正文 第2章 宇宙大觀(1)(1 / 3)

宇宙,現在是我們能夠定義的關於我們生存空間的最概括的描述,這白疋一個科學的定義,但其中依然充滿無窮的繼題。它從何而來,它是什麼模樣’它依照什麼樣的規律運轉……我們了解的還隻是冰山一角’還僅僅是一種猜想。

宇宙的定義

宇宙,廣義上指無限多樣、永恒發展的物質世界,狹義上指一定時代觀測所及的最大天體係統。後者宇宙、的宇宙,現在相當於天文學中的“總星係”。

2003年2月份,美國國家航空航天局曾向全世界公布他們有關宇宙年齡的研究成果。根據其公布的資料顯示,宇宙年齡應該為137億歲。2003年11月份,國際天體物理學研究小組宣稱,宇宙的確切年齡應該是141億歲。地球的形成大約距今45億年。

“宇宙”一詞的來源

在中國古籍中最早使用宇宙這個詞的是《莊子·齊物論》。“宇”的含義包括各個方向,如東西南北的一切地點。“宙”包括過去、現在、白天、黑夜,即一切不同的具體時間。戰國末期的屍佼說:“四方上下曰宇,往古來今曰宙。”“宇”指空間,“宙”指時間,“宇宙”就是時間和空間的統一。後來“宇宙”一詞便被用來指整個客觀實在世界。與宇宙相當的概念有“天地”“乾坤”“六合”等,但這些概念僅指宇宙的空間方麵。《管子》

的“宙合”一詞,“宙”指時間,“合”(即“六合”)指空間,與“宇宙”概念最接近。

在方,宇宙這個詞在英語中叫cosmos,在俄語中叫kocmoc,在德語中叫kosmos,在法語中叫cosmos。它們都源自希臘語,古希臘人認為宇宙的創生乃是從混沌中產生出秩序來。但在英語中更經常用來表示“宇宙”的詞是universe。此詞與universitas有關。在中世紀,人們把沿著同一方向朝同一目標共同行動的一群人稱為univer—sitas。在最廣泛的意義上,universitas又指一切現成的東西所構成的統一整體,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意義,所不同的是,前者強調的是物質現象的總和,而後者則強調整體宇宙的結構或構造。

古老的宇宙觀

遠古時代,人們對宇宙結構的認識處於十分幼稚的狀態,他們通常按照自己的生活環境對宇宙的構造作了幼稚的推測。在中國西周時期,生活在華夏大地上的人們提出的早期蓋天說認為,天穹像一口鍋,倒扣在平坦的大地上;後來又發展為後期蓋天說,認為大地的形狀也是拱形的。公元前7世紀,巴比倫人認為,天和地都是拱形的,大地被海洋所環繞,而其中央則是高山。古埃及人把宇宙想象成以天為盒蓋、大地為盒底的大盒子,大地的中央則是尼羅河。古象形的大地在大象,象在大的。公前7世紀末,古希臘的泰勒斯認為,大地是浮在水麵上的巨大圓盤,上麵籠罩著拱形的天穹。

最早認識到大地是球形的是古希臘人。公元前6世紀,畢達哥拉斯從美學觀念出發,認為一切立體圖形中最美的是球形,主張天體和我們所居住的大地都是球形的。這一觀念為後來許多古希臘學者所繼承,但直到1519—1522年,葡萄牙的麥哲倫率領探險隊完成了第一次環球航行後,地球是球形的觀念才最終證實。

公元2世紀,托勒密提出了一個完整的地心說。這一學說認為地球在宇宙的中央安然不動,月亮、太陽和諸行星以及最外層的恒星都在以不同速度繞著地球旋轉。他還認為行星在本輪上繞其中心轉動,而本輪中心則沿均輪繞地球轉動。地心說曾在歐洲流傳了1000多年。1543年,哥白尼提出科學的日心說,認為太陽位於宇宙中心,而地球則是一顆沿圓軌道繞太陽公轉的普通行星。1609年,開普勒揭示了地球和諸行星都在橢圓軌道上繞太陽公轉,發展了哥白尼的日心說。同年,伽利略則率先用望遠鏡觀測天空,用大量觀測事實證實了日心說的正確性。1687年,牛頓提出了萬有引力定律,深刻揭示了行星繞太陽運動的力學原因,使日心說有了牢固的力學基礎。在這以後,人們逐漸建立起了科學的太陽係概念。

在哥白尼的宇宙圖像中,恒星隻是位於最外層恒星天上的光點。1584年,布魯諾大膽取消了這層恒星天,認為恒星都是遙遠的太陽。18世紀上半葉,由於哈雷對恒星自行的發展和布拉得雷對恒星遙遠距離的科學估計,布魯諾的推測得到了越來越多人的讚同。18世紀中葉,賴特、康德和朗伯推測說,布滿全天的恒星和銀河構成了一個巨大的天體係統。赫歇爾首創用取樣統計的方法’用望遠鏡數出了天空中大量選定區域的星數以及亮星與暗星的比例。1785年首先獲得了一幅扁而平、輪廓參差、太陽居中的銀河係結構圖,從而奠定了銀河係概念的基礎。在此後一個半世紀中,沙普利發現了太陽不在銀河係中心、奧爾特發現了銀河係的自轉和旋臂,以及許多人對銀河係直徑、厚度的測定,科學的銀河係概念才最終確立。