星空的琴弦 读后总结
摘录
我们头顶上绝大多数星星都在整体缓慢地向一侧移动,例如:你每天晚上都记录一下天狼星刚好位于一棵树梢尖上的时刻,就会发现,天狼星每天都会提早4分钟到达这个指定位置,而整整一年后,天狼星又会在同一时刻出现在与一年前完全相同的位置。年复一年,周而复始。
如果你把所有星星在一个夜晚走过的路径连接起来,就会发现它们整体绕着北极星旋转,而这个北极星似乎永远处在同一个位置,一年四季从不变化。人们把这些每年同一时刻都处在同一位置的星星称为“恒星”。
要挑一个理论的毛病很简单,但要提出具体的修正方法却没这么容易。
科学的伟大力量就在于,它是可以被重复检验的,而不像那些玄学,宣扬“心诚则灵”,不灵就是心不诚。
每当到了夏末秋初之际,壮观美丽的银河就会出现在我们的头顶。
我很看不惯有些人以大学专业是不是某个学科来区分一个人“专业”还是“业余”,而不是以这个人实际具备的专业技能和研究方法来区分。在这些人简单的头脑来看,只要一个人大学四年没有学过专业课,那么就一辈子被贴上“业余”或者“非科班”的标签。殊不知人生有多少个四年,并不是只有第一个四年才能学习专业知识的,更不要说许多人在大学中其实也并不怎么听课,真正学习都是靠自学。
宇宙背景辐射是完全均匀的,无论把天线指向哪里,辐射的温度都是2.725K左右。
相对论所说的光速极限是指的信息和能量的传递无法突破光速,而空间膨胀本质上是一种视运动,其速度是完全可以超过光速的。
我们的宇宙不但不是减速的,而是在加速膨胀,更精确的测量还发现,宇宙不是匀加速膨胀的,在各个时期的加速度还不一样。
我们现在得出的宇宙年龄是137.98+-0.37亿年。
宇宙中实际上存在着丰富的化合物,生命的基本元素并不只在地球上存在。
哈勃深场恐怕是人类天文学史上到目前位置最为重要的一张天文照片,没有之一。其中每一个光点,哪怕是最暗弱的一个光点,都不是一颗星星,而是一个星系,一个像银河系这样包含了上千亿颗恒星的星系!
宇宙中星系的分布密度是均匀的,这早已被证实了。那么根据哈勃深空场拍摄到的星系数量就可以推测出,宇宙中可观测到的星系总数将超过1000亿个。
在计算太阳系行星的运转周期和整个银河系的自转规律时,对精度要求不是极高的话,牛顿的公式足够用了。
科学界目前对暗能量的推测是这样的:它是由空间本身产生的一种排斥性引力,而且均匀地弥漫在所有的空间中。两个天体间的距离越远,宇宙膨胀将它们推开的作用力也就越强。
暗能量的发现产生了一个让我们很焦虑的问题:宇宙将会一直这么膨胀下去,用于停不下来,而且河外星系相对于我们的退行速度只会越来越大。如果按照这个趋势发展下去,那么几千亿年以后,银河系附近的所有星系相对于我们的退行速度都会大于光速。换句话说,它们发出的光永远也到不了银河系,都会退出我们的宇宙视界,进入一个我们从理论上永远也看不到的区域。想象一下,几千亿年以后的智慧文明再来观察宇宙,它们会得出孤岛宇宙的结论,整个宇宙就只有银河系这一个孤岛,除此之外就是无边无际的黑暗。
我们永远也无法知道到底有多少星系已经退出了我们的视界范围。
在每一个人都知道“实践出真知”的今天,真正具备实证精神的人还是太少了,依然有大量的人对从未经受过严格验证的说法深信不疑。
科学理论的一个重要特征就是可以提出预言,而这个预言又是可以通过人类掌握的观察手段加以证实或者证伪的,这种理性的思维是科学精神不可分割的重要组成部分。
科学是一种人类获取最可靠知识的方法论。
爱因斯坦又提出了更为精确的广义相对论,这是我们目前已知的关于天体运行的最好理论。在人类现有的观测精度下,理论预言和所有的实际观测都完美的相符,至今没有发现一个反例。
任何一个科学理论都不会宣传,自己是毫无条件的绝对正确的,这是科学与神学、哲学最大的区别之一。
每一个科学理论都有边界,而科学探索活动就是不断的延伸现有的边界。
爱因斯坦认为科学大厦的基石有两块,一块是古希腊人从欧几里得的几何学中创立的形式逻辑系统,也就是公里演绎法。另一块是文艺复兴发现的,通过系统实验可能找出因果关系。
人类对宇宙的认识如果是一座雄伟大厦的话,那么每一块砖瓦都不是凭空而立,在建立这座大厦的过程中,人类不断地修正、剔除无法经受住严格检验的砖块,每增加一层都得经受住无数人的质疑和验证。时至今日,这座大厦已经展现出宏伟的气势。对于宇宙而言,人类渺小如蝼蚁,但是这样渺小的人类居然能把宇宙了解到今天这样的程度,身为人类的一分子,我深感自豪。
人物志
人物 | 时间 | 国籍 | 观点及贡献 |
毕达哥拉斯 | 前572-前497 | 古希腊 | 地心说;地球外面是圆形的天空,再外面是和谐球,里面由近及远分别是五大行星、月亮、太阳,再外面是天界,里面是恒星,再外面是天火。所有都做匀速圆周运动。以哲学思辨的方式认为地是圆的;地很大,所以人不会掉下去 |
柏拉图 | 前427-前347 | 古希腊 | 质疑匀速圆周,因为行星并不是 |
欧多克斯 | 前408-前355 | 古希腊 | 第一个以几何模拟天体运动,发明同心球理论:5大星星4个,太阳月亮3个加上最外面的恒星天球,一共4*5+3*2+1=27 |
亚里士多德 | 前384-前322 | 古希腊 | 第一个以实证的方式证明地球是圆的;1. 船帆最后消失 2. 向北极星走,身后的星星消失, 身前的出现 3. 月亮自己不发光,而是落在地球影子里。改进同心球理论为水晶球模型。 |
阿里斯塔克斯 | 前310-前230 | 古希腊 | 地球自转,无法实证 |
阿波罗尼 | 前262-前190 | 古希腊 | 指出按照同心球匀速运动理论,五大行星不应发生亮度改变。发明本轮、均轮 |
托勒密 | 90-168 | 古罗马 | 古代天文学集大成者,著有《天文学大成》。预报日食月食误差1小时以内,预报行星运动位置误差几天以内。 |
哥白尼 | 1473-1543 | 波兰 | 日心说,著有《天体运行论》。 太阳位于宇宙中心附近,行星、地球绕日运动;恒星始终不动在恒星天上;地球自转,造成所有天体东升西落 |
开普勒 | 1571-1630 | 德国 | 开普勒三定律,人类第一次触摸到了上帝的意志。以数学的方式证实了日心说,此后哥白尼学说逐渐称为主流。 |
伽利略 | 1564-1642 | 意大利 | 发明光学望远镜。观测到行星的卫星,金星的盈亏变化,更加证实了日心说。观测到银河的真面目。 |
牛顿 | 1643-1727 | 英国 | 《自然哲学的数学原理》。万有引力定律。解释了地球的自转而人不会掉下去。 |
哈雷 | 1656-1742 | 英国 | 资助牛顿出版《原理》。通过万有引力预测到哈雷彗星的周期。指出恒星的相对位置在运动。提出以金星凌日计算日地距离。 |
布拉德雷(大总统??) | 1693-1762 | 英国 | 发现光行差和章动。 |
贝塞尔 | 1784-1846 | 德国 | 观测到恒星周年视差,日心说所有理论完成了确立。 |
卡西尼 | 1625-1712 | 法国 | 第一次较精确计算出日地距离(1.6亿公里,今测值为1.496亿公里)。 |
赫歇尔 | 1738-1822 | 英国 | 发现天王星。 |
勒威耶 | 1811-1877 | 法国 | 以数学方法发现海王星。 |
亚当斯 | 1819-1892 | 英国 | 以数学方法发现海王星。 |
约翰 赫歇尔 | 1792-1871 | 英国 | 在南非观察天空,初步建立银河系的概念;提出太阳朝武仙座运动;发现星云。 |
威廉 帕森斯 | 1800-1867 | 爱尔兰 | 绘制M51星云 |
卡普坦 | 1851-1922 | 荷兰 | 卡普坦宇宙,以统计分析的方式会指出银河系。 |
沙普利 | 1885-1972 | 美国 | 通过观测93个球状星团,得出太阳不位于银河系中心。 |
古德里克 | 1764-1786 | 英国 | 聋哑人,凭借肉眼测定出英仙座B星的亮度变化周期为2天20小时49分8秒,又发现了造父一和浙台二。 |
勒维特 | 1868-1921 | 美国 | 通过对造父变星的研究发现,造父变星的亮度和变星周期之间存在数学关系。进而推断出距离。 |
哈勃 | 1889-1953 | 美国 | 星云不是发光气体云或者单独的天体,而是与银河系一样的星系;发现所有星系都在红移,即宇宙在膨胀。 |
勒梅特 | 1894-1966 | 比利时 | 提出宇宙大爆炸理论。 |
彭齐亚斯 | 1933- | 美国 | 发现宇宙背景辐射,二十世纪天文史最重要的发现,宇宙大爆炸理论的关键性证据 |
威尔逊 | 1936- | 美国 | 发现宇宙背景辐射 |
阿兰 古斯 | 1947- | 美国 | 暴胀理论 |
桑德奇 | 1926-2010 | 美国 | 发现类星体 |
乔丝琳 贝尔 | 1943- | 英国 | 发现脉冲星 |
兹威基 | 1898-1974 | 美国 | 第一次指出暗物质 |