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发布时间:2020-06-29 09:59:25

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作者:本书编写组

出版社:世界图书出版公司

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一口气读懂天文常识

一口气读懂天文常识试读:

前言

孩提时,我们常常会有这样一种经历:每当天气晴朗的夜晚,尤其是夏天,父母总是喜欢陪着我们在院子里看星星。仰望着那满天闪闪发光而又遥不可及的星空,年幼的我们总是有太多的疑问,而父母总是笑着给我们讲述一个又一个美丽的故事。但是长大后我们才知道那些故事只是人类杜撰出来的。那么,小时候我们所看到的浩瀚的夜空到底蕴藏着多少秘密呢?通过对本书的阅读这些现象都能很快的找到答案。

那么天文学又是怎样的一门科学呢?天文学可以算是一门很古老的学科,它起源于远古时期,至今已经有几千年的历史。古时候人们通过占卜星象来预测祸福,从那时起天文就与人们的生活有着密切的联系,因此天文学的发展在人类文明中占有极其重要的地位。

在古代,先民们用肉眼观测到的各种星体来确定时间、方向,进行农业生产;在现代,人们通过各种先进精密的探测仪器来进行天文观测。从托勒密的地心说到哥白尼的日心说,从伽利略首次发明天文望远镜到现在射电天文学的出现、发展,天文学在时代的推动下、在人类孜孜不倦的探索中不停地快速发展,并取得了一次又一次的飞跃。

天文学是一个奇妙的世界,太阳黑子是怎么形成的?太阳耀斑又是怎样一种现象?极光在哪个方位观察最美丽?“行星连珠”为什么会那么美丽?天文学又是一个科学的世界,它让我们知道恒星不仅在动而且动得很快,只是离我们太远用肉眼看不出来;它让我们明白望时月亮的消失只是因为地球挡住了太阳反射给月球的光,并不是被“天狗”吃了;它让我们了解到流星雨的实质并不是我们看到的耀眼美丽,而是星体间的一些小尘埃闯入了地球……

现在,对于正处在文明进化的十字路口的我们,不管时代怎么发展,都离不开科学,我们的命运早已与科学密不可分,尤其是青少年,掌握科学知识已经成为他们成长中的一部分,本书即从这一点出发,本着介绍天文学常识的理念将古今中外的天文知识融会贯通。书中主要收录了天文学史上的大量的重大发现,帮助我们了解天文知识;解说了从古至今所出现的天文现象,为我们驱除了心里的疑惑;搜罗列举了各种各样的天文工具,让我们了解如何观测天体;囊括了古今中外几乎所有的著名天文学家,用他们的成就帮助我们拓展天文知识。

希望通过这本书能让你了解并喜欢上天文学,由于编者知识有限,本书难免会存在一些不足,欢迎广大读者批评、指正。

天文学概论篇

什么是天文学?

天文学就是研究天体、宇宙的结构和发展的科学。

当您抬头仰望天空时,您是否会感觉到宇宙的浩瀚?或许总是有些闪闪发光的物体让你叹为观止。其实那是一些行星,但多数为恒星,还有一些是巨大的星系,而每个星系中又由成百上千亿颗恒星组成。

而天文学就是关于宇宙的科学。它研究的对象包括恒星、行星、卫星、地球、月球、彗星、陨石、太阳、星际间的气体和尘、银河以及太空中的银河系。

它研究的内容包括天体的构造、性质和运行规律等。通俗一点讲,天文学研究的其实就是天上的东西。

那么天文学又是怎么发展起来的呢?促成天文学发展的原因,恰恰是因为其与日常生活的密切关联,比如地球的自转提供了方便的计时方法,比如北极星对于海上和陆上旅行的人提供了很有用的方向指引……这样,人们才有了对天文学孜孜不倦的探索。

从哥白尼建立日心说、伽利略发明望远镜、牛顿创立微积分并用它来解析天体的运动开始,天文学跨入近代并逐渐形成了完整的学科体系,从此天文科学开始永远的与占星术分道扬镳。而后赫歇尔开始把观测视野从太阳系扩展到恒星,分光技术使人类了解了遥远天体的组成。到了今天,天文学及其相关技术已经发展到让我们可以直探百亿光年外的星体,甚至可以飞近太阳系行星拍照的水平。

迄今为止,天文学早已成为一门成熟的学科,并且划分为学科、地域、断代等多种研究途径。因此了解和学习有关天文学知识,对我们认识人类思维发展规律、利用古代资料和历史信息、丰富史学研究都有着非常重要的意义。其真正的价值更在于给人类一种热切的希望,去寻求与我们的生存空间息息相关的宇宙空间的奥妙。天文学是怎么来的?

人类其实从很早的时候就开始探索宇宙的奥秘。因此天文学是一门十分古老的科学,它从一开始就与人类的生产、生活密切联系着。并且它同数学、物理、化学、生物、地学同为6大基础学科。

天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代,关于它的萌生有2种说法。(1)在渔猎和农耕社会时,先民在日常生产活动中,由于对判断方向、观象授时的需要,开始关注天象。天文是那时制定历法的重要依据。此外,人们为了指示方向、确定时间和季节,开始对太阳、月亮和星星的运动进行观察,通过确定它们的位置找出它们变化的规律,并据此编制了历法。(2)源于一种很古老的关于星象的占星术。远古时代人们常常通过对天象的观察,来对人事的神秘关系进行预知占卜,这也是人们对天文较早的认知。

早期天文学的内容从它的本质上来说其实就是天体测量学。从16世纪中哥白尼建立日心体系学说开始,天文学的发展进入了一个全新阶段。因为此前的自然科学(包括天文学)都受到来自宗教神学的严重束缚,而哥白尼的这一学说不仅使天文学从此摆脱宗教的束缚,并在此后的一个半世纪中从纯描述天体位置、运动,向寻求造成这种运动的力学机制发展,从经典天体测量学向经典天体力学发展。

到了18~19世纪,经典天体力学的发展进入了一个新高潮。同时,分光学、光度学和照相术的广泛应用促使天文学开始向深入研究天体物理结构和物理过程发展,并由此诞生了天体物理学。20世纪现代物理学的发展和技术的高度优化在天文学观测及研究中找到了广阔的发挥平台,天体物理学逐渐成为天文学中的主流学科,同时也带动着经典的天体力学和天体测量学不断向前发展,人们对宇宙的认识也达到了前所未有的深度和广度。天文学与其他学科的联系与区别是什么?

在我们学习其他学科如物理、化学及地理时不难发现,几乎所有的学科所研究的都是地球上的现象,研究的对象都是与我们息息相关的。

天文学,从它诞生的那一天起就和广阔无边的宇宙联系在了一起。天文学家们一直以来都在致力于观测、研究星体,根据它们的位置、运行轨道推出它们的运行规律,通过探讨它们的能源机制,研究它们的诞生、演化直到消亡。

天文学与其他自然科学的一个很明显的不同之处在于,天文学的实验方法主要是观测,人们只能通过观测来收集天体的各种信息,这种实验方法与其他学科有很大的不同,而且天文观测是一种很被动的实验,因为观测的对象通常距离观测者极其遥远,本身的尺度极大,演化时间极长,而且往往又要涉及一些很极端的物理条件,比如高温、高密度、强磁场等,这些条件在我们的实验室中是很难模拟和再现的。此外,再加上时机问题,天象并不是人们想观测就会出现的。

但是天文学又和物理学、数学、地理学、生物学一样,是一门基础学科。众所周知,牛顿力学及核能等都对人类文明起着非常重要的作用,而它们的发现都和天文研究有着密切的联系。因此,对天文学的不断深入研究能够不断地推动现代科学的发展,比如,对宇宙演化的研究,构成了现代科学的一个重要组成部分。

所以说,天文学既独树一帜,有着自己的完整学科体系,又与其他学科相辅相成,共同推进现代科学研究进入一个又一个高峰期。天文学按研究内容由哪些学科组成?

天文学是研究天体、宇宙的结构和发展的科学。按照研究的内容,它可以分为3门分支学科:天体测量学、天体力学和天体物理学。

因为早期天文学研究工具并不发达,所以它的主要任务是观测和研究天体的位置和运动,建立基本参考坐标系和确定地面点的坐标。所以天体测量学是最早出现的一个分支学科。现代的天体测量学不但建立起更理想的基本参考坐标系,而且还配备有最精密的仪器,进一步推动天文地球动力学的研究,而且还为天体物理学、天体演化学及宇宙学提供了十分丰富的基础资料,为这些学科新理论的形成开辟了道路。

天体力学在研究天体的运动和形状时采用的是力学规律。它以数学为主要研究手段,以万有引力定律为基础。但是在研究的过程中发现,万有引力定律与一些观测事实出现了矛盾,虽然用爱因斯坦的广义相对论对这些事实作出了很好的解释,但对天体力学的绝大多数课题来说,相对论效应在这些领域中并不太适用。因此,在天体力学中广义相对论和其他引力理论很少运用,只是对于某些特殊问题才需要用到。

在近代天文学的各分支中,天体物理学在理论物理的影响下,发展得更加迅速,它主要是应用物理学的技术方法和理论来研究天体。对它们的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律,用物理学的方法进行观测研究。

天文学家用物理学中的知识,来分析来自宇宙中天体的电磁辐射,从而得到天体的各种物理参数,再根据这些物理参数运用物理理论来解释发生在宇宙中的某些物理过程及其演变。从观测手段方面看,天文学又有哪些分支学科?

目前,从观测手段上来看,天文学已发展成光学天文学、射电天文学和空间天文学3个分支学科。

从前面的内容我们知道,天文学的主要实验方法就是观测。随着社会的进步及科技的发展,天文观测的手段越来越丰富,也越来越先进。

在远古科技不发达的时候,人们进行天文观测都是用人眼来进行的。直到望远镜发明以后,人们才开始逐步利用仪器的大量观测结果来确定天体的位置、分布和运动。

业创兰主持选定并建成的北京天文台兴隆观测站,现今斯天文台从事光学天文学是实测天体物理学的重要组成部分。它是利用光学仪器来观测天体的形态、结构,研究它的化学组成和物理状态。1609年,伽利略使用望远镜观测天体,开创了现代光学天文学,并通过它不仅史无前例地绘制出了完整的月面图,观测到了金星的盈亏,还看到了太阳黑子,并证明银河是由恒星组成的。

现在,生产力的发展和科学技术的进步越来越快,天文学家不断发现新的天体,天文现象也越来越多,这些都跟光学望远镜的不断完善和提高有着很大的关系。而分光学在天文观测中的作用,在基尔霍夫解释吸收线产生的原因之后,就更加明显和重要了。人们不但能通过观测来测定天体的温度、密度、压强等一些物理特性,而且还能通过研究得到天体化学成分的一些数据。

通过观测天体的无线电辐射来研究天文现象的叫射电天文学。因为会受到地球大气的影响,所以地面射电天文的观测研究只能在波长1毫米~30米的波段间进行。射电天文学研究的内容与光学天文学差不多,比如探讨天体的物理状态、化学组成和演化过程等。

过去,我们看到的只是天体的光学形象,而无线电则是射电天文学给我们的另一个惊喜。因为无线电波可以穿过光波通不过的尘雾,那些通过光学方法看不到的地方在无线电出现以后就再不是难题。

对于历史悠久的天文学而言,射电天文学用一种崭新的手段,为天文学开拓了新的园地,空间天文学随之兴起。人们对空间天文学的研究开始于20世纪40年代。空间天文学的观测和研究是在高层大气和大气外层空间区域进行的,它突破地球大气的障碍,扩展了天文观测波段。随着空间科技的发展,空间天文研究也开始有了一个广阔的前景。紫外天文学是怎样一门天文学科?

紫外天文学是通过电磁波的紫外线波段研究天体的一门学科。

我们都知道地球大气对紫外线有吸收作用,但是我们对紫外线的观察也是有限的。对于波长为2000~3000埃的紫外线,尚可用高度达50千米的气球进行观测,很明显这种观测方法是很麻烦的,而且如果要观测整个紫外波段就必须利用探测火箭和卫星。

此外,在地球大气外虽可对太阳及其行星进行整个紫外线波段的研究,但也会受到一定条件的限制,如对太阳系外天体的研究就会受到星际气体吸收的限制,所以紫外天文学的研究范围实际上只限于912~3000埃。尽管这样向紫外区扩展观测波段的研究的优势明显,但是元素的中性和电离态的共振线,通常在紫外区要丰富于可见光区。因此紫外线波段的研究,对研究天体的物理状态和化学方面很有帮助。

紫外天文学研究的第一个天体是太阳。因为在太阳紫外光谱中带有许多高电离元素的谱线,它们为人们研究太阳活动和耀斑活动的研究提供很有价值的信息。另外,由于很多行星在紫外区都有很强的辐射,所以紫外观测对研究它们也是非常重要的。因而星系的紫外研究是紫外天文学下一阶段的任务。天文学的主要研究对象是什么?

科技的不断进步也促进天文学所研究的对象从整个宇宙扩展到分布在宇宙空隙中小小的尘埃粒子,甚至延伸到整个宇宙空间的各种物体。

天体的起源和演化是天文学的一个重点研究项目。天体指的是存在于宇宙中的所有物体,文学家把它们统称为天体。地球也是天体,不过天文学不去研究它的细节而是它的总体性质。

另外,还有一些人造天体也属于天文学研究的对象,如人造卫星、宇宙飞船、空间站等。此外,天文学还从总体上对整个宇宙进行探索研究,提出了它是怎么产生的、怎么演化的、未来的结局等相关课题,这就形成了天文学的一门分支学科——宇宙学。

目前,人类的探测范围已经到达了距地球约100亿光年的距离,根据尺度和规模,天文学的研究对象可以分为:包括行星、卫星和小行星、彗星、流星等大量的小天体在内的行星层次;包括太阳系在内的亿万个恒星的恒星层次;包括银河系和很多河外星系在内的星系层次。现在,星系之间又组成了更大的天体系统,如星系群、星系团和超星系团。

对此,一些天文学家提出了总星系一说,它把所有的星系组织囊括在内,按照这种理解,总星系的半径超过了100亿光年,这就应该是目前我们所能观测到的宇宙的最大范围。天文学的研究手段有哪些?

天文学的研究方法主要是依靠观测。前面我们已经说过,天文学研究的是天体现象,对于天体来说,它的大小、尺度、形成时间和物理特性都是我们无法想象的,在地面试验室更是难以模拟。

因此不断的创造和优化观测手段,也就成了天文学家们不懈努力的又一个课题。古往今来天文学上的一切发现和研究成果,都离不开一种天文观测工具——望远镜及其后端接收设备。

17世纪之前,人们尽管已制作了不少如中国的浑天仪、简仪等天文观测仪器,但观测工作并不理想,还是只能靠肉眼。直到第一架天文望远镜在1609年制成,伽利略通过它取得了许多重要发现,天文学才跨入了望远镜时代。

但人类并没有因此而懈怠,而是对望远镜的性能不断加以改进优化,以期望能观测到更暗的天体,获得更高的分辨率。1937年诞生了第一台抛物反射面射电望远镜。

在望远镜后端的接收设备方面,到了近代,在天文观测中照相、分光等技术起了极大的作用,可以说这些设备直接推动了天体物理学成为天文学的主流学科。

另外,1932年美国人央斯基用他的旋转天线阵观测到了来自天体的射电波,开创了射电天文学。之后,随着对射电望远镜的性能的不断优化改进,射电天文技术在天文史上作出了很多贡献。

20世纪后50年中,随着科技的不断进步以及各种研究工具的改良,天文观测不断扩展,不再仅限于可见光、射电波段,还包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段,形成了多波段天文学,由此引出的多种探测方法和手段也不断出现。例如气球、火箭、人造卫星等等,这些设备都为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段,也预示着天文学发展到了一个全新的阶段。研究天文学对我们的生活有什么实际意义?

从很早的远古时代一直到现在,人类对于天文学的研究一直不曾懈怠,对天文现象的观测与探索也体现了孜孜不倦的精神。那么,除了对我们生存的宇宙好奇之外,研究天文学对我们的生存空间、生活环境有什么实际意义呢?

首先抽象地说,天文学在一定情况下指引着哲学的进程,如哥白尼的日心说使人们从此摆脱了神学的严重束缚,把自然科学解救出来。18世纪由形而上学说统一的自然观被康德的太阳系起源的星云说打破。所以,在人类发展史上,天文学总是站在最前列,引导着哲学以及其他学科的发展。

其次,作为一门基础研究学科,天文学在很多方面是与人类社会紧紧相连的。比如时间怎么规定、昼夜交替有什么规律、四季变化又是怎么回事,这些都必须由天文学的观测研究来解释。如今人类已进入空间时代,天文学在各类空间探测中也发挥着不可替代的作用。而且,天文学家一直密切关注着灾难性的天文事件,如彗星撞地球等,这样我们就可以提前预知,及时预防,并作出相应对策防灾、减灾。这也是天文学为人类做的贡献。

以上是从人类社会这个大的视角来了解天文研究的意义。其实天文学的研究对于我们实际的生产生活也有很大的意义。在近代生产活动中天文学就有着很重要的应用,如大家众所周知的授时、编历、导航、人造卫星轨道设计以及大地测量等已经成为现代科技不可或缺的一部分。另外,在现代化的社会中,很多对天象的测量和实验都需要非常精准的时间,如卫星的发射。但是人类的一切活动都在地球上进行的,它就要求必须有一个同地球自转相联系的系统。这就需要观测天体的位置、测定地球自转和公转的周期等等,这些是确定时间必不可少的。所以,现代更离不开天文学。

天文学并不是孤立的,它和其他学科相互借鉴、相互渗透,并随其他临近学科一起为我们人类社会带来一次次飞跃。天文学的每一次发展都会为我们带来有益的东西,它循着自己的发展途径,将人类的视野不断延伸到宇宙的更深处。最早记载天文学的著作是什么?

天文学学科虽然很古老,但关于天文学的著作并非一开始就有的。那么,有关天文学最早的著作是什么,又出现在什么时候呢?

到目前为止,《甘石星经》被认为是世界上最早的天文学著作。它是由我国甘德、石申创作于春秋战国时期。

中国发展到春秋战国时期,生产力有了相当的提高,在天文学上也取得了很多成就。战国时期楚人甘德及魏人石申在当时都是很有成就的天文学家。他们各自在自己的国家进行天文观测研究,并各自都著有天文方面的书。甘德著有《天文星占》一书,石申著有《天文》一书,两书各分8卷。直到汉朝时,这两部著作还是各自刊行的。后来由后人把这两部著作合在一起,并定名为《甘石星经》。

虽然这两部著作早已失传,但是这部书确实是最早记载天文学的书,而且从《史记》、《汉书》等史书的记载中,可以发现它还记载了一些领先世界的发现。首先,它记载了行星逆行现象。因为行星一般都是自西向东运行,叫“顺行”。如果不是长期坚持观察研究,很难发现行星也会自东向西运行,因为行星逆行的时间少之又少,而在这本著作中甘德、石申二人都记载有火星和金星的逆行现象。另外,石申还在他的《天文》一书中列出了140多颗星的星表,把所观察到的恒星位置标在图上,然后用科学方法确定好它们的位置,后来被称为《甘石星表》。据说这要比古希腊最早的星表都要提前近200年。

其次,甘德在书中曾提到一颗小赤星,指出它是围绕木星运转的卫星中最亮的一颗。这个发现比欧洲足足早了2000年。

另外,甘德、石申在书中还做了一道精确的计算题,即把行星绕太阳一周的时间作了相当精确的计算,如确定火星的周期是1~9年(应为1~88年)、木星为12年(应为11~86年)。

总的来说,《甘石星经》为我国也为世界天文学的研究作出了重要贡献,而甘德、石申在科技并不发达的时代,凭着自己的不断观察和毅力在天文史上取得如此大的成就,也为天文研究者作出了表率。世界上最早的天文台雏形在哪儿?

英国南部的“巨石阵遗址”被认为是天文台最早的雏形。

当你有机会来到英国古老的南部维特郡,你会发现在那广阔的索尔兹伯里平原上矗立着许多很奇特的巨石建筑,它们在风风雨雨中洗礼了几千年,它们又是人类历史沧海桑田变迁的见证者,它们被人们称为“古代巨石阵遗址”。

这个所谓的“古代巨石阵遗址”坐落在一个空旷的原野上,它主要由许多整块的蓝砂石堆砌而成,占地大约11公顷。人们对这个庞大的巨石建筑的研究,几百年来一直没有停止过,然而人们始终无法弄清到底是什么人建造了这巨石阵,他们最初建造这座巨石建筑又是为了什么。就现在的研究来看,巨石阵不仅是建筑学史上一个奇景,在天文史上它也同样有着重大的意义。从它的建筑形态上看,首先它的主轴线和通往建筑的古道在同一条线上,而这条线和夏至日日升的方向是一致的。另外,在冬至日落的方向正好是建筑上两块很显眼的石头的连线。因此这个巨石建筑被天文学家称为天文台最早的雏形。

著名的天文学家霍金斯是这样解释的:从巨石阵的布局来看,如上所说,它不仅对太阳的起落有记载,用几个很重要的位置来指示着夏至日日升以及冬至日日落的方向。除了太阳的升落点之外,巨石阵对月亮的起落点似乎也有标识。在临近石阵入口的地方,最先映入眼帘的是排列整齐的6行共40多个柱孔,天文学家猜测这6行柱孔很有可能代表的是月亮活动的6次周期,即6个太阴历的时间。

所以从以上分析来看,把巨石阵认作远古时候人类对天文进行观察的仪器,即现在人们所说的天文台雏形,这种观点还是比较令人信服的。世界上第一座空间站是什么?

苏联1971年发射的“礼炮1号”是世界上第一座空间站。

由于社会、科学不断进步,天文学发展至今,研究对象不断扩展,研究手段也日益增多,如对望远镜的不断改良、人造卫星以及各个空间站不断发射,都为天文学的发展做出了重要的贡献。

到目前为止,全世界发射了共9个空间站。从发射的时间上来看,苏联在1971年4月发射的“礼炮1号”是最早的,因此它也就成为了世界上第一座空间站。“礼炮1号”发射后成功的和“联盟号”在太空中进行对接。“礼炮1号”内载有3名宇航员,他们在首先保障自己生命的同时完成了大量的科学实验项目,在站内持续生活工作了达24天之久。

苏联发射“礼炮一号”的目的其实是把它当做科学基地用的,天文学家用它来做大量的天文观察和实验。事实上,“礼炮1号”是在固定轨道上运行的载人人造卫星,它除了可以用作观察研究基地外,还可以用来给别的航天器加燃料或者从上面发射卫星和导弹。“礼炮1号”计划的实施,不仅为探索建立新的近地轨道航天站找到了新的技术途径,也为未来建设大型航天站奠定了基础。

那么,“礼炮1号”究竟是怎样进行研究工作的呢?我们先了解下它的构造,它呈不规则的圆柱形,主要由轨道舱、服务舱和对接舱3部分组成,总长约12~5米,最大直径4米,总重约18~5吨。它一般都是在距离地球约200多千米高的轨道上运行,站上装有各种试验设备、照相摄影设备和科学实验设备。在与“联盟号”对接成功后组成居住舱,容积100立方米,可住6名宇航员。而后“礼炮1号”空间站在太空运行了6个月,相继与“联盟10号”、“联盟11号”两艘飞船对接组成轨道联合体。

可惜的是,在与“联盟11号”对接组成同一轨道返回地球的时候,返回舱的均压均衡阀过早开启,3位宇航员因此而身亡。但他们留给我们大量的科学成果,让人们永远记住了他们为科学而献身的精神。后来“礼炮1号”于1971年10月11日不幸在大气层中被烧毁。

总的来说,“礼炮1号”的发射,意味着载人太空飞行进入一个新的发展阶段。世界上迄今最大最先进最完善的空间站是什么?

在苏联发射了第一个“礼炮1号”后,到目前为止又成功发射了8个空间站,其中,第三代空间站“和平号”,是世上最大、最先进,也是最完善的空间站,那它究竟先进在哪儿呢?“和平号”空间站计划正式制定是在1976年,它采用组合式积木结构。空间站主体仍然是一个舱段结构,主要由4个部分组成:球形增压转移舱、增压工作舱、增压服务—动力舱、增压转移对接器。它的总长13~13米,最大直径4~2米,总重20~4吨。“和平号”核心舱在1986年2月20日发射,首先它除了配备精良的科研设备以外,还配备了许多并不健全的服务设施,比如航天员居住设施、生保设施等。除此之外,还有其他的飞船为其提供服务,比如联盟-TM载人飞船为他接送航天员,进步-M货运飞船为其运货等。在它的核心舱共有6个对接口,可同时与多个舱段对接。

与其他空间站相比,“和平号”空间站创下了多个世界之最:它不仅工作时间最长、效率最高,还在预定的时间内完成任务,其超期继续服务的时间也最长,连接待的各国宇航员人数也是最多。而且,俄罗斯宇航员波利亚科夫独自一人用它创造了连续在太空飞行438天的最高纪录。此外,“和平号”空间站还进行了许多其他方面的探索,并掌握了大量有实用价值的数据信息,比如实验人造月亮、空间商业化等。此外,还开发了大量空间新技术,积累了大量开发利用太空和人类在太空长期生活的经验。

在“和平号”发射前,科学家们对“和平号”空间站原设计的预期寿命是5年,但是到1999年它已在轨工作了12年多,它给俄罗斯带来了大量的科学成果,它还间续接待了其他国家的宇航员。可以说,它为整个世界的天文学做出了无法估量的贡献。

然而,任何东西有再多的能量也会有消磨殆尽的时候,在“和平号”完成了一个又一个科技实验,取得了大量的科学硕果后,从1999年8月28日起,“和平号”被放任进入无人自动飞行状态,而它的终点就是坠毁。直到2001年3月23日,这个世界上最伟大的空间站坠落在南太平洋,终于结束了它漫长的“生命”,但是它的辉煌业绩将永载史册。世界上最早的望远镜是谁发明的?

1609年,伽利略发明了世界上最早的望远镜,又被称为伽利略望远镜。

天文学发展至今,取得的成就毫无疑问是惊人的,面对一个又一个成就,除了天文学家们的努力外,望远镜也一直发挥着举足轻重的作用,它是天文研究中不可或缺的工具,是天文研究的基础。

1609年,伽利略受到显微镜原理启发,通过潜心研究,终于创制出了望远镜。这是世界上最早的望远镜,因为是伽利略制造出来的,所以又称伽利略望远镜。

伽利略·伽利雷是意大利著名的科学家,他为天文学做出了很多贡献,又被称为近代实验科学的先驱者。他在发明望远镜之后就开始用它来观察天象,他看到了月球地形并不是人们想象的那么平整,并根据自己所见绘出了世界上第一幅月面图。

那么,怎么用这台望远镜来观察天体呢?这是一台由1个目镜和1个物镜构成的折射望远镜。伽利略以平凸透镜作为物镜,凹透镜作为目镜。物镜通常都装有一个玻璃透镜,它是用来接收所研究物发出的光的,然后物镜再将光线折射到一个点上,这个点就叫焦点。在焦点这里便形成了待研究的发光体的像,这时候目镜的作用就是把这个点放大,这样,人们就能清楚的看到所要研究的物体。

伽利略的这一重大发明不仅让他看到月面的凸凹不平,他还看到了太阳黑子,观测到木星的4颗卫星,这一举动顿时在天文界引发了一场革命。人们用“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”给伽利略以超高的评价,对于他的重要贡献以充分的肯定。不仅在科学史上引发了一场革命,所带来的科技革命也深刻的影响了整个人类社会的进步,改变了我们的世界观以及宇宙观。

到今天,由于对望远镜的不断改良,不管在地面还是在太空中的望远镜,已经能对宇宙进行24小时不间断的全波段探测。总之,伽利略这一开放性的伟大发明,给我们带来了许多突出的成果,而且它的影响将永远不会消失。世界上最大的光谱天文望远镜出自哪个国家?

目前世界上最大的光谱天文望远镜是在中国国家天文台兴隆观测基地通过国家验收竣工的,整个光谱天文望远镜耗资2~35亿元人民币。它由我国自主设计,不仅是国际上口径最大的大视场望远镜,而且大天区面积,最高处超过15层楼,同时因它的多目标光纤光谱,也是世界上光谱获取率最高的望远镜。

走进中科院天文台兴隆观测基地,你就会看到一支巨笔似的建筑在阳光下熠熠生辉。这就是世界上最大的光谱望远镜——LAMOST(全称“大天区面积光纤光谱天文望远镜”)。它创造了一种新型的望远镜类型,其视场为5度(相近口径的常规天文望远镜视场小于1度),一次观测可同时获得4000多个天体光谱,大大的超越了人类观测天体的数目。它的光学系统由反射改正镜、球面镜和焦面3个部分构成。

而且LAMOST从原理、设计到研制完全由中国自主创新完成。在20世纪90年代,王绶琯院士和苏定强院士就提出了LAMOST初步方案,在以前,光学望远镜视场和口径无法做到兼顾,他们二人突破这一阻碍,经过不断改进出色地完成了大视场和大口径的统一。在研制过程中,LAMOST还实现了若干个世界第一次:将薄变形镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术首次应用在同一块大镜面上;实现六角形的主动可变形镜;首次将两块大口径的拼接镜面在同一个光学系统中使用;首次应用4000根光纤的定位技术。而且在LAMOST的建设过程中不断发展起新的技术,这些都大大推动了我国技术学科的发展,如光学仪器的制造等。

由于LAMOST的高速度、大视场、大口径等技术特征都达到了国际领先水平,所以它可以实施的研究课题也包罗万象。LAMOST的建成成为我国在天文研究中最有力的物质基础,为我国以后进行大规模地光学光谱研究奠定了基础,同时,它也使我国在该领域跻身国际领先地位。在现代天文学研究中为什么哈勃太空望远镜最受欢迎?

哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope,HST)是人类第一座太空望远镜,它总长度超过13米,质量为11吨多,主要运行在地球大气层外缘离地面约600千米的轨道上,大约每100分钟环绕地球一周。

哈勃望远镜的命名是由天文学家爱德文·哈勃而来,是由美国国家航空航天局和欧洲航天局合作创制出来的,并于1990年发射入轨。它的出现在天文史上具有非凡的意义,它不仅利用先进的技术填补了地面观测的缺憾,还帮助天文学家解决了许多根本上的问题。通过它我们对天文物理有了更多的认识,天文学家获得的最深入的光学影像——哈勃超深空视场就是通过哈勃望远镜观测的研究结果。

然而,哈勃空间望远镜到底有哪些高超之处呢?(1)在某些方面它有着其他设备没有的优势,哈勃望远镜与其他天体的望远镜一个明显的不同在于它主要致力于对地面的观测,它是在轨道上环绕着地球的望远镜;而它又与地基望远镜不一样,它运行的轨道在地球的大气层之上,因此获得的影像不会受到大气流的干扰,视宁度绝佳而又不会有大气散射形成的背景光,这些都是地基望远镜所做不到的。所以它可以称为是世界上最大、图像最清晰的天文望远镜。(2)“哈勃”所处的位置也使得在紫外波段上进行观测成为了可能,因为地球大气层的吸收,紫外光子甚至都无法到达地面,这无疑阻碍了人类对它的研究,但哈勃望远镜问世以后,这些就成为一种可能,它不但可以追踪天体物理气体中某种元素的丰度,而且还能对观测到的遥远星系的某些现象进行解释。(3)“哈勃”的高分辨率在天文学研究中也扮演了一个很重要的角色,通过它可以识别近距星系中造父变星。因为尽管造父变星很明亮,但是它们在地面望远镜的照片中也会和其他恒星混在一起难以分辨。对于具有高分辨率的“哈勃”来说,再遥远的物体也逃不过它的“法眼”,即使是非常遥远的造父变星,它也能准确地把它和它附近的恒星分开。正因为它的高分辨率,在“哈勃”上天之前,它的一个核心任务就是通过观察造父变星来确定造父变星与近距星系的距离。世界上最早的天文钟是什么?

世界上最古老的天文钟是由我国制造的水运仪象台,它是一种大型的天文仪器。

水运仪象台是由天文学家苏颂、韩公廉等人设计,在宋朝时期制造出来的。它是集多功能于一体的综合性观测仪器。不仅可以观测天象、演示天象,还可以进行时间计算和时刻报告。从这方面看它实际上又是一座小型的天文台。

这座利用水力运转的仪器象台,从构造上来看一共分为3层:上层放浑仪,用来观测各种天体的位置,在它的上面你会看到由9块活动屋板围成圆形状,如同现代天文台圆形屋顶,目的都是为了观测的方便,而这种奇妙构造堪称现代天文台的鼻祖。中层放浑象,是一个不停运转的球体,自转一圈为一昼夜的时间。在它的球面上标识了各类天体的星宿位置,在它自转的过程中,不仅真实地展现了天象的各种变化,而且它所观测的对象始终在同一片天区,也是现代天文台的跟踪机械——转仪钟的祖先。在它的下层装置的木阁,这一层又分成5小层。每层都有门,到一定时刻,你就会看到门中有木人跳出来报时。而且木阁的背后还装有装置漏壶和机械系统。我们都知道现在用的钟表里有一个关键部件就是擒控器,它的用途就是使机轮运转变慢,控制着速度的恒定发展。在这里,漏壶的作用就在于此,因为漏壶的流量决定着水轮转动的速度,所以它的作用就是控制运转速度,使它间歇性运转。因而,它又堪称钟表的祖宗。

水运仪象台是在国际上有着高度肯定意义的重大发明,它不仅是几个现代仪器的“祖先”,而且远远早于欧洲同类装置。中国五大天文台分别是什么?

中国五大天文台指的是紫金山天文台、北京天文台、云南天文台、上海天文台以及陕西天文台。

于1934年建成的紫金山天文台,位于南京市东南区的紫金山上,它是我国建立的第一个天文研究机构,它的落成迈出了中国现代天文研究的第一步,是中国现代天文学的开端。它拓展了天文研究,并带动了其他天文台站的组建。为中国天文学的研究不断向更高层次发展作出了很大的贡献。

1958年筹建的北京天文台是一座综合性天文台,主要研究天体的物理特性,总部设在北京海淀区的中关村。它包括物理、光学等若干实验室和5个观测站。如今的北京天文台经过结构调整与改革,形成了由一批杰出的学术带头人和优秀青年组成的强盛的朝气蓬勃的科研群体,他们将会为我国天文事业的发展做出更多的贡献。

云南天文台建成于抗日战争时期。中央天文研究所内迁,在昆明凤凰山建立了云南天文台,也称凤凰山天文台,它是我国海拔最高的天文台。它的主要任务是地面观测,还包括天体的物理研究。它的很多研究成果都已经达到世界水平,如恒星演化理论、活动星系核等方面。云南天文台还与相关部门一起为天文学做出了很多不可磨灭的贡献。

1962年建立的上海天文台,隶属于中国科学院,由徐家汇和佘山两部分构成。它主要研究的学科是天文地球动力学和星系宇宙学,同时它还积极发展现代天文研究技术,为天文观测研究提供各种技术支持。

陕西天文台于1966年筹建,与别的研究机构不同的是,作为中国的授时中心,它是以时间工作为主的天文研究机构,站内有大量研究仪器,主要从事与时间有关的研究,如时间与纬度的关系,怎样高精度与时间同步。此外它的另一个主要任务就是向全中国甚至全世界发播时间频率信号。北京天文馆的落成有什么意义?

北京天文馆是中国第一座大型天文馆,而且是目前大陆唯一的大型专业天文馆。它由西馆和东馆两部分组成。西馆位于北京的西直门外,东馆位于建国门内。

北京天文馆于1957年9月29日落成,包括天象厅、门厅、展览厅、报告厅及天文台等设施。

北京天文馆是国家级自然科学类专题科学博物馆。主要通过各种渠道向大众普及天文常识,比如模拟表演人造星空、天文知识展览的举办,有时还会出版和发行关于天文科普类的书刊,组织进行天文观测向人们灌输天文知识。除此之外,通过在青少年中组织天文讲座、天文培训和天文科技夏令营等形式激发培养他们对天文的爱好和兴趣。现今,北京天文馆不断向大众,尤其是青少年宣传科普知识,引导培养他们对自然科学的兴趣。它已经成为我国普及科普知识的主要阵地。

随着社会的进步、科学的发展,北京天文馆为了让大众更好地了解天文,不断地向高科技发展,在2001年底兴建新馆。建造了大批具有高技术含量的设施,包括数字化宇宙剧场、3D动感天文演示剧场、4D动感影院、天文展厅、太阳观测台、大众天文台、天文教室等。

另外,北京天文馆内还设有3座天文观测台,分别是太阳天文台、大众天文台以及西侧天文台。它们在对观众开放的同时,还有观测任务。在太阳天文台上安装的是太阳真空望远镜,主要用于白天观看太阳色球层上的的日面活动如爆发、日珥、暗条、谱斑等;而大众天文台与太阳天文台相反主要用在夜晚观测,它的内部装的是一台口径为400毫米的光学折反式天文望远镜。另外西侧天文台内装有一架130毫米折射望远镜,主要供观众进行天文观测和教学实践活动。呼和浩特天文图为什么被称为一副内容全面的“盖天图”?

如果你去过呼和浩特,如果你去参观过五塔寺,你会发现在其中的“金刚座舍利宝塔”的后照壁上有一副蒙古文的石刻天文图,在中国丰富的天文记载中这幅石刻天文图又被称为呼和浩特天文图。

呼和浩特天文石刻是汉白玉石浅浮雕和线雕,直径为144~5厘米。全图共刻有星数1570余颗,其中恒星约270座。天球圆面画出了以天北极为圆心的28宿赤经位置的经线。由此向外散开共有5个同心圆,从天北极圈到夏至因、天赤道圈、冬至因一直到最外一层天南极圈。另外,与天赤道相交的还有一个双线圈,它表示的是黄道。在天球外面还有4层同心圆并有刻字,而且刻的都是天文常识。比如最外层刻的是12宫和12生肖的名称;还有24节气,刻在了第二层;第三层刻的是周天度数,外侧为黄道,内侧为赤道;最里层刻的是28宿名称。在这幅图的左下侧有一长方形署名栏,还有一些图例等,并注明有“钦天监绘制天文图”字样。

这幅石刻天文图主要采用中国传统画法,虽然在吸收了不少明末清初传入的外国天文知识,比如绘有近南极诸星15座68星,是在那时之前中国其他天文图所没有的,但是它的星座星宿以及节气等都是中国常用的名称。呼和浩特天文图在吸收外来知识的同时对这些知识加以改造,让其根据中国的需要融入中国传统天文体系中,成为中国天文的一部分,为丰富中国天文史做出了很大的贡献。

蒙古文石刻天文图作为现存世界上唯一用蒙古文标注的天文图,也是中国北方少数民族在天文学方面做出贡献的历史见证。我国现存最古老的天文台是什么?

根据中国丰富的天文史料中记载,登封观星台目前是我国现存最古老的天文台。

屹立于河南登封的登封观星台,是一座集多功能于一身的天文台,它由杰出的天文学家郭守敬设计制造,先人不仅用它来测影,还可以用其进行观星、记时等天文研究。它建于周初,约公元前11世纪,现仍有“国公测影台”保留至今。此台到现今已有3100多年历史,比国外最古老的现存天文台埃及的亚历山大天文台、罗迪斯观星台建造时间还早,因此,不仅在中国,它在世界现存的天文台中也是最老的。

观星台的主要用途就是测影,与测量日影的圭表功能差不多。把它矗立的城楼式建筑当做一根直立于地面上的竿子,用来度量日影长度的“尺子”则由台下正北方的一条“长堤”来表示,在观星台的上面还有一横梁架在两间小屋之上,在这两间小屋里,一间放着漏壶,一间放着浑仪。每天正午太阳光都会把台顶上横梁的影子投在长堤“尺子”上,可以看出,冬至日这天正午的投影最长,夏至日这天正午的投影最短,从一个冬至日(或夏至日)到下一个冬至日(或夏至日)就是一个回归年的长度。这就是中国古代测量一年长度所采用的方法,这种方法也为指定历法奠定了基础。

根据史料《元史·天文志》中记载,元初在进行“四海测验”时曾在此观测过北极星的记录,所以观星台不仅可以测量日影,它还有其他的功能比如观象,当年的观星台上可能还有一些观象的设施。

此外它的设计者郭守敬等人通过在观星台上的实地试验也取得了丰厚的成果。他不仅掌握了日月星辰和地球的运转规律,还清楚的总结了一年当中有24个节气,为人类的生产生活做出了重要的贡献。

可以说,观星台是中国天文学的重要遗产,也是中华民族的象征。世界上海拔最高的气象观测站是什么?

世界上海拔最高的气象观测站是我国的沱沱河气象站。

沱沱河气象站位于长江源头唐古拉山麓,是一座设备先进而齐全的气象观测基本站。它是世界上海拔最高的气象站,大约在海拔4700多米处,有“世界屋脊”之称。这里地势高,天气冷,空气稀薄,一年365天中冰冻期就达331天之久。它对中国乃至亚洲全世界的气象都有着很深的影响。所以尽管环境如此恶劣,我们的工作人员并没有退缩,仍然坚持为国家传递很多重要的观测成果。所以,它既是国家气象站中一个重要的测报、研究站,也是全球资料交换站。

气象站自从1956年成立后,由于担任的任务非常重要,它的设备等构成也极其丰富,这里不但有雷达探空站、气象观测场、预报组、电报房,还有制氢气供气球用的氢气间等大量设施。由于青藏高原存在的特殊环境,气象站观测到的很多气象数据对中国和亚洲甚至全世界的气象预测和研究都具有十分重要的作用。

另外,沱沱河气象站从2001年起开始为铁路建设方面提供气象数据,每天对铁路建设施放2次探空气球,记录8次气象数据。对于青藏铁路的建设有着非常重要的指导价值。所以这一气象站的工作重要性非同一般。我国名字被镶上太空的是哪位科学家?

在2001年12月22日的“钱学森星”的命名大会上,钱学森的名字被作为一颗编号为3763的小行星的命名,钱学森这三个字正式被镶上了太空。这是对这位伟大的科学家最大的肯定。

2001年12月22日上午,在人民大会堂举行了隆重的“钱学森星”命名大会,经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准,中科院紫金山天文台1980年10月14日发现的一颗国际编号为3763的小行星,被正式命名为“钱学森星”。

钱学森是我国著名的科学家。他的成就不只在一个领域,首先他是我国近代力学事业的奠基人之一,他在近代力学领域中作出了很多开创性的贡献,此外他在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等多种技术理论领域都有着非凡的成就。而且还为我国航天事业做出了重大的贡献。

在理论方面,他所获得的理论研究成果,给各个领域尤其是科学实践提供了大量的理论基础。如超音速飞机克服“音障”和“热障”,正是根据钱学森在空气动力学和固体力学方面的研究成果。他和冯·卡门共同研究的卡门—钱公式,曾经是飞机设计中的重要计算公式。此外他开创性的著作《工程控制论》被世界公认为自动化控制技术的理论基础。

在天文史上,钱学森更是一个无可厚非的大功臣,他是新中国力学和航天科技事业的奠基人。在他的带领下创建了中科院力学研究所、国防部第五研究院、中国空气动力研究与发展中心、中国力学学会和中国空气动力学学会。他还创办了中科院与清华大学力学研究班、中国科学技术大学近代力学系。从1958年4月起,他开始受任担当中国航天事业的技术领导职务,对火箭导弹以及航天器进行开发研制,为中国火箭导弹和航天事业的发展作出了重大贡献。他不仅是“两弹一星功勋奖章”的获得者,也是唯一的“国家杰出贡献科学家”。世界上最早的地震仪器是谁发明的?

世界上最早的地震仪器是由我国汉朝时的科学家张衡发明的。

地震仪是关于地震的仪器,它可以监视地震的发生,然后记录地震相关参数的仪器。

张衡是我国古代杰出的科学家及天文学家。天文和地震研究是他一生的工作,他和他的研究都在科学领域占有了重要位置。

地动仪是张衡一个最重要的发明,可以说它是张衡天文史地位的一个有效保障。那么地动仪是怎么对地震进行预知的呢?这个地动仪外形像个壶状,仪器的外表刻有篆文和山鸟龟兽等图形,内部中央立着1根铜质都柱,是由精铜铸成。在仪体外部周围铸着头朝下尾朝上的8条龙,按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北8个方向布列,龙头连着的是内部通道中的发动机关,每个龙头嘴里衔有1粒小铜珠。地上蹲着8个铜蟾蜍,昂着头,张嘴对准龙嘴。当哪个方向有地震的时候,内部中央的柱子就会往哪边倒,而连着柱子上发动机关的龙头就会受到触动,在发生地震的方向吐出铜珠,落到蟾蜍的嘴里,蟾蜍经过特殊构造,就会发出声响。这样人们就知道哪个方向发生了地震。

但是,这个地动仪还是有不足的地方,它只能测出地震的大致方向,而无法得出地震波即我们现在通常说的震级。所以有人说它只相当于一个验震器而非真正意义上的地震仪。另外,它只能在地震发生时或发生后检验它的方向而无法提前预知地震,这也是一个很大的不足。

尽管这样,张衡发明的地动仪,在科学技术还很落后的古代还是极其难能可贵的,它代表了当时世界上最先进的科学,它开创了人类使用科学仪器测报地震的历史,比欧洲创造的类似的地震仪早了1700多年。联合国为什么把2009年定为世界天文年?

1609年,伽利略首先发明望远镜并用它来观测星空。400年后的今天,为了纪念伽利略这一壮举,国际天文学联合会确定2009年为国际天文年,并递交联合国审批。

2007年3月,国际天文学联合会召开了国际天文年的第二次会议。会议确定了2009年为国际天文年,并且公布了口号“The Uni-verse-yours to discover”,2009国际天文年的LOGO图样,是父子携手一起仰望天空。

另外,2009年发生的天文现象也特别多。

首先,2009年最值得期待的天象无疑是百年难遇的日全食。据介绍,平均每200多年才有机会观测到日全食,而且只是对某一地区而言。然而,幸运的是,中国却能在2008年和2009年连续两次目睹这一天象。但是2009年7月22日发生的这次日全食是多年来观测条件最好的一次日全食,它的行程路线是:开始于印度中东部和尼泊尔地区,然后穿过中国一直延伸到太平洋中部结束。而且全食带比较宽,长达1万多千米,宽约250千米,经过中国的长江流域,所以很幸运,在人口很密集的长江流域能直接观赏到日全食。除了这些地区外,东亚大部分地区和夏威夷地带以及中国其他地区都能看到日偏食。

其次,就是在2009年11月18日4时30分左右出现的狮子座流星雨现象。它比国际天文学家预测的5时43分提前了1个多小时。据观测,从狮子座-猎户座方向还有几次两颗星接连出现,最大的一颗持续有半分钟。而且从照片上看,这次的流星中,雨亮流星占较大比例,大多呈绿色。

这次的狮子座流星雨现象的壮观程序仅次于日全食。

单就以上两个天象就足以给我们莫大的惊喜,而且,除了很难得的日全食,很精彩的流星雨“大爆炸”,2009年值得观测的流星雨还有象限仪、英仙座和双子座流星雨等。所以说,2009年的确称得上是个“天文年”。中国有以天文爱好者名字命名的彗星吗?

1682年,为了纪念英国人哈雷的伟大发现,人们将他发现的那颗彗星命名为哈雷彗星。其实中国也有不少发现彗星并以自己的姓氏来命名的天文学家。

1965年,我国首次发现彗星,中科院紫金山天文台的天文学家使用该台口径40厘米的双筒天文望远镜发现两颗新周期彗星,分别被命名为紫金山1号彗星和紫金山2号彗星。这是我国最早获命名的两颗彗星。

1977年,紫金山天文台又发现一颗非周期的彗星,被命名为紫金山彗星。

1988年,我国有了第一颗以中国人姓名来命名的彗星。紫金山天文台两位天文学家葛永良和汪琦用北京天文台兴隆观测站的60厘米口径施密特望远镜发现了一颗新的周期彗星,被命名为葛-汪彗星。

1997年6月,中科院北京天文台天文学家朱进用同一架60厘米口径施密特望远镜发现一颗新天体,随后由加拿大天文学家巴拉姆观测并证实这是一颗彗星,所以该彗星被命名为朱-巴拉姆彗星,这是我国首次与外国合名的彗星。

1998年12月和1999年3月,当时在美国留学的中国天文学家李卫东用美国天文台的天文望远镜又分别发现了2颗彗星,随后均被命名为李彗星。

2002年2月1日,我国有了第一个由天文爱好者发现的彗星,这是由中日两国天文爱好者共同发现的一颗新的长周期彗星,2月3日被命名为池谷—张彗星,这是第一颗由中国天文爱好者发现并获得命名的彗星。人类第一次登上月球是什么时候?

1969年7月16日上午,人类开始了首次登月的太空旅行。

当天上午,在美国肯尼迪发射场,庞大的“土星5号”火箭载着“阿波罗11号”飞船点火升空,开始了人类首次的月球之旅。参加这次飞行的有3个宇航员,分别是尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林和迈克尔·科林斯。一直到7月21日凌晨2时56分,即美国东部时间下午4时17分42秒,“阿波罗11号”的登月舱舱门打开,阿姆斯特朗第一个走下舷梯,将左脚小心翼翼地踏上了月球表面,在月面上留下了人类第一个脚印,这是人类第一次踏上月球。

十几分钟后,奥尔德林、科林斯也相继踏上月球。他们在月面插上一面美国国旗并用一根弹簧状金属丝让它在无风的月面也可以随风飘扬,并做了一块金属纪念牌,在上面镌刻着一行大字:“公元1969年7月,来自行星地球上的人首次登上月球。我们是全人类的代表,我们为和平而来。”

并且,在奥尔德林踏上月球的时候,阿姆斯特朗用特制的照相机拍摄了这一过程,为人类留下了那最激动人心的一刻。

接着宇航员们开始了月面工作,他们在月面装了一台“测震仪”、一台“激光反射器”等,然后进行月面观测。宇航员们在月面上共停留21小时18分钟,为太空观测作出了很大的贡献并采回22千克月球土壤和岩石标本。

7月25日清晨,人类首次登月计划随着“阿波罗11号”载着三名航天英雄平安降落宣告圆满结束。

他们的这次月球之旅为太空探测做出了巨大的贡献,开辟了太空探测的新纪元。什么叫人造天体?

人造天体泛指人类发射到太空的物体,具体是指由人工研制,然后由运载火箭或航天飞机发射到宇宙空间的飞行体。包括人造卫星、铱星闪光、空间站、宇宙飞船、航天飞机等。它们的运行规律与自然天体基本相同。

随着社会的进步和现代科技的不断发展,人类用智慧研制出了各种人造天体,这些人造天体和自然天体一样,也是绕着行星(大部分是地球)运转。关于人造天体概念的使用大概始于1870年。1957年苏联发射的“人卫1号”是世界上第一颗被正式送入轨道的人造卫星。从那时起,到如今已有数千颗人造卫星环绕地球飞行,有的人造卫星还被发射到环绕金星、火星和月亮的轨道上。人造天体不光用于科学研究,而且在当今的日常生活中也发挥着很重要的作用,如在近代通讯、天气预报、地球资源探测和军事侦察等方面,人造天体都是不可缺少的。

现在,观测人造天体也成了天文爱好者的目的之一。他们主要是观测人造天体电池板的反光,当然也有爱好者有技术可以直接使用望远镜观测并拍摄下了人造天体。

另外要了解人造天体我们不得不了解下人造天体天文代号,它是指人造天体的国际统一记录号数。刚开始人们是按人造天体发射成功后,按其亮度附标数码区别,这种记录操作起来很麻烦,所以自1963年1月1日起,采用简化记录号,即按人造天体发射顺序年份附加阿拉伯数字表示,一次发射后形成几颗人造天体则用拉丁字母代替数码。例如,我国1970年4月24日发射的第一颗人造地球卫星形成的3颗人造天体的编号,本体为1970034A,末级运载火箭为1970034B,碎片为1970034C。“阴历”与“阳历”有什么区别?“阴历”与“阳历”最大的不同在于“阴历”是根据月亮的圆缺变化周期制定的,而“阳历”是以地球绕太阳公转的运动周期为基础制定的。

阴历制定的根据是朔望月即月亮的圆缺变化的周期。因古人称月亮为“太阴”,所以称为“太阴历”,简称“阴历”。

根据甲骨文中的一页甲骨历来判断,阴历大约在殷代已相当普及。阴历的最主要特点就是它的历月长短是依据天象即月相来确定的。大月30日,小月29日,年的长短与回归年无关,只是历月的整数倍。因此,阴历的月份与四季寒暑无关。阴历的日期表示的只是一定的月相:初一是朔,是新月;十五、十六或十七是满月,即望;初七、初八是上弦月;二十二、二十三是下弦月等。古人在科技并不发达的情况下根据月亮的变化来确定日期,因为月相的变化又是人们最容易看见的天象,所以说阴历的使用在当时是很方便的。因此,各国的历法大都先有阴历后有阳历。但是,由于阴历无法对人们的生活与农业生产作出正确的指示,后来便逐渐被淘汰。

阳历的制定是根据地球与太阳的距离位置而定的,它是把地球环绕太阳一周的时间算作一年,由于它的长度不是整数,所以才会有平年、闰年之说,平年是365天,闰年是366天。阳历的最初使用是1582年,由罗马教皇格里高利十三世实行的历法。从这一年后,阳历代替了公元前42年由罗马皇帝朱里·恺撒所实行的“儒略历”(旧历)。

中国开始对“阴历”的革命起于太平天国实行的“天历”,它采用了阳历,但也有所修改。“天历”可谓是阴阳合历,其中既有中国原有的“干支”,也有阳历的“礼拜”。直到1949年9月27日,政协第一届全体会议决议中华人民共和国采用公元纪年,我国也用了公元纪年的历法。国际天文学联合会是什么时候成立的?

1919年7月,国际科学联合会理事会在比利时布鲁塞尔召开了一次会议,在这次会议上国际天文学联合会被宣布正式成立。

国际天文学联合会是一个非政府性的学术组织,它是由世界各国天文学术团体联合组成的。它的宗旨是组织国际学术交流,推动国际协作,促进天文学的发展。

国际天文学联合会每年都会召开若干次专题讨论会和座谈会,每3年召开一次大会,以促进学术交流,改选负责人员。在联合会的下属中设有40多个专业委员会,主要是按分支学科或研究的天体对象来划分的,而且每个专业委员会还被赋予一个顺序号,如:4星历表,4表示的就是第4专业委员会。各专业委员会可分别组织学科或天体相关的各种学术活动。

另外,国际天文学联合会还非常注意学科之间的相互借鉴和渗透,联合其他学术组织举行各种学术会议。在它成立以来,不仅举办了多场学术交流会议促进天文学的发展,同时还出版了很多天文刊物。主要有《大会会刊》、《天文学进展特辑》、《学术讨论会会议录》等。联合会还办有定期刊物(《国际天文学联合会通讯》)来报道会议内容。有些部门还出版卡片式天象报告《国际天文学联合会快报》和《天文电报》等。此外,每次专题讨论会和座谈会也都出版会议录。

1935年中国天文学会加入国际天文学联合会,而且中国申办联合会会议已经得到批准,第28界国际天文联合会会议将在中国举行。

天体篇

宇宙是怎么产生的?

我们现在所观察到的宇宙是由众多的星系构成,其边界大约有100多亿光年。我们所居住的地球只是太阳系的一颗普通行星,而太阳系是银河系中的一颗普通恒星。那么这么多大大小小的星系,是怎么产生的呢?

说到产生,就会引起我们的另一番疑问:在它产生之前又是一个什么状态呢?在天文学界,有一句话是这样描述的:“宇宙诞生之前,没有时间,没有空间,也没有物质和能量”。然后在大约150亿年前,在什么都“无”的情况下,一个体积无限小的“点”爆炸了。从这一刻开始,时间诞生了,空间存在了,物质和能量也由此产生,这就是宇宙的诞生,也就是人们常说的“大爆炸”。

宇宙学说是这样理解“大爆炸”的:我们现在所了解的宇宙,它的孕育集中于一个很小、温度极高、密度又极大的原始火球。在大约150亿年前,原始火球经过积年累月终于发生质的变化,引起了大爆炸,从此我们所在的宇宙诞生了。

宇宙诞生的具体过程又是什么样的呢?前面提到的宇宙诞生之前的那个“点”,其实是一个凝聚了11维时空的普朗克尺度的“小火球”,具有极高的温度、密度及能量。这个小球一直被所谓的“弦”束缚着。这个“弦”是1维的,它扫过二维的路径,2根弦就扫过4维的时空。所以当弦-反弦相遇消失,然后释放出4维时空,随着维度的不断膨胀,就形成了现在的宇宙。

刚刚诞生的宇宙很小,而且它的整体温度和密度都很高,然而随着宇宙的迅速膨胀,它的温度也迅速下降,宇宙随着时间的推移继续变冷,核反应开始发生,生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合,形成各种团块,并逐渐演化成星系、恒星和行星……在个别天体上,如地球,还出现了生命现象。然后,能够认识宇宙的人类终于诞生了。

虽然天文学家已经证明宇宙的年龄大约150亿年之久,但是从宇宙的角度来讲,它仍然还很年轻。构成宇宙的基本要素有哪些?

宇宙是由空间、时间、物质和能量所构成的统一体。“宇宙”一词,最早是由我国古代著名哲学家墨子(约公元前468~前376)提出。他认为:“宇”代表上下四方,即所有的空间;“宙”代表古往今来,即所有的时间。用我们的话来说就是:宇指的无限空间,而宙指的无限时间。所以合起来,“宇宙”就是在空间上没有边际,时间上没有始终,按客观规律运动的物质世界。这样把“宇宙”的概念与时间和空间联系在一起,充分体现了我国古代人民的智慧。

构成宇宙最基本要素是空间、时间和物质,物质就不用说了,没有物质也就谈不上宇宙之说,空间是物质运动的寄托,而时间是物质运动先后次序的反映,它们是统一的,是不可分割的整体。所以说,在无限大宇宙中有一个物质的中心点发生运动,那么宇宙空间也就会跟着运动;如果宇宙空间不跟着运动,空间、物质、时间就不是统一的,也就不存在宇宙。同样,宇宙空间发生运动,中心点也会随之运动。

从这又上升到哲学范畴:任何物质都有属于自己的空间,物质的运动会导致空间的运动,速度也会随着空间的变化而改变;反之,空间的运动同样会带动物质。这也是宇宙学的一个基本定律。宇宙到底有多大?

根据我们人类的预测,宇宙应该是无限大的。我们这里所说的宇宙是人们常说的宇宙,是指容纳所有一切包括星球星系在内的一个空间。

但是,在天文学领域所说的宇宙又是另一个概念:在天文学会人的眼里,宇宙指的是目前所能探测到的最遥远的那个星体的距离,是狭义上的“宇宙”。

从天文学的角度来讲,宇宙包括银河系和河外星系,宇宙中有数以万计的大大小小的银河系组成,它的空间是十分广阔的。那么,宇宙到底有多大呢?大家不妨来算算吧。

首先从我们熟悉的地球说起,地球对于人来说,算得上是很庞大的了,它的平均半径有6371~2千米,但比起太阳来,它只有太阳半径的1/109。举个例子来说,如果把地球一样大小的球体一个挨一个排起队来,从太阳排到太阳系最远的行星冥王星(现已不作为行星)大约需要50万个地球,你想太阳系该有多大。但太阳系并不代表宇宙,它仅仅是银河系中的一颗恒星。在庞大的银河系里,大约有1000多亿颗像太阳这样的恒星,有的恒星直径甚至比太阳还大几千倍以上,可想而知银河系的巨大,从银河系的这一头跑到另一头,就连速度最快的光也要走上十亿年。但是我要说银河系还不算最大,因为今天已经发现了数10亿多个和银河系同样庞大的天体系统,名叫“河外星系”。宇宙的大是惊人的,我们根本无法想象。

依目前的观测结果,天文学家使用高倍射电望远镜,搜索到了200亿光年以外的类星体天狼巨星,这是目前人类能确实掌握的最远的星体,也是人们认识宇宙的最大范围。当然,它还不是宇宙的实际边缘。宇宙将会在我们科技不断发展的情况下呈现给我们越来越多的惊喜,但是我们永远都无法触到它的边缘。宇宙是无限大的吗?

人类的天文史发展表明:宇宙是无限大的。

宇宙不是指“星系”,更不是指“恒星”、“行星”以及灰尘,这些都只不过是宇宙间的“客体”,它们都没有资格代替“宇宙”来发言。那么什么是宇宙?天文学家这样回答,宇宙无所不在,原子之间、分子之间、细胞之间、星体之间,它就是“空”,不是空白,而是得空就在,是一切事物背后或事物之间的“背景”。一眼看去,可能你会理解为物体之间所谓的“空隙”,但它又绝对不是你所理解的“空隙”的意思。从宇宙学方面讲,现实中没有空隙存在,我们所看到的空隙其实包罗万象。

借用恩格斯说过的一句话也许你会理解:“时间上的永恒、空间上的无限性,本来就是,而且按照简单的字义也是:没有一个方向是有终点的,不论是向前或向后,向上或向下,向左或向右。”

唯物辩证法的宇宙观认为:世界是无限的。世界在时间上,在空间上都是无穷无尽的。不管从哪个方面,都可以证明宇宙的无限性。从大的方面说,地球与很多同类的行星构成太阳系,太阳系又和其他数量庞大的恒星以及其他天体构成银河系,银河系外又有无数个“银河系”。宇宙从小的方面看,也是无限的。人类对自然界的认识会随着时代的发展不断进步。我们现在观测到的总星系只是无限宇宙的一个有限部分。就算将来找到了总星系的边界,仍然没有达到“宇宙的尽头”,因为尽头是根本不存在的,在总星系之外,肯定还会有别的东西在等着我们去发现、认识。人类对宇宙的认识,是一定能逐步地深化的。

所以很明显,关于宇宙停止的论点、悲观的论点、无所作为和骄傲自满的论点,都是错误的。太阳系有哪些主要成员,它们是怎么运转的?

太阳系家族作为一个庞大的天文系统,它的成员更是数不清。从中心太阳向外依次是围绕太阳运转的八大行星、围绕行星的几十颗卫星、数以万计的小行星以及彗星、数不清的流星体,还包括在太阳系空间“空隙”存在的行星际物质……

整个太阳系具体来说有以下几个部分组成:①围绕太阳运转的行星和小行星,它们的质量比太阳小得多,而且本身并不发射可见光,只是反射太阳光而表面发亮。②围绕行星运动的卫星,质量又小了点。③彗星,它的质量很小,它也是绕着太阳运行的,但由于它的运行轨道是扁长的,所以外貌呈云雾状。④位于行星际空间的流星体,它呈尘粒状或固体小块,数量庞大。⑤行星际间分布的极其稀薄的气体和极少量的尘埃。

毫无疑问,太阳是太阳系的中心。首先从质量上就可以看出,在庞大的太阳系家族中,太阳的质量占太阳系总质量的99~8%,而八大行星以及数以万计的小行星数量很多,但所占比例微乎其微。这充分说明了太阳的主体地位。

此外,在太阳系中还有个特殊的区域,那就是小行星带,它存在于火星与木星之间,包括众多大小不等、各种各样的小行星。

那么,行星们是怎样围绕太阳运转的呢?

在这个家族中,行星们是跟太阳关系最好的,它们的总数虽说是8个,我们用肉眼却只能看到5个而已。我国古代有五行学说,因此便用金、木、水、火、土这五行来分别为它们命名。它们在公转时有共面性、同向性、近圆性的特征,即公转在一个平面上、沿着同一个方向,而且都是围绕太阳。太阳是太阳系的中心天体,它所有的成员都沿着自己的轨道万古不息地绕太阳运转着。同时,太阳把自己的光和热无私地奉献给它身边的每一个弱体,帮助它们不断演化壮大。冥王星是太阳系的“九大行星”之一吗?

冥王星,或称134340号小行星,它也是太阳系中第十二大的围绕太阳旋转的天体。冥王星是在1930年1月被发现,那时候,它的体积被误认为有地球的数倍之大。很快,冥王星也作为太阳系第九大行星被写入教科书。但是随着科技的发展和天文观测仪器的不断改良优化,人们看到它的体积并没有当初想的那么大,甚至很小。这时人们越来越发现当时的估计可能是一个重大“失误”。

此外,由于天文学家们始终没有给行星一个很清楚的定义,所以更让冥王星“不明不白”,它到底是不是行星也成了近代天文学家们争论的焦点。

另外天文学家在后来还发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处。在太阳系外围处有一个柯伊伯带,那是小行星和彗星聚集的地方,而冥王星却被天文学家们先后证明所处的轨道正是在这柯伊伯带。

于是,在2006年8月24日于布拉格举行的第26届国际天文联合会中通过第五号决议,正式将冥王星划为矮行星。但是理由却不那么充分。它的理由有二:①根据新的行星定义,要求行星轨道附近不能有明显的“邻居”。②因为冥王星的轨道与海王星重叠,所以根据新的定义冥王星只能被归于矮行星一类。

但是决定起来容易,却无法让所有人认同。这个会议一开,在当时天文学界引发了轩然大波。

一直到今天,仍有许多业余天文爱好者在他们的望远镜上绑上黑纱,以纪念那一“黑暗时刻”。日前,美国伊利诺伊州决定从2009年3月13日起恢复冥王星的行星资格。而且伊利诺伊州已将3月13日定为该州的“冥王星日”。伊利诺伊州作出这样的决定有2个原因:①冥王星的发现者、业余天文学家克莱德·汤博出生于伊利诺伊州;②在国际天文学联合会做出将冥王星降级的决定时,其实只有4%的成员投票。地球是怎么形成的?

从有了人类开始,地球就是我们赖以生存的家园。在这个古老的星球上,生活了一代又一代的人。那么,我们赖以生存的星球是什么时候出现的呢?它又是经过怎样一个过程才形成今天的面貌的呢?

其实在太阳系形成初期,99%以上的物质向中心聚合成为太阳,但是还是有一些物质碎片之类由于某种原因散落在太阳之外,它们围着太阳运转,但是在时间的推移下,那些碎片经过长时间的碰撞和引力作用,散落的碎片开始逐渐再次聚合,于是就有了八大行星。那时候还没有地球,宇宙中还是有很多小行星在不停围绕着太阳转。在运转过程中,这些行星在相互的撞击中就形成了原始的地球。

当时的地球还是一颗灸热的大火球,随着时间的推移,地球开始由外往内慢慢冷却,从而产生了一层薄薄的硬壳,这就是地壳。然后又经过了几十万年,物质逐渐冷却凝固,形成了地球的初步形态。再经过几十万年,由于地球的引力作用,由地球内部化学反应所产生的气体其中带着大量的水蒸气,这些水蒸气就形成了一圈包围在地球外围的大气层。大气层形成之后就开始降雨,然后形成了原始的海洋,再然后经过太阳的能量辐射,地球本身的电场、磁场作用和适宜的生存环境,由水中产生了有机物,也就是一切生命的祖先……

同时地球距离太阳的位置既不太远,又不太近,这样地球既可以充分借由太阳的光和热,又可以避免水蒸气被太阳蒸干。而且地球本身的大小又有足够的引力将大气层拉住,所以地球才会有得天独厚的大气环境。

如果把地球的年龄做一个定义,应该是从它原始形成一直到现在的时间。现在人们一致认同的地球的年龄约为46亿年。地球适合人类居住的原因是什么?

我们大家都知道,地球是人类赖以生存的家园。但是我们有没有想过,宇宙那么大,星系天体那么多,为什么只有地球才有这么多丰富多彩的生命呢?主要原因有以下几个方面:(1)最主要的一方面就是地球与太阳的距离适合。地球距离太阳既不太近,也不太远,所以在光照适中、温度适宜的情况下,植物可以自如地利用太阳光能进行光合作用,也不至于被太强烈的光和热扼杀。这是地球人类生存的基本条件。从这方面来说,是太阳的光和热开动了地球上动物和植物的生命机器,使我们一代又一代,生生不息。(2)地球有一个“保护伞”,那就是大气层。虽然我们平时感觉不到它,但它绝对不是可有可无的,因为它的作用很多而且都是至关重要的:①大气层挡住了来自宇宙空间的强烈紫外线,保护了地球上的生命免受其害。②大气层还负责把大部分撞向地球的陨石挡在外面,地球表面才没有那么坑坑洼洼。③大气层通常被誉为一床厚厚的棉被,它使照射到地球表面的太阳光不会散发到太空中去,地球上的温度才不会剧烈变化;或许从反方面你能了解它的重要性,假如没有大气层保护,地球上就不会有刮风下雨,也不会有江河湖海,地球就会成为一个死寂的荒凉星球。(3)地球的磁场也不甘落后地保护着地球上的生命。首先地球是一个岩石星球,所以它的核心就是岩浆,而岩浆的主要成分是铁。在地球自转的时候,铁质核心就会产生强烈的磁场。你不要小看这些磁场,这种磁场可以抵挡来自太阳的高速带电粒子流,从而保护了地球免受其害。月球是如何进行公转与自转的?

在浩瀚的宇宙中,与地球关系最为密切的就属月球了。它是离地球最近的天体,二者的平均距离为38万千米,并且月球又是地球的卫星。月球俗称月亮,也称太阴。月球的年龄大约也是46亿年。

那么月球是如何绕地球运转的呢?月球绕地球的公转周期为173日。它以椭圆轨道绕地球运转。根据在天球上截得的大圆,天文学家们把这个轨道平面称为“白道”。白道平面既不重合于天赤道,也不平行于黄道面,而且空间位置不断变化。

月球在绕地球公转的同时还进行着自转,周期是27~32166日,正好是1个恒星月,所以我们看不见月球背面。这种现象在卫星世界里很普遍,我们称它为“同步自转”,一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。“同步自转”是指卫星的公转和自转是同步的,其实,在起初月球的公转和自传并不是同步的。当月球围绕地球做公转时,月球就会受到潮汐力的影响。这个影响可以分为2种情况,第一就是公转和自传的倍率关系,就是说当月球相对地球来看(以地球为参照系)自转周期是公转周期的整数倍时,这时潮汐力的影响会使月球有一个很规律的变化,它的自转就会变得很稳定。而当自转与公转不是倍数关系时,月球的自转就会因为潮汐力而变得没有规律,这种没规律产生的后果就是月球的自转慢慢向它的公转倍数靠拢。最终它的自转又会稳定在它公转的1个倍数上。至于是多少倍要看它本身的自转周期了,比如说自转是公转的3~5倍,那么当月球自转稳定下来时它肯定是3倍公转周期。月球的磁场为什么会消失?

近来,美国麻省理工学院的科学家证实,月球的确拥有磁场,理由在于它像地球一样曾经是一个充满炎热涡流的星球。这个证实一出,一直以来无休止的争论终于有了一个确定说法,这无疑等于又打开了一扇通往月球历史的大门。

现有理论认为,行星磁场的形成大多来自行星内部的构造运动。所以早期的月球专家因而断言,月球的磁场应该极弱甚至根本没有。因为如果磁场来自内部,月球就应该有一个铁质的核心,但根据当时的证据都无法显示月球有这个核心。而且天文学家表示,月球也不可能从临近天体获得磁场,因为它根本无法靠近别的天体。以地球为例,月球必须距离地球足够近才能“借”到地球磁场,但此时它就会被地球引力撕碎。

另外,对美国“阿波罗号”宇航员从月球上带回的岩石研究中,科学家们发现,月球周围的磁场强度不及地球磁场强度的1/1000,所以更加确定月球几乎不存在磁场。

然而,月岩的标本却给了科学家们一个反例。因为标本明显显示出它们被磁化过,而且是被很强的磁场磁化的。这无疑给了持有月球没磁场观点的科学家一个巨大的打击,但是科学家又无法解释这些强磁场到底怎么回事,为此天文学界引起了长期不停的争论。

美国加利福尼亚大学地球行星系的思德克曼教授率领的物理学专家组针对这一专题进行了三维模拟试验。经试验,他们终于得出了结论。据该小组介绍:有些岩石在流动的过程中形成了熔岩的聚集,它们在往月球表面漂过后,在它的表面就会残留一些放射性元素,这些元素在崩溃时就会放出大量的热,从而加热月球的内核。被加热后与月球表面形成对流从而产生感应电流作用,也就产生了磁场。当放射性元素崩溃超过一定时候,对流现象就会停止,随之磁场也就消失。月食现象怎么解释?

月食是发生在农历十五前后的一种天文现象。月球是不停围绕地球运转的,当运行至地球的阴影部分时,太阳光这时被地球所遮挡就照射不到月球与地球之间的地区,所以看到的就是月球的一部分。也就是说,此时的太阳、地球、月球几乎在同一条直线上,地球处于它们之间,因此太阳照射月球的光线就会被地球所挡,这种天文现象被称为月食。

从地球上来看,当月食发生的时候,太阳和月球在处于同一直线上,呈180°,所以月食必定发生在满月的时候即“望”。这时,太阳、地球和月球成一直线,整个月面被照亮,只要天气晴朗,我们都能看到这个壮观的场面。虽然月食只能发生在满月的时候,但并不代表满月就会发生月食。因为月球在绕地球运转的时候轨道偏离于黄道大概5°的交角。所以想看到月食必须具备2个条件:①满月的时候。②此时月球在它的轨道上正好穿过黄道平面。

月食可分为月偏食、月全食及半影月食3种。

月偏食指的是月球进入地球本影的只有一部分,所以称之为“偏”;当月球全部进入地球本影的时候,月全食就会出现。半影月食即在半影区发生,但是半影区阳光很强烈,所以月面光度的减弱及其微小,不容易用肉眼分辨。所以通常情况下由于它不易被发现,故又不被称为月食。因此一般我们所能看到的只有月全食和月偏食2种。

另外,除了前面说到的3个,我们还听过月环食。其实月环食的现象是不会出现的,因为月球要比地球的本影小很多,这也就表明在发生月全食时,月球会完全进入地球的本影区内,所以不会出现月环食这种现象。

在一般情况下,月食现象很少发生,因为月亮不是从地球本影的上方通过,就是在下方离去,很少穿过或部分通过地球本影,所以一般情况下就不会发生月食。月球的地形分为哪几种?

在晴朗的夜晚,当我们仰头看到一轮圆月悬挂在天上时,我们会发现在月球上有一些明暗之分,事实上,月球也与地球一样,有着高低不同的地形。

月球的地形分为以下5部分:(1)环形山。环形山是月面的显著特征,几乎布满了整个月面。环形山这个名字是伽利略起的。南极附近的贝利环形山是月球上最大的环形山,直径295千米,比海南岛还要大,小的环形山也很小,甚至可能是一个几十厘米的坑洞。在月球上直径不小于1000米的大约有33000个,占月面表面积的7%~10%。(2)月海。所谓月海,其实是月球上宽阔的平原而并非指月球上面的海洋,其实就是我们用肉眼看到的月面上的暗淡黑斑。月海的地势类似于地球上的盆地,一般比较低,月海比月球平均水准面低1~2千米,而有的甚至低达6千米,如雨海的东南部。它们之所以看起来比较黑是由于月面的返照率比较低的原因。(3)月陆。它是月球上最初的地形特征,是月面上高出月海的地区,比月海水准面大概要高出2~3千米。它比月海返照率要高很多,因而看起来比较明亮。从月球的正面来看,月陆的面积大概跟月海一样;但在月球背面,它的面积要比月海大得多。月陆可以说是月球上最古老的地形特征。(4)月面辐射纹。月面辐射纹其实是一个亮带,它以环形山为中心向四面八方延伸,穿过山系、月海以及环形山。它的辐射纹长度和亮度都不一样,最显眼的一个亮点是第谷环形山的辐射纹,最长的一条长1800千米,在满月时观察更为壮观。(5)月谷。在我们地球上有着许多著名的裂谷。其实在月面上也有这种构造,那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝就相当于地球上的“裂谷”。在这里被称为月谷,它们有的绵延几百到上千千米,宽度从几千米到几十千米不等。大点的、宽点的一半都出现在月陆那些比较平坦的地方,而小点的则到处都是。最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南部,连结雨海和冷海的阿尔卑斯大月谷。月球上拥有哪些丰富的资源?

月球上的资源非常丰富,主要包括以下几个方面:(1)月球有丰富的矿藏。据天文学家们的探索得出,月球上稀有金属的储藏量其实比地球还多。月球上的岩石主要有3种类型,①玄武岩,富含铁、钛,主要分布在月海;②斜长岩,富含钾、稀土和磷等,主要分布在月球高地;③角砾岩,由0~1~1毫米的岩屑颗粒组成的。总之,地球上有的金属元素月球上都有,而且月球上还有6种金属元素矿物是地球上所没有的。(2)月球的矿产资源也极为丰富,地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。比如铁,在月面表层,5厘米厚的沙土就含有上亿吨的铁。而整个月球表面平均有10米厚的沙土,可想而知月球矿产资源是何等丰富。可喜的是,月球表层的铁不仅异常丰富,而且开采冶炼起来也很方便。据研究发现,月球上的铁主要是氧化铁,只要把氧和铁分开就行;此外,科学家还发现利用月球土壤和岩石可以制造水泥和玻璃。另外,在月球表层,铝的含量也十分丰富。

月球土壤中还含有丰富的氦-3,用氘和氦-3进行的氦聚变可作为核电站的能源,这种核聚变很容易控制,可以同时利用于地面核电站和宇宙航行等,而且它不会产生中子,安全无污染。据悉,月球土壤中氦-3的含量估计为715000吨。这样一个可观的数目,对于能源紧缺的地球来说意义非常重大。对氦-3的开发已经成为各大国进军月球的重要目标。

克里普岩中所蕴藏的丰富的钍、轴也是未来人类开发利用月球资源的重要矿产资源之一。此外,月球还蕴藏着丰富的铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产资源。如何充分利用月球资源?

在21世纪,科技迅速发展,人类对宇宙的探索不断扩展,除了满足我们的好奇心而了解这个宇宙外,更重要的是能充分利用这个宇宙使我们的生活更加方便、更加美好。(1)月球被誉为人类庞大而又安全的“天然空间站”。因为在月球表面几乎没有大气、没有磁场、地质构造稳定、重力弱,环境非常洁净。在月面建立天文观测站不仅能自如控制、精度高,而且造价低、成本低,是一个非常理想的场所;建立对地监测站,对地球表面的一切自然都可以随时监测,对我们生产生活以及经济军事都有着很重要的意义;另外还可以满足人们的生活需要,建立一些新产品的研制与生产基地。(2)人们根据月岩样品及大量有关资料的研究与分析,确定了月球的生产原则,主要是充分利用月球资源,生产一些扩建月球基地而必需的原材料,重点是制氧、金属冶炼、建筑材料的制备等。在制氧的过程中,科学家利用“阿波罗”飞船取回的月球沙土进行实验,在1000℃的高温下,将月沙中的钛铁和氢接解生成水,再将水通过电解提取氧。很奇妙的是,在制氧过程中,经过化学处理后得到的“矿渣”,却因为富含丰富的游离硅和一些金属氧化物都成了上等的副产品。只要采用适当的工业方法便可继续冶炼,炼制出工业上极有使用价值的金属钛。(3)如果加上时机问题,在月球的土壤上添加一些微量的物体,经过溶解、高温熔化、冷却即可以制成月球玻璃。

总之,月球已经成为我们重要的“伙伴”,与我们的地球密不可分。日历与地球、月球的运转有什么关系?

在日常生活中,我们经常习惯每过一天就会撕下一页日历,然而用日历来计算时间是怎么来的呢?它与宇宙中的那些神秘的天体又有什么关系?为什么有阳历还有阴历?

阳历也就是公历,它是国际通用的。阳历的使用与地球的公转有关,它把地球绕太阳转1圈的时间定做1年,共365天5小时48分46秒。平年只计365天这个整数,不计尾数,

1年分12个月,大月31天,小月30天,二月只有28天。我们可以算出4年的尾数积累起来就是差不多1天的时间,而这些时间加在第四年的二月里,这一年叫做闰年,所以闰年的二月有29天。

阴历则是与月球围绕地球的运转有关。它把月亮圆缺变化一次的时间定做一个月,共29天半。为了方便,把两个半天的时间加在一块算作一天,大月30天,小月29天,一年12个月中,大小月基本上交叉顺序排列。阴历一年只有354天左右,也没有平年闰年的差别。

但是可以看出,阴历没有考虑到地球绕太阳的运行,因此它不能反映季节,这是一个很大的缺点。为了克服这个缺点,后来人们把阴阳历折中合在一起,就是阴阳合历。现在我国使用的夏历就是这种阴阳合历。它以月亮圆缺一次的时间定做1个月,这点跟阴历一样,夏历约每过2~3年多1个闰月,它是用加闰月的办法,使得平均每年的天数接近于阳历全年的天数,这样下来,就不会像阴历那样无法反应四季。

阴历是以月球绕行地球1周为1月,它结合地球绕日1周之时数为1年,实际上等于阴阳合历,我国在民国元年前采用的就是此历,为与现行之历相对称,我们把它称为“旧历”。一般人以为阴历适合于农家,所以又被称为“农历”。恒星是真的不动的吗?

唯物辩证法认为,世间万物无时无刻是不在运动的。恒星也不例外。虽然它们看似在天空中恒定不动,其实它也有自己的运动。每个恒星都有自己所属的星系或星团,它们同行星围绕恒星一样,也在围绕着这些星团或星系的中心运动,太阳也是如此。

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