第八章天文故事1
自古以來,人們就對自己頭頂的星空充滿了向往,無論是在神話之中,還是在傳說故事中,還是在平凡的曆史記錄之中,幾乎到處都有關於星空的記載和傳說,這些構成了古代天文學,也成為了人們掌握天文科學的巨大推動力。
趣味故事
世界上最早的天文儀器
由中國古代天文學家創造的圭表、渾儀和渾象是世界上最早的天文儀器。
圭表是我國發明最早、最簡單的一種天文儀器。它的主要用途是通過測量正午時的表影長度,來決定當時的節氣,以指導農牧業生產。
渾儀是用來測量天體的位置和兩個天體之間的角度的天文儀器。它製造於春秋戰國時期,現在完整保存下來的渾儀最早是明代天文學家製造的。包括照準器、轉動裝置、讀數裝置三部分。
元代天文學家郭守敬對渾儀做了許多大膽改進後,發明簡儀。簡儀是世界上最早製成的大赤道儀,比歐洲天文學家的發明要早300年。郭守敬用簡儀測得一年為3652425日,和實際時間隻差26秒。還推算出黃赤交角,誤差很小。
東漢天文學家張衡發明的測定天體位置的儀器叫渾象,又稱渾天儀,是世界上第一台觀測天象的渾天儀。人能夠坐在屋子裏,便可觀測到天體運行的情況。
“天文數字”的來曆
人們常用“天文數字”來形容特別大的數量。這是因為在量度天文距離時,數字常常很大,若用米作單位,要寫滿滿一大張。既麻煩又容易出錯。在這種情況下,就要找一個代表很大數量的單位來幫忙。
我們知道,光的傳播速度極快,大約為每秒鍾30萬公裏,隻要花8分鍾就能在太陽和地球間打一個來回。利用光的這個特點,天文學家確定了“光年”這個天文學的長度計量單位。1光年表示光在1年時間中所走的路程,大約為946×1012公裏。有了光年這個大單位,研究天文現像就方便多了。例如:銀河係的直徑表示為10萬光年。
太空漫步
能在太空漫步,是多麼奇妙的事!當然這在今天已經不是什麼夢想了,可在1965年3月18日之前,這確實還是“癡人說夢”。
在太空行走,必然解決幾個問題:一是必須穿著具有生命保障功能的特殊航天服,防止太空中的各種輻射和流星體的傷害;二是在離開飛行器住艙前必須吸純氧;三是有噴氣背包,可以提供行走的動力;四是必須有供聯係的通信背包和連接飛船的保險索。
所以,要想真正漫步太空,還真不是件容易的事呢!
正因如此,1965年,當蘇聯航天員列昂諾夫和別列亞耶準備太空漫步時,很多人認為是一種最大的冒險行為。
他們乘坐的“上升”2號宇宙飛船進入軌道後,列昂諾夫在同伴的幫助下穿上特製航天服,係上一根5米長的保險繩,進了氣閘艙,趕緊關上了艙門,否則艙內的空氣就會跑完的。
列昂諾夫仔細檢查了身上的設備,便打開氣閘室的出口,邁向茫茫太空。
在太空是沒有地麵吸引力的,所以人就像在空中飄動一樣,行動十分困難,完全不聽指揮。列昂諾夫就這樣一邊在空中艱難地前進著,一邊欣賞著宇宙風光。他向下俯視,看到了一個美麗的藍色星球懸浮在空中,那就是人類的家園——地球。遠遠看去,它是那麼小又那麼美麗,勝過周圍的任何一個星體。列昂諾夫的眼睛濕潤了。
過了10分鍾,列昂諾夫終於安全地回到了飛船座艙,經過這段不尋常的漫步,列昂諾夫有點兒累,但他更感到興奮,要知道,他畢竟是人類曆史上第一個在太空中行走的人!
不過,當他們乘坐的宇宙飛船返回地球時卻不那麼順利。在飛入大氣層時,自動導航係統忽然失靈了,必須用手控製操縱。還有320公裏航程,這其中不允許有任何偏差。兩位宇航員盡力控製,但還是飛過了著陸點,他們原指望看到平坦的著陸場,眼前卻是大片森林。沒辦法,他們隻好緊急著陸,降落在烏拉爾地區白雪覆蓋的密林空地上。2小時過去了,也沒有救援飛機趕來,甚至在他們周圍還出現了狼群。直到第二天早上,才有人根據午夜巡邏的報告來到這裏。最終,兩位太空漫步的英雄隻好滑雪回到了航天中心。
巧解日食
漢朝時候,黃瓊是朝廷裏專管記錄重大天文事件的官員,他有一個聰明伶俐的小孫子,叫黃宛,七歲的時候能做詩畫畫,黃瓊很喜歡他。
有一年的正月,京城發生了日食。這次日食特別厲害,耀眼的太陽突然消失了,天馬上就黑了。整個皇宮都亂了套,連小皇帝都嚇得鑽到了皇太後的懷裏。皇太後就命令黃瓊把這次日食記錄下來。
黃瓊按照通常的慣例,把記錄寫好了。皇太後一看,生氣地說:“你真是老糊塗了!光說日食很厲害,究竟厲害到什麼程度?拿回去重寫!”
黃瓊回到家裏,飯也顧不上吃,就坐在桌子前琢磨。那時還沒有專門的天文術語,所以黃瓊好長時間也想不出來應該怎麼寫,就歎了一口氣。
小黃宛見爺爺這麼著急,就想了想說:“爺爺,別急。天狗吃日頭(古代的人把日食叫作天狗吃日頭)那天,吃得最厲害的時候,剩下的日頭跟初三四的月牙兒差不多。”
黃瓊聽孫子說完,就高興地說:“就是那個樣子!你真聰明,爺爺知道怎麼寫了!”於是,他就重新寫了記錄,呈給皇太後。皇太後一看,說:“不錯不錯,同那天日食情況一點不差。”當知道了這是小黃宛的主意後,皇太後還把他召進宮誇獎了一番呢。
第一次月球旅行
千百年來,月球給人類很多美好的傳說,直到二十世紀六十年代人類才揭開月球神秘的麵紗。
在人類實現首次太空飛行後,美國提出了著名的“阿波羅”登月計劃。經過8年的準備,1969年7月17日,“阿波羅11號”宇宙飛船在肯尼迪宇航中心發射場升空,飛往距地球38萬公裏的月球。在經過109小時的漫長飛行後,於美國東部時間7月20日下午4點17分人類的第一批登月使者踏上月球。此時,全世界的目光都注視著這一人類航天史上最為激動人心的一幕。
作為地球的特使,阿姆斯特朗和奧爾德林開始了神聖的月球之旅。呈現在他們麵前的月球是那麼寂靜,在它的表麵布滿了火山灰、岩石和土坑。月球引力很小,他們幾乎是飄浮著行走,姿勢非常有趣。
他倆采集了岩石和土壤樣品,並在月麵上安裝了許多儀器設備,以供人類進一步研究月球。他倆還在月球上豎起一座石碑,以紀念人類的首次登月。他們在荒涼的月球上度過了21小時,然後乘飛船返回地球。
從那以後,人類的使者不止一次登臨月球,月球逐漸成為人類探索宇宙的基地。登陸月球拉開了人類星際探險的序幕,人類的目光已投向了 更遠更深的宇宙深處。
第一次太空飛行
1961年4月12日,是一個永遠值得人類紀念的日子,因為就在這一天,人類的使者第一次成功飛入太空。這位地球使者就是前蘇聯飛行員加加林。
為了完成人類的第一次太空之行,加加林接受了一係列超乎尋常的磨練,80℃的人體耐高溫試驗,超重和失重狀態下的生存訓練,承受黑暗中長時間的孤獨生活等等。他還必須學習相當多的科學知識,掌握足夠多的太空常識,以便為地球提供科學資料,以及對付各種無法預料的險情。
一切就緒後,加加林進入“東方一號”飛船,於9點7分,由運載火箭發射飛向太空。飛船以每秒79公裏的速度進入繞地球運行的軌道。加加林必須把自己固定在船艙裏,否則的話,他的身體就會四處飄蕩。吃的東西也必須用牙膏狀的管子擠進嘴裏,防止它從嘴邊不翼而飛。加加林還透過窗口,遙望遠處的地球,在太空中看到的地球是一隻發出淡藍色光澤的圓球。而太陽比起我們在地球上看到的要亮得多。真是一次奇妙的經曆。上午10點55分,飛船在太空飛行了108分鍾後,整整繞地球轉了一圈後,安全地降落在地球上。加加林作為一位勇敢的探索者永遠銘刻在宇航史上,為紀念他,蘇聯把他們的宇航員培訓基地命名為“加加林宇航培訓中心。”
牛郎星和織女星
相傳,天上的玉帝有個叫織女的女兒,偷偷跑到人間,並和一個叫牛郎的放牛娃相愛。他們男耕女織,過著幸福的生活,並很快有了一雙兒女。這事讓王母娘娘和玉帝十分惱怒,派人把織女押回天宮。這個美滿的家庭被生生拆散了。牛郎為找回妻子,就用扁擔挑著一雙兒女追到天上。眼看就要追上了,狠心的王母娘娘拔下頭上的金釵,劃出一道天河,滾滾的河水把牛郎和織女分隔開。時間長了,丈夫牛郎變成了牛郎星。妻子織女變成了織女星,他們的一雙兒女變成了兩顆小星。
在夏天的夜空中,牛郎星和織女星隔著銀河遙遙相對。隻是它們距離達16光年,相隔太遠,所以根本不可能有相會的一天。牛郎星距離地球大約16光年,直徑是太陽的16倍,它比太陽亮8倍,呈扁圓形。其實,它的真名叫“河鼓二”,是天鷹座中的一等亮星,它和其兩側的河鼓一、河鼓三合稱為“河鼓三星”。而織女星是天琴座的主星,直徑是太陽的32倍,它比牛郎星大得多,距離地球更遙遠,大約有26光年。不過,據現代天象觀測,整個太陽係正以每秒19公裏的速度向著織女星方向奔去,倒真有可能與織女星相會。
天上最亮的星
在冬春兩季的夜晚,在偏南方向的天空中,有一顆特別耀眼的恒星,叫天狼星,它是全天最亮的恒星。