中国少年儿童百科全书

作者简介

袁宏宾，女，出生于1963年，河北科技师范学院副教授。毕业于河北师大。曾出版古体诗集《孤竹采薇》《闲人醉语》，主持编辑过《授业笔谈》《敬业笔谈》《研究·探索·创新》等书。

内容简介

《自然、环境》 盖天说 我们都知道，地球是茫茫宇宙空间的一个球体。但这一自然常识在很早 很早以前，我们的祖先却并不知道。他们仰望着浩瀚的太空，脚踏着广阔的 土地，纷纷构想着天地的关系和宇宙的结构。祖先们发现，他们头上的天是 圆穹形的，脚下的地是平坦状的。于是，凭着这种直观感觉，他们便认为蓝 天像一个大圆盖，或者说像一个大帐篷，笼罩在棋盘般的大地上。他们甚至 还臆测出，这个“大棋盘”每边长81万里，天和地之间的距离为8万里。这 种“天圆地方”的观点便是古老的“盖天说”，也是我国最早的宇宙结构学 说：这种结构学说的产生年代可以追溯到奴隶制社会的周代(公元前1(146年 ～公元前256年)，并一直影响着后世。 随着生产力的发展，我们的祖先对天地和宇宙的认识水平逐渐提高了起 来。他们慢慢地感觉到，原来那种“天圆地方”的观点有些不大切合实际， 因为天若是一个大圆盖、地是一个正方形的大棋盘，那么天盖地时，四角怎 么合得拢呢？于是，在公元前6世纪，我们的祖先修正了最初的“天圆地方 ”的说法，而将其改为：天和地不相交接，天像一把特大的伞，悬罩在大地 的上空，周围有8根巨大的柱子支撑着它；在柱子的顶端和伞的边缘，有_无 数条绳子，连接着它们的枢纽。如此一来，天地的样子就变成了一个有8根 柱子的圆顶凉亭。这种修改后的宇宙结构模式，后来也难以让人信服。因此 ，又有人提出：天像一顶头戴的斗笠，地像一个倒扣的盘子；北极是天的最 高点，四面倾斜而下；天穹I=‘的日月星辰交替出没，形成昼夜。此后，“ 盖天说”一直流行到西汉(公元前206年～公元8年)时期，尽管后来的天文观 测事实否定了“盖天说”这种观点，但它却反映出我们的祖先认识宇宙结构 的一个阶段水平，在描述天体运动方面具有一定的历史意义。 地心说 地心说，也称天动说，是古人认为地球是宇宙的中心，而其他的星球都 环绕着它而运行的一种学说。 由于古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念，因此 他们误认为地球就是宇宙的中心，而其他的星体都是绕着它而运行的。古希 腊的托勒密将地心说的模型发展完善，且为了解释某些行星的逆行现象(即 在某些时候，从地球上看那些星体的运动轨迹，有时这些星体会往反方向行 走)，因此他提出了本轮的理论，即这些星体除了绕地轨道运转外，还会沿 着一些小轨道运转。后来，天主教教会接纳此观点为世界观的“正统理论” 。 托勒密的理论能初步地解释从地球上所看到的现象，但是在文艺复兴时 代，随着科学技术的进步，一些支持日心说的汪据逐渐出现，且有些证据无 法以地心说解释，地心说逐渐占了下风。 日心说 日心说，也称为地动说，是关于天体运动的和地心说相对立的学说，它 认为太阳是宇宙的中心，而不是地球。 哥白尼提出的日心说，推翻了长期以来居于统治地位的地心说，实现了 天文学的根本变革。 通常认为完整的日心说是由波兰天文学家哥白尼在1543年发表的《天体 运行论》中提出的，实际上在公元前300年左右的赫拉克里特和阿里斯塔克 就已经提到过太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳运动。 坚实的大地是运动的这一观点在古代是令人非常难以接受的，而另一方 面托勒密的地心说体系可以很好地和当时的观测数据相吻合，因此即使在《 天体运行论》出版以后的半个多世纪里，日心说仍然很少受到关注，支持者 更是非常稀少。 这里必须指出的一点是，近代以来关于替蒂冈的地心说和哥白尼的日心 说的斗争是被严重夸大的。布鲁诺1600年遭受的火刑，并非因为他支持日心 说，而是因为他的泛神论等的宗教思想。 事实上，直到1609年伽利略发明了天文望远镜，并以此发现了一些可以 支持日心说的新的天文现象后，日心说才开始引起人们的关注。这些天文现 象主要是指：木卫体系的发现直接说明了地球不是宇宙的唯一中心，金星满 盈的发现也暴露了托勒密体系的错误。 然而，由于哥白尼的日心说所得的数据和托勒密体系的数据都不能与第 谷的观测相吻合，因此日心说此时仍不具优势。直至开普勒以椭圆轨道取代 圆形轨道修正了日心说之后，日心说在与地心说的竞争中才取得了真正的胜 利。 浑天说 日月星辰东升西落，它们从哪里来，又到哪里去了呢？日月在东升以前 和西落以后究竟停留在什么地方？这些问题一直使古人困惑不解。直到东汉 (25～220年)时，著名的天文学家张衡提m了完整的“浑天说”思想，才使人 们对这个问题的认识前进了一大步。 “浑天说”认为，日月星辰都附着在天球上，白天太阳升到人们面对的 这边来，星星落到地球的背面去；到了夜晚，太阳落到地球背面去，星星升 起来。如此周而复始，便在人们的意识中形成了星辰日月定时出没的印象。 “浑天说”提出后，并未能立即取代“盖天说”，而是两家各执一端，争论 不休。但是，在宇宙结构的认识，“浑天说”显然要“比盖天”说进步得多 ，它能更好地解释许多天象。宣夜说 古时候，无论是中国还是外国的天文爱好者或天文学家们，无不认为天 是一个带有硬壳的物体。中国流传的女蜗补天的神话，便是这种认识的一种 反映。希腊亚里士多德一托勒密的地心理论体系，也是以一个缀满恒星的“ 天球”作为宇宙的疆界。就连波兰著名的天文学家哥白尼，虽然否定了以地 球为中心的宇宙体系，但也保留着一个缀满恒星的硬壳作为宇宙的范围。而 “宣夜说”却打破了这种关于天体有形质的观念，向人们展示了宇宙无限论 的思想，这不能不说是有着划时代意义的理论。“宣夜说”是我国历史上最 有卓见的宇宙无限论思想。它最早出现于战国时期(公元前475～公元前221 年)，到汉代则已明确提出。“宣夜”是形容天文学家们在观测星辰时，常 常喧闹到半夜还不肯入睡。据此推想，“宣夜说”是天文学家们在对星辰日 月进行了辛勤观察，并通过观察出的结果而被概括出来的。 “宣夜说”认为宇宙是无限的，宇宙中充满着气体，所有天体都在气体 中漂浮运动。星辰日月的运动规律是由它们各自的特性所决定的，绝没有坚 硬的天球或是什么本轮、均轮来束缚它们。“宣夜说”打破了固体天球的观 念，这在古代众多的宇宙学说中是非常难得的。这种宇宙无限的思想出现于 两千多年前，是非常可贵的。另一方面，“宣夜说”创造了天体漂浮于气体 中的理论，并在这一理论的进一步发展中，认为包括天体自身以及遥远的恒 星和银河都是由气体组成的。这种十分令人惊异的思想，竞和现代天文学的 许多结论一致。“宣夜说”不仅认为宇宙在空间上是无边无际的，而且还进 一步提出宇宙在时间上也是无始、无终、无限的思想。这一思想的形成，为 人类在宇宙认知史上留下了光辉的一笔。P10-12