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第3章 漫漫岁月,人类对太空的关注与探索(3)

今天举世公认最早的太阳黑子纪事也在中国。例如,《汉书·五行志》中记载了公元前28年的某一天,“日出黄,有黑气,大如钱,居日中央”,把这个大黑子出现的时间和位置说得清清楚楚。从汉代到明代的1600多年间,我国关于黑子的记录多达100余次。相比之下,欧洲人最早的黑子纪事是在公元807年,而且当时还被误认为是水星凌日。直到1609年意大利科学家伽利略发明天文望远镜以后,欧洲人才正式确认太阳上面有黑子。因此,要研究早先太阳活动的情况,必须依据我国古代的资料。

我国古代的彗星记录,至今依然焕发着夺目的光辉。例如,《春秋》记录了鲁文公十四年(公元前613年)“秋七月,有星孛入于北斗”,就是关于哈雷彗星的最早记录。从那以后,哈雷彗星每次出现,我国都有详细记载。我国历代的各种彗星记载,至清末共达500次以上。

有一位法国天文学家在20世纪50年代经过广泛的研究,最后断定:“彗星记载最好的,当推中国。”

我国古代还有好几百次流星观测记录。例如,《春秋》记载鲁庄公七年(公元前687年)“夏四月辛卯,夜,恒星不见。夜中,星陨如雨”,说的是那天半夜,陨落的流星多得就像下雨一样。这正是关于天琴座流星雨的最早记录。有的记载非常详细,包括流星的数目、颜色、亮度、声响、出现和消失的时刻和方位、持续的时间等。它们为研究流星群的周期和轨道变化、查明流星群和彗星的关系等问题提供了宝贵的线索。

我国从商代到17世纪末,史书上共记载了30颗左右的新星和超新星,其中约有12颗是超新星。这在世界上又堪称绝无仅有。其中最着名的是公元1054年出现在金牛座星附近的那颗超新星,20世纪的天文学家证实了蟹状星云就是那颗超新星爆发的遗迹。各国天文学家为了探讨银河系中的射电源和历史上的超新星的关系,详细研究了我国古代的新星和超新星记录。

结果表明,上述12次超新星记录中,至少有7次与今天观测到的射电源有关,从而再次显示了中国古代天象记录的巨大价值。

我国古代的天文仪器也曾在世界上独领风骚。例如,最简单、最古老的一种仪器叫“圭表”,它包括两个部分:直立在地上的标柱称为“表”,沿南北方向平放的尺称为“圭”.根据表影的长度及其变化,可以确定一年之中包含的天数,还可以用来校正时间等。古人创制圭表的年代已难查考,但可以肯定,早在战国以前人们已经懂得用铅垂线来校正表的垂直。如今,位于南京市的紫金山天文台还陈列着一具明清时期钦天监(即皇家天文台)使用的圭表。

我国古代最主要的天文观测仪器是浑仪。它的历史也很悠久,何时发明亦难断定。但是可以肯定,西汉天文学家落下闳就已经制造过浑仪。后世的浑仪不断改进,造型也越来越精美。

目前,紫金山天文台还陈列着一具明朝正统二年(1437年)仿照元代制造的浑仪。

坐落在河南省登封市告城镇北的古观星台,是我国现存最早的天文台建筑,也是世界上的重要天文古迹。它创建于元朝初年,是一座具有观星、测影、记时等多种功能的天文台。它经历了700多年的风风雨雨,台上原有的仪器已荡然无存,台身上甚至还有日军侵华时炮击的伤痕。然而,它至今依旧巍然屹立。中华人民共和国成立后,对观星台台体和有关文物进行了加固维修,1961年,国务院确定登封古观星台为全国重点文物保护单位。

位于北京市建国门立交桥西南角的北京古观象台,是明清两朝的国家天文台,也是一座举世闻名的古天文建筑。它建于明代正统七年(公元1442年),是世界上现在最早的天文台之一,比建于1675年的英国格林尼治天文台还早233年。从1442年到1929年,它连续从事天文观测长达487年,取得了很有科学价值的观测资料。例如,北京古观象台观测到着名的“第谷新星”(1572年出现在仙后座的一颗超新星)实际上比丹麦天文学家第谷本人还要早3天。这座观象台建筑整齐端庄,台上安放着8件保存完好的大型铜铸天文仪器。考察这些仪器不仅可以使我们了解古代天文学家的工作情况,而且还可以看出我国冶金、铸造的传统工艺水平。

这些仪器是清代康熙和乾隆年间,由在我国任职的西方传教士奉旨设计建造。它们的造型、花饰、工艺都具有鲜明的中国传统特色,刻度、游表、结构等方面又反映了欧洲文艺复兴时代以后制造天文仪器的进展和水平。因此,它们又是东西方文化交流的历史见证。1982年2月,北京古观象台被国务院列为全国重点文物保护单位。

元朝初年,天文学家郭守敬等人编成当时在世界上遥遥领先的新历法“授时历”,标志着我国古代天文学发展到了最高峰。在明代,经过差不多两百年的停滞,到了万历年间(1573~1620年),随着资本主义的萌芽,社会对天文学又产生了新的要求。就在这时,欧洲的一些耶稣会传教士来到中国。他们迎合了这种要求,开始向中国人传播不破坏其宗教信条的欧洲科学技术知识。从此,中国天文学日渐与西方天文学融合。到了1859年,李善兰和传教士伟烈亚力合作翻译了英国天文学家约翰·赫歇尔的名着《谈天》(原名《天文学纲要》),终于使中国人首次看到了西方近代天文学的全貌。

然而,当时的中国已沦为半封建半殖民地社会,中华民族的天文事业也陷入了奄奄一息的境地。这种状况一直到中华人民共和国成立后,才发生了根本转变。如今,我国的专业天文机构已有:北京天文台,上海天文台,紫金山天文台,云南天文台,陕西天文台,南京天文仪器研制中心,中国科学技术大学天体物理中心,高能物理研究所高能天体物理实验室,自然科学史研究所数学天文学史研究室,武昌时辰站,乌鲁木齐天文站,长春人造卫星观测站,广州人造卫星观测站(以上均属中国科学院),南京大学天文系,北京师范大学天文系,北京大学地球物理系天体物理专业,以及北京天文馆等单位。与此同时,我国众多的中小学、科技馆和青少年宫的天文教育和普及宣传,也在不断地向新的深度和广度进军,并得到了社会各界越来越广泛的支持和关注。

20世纪80年代以来,我国已建成一批新的大中型天文观测设备。其中包括2.16米反射望远境--它不仅是目前我国最大的、而且至今仍为远东最大的光学天文望远镜,1.56米天体测量望远镜,1.26米红外望远镜,米波综合孔径射电望远镜,天线口径为25米的甚长基线干涉仪站,口径13.7米的毫米波射电望远镜,以及已居世界领先水平的太阳多通道望远镜等。

我国的天文学家素有不畏辛劳、自强不息的优良传统。如今,他们又在为中华民族天文事业的重振雄风、再显辉煌和21世纪全面跨入世界先进行列而团结奋斗、顽强拼搏……

2.华夏哲人:纵论宇宙解天书

对于宇宙的认识,中国古人就开始研究,如中国天文学家张衡很早就发明了浑天仪、地动仪,这些仪器的工艺精美绝伦,机理的深奥玄妙,令今人拍手叫绝。直到20世纪末(1997年)今人才将张衡发明的地动仪仿制成功。可见古人对天对地对宇宙研究的深度和广度。再往前推,有人认为2500多年前的易径--六经之首中的太极图已经提示了宇宙事物的阴阳合和,虚实相抱的本质特性。太极科学中对宇宙起源问题已谈到了无极生太极、太极生两仪,两仪生四象、四象生八卦的深奥哲理。实际上太极科学中已指明宇宙起源于无极(即无实体粒子的能海世界),由无极(混沌态)后来又生出太极(即能量浓缩成特异物质--能量团块,即大爆炸前的奇点物质),由此之后,即从大爆炸后产生粒子和波--轻升浊沉,太极生两仪,或说由太极生出两仪世界,即粒子显形世界和波性隐形世界,其中可见光是具波粒二重性的临界物质。两仪世界是对现今世界的阴、阳互抱的具体描述。两仪生四象,即指粒子世界产生后,由两仪世界又衍生出各种阴中有阳,阳中有阴,阴阳互含的四象世界(阳阳、阴阳、阳阴、阴阴世界事物,其中也包括各类生命形式的诞生)。再后,由于生命的存在,进化、升华等过程又产生精彩纷呈的自然科学和社会科学,于是又产生出先天八卦(优羲所传)乃至后天六十四卦(周文王推演)的更精细的分科分类。每卦代表着一种特定事物的本象。可以认为,这种太极理论(又称易理)普适于地球人类和星体,同时也适合于宏大宇宙和微宇宙。有人提出,切不可将易经只看成是“算命的小把戏”,易经理论是认识宇宙的哲学总结,是包罗万象事物的真谛。

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