古希臘四大驚人天文發(fā)現(xiàn)

希羅多德（公元前484年~425年）的《歷史》為公元前5世紀(jì)中葉的希臘人打開(kāi)了一扇了解世界的絕佳窗口。各種未知的新事物強(qiáng)烈地吸引著希臘人，這為他們?cè)诮酉聛?lái)幾個(gè)世紀(jì)中僅憑他們所能親眼觀察到的事物在認(rèn)知方面取得顯著進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。

? ? ? ?

? ? ?

希羅多德稱(chēng)，非洲基本上全被海洋包圍。他是怎么知道的呢？在書(shū)中，他講述了埃及國(guó)王尼科二世（約公元前600年）派遣腓尼基水手從紅海開(kāi)始沿順時(shí)針?lè)较蚶@非洲大陸航行的故事。這個(gè)故事如果屬實(shí)，不僅講述了人類(lèi)歷史上已知最早的環(huán)游非洲歷程，同時(shí)也包含了對(duì)古代世界天文學(xué)知識(shí)的有趣見(jiàn)解。這段旅程持續(xù)了數(shù)年。在經(jīng)過(guò)了非洲的最南端之后，水手們繼續(xù)西行，他們觀察到太陽(yáng)出現(xiàn)在他們的右手邊、北地平線上。這樣的現(xiàn)象在當(dāng)時(shí)無(wú)法得到合理的解釋?zhuān)驗(yàn)樗麄冞€不知道地球是球形，也沒(méi)有南半球的概念。

? ? ? ?

? ? ?

行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)

幾個(gè)世紀(jì)后，人們?cè)谔煳姆矫嫒〉昧嗽S多進(jìn)步。薩摩斯（Samos）島的阿利斯塔克（Aristarchus，公元前310年至前230年）認(rèn)為太陽(yáng)是宇宙“中心的烈火”，于是他將所有當(dāng)時(shí)已知的行星按照正確的距離順序排列在其周?chē)?。這是已知最早的太陽(yáng)系日心說(shuō)。

? ? ? ?

? ? ?

很不幸，記載了他論證過(guò)程的原始手稿已經(jīng)遺失在歷史的長(zhǎng)河之中，因此我們無(wú)法得知他是如何得到這個(gè)結(jié)論的。阿利斯塔克知道太陽(yáng)比地球和月球都大得多，他可能是由此推測(cè)出了太陽(yáng)應(yīng)該在太陽(yáng)系的中心位置。

無(wú)論如何，這個(gè)發(fā)現(xiàn)令人瞠目，尤其是考慮到這一事實(shí)直到16世紀(jì)才被尼古拉·哥白尼重新發(fā)現(xiàn)，而哥白尼在他本人的著作中也認(rèn)可了阿利斯塔克發(fā)現(xiàn)的重大意義。

? ? ? ?

? ? ?

月球的大小

阿利斯塔克留存至今的其中一本著作探討了日月的大小及它們之間的距離。在這本知名著作中，阿利斯塔克提出了已知最早的、嘗試計(jì)算太陽(yáng)和月亮相對(duì)大小和距離的方法。

人們很早就觀察到太陽(yáng)和月亮在天空中看起來(lái)大小相同，而太陽(yáng)更遠(yuǎn)。他們是通過(guò)日食認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)的，因?yàn)槿帐嘲l(fā)生時(shí)，月球總在距地球一定距離處、在太陽(yáng)前方經(jīng)過(guò)。

? ? ? ?

? ? ?

此外，阿利斯塔克推論，在月相為上或下弦（即月半圓）的瞬間，太陽(yáng)、地球、月球會(huì)形成直角三角形。畢達(dá)哥拉斯（Pythagoras）在幾個(gè)世紀(jì)前就確定了三角形邊長(zhǎng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，阿利斯塔克利用三角形的有關(guān)知識(shí)，估計(jì)日地距離是到地月距離的18到20倍?；趯?duì)月食各階段的精確計(jì)時(shí)，他還估計(jì)月球的大小約為地球的三分之一。

? ? ? ?

? ? ?

一份10世紀(jì)的、阿利斯塔克所繪圖表的復(fù)制品展示了他在運(yùn)算時(shí)用到的一些幾何形狀。

盡管由于當(dāng)時(shí)望遠(yuǎn)鏡的精度有限，他估算的日地距離過(guò)小（實(shí)際的日地距離與日月距離的比值為390），但他估算的日月尺寸之比卻難以置信地準(zhǔn)確（月亮的直徑是地球的0.27倍）。

如今，我們能通過(guò)很多方式獲知月球大小和日地距離，包括精密望遠(yuǎn)鏡、雷達(dá)觀測(cè)和阿波羅號(hào)航天員們?cè)谠卤砩狭粝碌募す夥瓷淦鳌?/span>

? ? ? ?

? ? ?

地球的周長(zhǎng)

埃拉托色尼（Eratosthenes，公元前276年至195年）是亞歷山大大圖書(shū)館的首席館員，也是一位熱情洋溢的實(shí)驗(yàn)家。在他的眾多成就中，最著名的是對(duì)地球周長(zhǎng)的計(jì)算。畢達(dá)哥拉斯通常被認(rèn)為是球形地球論最早的擁護(hù)者，而他所支持的理論顯然無(wú)關(guān)地球大小。埃拉托色尼著名而又簡(jiǎn)單的測(cè)量方法是，測(cè)量夏至中午在不同緯度上垂直插入地面的桿子投射的陰影的不同長(zhǎng)度。

? ? ? ?

? ? ?

阿利斯塔克之前已經(jīng)闡明，太陽(yáng)足夠遙遠(yuǎn)，以至于無(wú)論太陽(yáng)光到達(dá)地球的何處，它們都實(shí)際上是平行的。因此，陰影的差異表明了地球表面的彎曲程度。埃拉托色尼以此估計(jì)地球的周長(zhǎng)約為40,000 km，這與現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)得到的結(jié)果僅僅相差百分之幾。

后來(lái)，另一位叫波希多尼（Posidonius，公元前135至51年）的科學(xué)家用與埃拉托色尼略有不同的方法得到了基本與之完全一致的結(jié)果。波希多尼在他一生的大部分時(shí)間中都生活在羅德島上。他在此觀察到亮星Canopus（俗稱(chēng)老人星，為全天第二亮星）與地平線非常接近。然而，在埃及的亞歷山大，他注意到Canopus會(huì)上升到地平線上方7.5°處。已知7.5°是圓的48分之一，于是波希多尼將羅德島和亞歷山大的距離乘以48，就得到了一個(gè)也約為40,000km的值。

第一個(gè)天文計(jì)算器

世界上現(xiàn)存最古老的機(jī)械計(jì)算器是安提凱希拉（Antikythera）裝置。這個(gè)驚人的裝置是于1900年在安提凱希拉希臘島附近的一艘古沉船中發(fā)現(xiàn)的。

? ? ? ?

? ? ?

如今，隨著時(shí)間的流逝，該裝置已經(jīng)支離破碎；但是當(dāng)它完好無(wú)損時(shí)，它看上去就像是一個(gè)盒子，里面裝有數(shù)十個(gè)精加工的青銅齒輪。旋轉(zhuǎn)手柄時(shí)，齒輪驅(qū)動(dòng)盒子外部的表盤(pán)，表盤(pán)上能顯示月相，月食時(shí)機(jī)以及當(dāng)時(shí)已知的五個(gè)行星（水星，金星，火星，木星和土星）在一年中不同時(shí)間的位置。該裝置甚至能夠解釋行星逆行——一種行星在天空中運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的錯(cuò)覺(jué)。

我們不知道它的制造者是誰(shuí)，但它的歷史可以追溯到公元前3世紀(jì)到1世紀(jì)之間，甚至可能是阿基米德的作品。在之后的一千年中，再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)復(fù)雜度能與該裝置相媲美的齒輪傳動(dòng)技術(shù)。

? ? ? ?

? ? ?

可悲的是，這些作品中的絕大部分都被歷史遺忘了，我們的科學(xué)覺(jué)醒延遲了幾千年。作為一種引入科學(xué)測(cè)量的方法，埃拉托色尼的方案相對(duì)容易執(zhí)行、且不需要特殊的設(shè)備，從而使剛開(kāi)始對(duì)科學(xué)感興趣的人可以通過(guò)實(shí)踐、試驗(yàn)和遵循第一批科學(xué)家們的腳步進(jìn)行理解。

人們只能推測(cè)，如果這項(xiàng)古老的科學(xué)能不受阻礙地繼續(xù)發(fā)展，我們的文明現(xiàn)在能達(dá)到什么樣的程度。

?

?

作者: Gareth Dorrian, Ian Whittaker

FY:張掩護(hù)

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)于三十日以?xún)?nèi)聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處