科学书屋－科学家的故事

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罗蒙诺索夫









　　罗蒙诺索夫是俄国人，他第一个记录了水银凝结现象，是位卓有成就的化学家和作家。在天文学方面，1761年5月26日各国天文学家都观测到了罕见的金星凌日这一天文奇观。罗蒙诺索夫将望远镜对准太阳，仔细观察了金星在日面的移动现象，并断言“金星四面有很多的大气包围着”。因此，他成了第一个发现金星上有大气存在的人。

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郭守敬

──早于欧洲300年采用365.2425日计年





郭守敬是中国元朝时期的著名天文学家之一，也是中国古代最有成就的科学家。他生于1231年，卒于1316年。

公元1271年元王朝建立，准备颁行全国统一的历法。为了精确汇集天文数据，以备制定新的历法，郭守敬花了两年时间，精心设计制造了一整套天文仪器，共13件，其中最有创造性的有3件：高表及其辅助仪器，简仪和仰仪。

高表是古代圭表的发展。表是一根直立在地面上的标竿或石柱，圭是从表的底端水平地伸向正北方的一条石板。每天太阳“走”到正南方时，表影落在圭面上。量度表影长度就能推算出节气的时刻。这是最古老的天文仪器之一。

郭守敬的简仪是中国传统浑仪的发展，这种结构，欧洲到18世纪才采用。仰仪是个中空的半球面，形状像口锅，锅沿刻有方位，锅里刻有与观测地纬度相当的赤道座标网。锅口架一小板，板上有孔，孔的位置正在球面的中心。太阳光通过小孔形成一个倒落在锅里的像，由此读出太阳的座标和该地的真太阳时刻。仰仪还可以用来观测日食，读出日食的时刻、方位和食分等等。郭守敬还发明了许多其他观测器具。

郭守敬根据观测的结果，于公元1280年3月，制订了一部准确精密的新历法《授时历》。这部新历法设定一年为365.2425天，比地球绕太阳一周的实际运行时间只差26秒。欧洲的著名历法《格里历》也规定一年为365.2425天，但是《格里历》是公元1582年开始使用的，比郭守敬的《授时历》晚了整整300年。郭守敬在天文历法方面的著作有14种，共计105卷。郭守敬是中国古代成就突出的科学家，直到很晚，世界各国的科学界才逐渐了解他。

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古代中国人是怎么看天的







　　古代中国人有三种学派来解释我们的宇宙，第一是盖天说，他们认为天就像一个倒扣的碗，盖着广阔的大地，而大地也像一个反过来的凹盘，所以当我们往南北方向走时，看天上的星星角度会改变。第二是浑天说，浑天说的倡导者张衡他认为地是在中心，而天像一个圆球包围着地。这种想法和古希腊人托勒密的地心说是很类似的。后来张衡还造出浑天仪，使他的想法实践并获得成功。第三是宣夜说，它认为天是无形的，天体不附着在天球上才能以不同的速度来运动，而日月星辰只不过是会发光的气罢了。宣夜说是三种理论中，最没有人相信的。

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古代中国的星象观念约形成于7000年前







　　中国古人很早就把星空分为若干个区域。在中国西汉时期，司马迁所著《史记》里的“天官书”中，就把星空分为中宫、东宫、西宫、南宫和北宫五个天区。隋代以后，星空的区域划分基本固定，这就是在中国人们常说的三垣四象二十八宿。

　　“三垣”就是天上的3座城堡，是把北极周围的星象分为紫微垣、太微垣和天市垣三个区域。太微垣在紫微垣西南方。太微是政府的意思，太微垣中的星星多以朝中官员和场所来命名。

　　天市垣在紫微垣的东南部，太微垣的东边。天市垣是天上的都市，天市垣中的星名均以与皇帝有关的人员、各诸侯国的地名以及某些货市的名称命名。

　　大约在7000年前，中国古人已经把星空划分成龙和虎两大区域了，后来逐渐形成了四象，即“东方苍龙”“西方白虎”“南方朱雀”“北方玄武”。后来又把四象的每一象各分为七段，每一段叫“宿”，共二十八宿。二十八宿在天空中的位置正好是月球在天上运动的轨道经过的地方。月球绕地球运转一周是27天多，一天恰好经过一宿。在每一宿里都有许多星星，古人给它们分别起名，分成众多星官。当时所发现的2442颗星被划分为207个星官，这些星官又被分列入二十八宿中。中国古人就是根据这些制定历法的。



　　 这是中国早期的星象图，它是一幅砖刻而成的壁画，反映了中国古代的星象观念。中国人把天上的星空按三垣、四象、二十八宿划区分为不同区域。

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古代迦勒底人、巴比伦人与希腊人的星象







　　世界古代文明的另一个摇篮是西亚的幼发拉底河和底格里斯河流域。公元前3000年前，游牧民族迦勒底人来到了两河流域，在今天的伊拉克境内建立了国家。他们深信占星术。长期的星象观察，使迦勒底人发现天上的星群是随季节不断变化着的，他们以此来占卜吉凶祸福。为了占星的需要，迦勒底人特别注意几颗明亮的行星动态，他们把星空上的显著亮星，用想象的虚线连结起来，描绘出各种动物和人的形象，形成最早的白羊、金牛、双子、巨蟹、狮子、室女、天秤、天蝎、人马、摩羯、宝瓶和双鱼这12个星座。后来就成了著名的黄道十二宫了。这就是现代星座的来历。

    公元前540年左右，迦勒底人征服了巴比伦人，他们完全接受了巴比伦人先进的文化。巴比伦人除了黄道十二星座以外，又创造了其他一些星座。这些知识传入希腊。公元前270年前后，希腊诗人写的天象诗，其中已经载有44个星座了。后来在希腊天文学家托勒密编制的星表中一共列出48个星座，北方天空的星座雏形就这样形成了。



    撒玛利亚人把宇宙想象成一个平坦的地球，日月星辰在大气中运行，上面扣着穹顶。后来，古巴比伦人和古埃及人都对这个观念作过修改。

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哥白尼的日心说







　　1473年2月19日，哥白尼生于波兰维斯瓦河畔的托伦，18岁时考入克拉科夫大学。1495～1496年，他在德国几所大学游学。1497～1503年，他赴意大利留学，先进入博洛尼亚大学，同时努力学习希腊文，攻读天文学。1497年3月9日，哥白尼在博洛尼亚观测月亮掩金牛座α星（毕宿五），这是他一生中的第一次观测记录。他在1500年1月9日和3月4日还观测了土星合月，并在罗马讲学期间观测过1500年11月6日的月食。1512年，哥白尼定居在弗龙堡，弗龙堡城墙中的平台成为哥白尼的天文观测台，他自制了三分仪、三角仪、等高仪等器具。这座遗址被称为“哥白尼塔”，一直保留到今天。

　　哥白尼的毕生成果是其巨著《天体运行论》，全书分为6卷。在第1卷里，哥白尼讲述了地球的运动和宇宙的构造，驳斥了托勒密的地球是宇宙中心的理论。在后5卷里，他用精密的观察记录和严格的数学论证，阐明第1卷的主张。

　　哥白尼说：太阳屹立在宇宙的中心，行星围绕着太阳运行。离太阳最近的是水星，其次是金星，再次是地球。月亮绕着地球运行，是地球的卫星。比地球离太阳远的行星，依次是火星、木星和土星。行星离太阳越远，运行的轨道就越大，周期就越长。在行星的轨道外面，是布满恒星的恒星天。哥白尼错误地把太阳说成是宇宙的中心，他的宇宙模式是建立在肉眼观测基础上的太阳系构造图。

　　哥白尼的著作长期不能得到出版，后来由他的朋友们偷偷在德国纽伦堡排印。1543年5月24日，已经双目失明的哥白尼抚摸着刚刚出版的《天体运行论》说：“我终于推动了地球。”7月26日，哥白尼逝世。



著名天文学家和思想家哥白尼，他的思想曾经改变了人类文明的进程。

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法国勒威耶、英国亚当斯共同发现了海王星







　　1812年，法国人布瓦德在计算天王星的运动轨道时，发现理论计算值同观测资料发生了一系列误差。这使许多天文学家纷纷致力这个问题的研究，进而发现天王星的脱轨与一个未知的引力的存在相关。也就是说有一个未知的天体作用于天王星。

　　1846年9月23日，柏林天文台收到来自法国巴黎的一封快信。发信人就是勒威耶。信中，勒威耶预告了一颗以往没有发现的新星：在摩羯座δ星东约50的地方，有一颗8等小星，每天退行69角秒。当夜，柏林天文台的加勒把巨大的天文望远镜对准摩羯座，果真在那里发现了一颗新的8等星。又过了一天，再次找到了这颗8等星，它的位置比前一天后退了70角秒。这与勒威耶预告的相差甚微。全世界都震动了。人们依照勒威耶的建议，按天文学惯例，用神话里的名字把这颗星命名为“海王星”。

　　英国皇家天文台获知这一消息时，台长艾里深为懊悔。因为在1845年10月，曾有一个叫亚当斯的剑桥大学学生求见，他未予接待。亚当斯留下一封信给他，信中指出在摩羯座可发现一颗9等暗星。艾里没有重视这个报告。此报告中指出的也正是这颗新发现的海王星。艾里又查阅了天文台的观测记录，更为感慨的是，这颗海王星曾两次被他们记录下来，只不过当时他们以为是一颗恒星，把它放过了。

　　勒威耶，1811年3月11日生于法国诺曼底的圣诺镇，他的父亲曾经为使他能去巴黎求学而卖掉房产。28岁时他开始发表大量天文学论文。亚当斯，1819年6月5日生于英国康沃尔州的拉涅斯特区，出身佃农家庭。这两位海王星的发现者于1848年在伦敦会面。



海王星的发现者之一亚当斯。