黃金生
2022年6月5日10時(shí)44分,搭載“神舟十四號”載人飛船的“長征二號F遙十四”運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。中國對浩瀚星空的探索,又邁入了一個(gè)全新的征程。
日升月落,斗轉(zhuǎn)星移。這些神奇的現(xiàn)象世世代代吸引著我們的目光。那么,先民眼中的宇宙是什么樣的?中國歷史上,又取得過怎樣輝煌的天文成就?
遂古之初,誰傳道之?
上下未形,何由考之?
冥昭瞢暗,誰能極之?
馮翼惟象,何以識(shí)之?
明明暗暗,惟時(shí)何為?
陰陽三合,何本何化?
圜則九重,孰營度之?
惟茲何功,孰初作之?
斡維焉系,天極焉加?
八柱何當(dāng),東南何虧?
九天之際,安放安屬?
隅隈多有,誰知其數(shù)?
天何所沓?十二焉分?
日月安屬?列星安陳?
……
早在2300多年前,大詩人屈原就用一首長詩《天問》,本著上下求索的精神與勇氣,發(fā)出了對宇宙洪荒、天地自然的疑問:“天地尚未成形之前,又從哪里得以產(chǎn)生?”“白天光明夜晚黑暗,究竟它是為何而燃?”“陰陽參合而生宇宙,哪是本體哪是演變?”“天在哪里與地交會(huì)?黃道怎樣十二等分?”“日月天體如何連屬?眾星在天如何置陳?”……他一口氣對宇宙、天地、社稷、人事提出了170多個(gè)問題。
千百年來,對宇宙的追問與探索,是中華民族矢志不渝的夢想。在探索星空的道路上,從古至今,中國人的腳步從未停下。今天,中華先民對宇宙的不懈探索和浪漫情懷,被腳踏實(shí)地的科技工作者繼承,“神舟”飛船、“嫦娥”探月工程、“玉兔”月球車、“鵲橋”中繼衛(wèi)星、“天宮”空間站……而行星探測任務(wù)則被冠以“天問”的大名,首次火星探測任務(wù)命名為“天問一號”,這是中華民族對自然和宇宙空間探索的堅(jiān)忍執(zhí)著與文化傳承。探求科學(xué)真理征途漫漫,追求科技創(chuàng)新永無止境。
人類自有生以來,在空間上面對上下四方,在時(shí)間上經(jīng)歷古往今來,世代身居大地、日夜環(huán)顧天穹。在進(jìn)行天文觀測的同時(shí),我國先民也開始思考我們居住的宇宙結(jié)構(gòu),并形成盤古開天辟地、女媧煉石補(bǔ)天等神話。戰(zhàn)國時(shí)尸佼對宇宙下了定義:“四方上下曰宇,往古來今曰宙?!保ā稘h書·藝文志》)古代從農(nóng)耕、畜牧、漁獵出發(fā),普遍重視天象觀察,天文知識(shí)十分普及。
顧炎武在《日知錄》中說:“三代以上,人人皆知天文?!睋?jù)《尚書》記載,上古時(shí)代的帝堯(約活動(dòng)于4300多年前)曾命令羲和“欽若昊天,歷象日月星辰,敬授民時(shí)”,即根據(jù)天文觀測編制歷法。20世紀(jì)60年代在山東莒縣出土的距今約4500年的陶尊上,發(fā)現(xiàn)有由“日、月、山”等組成的符號,有人釋為“旦”字,這是我國迄今發(fā)現(xiàn)最早的天象紀(jì)事。在17世紀(jì)以前的漫長歲月中,肉眼是人類觀天的唯一工具,農(nóng)業(yè)社會(huì)的需要產(chǎn)生了早期的歷法,一代又一代的探索者,在極其困難的條件下,辛勤地觀察日月星辰,研究它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,記錄了大量重要的天象,積累了寶貴的天文資料,為近現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展奠定了必不可少的基礎(chǔ)。
中國是世界上最早發(fā)明歷法的國家之一。《夏小正》是我國古代流傳下來的一部較早的歷法書籍,最早出現(xiàn)于漢代初年的《大戴禮記》中,在古代一直相傳是夏朝流傳下來的天文學(xué)著作,時(shí)至現(xiàn)在,人們還經(jīng)常以“夏歷”指稱我國通用的陰歷歷法,后來經(jīng)天文學(xué)家祖沖之、僧一行等不斷改進(jìn)。到元代時(shí),郭守敬和王恂等人根據(jù)大量觀測資料,并仔細(xì)研究了自西漢以來的70種歷法,編制出《授時(shí)歷》,達(dá)到我國古代歷法的巔峰?!妒跁r(shí)歷》將一年定為365.2425日,這與地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間僅有26秒之差。可以說,《授時(shí)歷》的精度與如今在全球通用的公歷相差無幾,但它的出現(xiàn)卻比現(xiàn)行的公歷早了300余年。另外,《授時(shí)歷》應(yīng)用招差術(shù)推算太陽、月亮以及五星逐日運(yùn)行的情況,早于歐洲400年。1670年,英國天文學(xué)家格利高里才對招差術(shù)在歐洲作首次說明。
曾經(jīng)擔(dān)任過美國原子能委員會(huì)主席的麻省理工學(xué)院教授韋斯科夫說:“在人類歷史上有兩個(gè)7月4日值得永遠(yuǎn)紀(jì)念。一個(gè)是1776年7月4日美利堅(jiān)合眾國的成立;一個(gè)是1054年7月4日,中國天文學(xué)家記錄了金牛座超新星的爆發(fā),這次爆發(fā)產(chǎn)生了蟹狀星云?!?p>
在古代,天文學(xué)家們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些奇怪的事件,在一片黑暗的天區(qū)突然出現(xiàn)一顆明亮的恒星,但是這樣的恒星只在空中待上一段時(shí)間,然后就從人類的視野中消失了。這樣的恒星就好像來天空做客,所以古代中國天文學(xué)家稱這種恒星為“客星”?,F(xiàn)在通過天文學(xué)家的觀察,我們知道了“客星”實(shí)際上是一顆恒星步入死亡時(shí)的標(biāo)志,它們通過爆發(fā),把自己外圍大量的物質(zhì)拋灑向宇宙空間,在這一瞬間,它們損失的能量和物質(zhì)相當(dāng)于一顆年輕恒星幾億年時(shí)間里向空間中輻射的能量和物質(zhì)。恒星的這種爆發(fā)稱為新星爆發(fā)(其實(shí)恒星原本即已存在,因亮度增加而被認(rèn)為是新出現(xiàn)的),如果一顆恒星的質(zhì)量比較大,那么它的爆發(fā)規(guī)模將會(huì)非常大,這樣的新星爆發(fā)稱為超新星爆發(fā)。中國不間斷的天象觀測中還保留了世界最完整的新星、超新星記錄,商代的甲骨文已有世界最早的超新星記錄:“七日己巳夕,有新大星并火。”在這些記錄中,最著名的就是韋斯科夫提到的宋代至和元年(1054)的那次。
宋仁宗至和元年五月己丑(1054年7月4日),在天關(guān)星(金牛座ζ星)附近突然出現(xiàn)了一顆明亮的客星,起初它亮到甚至白天都看得見的程度,一直到宋仁宗嘉祐元年三月辛未(1056年4月6日)該客星才隱沒不見。后世的許多史書如《宋史·天文志》《宋史·仁宗本紀(jì)》《宋會(huì)要輯稿》等典籍中都記載了這一現(xiàn)象,在《宋會(huì)要輯稿》,記載有:
嘉祐元年三月,司天監(jiān)言:“客星沒,客去之兆也”,初,至和元年五月,晨出東方,守天關(guān),晝見如太白,芒角四出,色赤白,凡見二十三日。
這段記載記錄翔實(shí),甚至有關(guān)于客星顏色、大小、亮度等變化的生動(dòng)記述,如其曾“晝見如太白,芒角四出,色赤白”等。這顆客星出現(xiàn)時(shí)間之久、亮度之大是極為罕見的。
1731年,英國一位天文愛好者用望遠(yuǎn)鏡觀測時(shí),發(fā)現(xiàn)金牛座ζ星附近有一個(gè)朦朧的小星云。100多年后,英國的羅斯伯爵用他自制的當(dāng)時(shí)世界最大的望遠(yuǎn)鏡觀測它時(shí),發(fā)現(xiàn)它張牙舞爪,像只螃蟹,因此起了個(gè)專名叫“蟹狀星云”。到1921年,天文學(xué)家檢查蟹狀星云過去的照片,發(fā)現(xiàn)它的個(gè)頭一年比一年大,照這個(gè)速度回推,它應(yīng)該是900年前從一個(gè)點(diǎn)膨脹開的。這個(gè)時(shí)間與《宋會(huì)要輯稿》中記錄客星出現(xiàn)的時(shí)間很相近,而且位置也接近。后來的研究證明1054年的天關(guān)客星確實(shí)是一次超新星爆發(fā)的記錄,而著名的蟹狀星云就是1054年這顆超新星爆發(fā)后留下的遺跡。在歐洲各國的歷史文獻(xiàn)中,還沒有發(fā)現(xiàn)任何有關(guān)這個(gè)問題的記錄,因此,中國古代留下的關(guān)于新星的記錄是對現(xiàn)代恒星觀測的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。
從第一次仰望星空開始,人類對神秘的宇宙的探索一直沒有停過。看似高深莫測的天文學(xué)逐漸發(fā)展為一門科學(xué),科學(xué)家們不斷突破人類認(rèn)知邊界,通過科學(xué)探測一步步揭開宇宙的奧秘。先民們對宇宙的不懈探索和浪漫情懷,被今天中國腳踏實(shí)地的科技工作者繼承。中國行星探測任務(wù)被冠以“天問”的大名,“神舟十四號”成功奔向宇宙,都彰顯了中華民族對自然和宇宙空間探索的堅(jiān)定執(zhí)著與文化傳承。
(源自《國家人文歷史》)責(zé)編:馬京京