早期的天文學(xué)家為我們做了些什么?
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簡介:早期天文學(xué)家的科學(xué)突破:泰勒斯最早預(yù)測到日食年份;阿爾哈岑的大氣折射研究;早期中國天文學(xué)家觀測到蟹狀星云超新星;1570年對夏至及冬至的觀測;伽利略的首次望遠鏡觀測。
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歷史早期的天文學(xué)家對夜空進行了系統(tǒng)的觀測,天文藝術(shù)品在更早的時期就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。我們來看看歷史上一些著名的天文學(xué)家和科學(xué)突破。
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泰利斯與公元前585年的日食
米利都的泰利斯是第一個預(yù)測日食年的人。
米利都的泰利斯生于公元前625年左右,被普遍認為是希臘第一位數(shù)學(xué)科學(xué)家和幾何學(xué)家,可能是畢達哥拉斯的靈感來源。
據(jù)說他也是第一個預(yù)測日食的人。泰利斯似乎已經(jīng)宣布日食將在公元前585年發(fā)生,希臘歷史學(xué)家希羅多德告訴我們,日食實際上確實發(fā)生了。泰利斯預(yù)言的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)還不清楚,盡管有人懷疑他用了18年10天8小時的巴比倫沙羅周期來做這個預(yù)測。
然而,許多現(xiàn)代學(xué)者對巴比倫人所理解的沙羅的歷史現(xiàn)實持懷疑態(tài)度。泰利斯似乎只給出了一個年份,而不是一個精確的日食日期。然而,我們確實知道,日全食確實發(fā)生在公元前585年5月28日。
阿爾哈森與大氣折射效應(yīng)
大氣在天文物體接近地平線時所產(chǎn)生的特殊影響早已使天文學(xué)家們著迷,但大約在1000年前的開羅,當(dāng)中世紀(jì)最偉大的阿拉伯實驗科學(xué)家阿爾哈森(Ibn Al-Haitham)在開羅提出這個問題時,他們的認識有了重大進展。
作為一名光學(xué)物理學(xué)家和天文學(xué)家阿爾哈森(Ibn Al-Haitham)想知道根據(jù)他在黎明時用星盤對著最后幾顆逐漸暗淡的星星做的測量,當(dāng)太陽仍然在東方地平線以下19°處,為什么空氣開始變得明亮。他們得出的結(jié)論是,地球大氣層折射了來自天文物體的光,扭曲了他們得顏色和形狀,甚至將他們的視像提升到地平線上,而他們的幾何形狀就在地平線以下。
阿爾哈森的卓越研究使實驗光學(xué)和數(shù)學(xué)的發(fā)展成為可能。
1572年在巴塞爾出版的伊本·海瑟姆(Ibn al-Haytham)的《光學(xué)》的拉丁文譯本的前作題為《光學(xué)眼鏡同義詞庫》,《光學(xué)眼鏡寶藏》(《光學(xué)寶藏》,Alhazen的七本阿拉伯書)。
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阿爾哈森的《光學(xué)》拉丁卷首插圖在1572年,他逝世后的533年出版。
中國天文學(xué)家觀測蟹狀星云超新星
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金牛座中緩慢膨脹的氣體云,我們稱之為蟹狀星云,后來被20世紀(jì)末的宇宙學(xué)家視為一個實驗室,他們可以在其中研究恒星爆炸時發(fā)生的情況。
蟹狀星云是超新星殘余的一個例子
美國宇航局/歐洲航天局
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當(dāng)希臘和阿拉伯天文學(xué)家在1054年6月注意到這顆璀璨的新星時,是中國人在不少于5篇單獨的著作中,把最完整的敘述留給了《客星》。
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起初,這顆超新星像金星一樣明亮,在最初的23天里甚至可以在白天看到,然后在接下來的兩年里逐漸消失。當(dāng)20世紀(jì)的宇宙學(xué)家意識到中國記錄的重要性時,他們能夠利用攝影和無線電技術(shù),從這一過時的事件中準(zhǔn)確地重建出超新星遺跡在特定時期內(nèi)的行為。
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觀察1570年的夏至冬至
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天文學(xué)里很少有方便使用的整數(shù)-尤其是當(dāng)人們設(shè)計一個長期日歷時存在問題?!虼酥惺兰o(jì)的基督教會在正確確定復(fù)活節(jié)的可移動日期方面存在問題。
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做為一個春天的節(jié)日,復(fù)活節(jié)的日期取決于春分后第一個滿月的出現(xiàn)。然而,由于分點的進動,這個日期在幾個世紀(jì)里慢慢地變化。
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在十六世紀(jì),幾個大的子午線,或針孔相機日晷,被布置在黑暗的大型意大利教堂內(nèi)部,如博洛尼亞的圣佩特羅尼奧教堂。
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太陽盤的針孔投影,有時在冬季被拋回60m,現(xiàn)在使得冬至夏至角、分點和其他太陽軌道細節(jié)可以被精確測量,使我們的現(xiàn)代公歷在1582之前成為可能。
伽利略的第一次望遠鏡觀測
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伽利略望遠鏡觀測的意義是不可能會高估的,因為1610年3月伽利略的結(jié)果公布后,天文學(xué)的整個規(guī)模發(fā)生了變化,因為科學(xué)家們意識到,外面有一個肉眼看不見的廣闊宇宙。
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盡管伽利略沒有發(fā)明望遠鏡,而其他一些人,如英國的托馬斯·哈里奧特,已經(jīng)使用它來觀察天體,但伽利略是第一個認識到它的巨大力量來革新思想的人。1609年12月至1610年2月間,他在月球和木星的衛(wèi)星上發(fā)現(xiàn)了山脈,在昴宿星上看到了32顆恒星,不久他還將觀察到金星和太陽黑子的相位。
一幅19世紀(jì)的畫,描繪伽利略·伽利略1609年向萊昂納多·多納托展示他的望遠鏡。維基百科
他用他的新結(jié)果對哥白尼的日心說進行了一個強有力的“翻轉(zhuǎn)”,因為他的觀察打開了一個古人無法想象的宇宙。
伽利略的觀測永遠改變了人類在宇宙中的地位。
今天,伽利略望遠鏡是博物館里無價之寶。
作者: Tim Trott
FY:雪狼普雅
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