简述西方天文学发展史
古代的天文学家通过观测太阳、月球和其他一些天体及天象,确定了时间、方向和历法。
这也是天体测量学的开端。
如果从人类观测天体,记录天象算起,天文学的历史至少已经有5、6千年了。
天文学在人类早期的文明史中,占有非常重要的地位。
埃及的金字塔、欧洲的巨石阵都是很著名的史前天文遗址。
天文学的研究范畴和天文的概念从古至今不断发展。
在古代,人们只能用肉眼观测天体。
2世纪时,古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。
直到16世纪,波兰天文学家哥白尼才提出了新的宇宙体系的理论——日心说。
到了1610年,意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜,首次以望远镜看到了太阳黑子、月球表面和一些行星的表面和盈亏。
在同时代,牛顿创立牛顿力学使天文学出现了一个新的分支学科天体力学。
天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系和运动状况进入到研究天体之间的相互作用和造成天体运动的原因的新阶段,在天文学的发展历史上,是一次巨大的飞跃。
19世纪中叶天体摄影和分光技术的发明,使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律,从而更加深入到问题本质,从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。
这又是天文学的一次重大飞跃。
1950年代,射电望远镜开始应用。
到了1960年代,取得了称为“天文学四大发现”的成就:微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。
而与此同时,人类也突破了地球束缚,可到天空中观测天体。
除可见光外,天体的紫外线、红外线、无线电波、X射线、γ射线等都能观测到了。
这些使得空间天文学得到巨大发展,也对现代天文学成就产生很大影响。
〖研究对象和领域〗
天文学的研究对象是各种天体。
地球也是一个天体,因此作为一个整体的地球也是天文学的研究对象之一。
最初,古人观察太阳、月球和天空中的星星来确定时间、方向和历法,并记录天象。
随着天文学的发展,人类的探测范围到达了距地球约100亿光年的距离,根据尺度和规模,天文学的研究对象可以分为:
行星层次 :
包括行星系中的行星、围绕行星旋转的卫星和大量的小天体,如小行星、彗星、流星体以及行星际物质等。
太阳系是目前能够直接观测的唯一的行星系。
但是宇宙中存在着无数像太阳系这样的行星系统。
恒星层次 :
现在人们已经观测到了亿万个恒星,太阳只是无数恒星中很普通的一颗。
星系层次 :
人类所处的太阳系只是处于由无数恒星组成的银河系中的一隅。
而银河系也只是一个普通的星系,除了银河系以外,还存在着许多的河外星系。
星系又进一步组成了更大的天体系统,星系群、星系团和超星系团。
整个宇宙 :
一些天文学家提出了比超星系团还高一级的总星系。
按照现在的理解,总星系就是目前人类所能观测到的宇宙的范围,半径超过了100亿光年。
在天文学研究中最热门、也是最难令人信服的课题之一就是关于宇宙起源与未来的研究。
对于宇宙起源问题的理论层出不穷,其中最具代表性,影响最大,也是最多人支持的的就是1948年美国科学家伽莫夫等人提出的大爆炸理论。
根据现在不断完善的这个理论,宇宙是在约137亿年前的一次猛烈的爆发中诞生的。
然后宇宙不断地膨胀,温度不断地降低,产生各种基本粒子。
随着宇宙温度进一步下降,物质由于引力作用开始塌缩,逐级成团。
在宇宙年龄约10年时星系开始形成,并逐渐演化为今天的样子。
我们中国古代的对星空的认识是在天上重新塑造了一个社会,地面上所有的东西能都在天上对应的找到,那里有皇帝,有皇后,有军队,还有房屋、马车……,在天上形成了一个与地面上类似的人间体系。由于种类繁多,所以中国的古代星宿比较复杂,零乱。但它是对纷扰世界的反映。
古人通常把天上的恒星几个几个地组合在一起,每个组合给一个名称。这样的恒星组合称为星官。各个星官所包含的星数多寡不等,少到一个,多到几十个。所占的天区范围也各不相同。在众多的星官中,三垣二十八宿占有很重要的地位。这样把所有的星星都划分到不同的星宿里,这不仅方便观测和测量这些恒星并且古人还有更重要的用途。中国古代天文最重要的特点是经世致用,就是每一种星宿划分方法都有一定的用途。通过对星空的观测,我们发展出了精确的历法。
还有占星术,它专以战争胜负、年承丰歉、王朝盛衰、帝王安危等军国大事为占测对象,在古代拥有强大的政治功能、军事功能和文化功能,并且由于与皇权的这种特殊关系,决定了它在政治运作中可能扮演重要的角色。大体上我们把星空划分成了“三垣”和“四象”。“三垣”是北天以北极星为中心的一大片星区,“垣”就是城墙的意思,三垣分别是太微垣、紫微垣和天市垣。而“四象”是黄道以及黄道附近围绕天区一周的星宿体系,分别是东方苍龙、西方白虎、南方朱雀、北方玄武。而进一步把每一象再划分成七宿,于是又形成了二十八星宿。
古人发现天体运动有规律性,于是他们依据记录到的天体行星运动规律和确立的观测核心来夜观星象。随着文明的发展,人类开始向往遥远的星空,发现了日月星辰对生活的环境有一定的影响,创建了星宫体系以探究宇宙天体的奥秘。不同的文明有不同的星象观测方法,这里先主要来讲一讲中国的夜观星象。
在还没有历法的春秋战国时期,中国就划分了自己的星宫体系,还绘制了星图星表。不同于西方欧洲文明,中国的观测是以北斗星即北极星为核心。“斗柄东指,天下皆春,斗柄南指,天下皆夏,斗柄西指,天下皆秋,斗柄北指,天下皆冬。”,这便是根据北斗七星的位置来推测当时的季节。
中国星宫体系的主要组成部分是二十八星。现在我们都知道太阳的位置影响四季变化,古人也知道这一点,但是他们无法直接测定太阳的位置,因此他们凭借测定的月亮位置去推算太阳位置,并且创设了二十八星。二十八星不仅促进了之后制订历法,还在星群位置的推测上有着重要的作用。
由于古代的中国人更看重“天人合一”,即天体运动对人、事、物的作用,所以古中国的星象观测往往带有迷信的色彩,在时代变化的浪潮里更是销声匿迹。不同于中国,欧洲星象观测的逻辑性和实用性更胜一筹,掌握了天体运动规律后推算更加准确。不过,只要北斗星还在,我们就能找到回家的路。
简述西方天文学发展史
本文2023-10-31 22:11:25发表“古籍资讯”栏目。
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