古今宇宙观
自古以来,人类对茫茫的宇宙就充满了遐想。各种各样的宇宙观从幼稚到成熟,从神话到科学,经历了漫长的岁月。
自然说产生于古印度。古印度人把地球设想为驮在4只大象身上,而大象竟是站在一只漂浮于大海上的海龟背上。
盖天说又称“天圆地方说”,产生于春秋时期,是我国古代最早的宇宙结构学。认为人类脚下这块静止不动的大地就是宇宙的中心。地像一方形大棋盘,天如同圆状大盖,倒扣在大地上,上面布满了数以千计的闪光体。
宣夜说是我国历史上最有卓见的宇宙无限论。最早出现于战国时期,到汉代得到进一步明确。宣夜说认为宇宙是无限的。宇宙中充满了气体,所有天体都在气体中飘浮运动。星辰日月都有由它们的特性所决定的运动规律。
浑天说是继盖天说2000年后,由我国东汉时期著名天文学家张衡提出的。他认为“天之包地犹壳之裹黄”。天和地的关系就像鸡蛋中的蛋白包着蛋黄,地被天包在其中。
中心火说由古希腊学者菲洛劳斯提出。他受了前辈哲学家赫拉克利特关于火是世界本原思想的影响,认为火是最高贵的元素,由此提出宇宙结构的“中心火学说”,即宇宙的中心是一团熊熊燃烧的烈火,地球(每天一周)、月球(每月一周)、太阳(每年一周)和行星都围绕着天火运行。
地心说最早由古希腊哲学家亚里斯多德提出。认为地球为宇宙的中心,是静止不动的。从地球往外,依次有月亮、水星、金星、太阳、火星和土星,它们在各自的轨道上绕地球运行。
日心说1543年由波兰天文家学家哥白尼提出的。他将宇宙中心的宝座交给了太阳,认为太阳是行星系统的中心,一切行星都绕着太阳旋转。地球也是一颗行星,它像陀螺一样自转着,同时与其他行星一样绕太阳运行。
星云说18世纪下半叶由德国哲学家康德和法国天文学家拉普拉斯提出的。认为太阳系是一块星云收缩形成的,先形成的是太阳,剩余的星云物质又进一步收缩深化,形成行星和其他小天体。
大爆炸说是1948年由俄裔美国天文学家伽莫夫提出的。他认为,宇宙最初是一个温度极高、密度极大的由最基本的粒子组成的“原始火球”(有称“原始蛋”)。这个火球不断迅速膨胀,它的演化过程就像一次巨大的爆炸,爆炸中形成了无数的天体,构成了宇宙。
银河
银河在欧洲国家称为MilkWay,即牛奶色的道路;在我国古代叫做天河、河汉、银汉、星汉。指的都是夜空中的一条淡淡发光的白练,看上去好像是天空中的一条大河。其实,天空中不可能有什么大河,所谓银河的银白色是无数颗大大小小发光的恒星和其他发光的天体,据天文学家观测,银河是由包括太阳系在内的几千亿颗星星、大量的星际气体和宇宙尘埃组成,整个形状如同一个大铁饼,中间凸起,四周扁平,凸起的地方是核球,是恒星密集的地方;四周扁平处为银盘,越靠近边缘星星的分布越稀疏。
银河系的直径只能用光年来计算,大约为10万光年。就是说,用光的速度从一边走到另一边,需要10万年。太阳系是银河系的一个部分,太阳到银河系的中心距离约为3.3亿光年。
由于太阳系(包括我们的地球)不在银河的中心位置,所以看上去银河在天空中既不与赤道的位置相符,又不通过地球的南北极上空,而是斜躺在天空。随着地球的自转和公转,银河就随着季节的变化改变着它在天空中的位置,夏天的傍晚朝向南北方向,到了冬天的夜晚又横过来,变成接近东西方向了。
银河系本身也在旋转,一方面围绕自己的中心轴,以2.5亿年一周的速度自转,同时又以每秒214公里的速度在宇宙中不停地运动着。只是距离我们的地球太遥远了,看上去似乎是静止不动的。
星系
在茫茫宇宙中,星星并不是单个地杂乱无章地分布着,而是成群汇聚着的,每群中都是由无数颗恒星和其他天体组成的巨大星球集合体,天文学上称这种汇聚在一起的星群为“星系”。星系在宇宙中数不胜数,天文学家目前发现和观测到的即可达10亿个以上。每个星系大小虽然不同,但都极为庞大,比如我们的地球所在的太阳系还不被视为一个星系,而只是银河星系的一个部分而已。
我们在地球上用眼睛观测到的星系很少,除银河系外,只有临近几个,其中最著名的是仙女座大星系,但这个星系离我们大约200万光年,虽然它比银河系大60%,形状与银河系相似,但我们看上去只是一个光亮的斑点。有时为了方便,天文学家把遥远的几个星系称做星系群,大一些的叫星系团,每个星系团含有100个以上的星系;所有星系团统属于超星系团,超星系团组成总星系,也就是所谓茫无边际的宇宙。