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其他天文学科

时间:2020-09-15    点击: 次    来源:986文章网    作者:佚名 - 小 + 大

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119.宇宙观是哲学的基本课题
西方哲学是从泰勒斯开始的,他曾预言过公元前 585 年的一次日食。这种巧合是否恰好揭示了天文学和哲学的姻缘关系呢?哲学和科学是不可分的,而天文学又是科学的“基础科学”,那哲学和天文学当然更有不可分的内在关系了!人们所说的“哲学的”人生观与世界观乃是两种因素的产物:一种是传统的宗教与伦理观念,另一种则是最广泛意义下的“科学的”那种研究方式。至于两种因素在哲学家的体系中占何种比例,则各个哲学家大不相同;但唯有这两者在某种程度上的同时存在,方能构成哲学的特征。哲学的意义随时代不同而在演化发展。柏拉图将哲学分为辩证学、物理学和伦理学三部分。亚里士多德将哲学范围更加扩大,几乎包括讨论宇宙与人生的一切学问。
在中国古代,诸子百家中虽然名目繁多,相互鄙薄。但关于天地起源问题,却是大家都在探讨的问题。他们虽有各式各样的见解,但这些见解大体可分为三类:即创世说、自无生有说和气化说。创世说的代表,如屈原的《问天》,他一开始就问道:“宇宙的原初情况,是谁传下来的呢?那时连天地都未形成,又从哪儿去考察呢?昼夜尚未分明,谁又能看清楚呢?整个宇宙只是浑沌一片,根据什么来认识它呢?”而老子的“道生一,一生二,二生三,三生万物。”和《易经》中的“无极生太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦生万物。”都可说是从无生有说的代表。而气化说则主张天地万物都是由气或元气演化出来的。在宇宙模型方面则有:盖天说、浑天说、浑盖合一说和宣夜说。这里我们不作介绍。但说明中国古代哲学家和西方哲学家一样,总是把宇宙观作为一个重要课题加以论证。
科学的发展不仅改变了人对自然的认识,而且也改变了人对自身的认识。特别是人在自然界中地位的认识。自从哥白尼以来已经很显然的是,人类并没有从前人类所自许的那种在宇宙中的特殊的重要地位。人类突然从以我为中心的宝座上跌落下来。凡是没有彻底领会这个事实的人,绝没有资格把自己的哲学称为科学的哲学。
120.没有正确的理论就没有正确的观测结果
人们常喜欢说一句话:“眼见为实”。看来它似乎不错,但我们已反复指出过,科学的发展正是对“眼见为实”的否定。人们天天见到的是太阳东升西落。于是人们想象,是太阳神驾驭着踏着火云的骏马,把太阳拖着沿着圆形轨道奔跑。在中国如我们已介绍过的也有羲和驾日车的传说。所以,公然敢说“不是太阳在奔跑,而是地球在转动”的布鲁诺被当众烧死。通常科学家的形象不像战场上的英雄那样高大,也很难激发诗人的灵感,但为了维护他们所发现的真理往往也得付出血和生命。
我们说过,物理学家总是带着成见进入他们的实验室的。天文学家何尝不是带着成见走到望远镜旁呢?大量金钱和高精技术堆积起来的为数有限的现代化设备难道还能让人用以“守株待兔”吗?天文观测中确实也需要一些守株待兔式的观测。如不规则轨道彗垦和超新星的发现,都有如大海捞针。不过现代天文学发展中这些观测更多已属业余天文学家做的事情。但即使这类观测,也需要一定的理论指导才可能更有效地发现新的对象。例如,超新星总应该到晚期恒星较多的天区去寻找。因为它们是大质量恒星演化到晚期的产物。
大量的天文发现虽然常说是“偶然”的。但这些“偶然”是基于某种技术的突破基础上的对于一些现象的深入思考。由于射电源强度的起伏变化及星际闪烁的发现。为了观测这种被认为是太阳风所造成的闪烁,英国剑桥大学射电天文台专门设计制造了一架观测行星际闪烁的仪器。这台望远镜有两个重要特征:首先是接收面积大(约 27 亩),而且很灵敏;其次是时间常数短,可观测射电信号的迅速涨落,而且它经常在天空的同一天区上扫描。它很适合于观测发现脉冲星。此外,正如脉冲星发现者之一的贝尔所说,还加上运气和艰苦的工作,终于发现了脉冲星。虽然是在寻找类星体时偶然发现的,但这偶然中却包含了很多必然。另一方面,如果没有中子星的理论模型的预先提出,即便是观测到了脉冲信号,也未必能想到它就是旋转着的中子星。或许至今人们还怀疑它是“小绿人”,为存在地外文明提供一个“证据”!可以说,任何一个实验或观测,离开了正确理论的背景,将得不到任何的积极结果。人们常说:机遇总是偏爱素有准备的心思。
121.中国的古代文化有着人类最早的最完整的天象记录我国古代有着对天象的最早的完整的记录。除了对历法的制定并注意观测天体的运动和相对位置以准确确定农时外,中国古代人还特别注意“客星”的观测。古代中国人的“客星”包括彗星、新星和超新垦。大约在公元前 1300 年左右,中国留存世界上最早的新星记录。图 38 就是刻在甲骨片上的这次记录。骨文中的“七日己巳夕兑新大星并火”,就是记载的在心宿二附近爆发的一颗新星(或超新星)。
1965 年,席泽宗和薄树人详细考究了中、朝、日等国的古书资料,从公元前 1300 年到公元 1700 年的有关天象资料中,整理出了 90 多次有关新星或超新星的记录,其中中国观测到的有 68 次。而在同一时期内,阿拉伯和欧洲国家中,总共只有可数的几次新星和超新星的记录。这项工作为历史地研究超新星提供了资料基础。
按现在已知的超新星星表,利用上述考查结果,证认出分别于公元 185,393,1006,1054,1181,1572,1604 年爆发的七颗超新星,中国都有详细记录。其中 1054 超新星尤其受到全世界的关注。这一颗超新星在我国有多个记录。例如,《宋会要》中记有:“至和元年五月,晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日”;《续资治通鉴长编》中有“至和元年五月己丑,客星出天关之东南可数寸”,“嘉佑元年三月辛未司天监言:自和元年五月客星出东方,守天关,至是没”。从这些记录中可以看出:这颗超新星于 1054 年 7 月 4 日(即至和元年五月己丑)爆发,位于金牛座ζ星(天关)附近,最亮的时刻有 23 天,甚至在白天还可见,直到 1056 年 4 月 6 日(嘉佑元年三月辛未),才不能再见到它。现在已确认,这颗 1054 所留下的遗迹就是著名的蟹状星云。可见,我国古代 1054 年对超新星的记录为检验现代天文学理论提供了极有价值的观测依据。
此外,我国古代对恒星的观测,并用太阳与它们的相对位置来确定季节也很具特色。对行星及日食和月食的观测中也有十分详细的记载。这里我们不再详述。有兴趣的读者可阅读有关书籍。
122.人差方程式促进了实验心理学的发展
1796 年格林威治天文台的皇家天文学家马斯基林辞退了他的助手金内布鲁克,因为金内布鲁克观测星体通过(或星之中天)的时间,比马斯基林迟约一秒钟。马斯基林深信 1794 年间,他的观测从未相歧。1795 年 8 月,金内布鲁克所记录的时间比马斯基林迟二分之一秒。他对此误差很是注意,且似曾力求纠正。然而其后数月,这个误差确仍有增无已,至 1796 年 1 月,竟达十分之八秒,于是马斯基林辞退了他。因为钟表的准确度当时是由天象的观测加以校准的,而对时空的观测又依赖于钟表,所以马斯基林认为此种误差是严重的。20 年后有人著格林威治天文台史述及此事,并刊布于《天文学报》,因此引起了柯尼斯堡的天文学家贝塞尔的注意,其时他恰好任该处所设一新天文台的主任。此人为当时天文学精确测量的代表人物,他不受传统观念的束缚,怀疑金内布鲁克的观测或许是一种不能避免个人观测误差。他通过训练有素的不同观测者进行反复的观测试验,发现不同人之间确实存在着不可避免的差异。
1823 年他有机会和阿革兰特尔共同观测。贝塞尔请阿革兰特尔观测七颗星,他自己则由观测决定钟表的校正。星体上升的准确时间算出来后,与 1821 年同样的星的类似观测和计算作一比较,贝塞尔本人也作了观测,也作了钟表的修正。发现,两位天文学家的人差可以表示为:A—B=1.223 秒。这就是后来称之为“人差方程式”的著名方程。
方程的发现,不仅为比较不同天文学家的观测结果提供了理论和实践的依据;而且为实验心理学的发展。人们观测天象并记录时间,这无疑是一个心理过程。这心理过程需要时间,而这个时间是可以测量的事实被发现则大有助于反应时间的研究和 19 世纪下半叶新心理学的心理时间的测量。

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