甘肃科技馆主题线上科普活动之四丨跟着三位天文大家长知识
原标题:甘肃科技馆主题线上科普活动之四
快来!跟着三位天文大家长知识
伽利略式望远镜
伽利略
祖冲之
中国现存最早的浑天仪制造于明朝,陈列在南京紫金山天文台。
地动仪
张衡
每一个发明背后都是一个传奇故事。因为,科学的发展和进步从来不是简简单单就能够完成的事情,每一个成果的背后是科学家们夜以继日的探索。
今天,我们就一起通过甘肃科技馆主题线上科普活动,长个知识,了解一下那些在天文学领域做出卓越贡献的古代中西方科学家们,是如何有了那些伟大的科学成果的。
张衡:提出月亮本身并不能发光的人
讲解员:甘肃科技馆科技辅导员 张曜红
张衡是我国东汉时期著名的文学家,他的《二京赋》文采瑰丽,《思玄赋》《南都赋》等诗赋也是脍炙人口的传世佳作。除此之外,张衡更是一位世界级的伟大科学家,他的名字早已和他的浑天仪、地动仪一起载入了世界科技史册。
公元78年,张衡出生在南阳郡西部一个小村庄里,他的祖辈都是农民。张衡从小聪颖好学,在四五岁时就喜欢仰望星空,数着满天灿烂的星斗,常常痴迷到一望就是几个时辰。在仰望星空的时候,张衡还特别喜欢问一些为什么:为什么天上的星星会发光?为什么有的星星亮,有的星星暗?当然,在当时没有人能回答出这些问题。
张衡在10岁那年看到一本叫《鹗冠子》的书,他被书中按北斗星定季节的话深深地吸引住了,从此他在仰望星空时又注意观察北斗星的变化。日积月累,发现北斗星在围绕着一个中心转,一年转一圈,他自言自语地说:“啊,我终于明白了‘北斗星移’是怎么一回事了!”
17岁时,为了开阔视野,增长见识,张衡决定离家远游,一路上,他寻访古迹,考察各地的风土人情,并把所见所闻与书本上的知识加以对照。37岁那年当上了太史令的张衡主管国家的天文历法,从此他更有机会和条件专门研究天象了。经过精心研读大量的天文资料和无数次科学实验后,张衡终于制作出世界上第一台观测天文的仪器——浑天仪。有了观察天体的仪器,通过进一步的研究,张衡得出了这样的结论:月亮本身并不能发光,它的光是对太阳光的反射;月亮的圆与缺,是由月亮和太阳的位置变化引起的。
从此,张衡在天文学和星象体系方面的聪明才智如喷发的涌泉一发不可收:候风仪、指南针、记里程鼓车、会飞的木雕等等,一个个科学发明成果相继推出,并在公元132年研制出了地动仪。地动仪是世界上最早的观测地震的仪器,它比欧洲创造类似的地动仪早1700多年。
张衡这位从小就对科学事物充满好奇,从小就喜欢仰望星空、痴迷数星星的孩子,终于发展成为一代伟大的科学家,并为天文、星象学以及文学作出了卓越的贡献,被后人誉为“科圣”,联合国天文组织将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”,太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。
祖冲之:在历法中首次引入岁差概念
讲解员:甘肃科技馆科技辅导员 孙莹
祖冲之是我国南北朝时期的天文学家、数学家,他从小就喜欢阅读天文、数学方面的书籍,常常,祖冲之的爷爷会给他讲斗转星移,而父亲则带他领读经典书籍,家庭的熏陶与耳濡目染,加之自己的勤奋,使得祖冲之对天文学产生了浓厚的兴趣。
在祖冲之生活的南北朝之前,古代中国的天文学家们定了19年为一章,在每一章中有七个闰年,简称19年七闰,这样的年月日就能大致和日月的运动变化相符合了,这种历法在我国曾采用了1000多年,但是它有误差,大概每200年就要与实际的天象时间差那么一天。
历法与天象不符,还能是历法吗?经过不断地观测计算后,祖冲之向朝廷提出新闰法。
祖冲之的探索不止于此,经过实际观测,他还发现彼时正使用的《元嘉历》已经存在许多与天象不符的问题,冬至夏至的时间与实际时间已经相差了一整天,于是他又立即开始编撰新的历法《大明历》。
在这份历法里,祖冲之首次应用了岁差的概念。我们知道地球围绕太阳公转的过程中还存在自转,公转一圈就是一年,自转一圈就是一个昼夜,白天夜晚的更替就是由地球自转造成的。在自转过程中,地球就像陀螺一样,它有一些轻微的摆动,这个摆动很小,但却造成了今年冬至和明年冬至并不是同一天,从地球上看,引起冬至的太阳并没有回到去年的位置,而是每年都会移动那么一点点,这也引起了二十四节气的变动,这就是岁差现象。
在祖冲之之前,其实有很多天文学家都认识了岁差的存在,却在历法中忽略了它。岁差的引入是中国历法史上的重大进步。
科学研究的过程中,在追求精确这件事上,其实最不应该忽略的就是误差。科学就像追求着一个谜团的真相一般,误差就是蒙在那团真相上的一团面纱。
1967年,国际天文学家联合会把月球上的一座环形山命名为“祖冲之环形山”,并将小行星1888命名为“祖冲之小行星”,以纪念这位伟大的天文学家。
伽利略:第一次看清月亮女神真实面貌的人
讲解员:甘肃科技馆科技辅导员 董文静
“少儿不识月,呼作白玉盘。”古时候,人们总是觉得月亮就是光洁如镜的玉盘。当然,今天我们都知道,月亮的真实面目并非如此。那么,是谁发现月亮是布满大大小小的坑洞,与光洁的玉盘相差甚远的呢?
利用一只细长的金属筒,让人类第一次看清了月亮女神的真实面貌的便是有着数学家、物理学家、天文学家等众多头衔的科学家伽利略。
1609年5月,伽利略听说一个荷兰眼镜商人,在不经意间制作出来一只幻镜,可以看清远处肉眼看不到的东西,伽利略从而得到启发,他用了几天时间,磨制出一对凸透镜和凹透镜,然后又制作了一个可以滑动的双层金属筒,用凸透镜做物镜,用凹透镜做目镜,这就是我们今天看到的伽利略式望远镜。伽利略小心翼翼地把他的望远镜指向夜空——指向人们心中那个高冷美丽的月亮女神,他把用望远镜观测到的月球描绘下来,在这张天体素描写生图上,月亮不再是光洁如镜的玉盘,而是一个布满大大小小坑洞的荒凉星球,伽利略把那些边缘高耸突出的环状地貌,命名为环形山。
伽利略的发现,给人类社会带来了巨大的震撼,同时也激发了人们登上月球的想象力。月球也是人类研究得最多的星球,从人类第一次登上月球开始,科学家们还在继续揭开月亮神秘的面纱。
文/记者 夏苗 图/由甘肃科技馆提供
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