青少年不可不知的1000个自然科学常识

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中国古代对于宇宙的认识 把宇宙作为一个整体，探讨我们所居住的大地在其中所处的位置，即 天和地的关系，叫做宇宙结构理论。在中国古代，天体学说有所谓论天六 家：盖天说、浑天说、宣夜说、昕天说、穹天说、安天说。其中主要有三 家：盖天说、浑天说、宣夜说。 “昕天说”基本上属于“盖天说”体系 ，穹天说”是“盖天说”的翻版，“安天说”则是“宣夜说”的发展。 “盖天说”出现于殷末周初，其主要观点为天在上，地在下，天为一 个半球形的大罩子。南北朝时期鲜卑族歌手斛律金的《敕勒歌》中有“天 以穹庐，笼盖四野”两句词，这是对盖天说”的形象化说明。 “浑天说”主张大地是个球形，外裹着一个球形的天穹，地球浮于天 表内的水上。 “宣夜说”认为“天”并没有一个固定的天穹，而只不过是无边无涯 的气体，日月星辰就在气体中飘浮游动。就宇宙结构理论来说，“宣夜说 ”确实达到了较高水平，它提出了一个朴素的无限宇宙观。 中国古代的观象台 秦代上天台遗址 上天台是秦阿房宫殿祭祀天神的建筑物，可能就是秦朝观察天象的建 筑基础。古代先民认为，太平盛世，均是天神的恩赐和保佑。皇帝为了使 自己的国家物阜民丰，四海长平，定期率领朝臣登坛祈祷天神。 东汉灵台遗址 灵台是东汉的国家天文观测台。它始建于东汉光武帝建武中元元年(公 元56年)，一直沿用到西晋，毁于西晋末年的战乱。 登封元代观星台 我国保留下来最古老的天文台是河南登封县告成镇的观星台。相传此 处是周公以土圭测景(影)的地方。为纪念此事，唐玄宗开元年间，天文学 家张遂(僧二行)在改革历法时，即在此地建立了象征性石表。石表连座高 仅2.12米，正面刻行书“周公测景台”五个大字。在台后还有周公祠等建 筑。 北京古观象台 北京古观象台是世界上古老的天文台之一，建于明正统七年(1442年) ，明代为观星台，清代为观象台。台上安放有大型天文观测仪器，台下有 紫微殿和晷影堂等附属建筑物，在明代已大体形成现在的布局。 我国最早对于太阳黑子的记录 太阳黑子是太阳光球层上出现的暗斑点。因其温度要比周围光球低 1000℃-2000℃，从而与光球相比成为黯淡的黑斑，所以被称为“太阳黑子 ”。 现今世界公认的最早的黑子记录，是西汉成帝河平元年(公元前28年) 三月所见的太阳黑子现象，载于《汉书。五行志》：“成帝河平元年…… 三月己未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”这一记录把黑子的位置 和时间都叙述得很详尽。 事实上，在这以前，我国还有更早的黑子记载。在约成书于汉武帝建 元元年(公元前140年)的《淮南子·精神训》中，就有“日中有跋乌”的叙 述。跋乌，也就是黑子的现象。而比这稍后的，还有：“汉元帝永光元年( 公元前43年)四月……日黑居仄，大如弹丸。”(《汉书·五行志》)。这表 明太阳边侧有黑子成倾斜形状，大小和弹丸差不多。这个记载也比前面的 记录早。 历代的记录已经表明：黑子出现最多的年月，也是极光出现频繁的时 期。黑子和极光互有关系。1977年7月，云南天文台又利用我国古代太阳黑 子和极光的记录，同时进行分析得出：极光和黑子都存在约11年的周期， 并且得出结论：太阳活动和极光的周期约11年，并不是近300年才有的暂时 现象。这对于研究地球物理学和天文学的一系列问题，将是很有益的启示 。同时也说明我国古代记录太阳黑子是相当宝贵的。 中国古代的计时器 漏刻 司马穰苴用来确定时间的仪器是表和漏刻，是古代最重要的两种计时 仪器。漏刻主要由漏壶和箭刻组成，根据漏壶中水位的高低来度量时间， 箭刻上所刻的就是表示时间的刻度线。在商代后期，中国出现了把一昼夜 分为100等分的百刻计时制并一直沿用到了清代。百刻制的出现使中国古代 有了统一的计时标准。 日晷 观察一年中正午日影的长度能够定节气，而观察一天中日影方位的变 化可以定一天中的时刻。早晨，太阳从东方升起，它的影子投向西方；中 午，太阳在正南方，它把影子投在了正北方；傍晚，太阳落人西方的地平 线，它的影子又转向东方。日复一日，年复一年，太阳的影子都这么规律 地变化着。日晷就是利用日影的这个规律，抓住了时间流逝的匆匆脚步。 日晷有两种形式：一种是水平放在地面上、刻度不均匀的地平式日晷 。另一种是日晷面与赤道面平行的、刻度均匀的赤道式日晷。 P1-2