甘肅科技館主題線上科普活動(dòng)之四丨跟著三位天文大家長知識(shí)

　　原標(biāo)題：甘肅科技館主題線上科普活動(dòng)之四

　　快來!跟著三位天文大家長知識(shí)

　　伽利略式望遠(yuǎn)鏡

　　伽利略

　　祖沖之

　　中國現(xiàn)存最早的渾天儀制造于明朝，陳列在南京紫金山天文臺(tái)。

　　地動(dòng)儀

　　張衡

　　每一個(gè)發(fā)明背后都是一個(gè)傳奇故事。因?yàn)?，科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步從來不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單就能夠完成的事情，每一個(gè)成果的背后是科學(xué)家們夜以繼日的探索。

　　今天，我們就一起通過甘肅科技館主題線上科普活動(dòng)，長個(gè)知識(shí)，了解一下那些在天文學(xué)領(lǐng)域做出卓越貢獻(xiàn)的古代中西方科學(xué)家們，是如何有了那些偉大的科學(xué)成果的。

　　張衡：提出月亮本身并不能發(fā)光的人

　　講解員：甘肅科技館科技輔導(dǎo)員 張曜紅

　　張衡是我國東漢時(shí)期著名的文學(xué)家，他的《二京賦》文采瑰麗，《思玄賦》《南都賦》等詩賦也是膾炙人口的傳世佳作。除此之外，張衡更是一位世界級(jí)的偉大科學(xué)家，他的名字早已和他的渾天儀、地動(dòng)儀一起載入了世界科技史冊(cè)。

　　公元78年，張衡出生在南陽郡西部一個(gè)小村莊里，他的祖輩都是農(nóng)民。張衡從小聰穎好學(xué)，在四五歲時(shí)就喜歡仰望星空，數(shù)著滿天燦爛的星斗，常常癡迷到一望就是幾個(gè)時(shí)辰。在仰望星空的時(shí)候，張衡還特別喜歡問一些為什么：為什么天上的星星會(huì)發(fā)光？為什么有的星星亮，有的星星暗？當(dāng)然，在當(dāng)時(shí)沒有人能回答出這些問題。

　　張衡在10歲那年看到一本叫《鶚冠子》的書，他被書中按北斗星定季節(jié)的話深深地吸引住了，從此他在仰望星空時(shí)又注意觀察北斗星的變化。日積月累，發(fā)現(xiàn)北斗星在圍繞著一個(gè)中心轉(zhuǎn)，一年轉(zhuǎn)一圈，他自言自語地說：“啊，我終于明白了‘北斗星移’是怎么一回事了！”

　　17歲時(shí)，為了開闊視野，增長見識(shí)，張衡決定離家遠(yuǎn)游，一路上，他尋訪古跡，考察各地的風(fēng)土人情，并把所見所聞與書本上的知識(shí)加以對(duì)照。37歲那年當(dāng)上了太史令的張衡主管國家的天文歷法，從此他更有機(jī)會(huì)和條件專門研究天象了。經(jīng)過精心研讀大量的天文資料和無數(shù)次科學(xué)實(shí)驗(yàn)后，張衡終于制作出世界上第一臺(tái)觀測(cè)天文的儀器——渾天儀。有了觀察天體的儀器，通過進(jìn)一步的研究，張衡得出了這樣的結(jié)論：月亮本身并不能發(fā)光，它的光是對(duì)太陽光的反射；月亮的圓與缺，是由月亮和太陽的位置變化引起的。

　　從此，張衡在天文學(xué)和星象體系方面的聰明才智如噴發(fā)的涌泉一發(fā)不可收：候風(fēng)儀、指南針、記里程鼓車、會(huì)飛的木雕等等，一個(gè)個(gè)科學(xué)發(fā)明成果相繼推出，并在公元132年研制出了地動(dòng)儀。地動(dòng)儀是世界上最早的觀測(cè)地震的儀器，它比歐洲創(chuàng)造類似的地動(dòng)儀早1700多年。

　　張衡這位從小就對(duì)科學(xué)事物充滿好奇，從小就喜歡仰望星空、癡迷數(shù)星星的孩子，終于發(fā)展成為一代偉大的科學(xué)家，并為天文、星象學(xué)以及文學(xué)作出了卓越的貢獻(xiàn)，被后人譽(yù)為“科圣”，聯(lián)合國天文組織將月球背面的一個(gè)環(huán)形山命名為“張衡環(huán)形山”，太陽系中的1802號(hào)小行星命名為“張衡星”。

　　祖沖之：在歷法中首次引入歲差概念

　　講解員：甘肅科技館科技輔導(dǎo)員 孫瑩

　　祖沖之是我國南北朝時(shí)期的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家，他從小就喜歡閱讀天文、數(shù)學(xué)方面的書籍，常常，祖沖之的爺爺會(huì)給他講斗轉(zhuǎn)星移，而父親則帶他領(lǐng)讀經(jīng)典書籍，家庭的熏陶與耳濡目染，加之自己的勤奮，使得祖沖之對(duì)天文學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

　　在祖沖之生活的南北朝之前，古代中國的天文學(xué)家們定了19年為一章，在每一章中有七個(gè)閏年，簡(jiǎn)稱19年七閏，這樣的年月日就能大致和日月的運(yùn)動(dòng)變化相符合了，這種歷法在我國曾采用了1000多年，但是它有誤差，大概每200年就要與實(shí)際的天象時(shí)間差那么一天。

　　歷法與天象不符，還能是歷法嗎？經(jīng)過不斷地觀測(cè)計(jì)算后，祖沖之向朝廷提出新閏法。

　　祖沖之的探索不止于此，經(jīng)過實(shí)際觀測(cè)，他還發(fā)現(xiàn)彼時(shí)正使用的《元嘉歷》已經(jīng)存在許多與天象不符的問題，冬至夏至的時(shí)間與實(shí)際時(shí)間已經(jīng)相差了一整天，于是他又立即開始編撰新的歷法《大明歷》。

　　在這份歷法里，祖沖之首次應(yīng)用了歲差的概念。我們知道地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的過程中還存在自轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)一圈就是一年，自轉(zhuǎn)一圈就是一個(gè)晝夜，白天夜晚的更替就是由地球自轉(zhuǎn)造成的。在自轉(zhuǎn)過程中，地球就像陀螺一樣，它有一些輕微的擺動(dòng)，這個(gè)擺動(dòng)很小，但卻造成了今年冬至和明年冬至并不是同一天，從地球上看，引起冬至的太陽并沒有回到去年的位置，而是每年都會(huì)移動(dòng)那么一點(diǎn)點(diǎn)，這也引起了二十四節(jié)氣的變動(dòng)，這就是歲差現(xiàn)象。

　　在祖沖之之前，其實(shí)有很多天文學(xué)家都認(rèn)識(shí)了歲差的存在，卻在歷法中忽略了它。歲差的引入是中國歷法史上的重大進(jìn)步。

　　科學(xué)研究的過程中，在追求精確這件事上，其實(shí)最不應(yīng)該忽略的就是誤差。科學(xué)就像追求著一個(gè)謎團(tuán)的真相一般，誤差就是蒙在那團(tuán)真相上的一團(tuán)面紗。

　　1967年，國際天文學(xué)家聯(lián)合會(huì)把月球上的一座環(huán)形山命名為“祖沖之環(huán)形山”，并將小行星1888命名為“祖沖之小行星”，以紀(jì)念這位偉大的天文學(xué)家。

　　伽利略：第一次看清月亮女神真實(shí)面貌的人

　　講解員：甘肅科技館科技輔導(dǎo)員 董文靜

　　“少兒不識(shí)月，呼作白玉盤。”古時(shí)候，人們總是覺得月亮就是光潔如鏡的玉盤。當(dāng)然，今天我們都知道，月亮的真實(shí)面目并非如此。那么，是誰發(fā)現(xiàn)月亮是布滿大大小小的坑洞，與光潔的玉盤相差甚遠(yuǎn)的呢？

　　利用一只細(xì)長的金屬筒，讓人類第一次看清了月亮女神的真實(shí)面貌的便是有著數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家等眾多頭銜的科學(xué)家伽利略。

　　1609年5月，伽利略聽說一個(gè)荷蘭眼鏡商人，在不經(jīng)意間制作出來一只幻鏡，可以看清遠(yuǎn)處肉眼看不到的東西，伽利略從而得到啟發(fā)，他用了幾天時(shí)間，磨制出一對(duì)凸透鏡和凹透鏡，然后又制作了一個(gè)可以滑動(dòng)的雙層金屬筒，用凸透鏡做物鏡，用凹透鏡做目鏡，這就是我們今天看到的伽利略式望遠(yuǎn)鏡。伽利略小心翼翼地把他的望遠(yuǎn)鏡指向夜空——指向人們心中那個(gè)高冷美麗的月亮女神，他把用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的月球描繪下來，在這張?zhí)祗w素描寫生圖上，月亮不再是光潔如鏡的玉盤，而是一個(gè)布滿大大小小坑洞的荒涼星球，伽利略把那些邊緣高聳突出的環(huán)狀地貌，命名為環(huán)形山。

　　伽利略的發(fā)現(xiàn)，給人類社會(huì)帶來了巨大的震撼，同時(shí)也激發(fā)了人們登上月球的想象力。月球也是人類研究得最多的星球，從人類第一次登上月球開始，科學(xué)家們還在繼續(xù)揭開月亮神秘的面紗。

　　文/記者 夏苗 圖/由甘肅科技館提供