宇宙的大小(早期人们的认识)
人们在偶尔眺望星空的时候,并不觉得天空有多么遥远。小孩子很容易接受“牛跳过月亮”和“他跳得真高,摸到了天”之
类的幻想。在流传神话的时代,古希腊人让阿特拉斯背负天体,
一点也不觉得滑稽。当然这位天神可能是无比的高大,然而另一
个神话表明并非如此。英雄赫喇克勒斯在完成闻名于世的“十二
件奇迹”中的第十一件——去取圣园里的金苹果时,他让阿特拉
斯帮助他去取金苹果,而自己站在山上扛着天穹。即使赫刺克勒
斯算得上一个大个子,但他不是一个巨人。由此可以看出,当时
希腊人非常平静地接受了这样的观念:天空比山顶仅高出几米而
已。
在开始的时候,人们自然地认为,天空只不过是一个坚硬的
天篷,那闪耀着的天体就是天篷上的钻石。早在公元前6~4世纪,
希腊天文学家就已经认识到,天篷必定不止一层,因为那些“固
定的”恒星在以一个整体绕地球运转时,显然没有改变它们之间
的相对位置,但是太阳、月球和水星、金星、火星、木星、土星
等五颗明亮的天体却不是这样:事实上,它们各行其路。当时把
这七个天体叫做行星(希腊语“流浪者”的意思),很明显,它
们不可能属于恒星的天篷。
希腊人曾经设想,每个行星都固定在各自看不见的天篷上,
而且天篷是一层套一层,最近的一层属于移动最快的行星。移动
最快的行星是月球,每27+(1/3)天绕天空一周。希腊人认为,月
球以外的几个行星的次序是:水星、金星、太阳、火星、木星和
土星。
早期的测量
对宇宙距离第一次进行科学测量大约是在公元前240年。 亚
历山大图书馆(当时世界上最先进的科学机构)馆长埃拉托色尼
考虑了这样一个事实:6月21日中午, 在埃及塞伊尼城(译注:
即现在的阿斯旺)的太阳正好在头顶上的时候,在塞伊尼城北边
8000公里(碧声注:汗……是800 公里罢?是不是书印错了?)
的亚历山大城,太阳并不在天顶。埃拉托色尼断定,一定是因为
地面弯曲而偏离太阳,才会发生这种情况。根据夏至那天中午在
亚历山大城测到的日影的长度,运用简单的几何学知识,就可以
计算出从塞伊尼城到亚历山大城8000公里距离内地面弯曲的程度,
如果设想地球是球形的话(那时希腊天文学家已经愿意接受“地
球是球形的”说法了),可以进而计算出地球的周长和直径(见
图2一1)。
图2-1 埃拉托色尼利用地球的曲率测量了地球的大小: 6月21日
中午太阳位于塞伊尼城的头顶,同一时间,阳光却在亚历
山大城形成7.5°的影子。 由于知道两城之间的距离和在
亚历山大城影子的长度,所以埃拉托色尼计算出了地球的
大小。
埃拉托色尼用希腊单位求出了这个答案。如果换算成我们今
天的单位,他的数据是:地球的直径约为12800公里(8000英里),
周长约为40000公里(25000英里),这些数字碰巧与正确的数值
差不多,可惜的是,这些关于地球大小的准确数值没有被人们广
泛地接受。大约在公元前100年, 另一位希腊天文学家波西多留
斯重复了这一工作,他所得到的地球周长是28800公里(18000英
里)。
这个较小的数字从古代到中古时代却广为人们所接受,哥伦
布接受了较小的数字,认为只要向西航行4800公里(3000英里)
就可到达亚洲。如果他知道地球的真实大小,也许就不敢如此冒
险了。直到1521-1523年,麦哲伦的船队(确切他说,是船队中
幸存下来的一条船)环绕地球一周后,才最终证实埃拉托色尼的
数值是正确的。
根据地球的直径,喜帕恰斯用一百多年前最大胆的希腊天文
学家阿利斯塔克所发明的方法,在公元前 150年计算出了地球到
月球的距离。当时希腊人已经猜测到,月食是因为地球走到太阳
与月球之间而引起的。阿利斯塔克认为,掠过月面的地球阴影应
该能够显示出地球和月球的相对大小。在此基础上,利用几何的
方法,就可以计算出地球到月球的距离(以地球直径来表示),
喜帕恰斯重复了这项工作,算得地球到月球的距离是地球直径的
30倍。如果埃拉托色尼求得的地球直径为12800公里是正确的话,
月球到地球的距离就是38.4万公里(24万英里)了。这个数字碰
巧也是一个近乎正确的数字。
[img]http://www.oursci.org/lib/AsimovGuide/A_Cosmos/2-1.jpg[/img]
然而在设法解决宇宙大小的问题上,希腊天文学只是求出了
月球的距离,至少从正确性方面来说是如此。阿利斯洛克曾经大
胆地试图测定太阳到地球的距离。他用的几何方法在理论上是绝
对正确的,但这个方法涉及到要测出角度的极小差值,不用现代
的仪器是无法得到精确数据的。他断定地球到太阳的距离为地球
到月球距离的20倍(事实上大约为400倍)。 虽然他计算的结果
是错误的,但他从这些数据中推断出太阳至少比地球大7倍; 从
而指出大的太阳绕小的地球运转是不合逻辑的,于是他断定是地
球绕太阳运转。
遗憾的是,没有人相信他的话。以后的天文学家从喜帕恰斯
开始到托勒玫为止,都是以不动的地球位于宇宙中心为基础来描
述所有天体运动的,除了月球距离地球384000公里以外;其他天
体都在更远而尚未确定的距离上,这个体系一直统治到1543年,
那一年哥白尼出版了他的书,重新回到阿利斯塔克的观点,永远
废除了地球作为宇宙中心的地位。
我这是在别的地方转载的!
我这是在别的地方转载的! 嘿嘿...那麽長..... 哇搂主好好学
好样的 樓主是不是很喜歡地理得???
呵呵 我也喜欢啊........ 是啊
我也覺得地理很有趣 [quote]原帖由 [i]QI[/i] 于 2006-9-9 19:28 发表
是啊
我也覺得地理很有趣 [/quote]
好强的人类.. [quote]原帖由 [i]李坤文[/i] 于 2006-9-9 19:49 发表
好强的人类.. [/quote]
什麽意思????? [quote]原帖由 [i]QI[/i] 于 2006-9-9 19:55 发表
什麽意思????? [/quote]
地理是多么枯燥... 不覺得
很有趣啊,特別是宇宙得
呵呵
我也只是对地球外界的空间物体很有兴趣!!!
特别是关于外界的生物!!!!!!! 恩恩頂樓上得
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