简述人类探索宇宙的历程

admin 2020-02-14 06:25

  

  古代的天文学家通过观测太阳、月球和其他一些天体及天象,确定了时间、方向和历法。这也是天体测量学的开端。如果从人类观测天体,记录天象算起,天文学的历史至少已经有5、6千年了。天文学在人类早期的文明史中,占有非常重要的地位。埃及的金字塔、欧洲的巨石阵都是很著名的史前天文遗址。 天文学的研究范畴和天文的概念从古至今不断发展。在古代,人们只能用肉眼观测天体。2世纪时,古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。直到16世纪,波兰天文学家哥白尼才提出了新的宇宙体系的理论——日心说。到了1610年,意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜,首次以望远镜看到了太阳黑子、月球表面和一些行星的表面和盈亏。在同时代,牛顿创立牛顿力学使天文学出现了一个新的分支学科天体力学。天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系和运动状况进入到研究天体之间的相互作用和造成天体运动的原因的新阶段,在天文学的发展历史上,是一次巨大的飞跃。 19世纪中叶天体摄影和分光技术的发明,使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律,从而更加深入到问题本质,从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。这又是天文学的一次重大飞跃。 20世纪50年代,射电望远镜开始应用。到了20世纪60年代,取得了称为“天文学四大发现”的成就:微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。而与此同时,人类也突破了地球束缚,可到天空中观测天体。除可见光外,天体的紫外线、红外线、无线电波、X射线、γ射线等都能观测到了。这些使得空间天文学得到巨大发展,也对现代天文学成就产生很大影响。

  古时候,人们每天看到太阳、月亮和星星东升西落,仿佛看到一个巨大的圆穹形的“天”绕着大地不停地转动。

  公元前4世纪,古希腊哲学家亚里斯多德提出了大地是球形的证据。他说,大地实际上是一个球体,一部分是陆地,一部分是海洋,外面包围着空气。还作了论证,朋食时的黑影是地球的投影,它是个圆弧,可见地球是球体或者是近似的球体。

  公元前270年,古希腊天文学家阿里斯塔克曾经测定太阳和月亮对地球距离的近似比值,同时还提出地球绕太阳运转的理论。可异这古代朴素的“日心说”,在那时候却没有人相信。

  在欧洲,基督教认为,宇宙万物都是上帝创造的,《圣经》中说,上帝花了6天工夫“创造了世界”。有1天,上帝来到一片空荡虚无、黑黝黝的空间,他把它分为天和地,又创造了光,把光亮和黑暗分开,就有了昼和夜。第2天,又创造了光,把光亮和黑暗分开,就有了昼和夜。第2天,又创造了空气,把天和地之间用空气隔开。第3天,他又把地上的水聚在一起,使海陆分开,让陆地生长出青草、蔬菜和果树。第4天,他创造了太阳、月亮和星星,普照大地。第5天,他又创造了飞鸟和游鱼,使世界更富有生气。第6天,上帝又创造了昆虫、野兽和牲畜,还嫌美中不足,又按照自己形象创造了人,让人来管理世界上的一切。他对自己的杰作感到十分满意,到了第7天,他便休息了,并把第7天定为圣日,也就是人们所说的礼拜(星期日)。

  公元2世纪,希腊天文学家说,地球处于宇宙的中心,太阳、月亮和行星,都是围绕着地球转动的。这种“地球中心说”正符合“上帝创世说”的需要,为它提供了“科学依据”。《圣经》成了当时检验真理的标准,谁要是宣传和《圣经》不同的观点,谁就是“异端邪说”,谁就亵渎了“神灵”,谁就要受到宗教法庭的严厉制裁。因此,在漫长的历史时期里,科学真理的传播被禁锢了。

  到了16世纪,波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》一书中首先提出:地球不是宇宙的中心,地球和其他行星一样,都是绕着太阳运动的,而地球也在不停地自转着。

  哥白尼完成了这部著作后,犹豫了36年才拿出出版。书一出版,即遭到了罗马天主教会的激烈反对。他们宣布太阳中心说是“异端邪说”,烧了哥白尼的书,残酷迫害传播哥白尼学说的人。

  意大利思想家布鲁诺宣传和发展了哥白尼的思想。他说,地球并不是宇宙的中心,它不过是绕着太阳运行的一个石头而已。空间是辽阔的,宇宙是无限的,星星都是一些遥远的太阳。

  教会将布鲁诺送进监狱,罪名是反对《圣经》。布鲁诺坚强不屈,最后却被送到火弄场上活活烧死。

  真理的声音是元法烧毁的。在布鲁诺死后9年,德国天文学家刻卜勒出版了《新天文学》一书,第一次指出行星运动的轨道是椭圆形的,太阳的位置在椭圆形的一个焦点上。

  意大利科学家伽利略站在威尼斯的圣马尔谷教堂塔楼上,第一次用望远镜观测浩瀚的天空,发现了哥白尼假设的天文事实,有4个卫星在绕木星不停地转动。伽利略也因此受到迫害。

  真理是扼杀不了的,哥白尼的学说被越来越多的科学家证实。地球照样转个不停。

  之后,德国科学家开普勒发现了行星运动的规律,英国科学家牛顿又进一步证明了行星 围绕太阳运行是受到“万有引力”的作用,从而进一步揭示了宇宙的秘密。

  现在,人们可以利用巨大的天文望远镜和先进的射电望远镜,对宇宙中遥远的天体进行观察。还可以利用人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等把仪器和人送到宇宙空间或其他星球上,探索更多的宇宙秘密。

  太阳并不是宇宙中唯一的恒星。天空中闪烁着群星,都是像太阳一样能发光的恒星。它们距离地球很远,其中最近的也有4.22光年。(光年是计量天体距离的单位,光每秒传播约30万千米。)

  有些恒星离我们太远,肉眼无法分辨。如果通过天文望远镜观察,可以发现:横贯天空的银河,原来是由许多恒星构成的。这个庞大的恒星集团,大约有1000亿~2000亿颗恒星,构成“铁饼”形,直径约10万光年。人们把这个庞大的恒星集团叫做银河系。我们的太阳系是银河系的一员,距银河系中心约3万光年,与众多恒星一起,围绕银河系中心运动着。

  银河系在宇宙中并不是唯一的恒星集团。在银河系外还有很多像银河系一样的庞大的恒星集团,例如仙女座星系、猎犬座星系。我们把银河系以外的恒星集团,叫做河外星系。目前,人类已经发现了约10亿个河外星系,这些河外星系也都在运动着。