好比是大海捞针。

第二节 时辰历法

“公元”的由来

公元是“公历纪元”的简称,是国际通行的纪年体系。以传说中耶稣基督的生平为公历元年,相当于我国西汉末期平帝的元始元年。

“公元”产生于基督教盛行的6世纪。当时,为了扩大教会的统治势力,僧侣们把任何事情都附在基督教上。公元525年,一个叫狄奥尼西的僧侣,为了预先推算7年后“复活节”的日期,提出了所谓耶稣诞生在狄奥克列颠纪元之前284年的说法,并主张以耶稣诞生作为纪元。这一主张得到了教会的大力支持。公元532年,教会把狄奥克列颠纪元之前的284年作为公元元年,并在教会中使用。到1582年,罗马教皇制定格里高利历时,继续采用了这种纪年法。

我国是辛亥革命后开始引入公历的,直到1949年以后,我国才完全使用公元纪年。

知识小链接:纪年的方法

世界各国纪年的方法有很多,不过目前世界上通用的是公元纪年法。除此之外,还有干支纪年法、天文纪年法、历史纪年法、帝王年号纪年法等。另外,还有伊斯兰教纪元、佛教纪元、犹太教纪元以及希望纪元、日本纪元等。

公历的由来

公历是当今国际上通用的历法,又被称为太阳历、阳历。公历是以地球环绕太阳运转一周的时间作为一年的历法。关于公历的由来,主要有两种说法。

一种意见认为,公历最早的源头可以追溯到古埃及的太阳历。他们发现天狼星第一次同太阳一起升起的那天之后的五、六十天,尼罗河就开始泛滥,于是他们就把这一天当做一年中的第一天。古埃及人最初将一年定为360天,后来改为365天,这是最早的太阳历。后来他们根据尼罗河水泛滥的规律,把一年分为3季,再分成12个月,每月30天,余下的5天作为节日。

另一种意见是公历起源于古罗马的儒略历。罗马共和时期,儒略恺撒主政,创立了丰功伟绩。他死于7月,后继者将7月改为大月,从2月的30天中抽取1天,变成了29天。7月命名为JULY,这就是所谓的“儒略历”。

儒略历测量地球绕太阳一周需365.25天,而公历为365.2422天,很明显,后者要比前者精确得多。于是,公历陆续为许多国家所接受,并流行于全世界。其实,我国南宋时(1199年)的“统天历”中,就采用了一年365.2422天的算法,比公历早380多年。

知识小链接:公历小评

公历,是单纯根据月亮圆缺的周期制定的,所谓“单纯”,即它只顾月亮不管太阳。公历的历年与回归年十分接近,与季节和节气吻合,因此便于在生产和生活中应用,故世界各国普遍采用。但由于奥古斯都搞乱了公历的历月制度,而且格里历本身也并不十分完美,所以对公历正在探索改革中。针对格里历的不足,联合国提出从21世纪开始,将实行新的《世界历》。

农历的由来

在两河流域,古人发现,在多数的年份里,月亮大约有12个盈亏,少数年份有13个,故将1年粗粗地定为12个“月”。

观察发现,月亮绕地球一周的周期为29.5天,为了取整,于是定大月为30天,小月29天,12个月共有354天,这样已经接近1年的365天了。