天體物理學博士孫正凡:星座故事裡藏著哪些秘密?

2020-11-26 浙江在線

2016-01-10 16:19

思享者·第四十五期︱天體物理學博士 科學松鼠會會員 孫正凡

浙江新聞客戶端編輯 屠晨昕 設計 周倩倩

仰望星空,看到散布於深黑夜空的若有若無的暗淡的點點星光,古人居然會想像出那一個個活靈活現的星座,而且把每一個星座都編寫了一個動人的故事,這些故事裡面有英雄,有公主,還有怪獸,否認尤其,有涵蓋了古代的人文歷史。

想到這裡,你或許會為古人的智慧而拍案叫絕。

12月26日,由浙江省科協和浙江日報報業集團聯合主辦,省科技館、華數TV、大浙網等聯合承辦的科學傳播品牌「科學+」,天體物理學博士、科學松鼠會會員、科普作家孫正凡,在浙江科技館做了一番互動演講,揭秘千古流傳的星座故事背後蘊藏的那些人文和科學亮點。

分享嘉賓 孫正凡

星座故事裡藏著哪些秘密?

今天跟大家來討論一下腦洞大開的星座故事,聽上去很神奇,其實背後其實有很多可以吐槽的點。沒錯,我今天是來吐槽的,可能有一些你從來沒有想到的問題。

我們的太陽,其實是在銀河系一個很不起眼的角落,在這個位置,銀河系有很多的懸臂,在很不起眼的位置上是我們的太陽系。

以前的人們認為我們地球、我們人類是宇宙的中心,天文學家卻把我們的位置放到越來越邊緣的位置。

還不止如此,其實我們天空的每一個角落,你看上去,裡面都有無數個什麼?無數個星系,和銀河系一樣的旋轉星系!換句話說,宇宙簡直大到沒邊了。

人類心目中有一個最大的疑問:我們的宇宙到底什麼樣子的。每個人抬頭看天,天空像一隻碗扣在地球上,好象地球很平,但它真的是平的嗎?我們現在知道不是,但古人確實認為天圓地方,天上有神仙,君權神授,皇權的合法性從天上來……至少講了兩千年,而且對古人的生活發生著重要的影響。

我們在古詩裡經常會遇到描寫天文現象的詩句,比如曹操的《觀滄海》裡面,他到了大海邊,「日月之行,若出其中;星漢燦爛,若出其裡。」

這句話非常巧妙,他說「若出其中」,好象從海裡升起來,他這句話是在描述這個現象,曹操沒有說「日月星辰就是從海裡面升出來的」,他說「若」,他在描述一個客觀現象,這是一個非常巧妙的詩句。雖然他不知道這個天文學的實質是什麼,但是他告訴我們一個現象。

古人還用星星講述人生哲理,杜甫在詩裡說「人生不相見,動如參與商」。參,就是參宿。商,就是我們的天蠍座,天蠍座中間也有三顆星,我們叫做心宿。

為什麼叫「人生不相見,動如參與商」?因為它在我們看來處在天球的兩端,當獵戶座升起來的時候,天蠍座下去了。所以中國古人把它講成一個故事:三皇五帝某個人的有兩個兒子,兄弟之間應該和睦相處,但是他們總是劍拔弩張,只好把他們分到兩個地方,一個是參,一個是商。無獨有偶,西方的傳說裡,他們兩個也是兄弟,但是一個人被蠍子蜇死了,他們在天上仍然鬥爭,所以蠍子要躲著獵戶座,所以當獵戶座升下來的時候,天蠍座就要下去。其實,它就是被地球擋住了。

中國人的觀念是「天上人間」,地上有什麼,天上就有什麼。比如這裡有造父星,是給皇上趕車的車夫,車夫就要有車,車在哪裡?車在車府裡面,天上有車庫。杵是什麼,就是搗藥用的。這裡我們可以看到很多奇怪的東西,都在天上。

為什麼同樣出生的人,他是皇帝,我們是平民?怎麼解釋?只能解釋我們出生的時間不一樣,好象有道理,但是好象又沒說。佔星術為什麼現在還有用,為什麼還有很多人說算得好準,因為他在討好你,因為你的星座決定有好事,有不好的事,是因為星座的責任,不是你的責任。

金牛座的故事很有趣,跟一個天神和仙女有關係,傳說古代腓尼基的公主叫做歐羅巴,長得非常漂亮,她長得驚動天神,天神看中了她,變成了一隻白色的牛跑到她身邊。白牛很少見,而且很溫順,公主忍不住騎到牛的背上玩一玩。騎到身上之後,白牛就向大海跑去,跑到一個叫克裡特島的地方,現身對公主說,我是一個天神,我要娶你為妻。

腓尼基就是現在敘利亞一帶,現在這裡很亂,但是古代是非常文明的地方。公元前1000年左右,希臘和腓尼基是地中海兩個最大的國家,基本上瓜分了地中海。腓尼基人是航海民族,傳說他們曾經繞過非洲一圈又回來了。腓尼基有一個非常偉大的貢獻,它在人類歷史上創造了字母表,這些字母表被希臘人繼承過去,希臘人發現他們有字母表,就轉換一下拼成了希臘字母表。

牛是農業文明裡非常重要的動物,中東地區的人們會把金牛當成神崇拜,所以天神要變成一頭牛。

為什麼把公主的名字叫做歐羅巴?在腓尼基人的語言裡面,「西邊」這個詞的發音就是歐羅巴,腓尼基人就用這個詞稱呼歐洲大陸,希臘人也把它繼承下來。你能猜到東邊這個詞在腓尼基人那裡是怎麼發音的嗎?就叫亞細亞,後來就是指代亞洲。腓尼基就處於歐亞大陸的中央。

你瞧,每個人都是以自己為中心考慮這個世界,我們叫「中國」,為什麼叫中國?我們認為我們是天之中。地中海,也是這樣的概念。

我們接下來講科學。人文故事裡有歷史,但科學和文化不太一樣。很多現象背後有天文學,只不過後來變成神話故事了。

屈原在古詩中問,「遂古之初,誰傳到之?」東西南北到底是多大?古人講六萬裡、十萬裡,孫悟空一個跟鬥十萬八千裡,為什麼那麼遠?屈原提出的問題,天文學家一直也在研究。

我們說地球地球,問題來了,是誰在什麼時候,發現我們腳下踩的是一個球?是哥倫布嗎?不好意思,錯了。是哥白尼?你想想看,哥白尼提出,日心說,與原來的地心說相矛盾,無論地心還是日心,前提都是人為我們腳下的大地和太陽一樣都是一個球,說明地球的概念在哥白尼的時代早已深入人心。

我們先說說古人是怎麼發現的。你在北京看到的北極星的高度大概是40度,在杭州看到的大概是30度,因為北京、杭州的緯度不一樣,地球表面是一個曲面。

另外一個現象,當你航海的時候發現一個問題,發現這個船越走越遠,岸上的人先是看到船身不見了,慢慢船杆不見了。這說明一個現象,海平面不是平的,是曲的。

還有月食。月食時,月亮上有陰影,整個陰影的邊緣是球形的。

古希臘人把這個東西綜合在一起,告訴我們,我們腳下踩的不是天圓地方,是一個球。在公元前6世紀時,有一個人叫畢達哥拉斯發現了這一點。

而且,古希臘人還測得了地球的大小。夏至時,有一個城市,太陽可以直射北回歸線,它還有一個夾角是7.2度。古人知道這兩個城市的距離,乘上50,這就是地球的周長。換句話說,地球的大小可以通過非常簡單的天文學觀測可以計算出來,前提是你要知道你腳下踩的是地球。

古希臘人還嘗試計算月亮和太陽的距離,在兩個地點看日食的現象不一樣,依靠三角時差法,可以計算日月之間的距離,以地球的大小為基礎計算。雖然古希臘人的計算結果不太準,但是方法非常好。

中國的張衡沒有發現地球。張衡說「渾天如雞子,天體圓如彈丸,地如雞中黃,孤居於內」,但是下一句話漏餡了,「北極為天下之中,出地上三十六度。」他也沒做計算,我們現在可以用數學計算把它算出來。

還有一個明代天文學家朱熹,他說「日所以蝕於朔者,月常在下,日常在上,既是相會,被月在下面遮了日,故日蝕。」這個概念很重要,他說地的下方還是天,這個概念很科學,就差一步了,如果朱熹知道那幾個現象,綜合起來,用邏輯推理一下就知道它是圓的,但是他沒有,只差一步。

中國人沒有發現大地是一個圓球,大家不必氣餒,其實很多燦爛的古代文明都沒有發現,只有古希臘人發現了。

古埃及人認為,天是一個女神,星星在女神的身上,地是一個父神,男神身上有一條河,太陽就在這條河上升起的。

古印度人認為,我們所在的大地是八頭非常龐大的大象撐起來的,而大象們又是踩在一隻碩大無比的神龜背上。這就是印度人理解的世界和宇宙。

好了,這些故事告訴我們一個道理:星空本身沒有操控我們的命運,但它給我們人類出了一道題,同樣一個東西,你從不同的角度看過去他的現狀是不同的,我們要全面地區了解它,才會知道這個世界的真相是什麼。要講科學,就是要把腦洞儘量開得大一點。

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