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火星:或许是打开宇宙奥秘的钥匙

来源:科普中国2020-07-23 13:48

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  “日月安属?列星安陈?出自汤谷,次于蒙汜。自明及晦,所行几里?夜光何德,死则又育?”遥远的年代里,作为中国古代浪漫主义诗歌源头的《楚辞》中,记录下了屈原通过《天问》,对深蓝天空发出的这些令人深省的疑问。

  作为一首长诗,《天问》几乎充满了问句,而屈原便是那个充满好奇的孩童。在人类还处于蒙昧与天真的时期,天空就深深吸引着祖先探索的欲望,无论是西方神话对于“宇宙”是从混沌中产生出秩序来的解释,还是中国人“天地”“乾坤”“六合”等观念,高高天空都牵系着人类对于世界的想象与构造——

  人类对宇宙的探索从未停止

  远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境,对宇宙的构造作进行推测。在中国西周时期,人们提出“早期盖天说”,认为天穹像一口锅倒扣在大地上;公元前7世纪的巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山;古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河……

  最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519—1522年,葡萄牙的麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后,地球是球形的观念才最终证实。

火星:或许是打开宇宙奥秘的钥匙

  哥白尼 图片来自网络

  公元2世纪,托勒密提出了一套完整的“地心说”学说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月球、太阳和诸行星以及最外层的恒星都在以不同速度绕着地球旋转。他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。“地心说”曾在欧洲流传了1000多年。直到1543年,哥白尼提出科学的“日心说”,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。

  1609年,开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说。同年,伽利略则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了关于宇宙的科学概念。

  从《天问》到“荧惑”,中国人发问苍穹

  写出《天问》的屈原所处时代是战国末期,距今已有2000多年前。那时人们已经观察到了日月五星的运行,甚至有了彗星、日食的观测记录,有了基本的历法。早期宇宙模型已经萌芽,到汉代发展成了盖天说、浑天说和宣夜说。

  战国时期齐国的天文学家甘德著有《天文星占》,魏国人石申著有《天文》,后人将这两部著作合为一部,称作《甘石星经》。这是我国也是世界上现存最早的一部天文学著作。书中记有八百颗恒星的名字,测定了一百二十颗恒星的位置。记载了日月五星的运行规律,以及记载了二十八星宿。

火星:或许是打开宇宙奥秘的钥匙

  屈原与《天问》 图片来自网络

  中国古代将火星称为“荧惑”。其中“荧”代指火星由于土壤富含氧化铁而发出的红光;“惑”则出于古人对火星运行缺乏规律而感到的困惑,由于轨道和公转速度的差别,从地面上来看,火星运行时快时慢时明时暗,有时逆行也有时顺行(自西向东),令人捉摸不定。古人将其与帝王国运联系起来,更加重了对于火星的好奇。

  “天问一号”出发,距离解答宇宙奥秘还有多远?

  先秦时期的屈原通过《天问》对当时的天文学提出了质疑,这便是可贵的科学精神的萌芽,因为科学没有质疑就不会有进步。但光有质疑还不够,需要提出假设、猜想,并通过观测、实验等手段不断探究,以验证猜想和假设的正确性。

火星:或许是打开宇宙奥秘的钥匙

“天问一号”所搭载运输火箭发射 来源:国家航天局新闻宣传中心

  正因如此,国家航天局将我国行星探测任务命名为“天问”,将我国首次火星探测任务命名为“天问一号”。7月下旬,这颗承载中国人对于未知宇宙探索的探测器,由长征五号遥四运载火箭载向太空,执行中国首次火星探测任务。(光明网记者 武玥彤 张蕃)

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