作品介紹
無(wú)邊的引力世界
作者：劉樹(shù)勇,邱克,尹德利 整理日期：2021-12-29 05:04:40
一、宇宙的立法者
寧?kù)o的夜晚，當(dāng)我們漫步戶(hù)外的時(shí)候，往往會(huì)情不自禁地抬頭仰望星空。滿(mǎn)天的星斗，浩瀚無(wú)際的天空，為人們提供了巨大的想象空間。自古以來(lái)，寬廣而又深邃的星空一直吸引著人類(lèi)的目光。星星是什么？它們離我們有多遠(yuǎn)？宇宙有多大？星球的運(yùn)動(dòng)、演化、空間和時(shí)間等等所有這些問(wèn)題仍是人類(lèi)最為關(guān)心的問(wèn)題。
宇宙是我們的祖先最早開(kāi)始關(guān)心的一個(gè)話題，他們有著豐富的想象，提出了各種各樣的模型，以說(shuō)明他們所觀察到的現(xiàn)象。什么是宇宙？戰(zhàn)國(guó)時(shí)期一位叫尸佼的人是這樣說(shuō)的：“四方上下日宇，往古來(lái)今日宙”。意思是說(shuō)：“宇”指的是東、南、西、北、上、下六個(gè)方向的空間；“宙”則包括過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)的時(shí)間。人類(lèi)活動(dòng)、天體運(yùn)行、萬(wàn)物演化都包含在這個(gè)空間中，并隨時(shí)間變化而發(fā)展。
自古以來(lái)，人們頭頂著天，腳踩著地，很自然地認(rèn)為宇宙是由天地兩部分組成，還認(rèn)為天地是有形的。古埃及人把宇宙設(shè)想成一個(gè)箱子，箱底是大地，箱蓋是天。古巴比倫人認(rèn)為天像圓罩，罩在大地上。
中國(guó)古人對(duì)天地的認(rèn)識(shí)主要有三種說(shuō)法：“蓋天說(shuō)”、“渾天說(shuō)”、“宣夜說(shuō)”。
起源于周代的“蓋天說(shuō)”把天看成圓蓋，大地如同四方的棋盤(pán)。后來(lái)有人發(fā)現(xiàn)大地并不是平面的而是拱形的，于是又提出新的蓋天說(shuō)，認(rèn)為天像一個(gè)圓形的蓋子，地像一個(gè)倒放的盆。
“渾天說(shuō)”的主要代表人物是東漢科學(xué)家張衡。他認(rèn)為：天地像一個(gè)雞蛋，天如同蛋殼，形狀圓圓的像一個(gè)彈丸，地像雞蛋中的蛋黃，居于中間；天大地小，天包著地，就像蛋殼裹著蛋黃；天靠氣支撐著，地好像浮于水上。渾天說(shuō)的球形大地概念比蓋天說(shuō)前進(jìn)了一大步，但這種天有形狀、地在中心的說(shuō)法并不科學(xué)。
“宣夜說(shuō)”相傳出自殷代，它的主要思想是：天高遠(yuǎn)無(wú)盡頭，天無(wú)顏色，并非實(shí)體，只是因?yàn)樘祀x我們太遠(yuǎn)，所以看起來(lái)好像一種有顏色的實(shí)體；日、月、行星自由移動(dòng)于虛無(wú)的空間，可自由地做各種不同的運(yùn)動(dòng)。宣夜說(shuō)拋棄了天有形的觀念，認(rèn)為宇宙是無(wú)限的，這種觀點(diǎn)很早就出現(xiàn)在中國(guó)，實(shí)在是難能可貴的。
古希臘著名天文學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，宇宙是和諧的、完美的，幾何圖形中圓形、球形是最完美的，因此天體的形狀也應(yīng)該是球形的。他提出大地是一個(gè)球體，一部分是陸地，另一部分是水域，周?chē)豢諝獍鼑�。他還用許多實(shí)例來(lái)證明這種觀點(diǎn)。例如，當(dāng)一個(gè)人站在海岸上看著遠(yuǎn)去的帆船，當(dāng)船身已經(jīng)看不見(jiàn)時(shí)，仍能看見(jiàn)船的桅桿露在水面上。這說(shuō)明海洋的水面不是平面，而是彎曲的。亞里士多德還以月食現(xiàn)象為例指出：月食是由于地球擋住了太陽(yáng)光，地球的陰影掠過(guò)月亮的表面時(shí)引起的，陰影是圓形的，所以地球本身也應(yīng)該是圓形的。確立大地球形的觀點(diǎn)是亞里士多德對(duì)天文學(xué)的重要貢獻(xiàn)。
亞里士多德還認(rèn)為地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的；天是有形的，由一個(gè)個(gè)透明天球?qū)咏M成，日、月、五大行星分別附在各自的天球?qū)永�，這些天球?qū)訃@地球做復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，離地球最近的是月亮，其余依次是水星、金星、太陽(yáng)、火星、木星和土星。他還認(rèn)為日、月、行星的運(yùn)行路線應(yīng)該是一種完美的正圓，運(yùn)動(dòng)速度均勻不變。
亞里士多德的天球?qū)幽Ｐ褪枪糯鞣降谝粋�(gè)關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的理論。但在當(dāng)時(shí)沒(méi)有多少人相信亞里士多德的話，人們總是反問(wèn)：如果地球是圓的，那么住在地球另一端的人頭總是向下，他們?cè)趺醋呗纺�？他們�(cè)趺床坏粝氯ツ�？亞里士多德還不知道地球的引力作用，無(wú)法回答這些問(wèn)題。
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