偉大的“望星人”

小丹　王亦楠

當(dāng)人類仰望星空時(shí)，距離通往宇宙奧秘的入口就已經(jīng)越來越近了。

“如果說那個(gè)原始人對宇宙的幾分鐘凝視是看到了一顆寶石，其后你們所謂的整個(gè)人類文明，不過是彎腰去拾它罷了?！?/p>

在科幻作家劉慈欣的短篇小說《朝聞道》中，有這樣一個(gè)情節(jié)：人類制造了有史以來最大的量子對撞機(jī)以尋求解開宇宙最深刻的秘密，而一個(gè)被稱為“排險(xiǎn)者”的外星高級文明及時(shí)制止了人類。他告訴人們?nèi)绻半U(xiǎn)探尋這個(gè)秘密會導(dǎo)致宇宙的毀滅，“排險(xiǎn)者”的職責(zé)就是監(jiān)控宇宙中的智慧生命，當(dāng)有智慧生命企圖解開這個(gè)秘密的時(shí)候，他們就會收到警報(bào)，從而對這種智慧生物重點(diǎn)觀測并在關(guān)鍵的時(shí)刻進(jìn)行制止。當(dāng)人們問“排險(xiǎn)者”人類的警報(bào)是什么時(shí)候響起時(shí)，“排險(xiǎn)者”給出了令人驚訝的答案——不是從普朗克時(shí)代，不是從牛頓時(shí)代，也不是從亞里士多德時(shí)代，而是在37萬年前當(dāng)一名原始人仰望星空并產(chǎn)生了好奇心的時(shí)候，警報(bào)就響起了?！芭烹U(xiǎn)者”說道，當(dāng)生命意識到宇宙奧秘的存在時(shí)，距它最終解開這個(gè)奧秘只有一步之遙了。換句話說，當(dāng)人們對宇宙產(chǎn)生好奇時(shí)，人們就會想盡一切辦法了解宇宙，并在這條道路上永不停止地前進(jìn)下去。

我們并不知道科幻小說中的“望星人”是否真的存在過，但縱觀人類歷史，人們對宇宙的好奇心的確從未衰退過。即使在文明并不太發(fā)達(dá)的古代，也有無數(shù)的“望星人”憑借著對宇宙強(qiáng)烈的好奇心而進(jìn)行著艱難的探索。在人類文明剛剛誕生的時(shí)候，就有了關(guān)于天文觀測的記錄，比如在古巴比倫這個(gè)人類最早的文明發(fā)源地之一，就有了觀測星星的記載。而到了輝煌的古埃及，文化最為繁榮的第三王朝到第六王朝，也是古埃及天文學(xué)最為輝煌的時(shí)期。比如：在埃及吉薩著名的胡夫金字塔北面正中有一入口，從那里走進(jìn)地下宮殿的通道，和地平線恰成30°的傾角，正好對著當(dāng)時(shí)的北極星。而胡夫金字塔底座非常精確的南北方向，也被專家普遍認(rèn)為是在沒有羅盤的情況下使用天文方法測量的。從出土的棺蓋上所畫的星圖可以確定，他們觀測的成果有很多，最大的特征是將赤道附近的星分為36組，每組可能是幾顆星，也可能是一顆星，每組管10天，所以叫旬星。當(dāng)一組星在黎明前恰好升到地平線上時(shí)，就標(biāo)志著這一旬的到來，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的最早的旬星文物屬于第三王朝，也就是公元前27世紀(jì)。

古希臘對于宇宙的描述。

古埃及對天狼星和獵戶座情有獨(dú)鐘，有學(xué)者認(rèn)為，埃及吉薩3座著名金字塔的排列方式、角度都與獵戶座三星一一對應(yīng)，就連3座金字塔的大小也與3顆星星的亮度相互對應(yīng)。而天狼星更是古埃及最為在意也是觀測最多的星體，因?yàn)樗麄兒茉缇桶l(fā)現(xiàn)，一年中當(dāng)天狼星清晨出現(xiàn)在東方地平線上的時(shí)候，尼羅河就開始泛濫。古埃及人根據(jù)對天狼星升起和尼羅河泛濫的周期進(jìn)行了長期觀測，把一年由360日增加為365日，這與如今的太陽年已經(jīng)非常接近了，而在古埃及，人們也是將黎明前天狼星從東方升起定為一年的開始。

古代的中國人也是世界上最早的“望星人”，早在公元前24世紀(jì)的堯帝時(shí)代，就設(shè)立了專職的天文館，專門從事“觀象授時(shí)”的活動。而在公元前14世紀(jì)出土的殷墟甲骨文中，也有豐富的天文現(xiàn)象的記載。人類最早關(guān)于太陽黑子和哈雷彗星的記載也是由古代中國完成的。此外，古代中國還有大量關(guān)于恒星、新星、日食、月食、流星雨等天象的記錄。與其他古文明一樣，古代中國也會用天上的星星來標(biāo)記方位，并據(jù)此來制定相應(yīng)的歷法。

在遙遠(yuǎn)的中美洲，瑪雅人同樣對星空進(jìn)行了大量的觀測，不過他們更鐘情于太陽和金星，對它們活動軌跡的觀測和演算精確到了讓人難以置信的程度：瑪雅歷法中的太陽年比現(xiàn)在測量的數(shù)字僅僅相差了17秒，而對金星會合周期的計(jì)算也精確到了每6000年只差一天。不過，這些古文明之所以觀測星空，一部分原因是好奇心驅(qū)使，而更多的還是為了制定相應(yīng)的歷法以滿足農(nóng)耕時(shí)代的需求，還有一部分原因就是作為統(tǒng)治階級的工具增加其統(tǒng)治的權(quán)威性，而且其中還夾雜著不少神秘主義學(xué)說。雖然這些“望星人”沒有進(jìn)一步地對宇宙的奧秘進(jìn)行探索，但是他們對宇宙的觀測給后來人留下了豐富的遺產(chǎn)。

大部分古文明處于農(nóng)耕文明階段，所以他們觀測星星最重要的目的是制定歷法指導(dǎo)農(nóng)耕，但是在人類文明發(fā)展中，有這樣一群奇怪的“望星人”，這就是古希臘人。古希臘文明位于愛琴海地區(qū)，相對貧瘠的土地讓古希臘沒有走上農(nóng)耕文明的道路，他們的文明有著獨(dú)有的特征：他們對宇宙的觀察和研究，更多的可能只是為了滿足自己的好奇心，探索宇宙的秘密或許是為了求得一個(gè)符合他們理念的解釋。

一開始，古希臘人對宇宙的觀察只是為了將這些現(xiàn)象納入到自己的哲學(xué)體系當(dāng)中，來自米利都的泰勒斯被稱為古希臘第一位自然哲學(xué)家，以他為首的愛奧尼亞學(xué)派就認(rèn)為地球是平的，漂在水上。后續(xù)又演化出一些認(rèn)知：大地漂浮在空氣中；太陽是一塊燒熱的石頭，比希臘大不了多少；月亮、行星也是與地球一樣的，由巖石構(gòu)成，月亮上也有山和居民，月亮發(fā)光是反射太陽光，而月食也是因?yàn)檫\(yùn)行到了地球的陰影里……一名年輕人跟隨泰勒斯學(xué)習(xí)之后創(chuàng)立了自己的學(xué)派，這個(gè)學(xué)派喜歡用數(shù)學(xué)來解釋宇宙中的各種天體現(xiàn)象，這名年輕人就是著名的畢達(dá)哥拉斯，他不光創(chuàng)造了以自己名字命名的著名數(shù)學(xué)定理，還認(rèn)為天上星星的復(fù)雜運(yùn)動其實(shí)是很多簡單運(yùn)動的組合。而畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的學(xué)者菲洛勞斯還提出過“中央火”學(xué)說，他認(rèn)為宇宙的一切都是圍繞著一團(tuán)火進(jìn)行運(yùn)動，這團(tuán)火在宇宙的中心，圍繞它的是太陽、月亮、金木水火土五星、地球和被算成一個(gè)天體的恒星，而太陽本身并不發(fā)光，只是一面巨大的鏡子，反射了“中央火”的光芒。他的這個(gè)學(xué)說對哥白尼的“日心說”也產(chǎn)生了一定的影響。

從柏拉圖開始，天文學(xué)逐漸擺脫了輔助哲學(xué)的任務(wù)，成為了一門獨(dú)立的學(xué)問。柏拉圖認(rèn)為圓周運(yùn)動是最完美的，而整個(gè)宇宙是一個(gè)圓球，球面上的任何一點(diǎn)都是一樣的，而且宇宙也是運(yùn)動的，以一種圓周運(yùn)動為規(guī)律。而柏拉圖的學(xué)生、著名的亞里士多德則提出了“以太學(xué)說”，他認(rèn)為地球上所有物質(zhì)由4種元素構(gòu)成，即土、水、氣、火，而天體則是由第5種元素構(gòu)成的，他稱之為“以太”，認(rèn)為這種物質(zhì)是不生、不滅、永恒的完美物質(zhì)，而勻速圓周運(yùn)動是這種元素所固有的完美運(yùn)動。亞里士多德認(rèn)為，因?yàn)槲覀儠r(shí)時(shí)刻刻正好看到半個(gè)天球，所以地球必然位于宇宙的中心，而月亮則是作為天層的分界，月亮以下是由四元素組成的不完美世界，而月亮以上則是以太構(gòu)成的完美世界，比如彗星這種不完美的天體，肯定是在月亮之下這個(gè)世界的。雖然亞里士多德提出了一些關(guān)于天體的學(xué)說，但他被人記住的主要成就還是在于哲學(xué)層面，而柏拉圖的另一位不那么知名的學(xué)生，則為古希臘天文學(xué)作出了重大的貢獻(xiàn)，他就是歐多克斯。

歐多克斯接受了老師關(guān)于行星必須沿著正圓軌道運(yùn)動的學(xué)說，但是長期對宇宙觀察后，他發(fā)現(xiàn)行星在實(shí)際運(yùn)動中并不是圍繞著圓形軌道勻速運(yùn)動的。不過，為了保全老師柏拉圖的面子，歐多克斯費(fèi)盡心思創(chuàng)造了一套新的星體運(yùn)動系統(tǒng)，在滿足柏拉圖學(xué)說的同時(shí)又能兼顧實(shí)際觀測中的情況，于是他提出了每個(gè)天體的復(fù)雜視運(yùn)動都是由若干個(gè)同心球的勻速圓周運(yùn)動復(fù)合而成的。這是第一次以數(shù)理的方式來解釋天文學(xué)，是“望星人”的一個(gè)重大的進(jìn)步。歐多克斯還是第一個(gè)試圖繪制星圖的希臘人，為了描繪星星的位置，他將天空按經(jīng)度、緯度劃分，后來這個(gè)概念就轉(zhuǎn)移到地球本身的表面上了。

因?yàn)檫@些成就，歐多克斯成為了古希臘最偉大天文學(xué)家的有力競爭者之一，這個(gè)頭銜另一位重量級的競爭者就是喜帕恰斯。提起這個(gè)名字，很多人可能覺得有些陌生，但喜愛天文的人一定聽說過著名的依巴谷衛(wèi)星和《依巴谷星表》，而依巴谷正是喜帕恰斯名字的另一個(gè)音譯。如果說歐多克斯因?yàn)樽饚熢谔煳挠^測上有些束手束腳，那么喜帕恰斯則完全沒有這些束縛。他在完成學(xué)業(yè)之后就來到愛琴海的羅德建立了他的觀象臺，并發(fā)明了許多肉眼觀測天象的儀器，在這里，他正式成為了一名“望星人”，而這些儀器也沿用了1700多年。公元前134年，喜帕恰斯在天蝎座發(fā)現(xiàn)了一顆以前觀測記錄中從未發(fā)現(xiàn)的星星，這件事讓他產(chǎn)生了很大的疑惑。我們現(xiàn)在知道宇宙中會有新星或者超新星爆發(fā)，使得以前肉眼很難觀測到的天體突然間變亮得以被看到，但是在當(dāng)時(shí)，人們認(rèn)為天上的星星是永恒不變的，一顆突然出現(xiàn)的星星讓當(dāng)時(shí)的所有學(xué)說都無法解釋。于是，喜帕恰斯決定繪制一份標(biāo)記1000多顆亮星連續(xù)位置的準(zhǔn)確星圖，讓以后的“望星人”不再遭遇類似的困難。于是，他花費(fèi)多年的時(shí)間，繪制出第一幅準(zhǔn)確的星圖。這幅星圖的位置比前輩們所繪制的星圖都要精準(zhǔn)，為后來的“望星人”創(chuàng)造了一個(gè)巨大的寶庫。

在喜帕恰斯繪制星圖的過程當(dāng)中，還誕生了許多“副產(chǎn)品”，比如他首次運(yùn)用了經(jīng)緯度來標(biāo)記星星的具體位置，從此，經(jīng)緯度變成了地圖上“井井有條”的坐標(biāo)格，并一直沿用到今天。他還發(fā)現(xiàn)全部恒星從西向東存在均勻的移動，他只能這樣解釋：這意味著春分和秋分每年都要稍微提前一點(diǎn)，形成一個(gè)大循環(huán)，這個(gè)現(xiàn)象被稱為“歲差”，而喜帕恰斯是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)歲差現(xiàn)象的人，不過，歲差的原理直到1000多年后的牛頓的時(shí)代才被解決。他還是第一個(gè)根據(jù)星星的亮度為其劃分等級的人，他將空中最亮的20顆星星稱為“一等星”，然后以光亮度依次遞減為二、三、四、五等，第六等星則剛剛能用肉眼觀察到，這種排列體系一直保持到今天。

托勒密繪制的星圖和天球。

遺憾的是，喜帕恰斯生命的絕大多數(shù)時(shí)間都用來觀測和計(jì)算，并沒有留下屬于他自己的著作，幸好，后來有一位同樣偉大的天文學(xué)家，將他的研究成果進(jìn)一步精煉和發(fā)揮，寫出了一部古希臘天文學(xué)的集大成之作，這位天文學(xué)家就是托勒密，而他的著作，就是著名的《天文學(xué)大成》。在這本著作中，描述出一個(gè)以地球?yàn)橹行?、天體進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)動的宇宙模型，這就是在以后的千年之間一直被人們奉為圭臬的“地心說”。

對于當(dāng)時(shí)人類文明的發(fā)展水平而言，托勒密的地心說已經(jīng)是一個(gè)非常完美的宇宙理論了，這也是地心說在1000多年的時(shí)間里都難以被撼動的原因。直到大航海時(shí)代人們對天文觀測的精度要求變得越來越高，地心說才逐漸被哥白尼的日心說取代。托勒密可以說是古希臘天文學(xué)最后的輝煌，直到偉大的伽利略打開了現(xiàn)代科學(xué)的大門，借助望遠(yuǎn)鏡，“望星人”們站到了新的高度仰望星空。

隨著人類文明的飛速進(jìn)步，人們對宇宙的了解也越來越深，開普勒、牛頓、愛因斯坦等偉大的科學(xué)家都在不遺余力地向人們描繪宇宙到底是什么樣子：從萬有引力到廣義相對論，從黑洞到暗物質(zhì)，從大爆炸理論到大一統(tǒng)模型……如今人們回看古代對于宇宙的研究、回看地心說，可能會覺得它們可笑，但正是因?yàn)檫@些“望星人”的不斷探索，人們對宇宙的認(rèn)知才能一步一步地走到今天。如今，人們對宇宙的探索和認(rèn)識仍只是冰山一角，也許在幾百年之后，后人看今天的某些理論會像我們看地心說一樣覺得可笑，但人們永遠(yuǎn)會記得，正是因?yàn)槊恳粋€(gè)時(shí)代的“望星人”對宇宙的無盡好奇和探索，才會帶來如今大眾腦海中對宇宙更深的認(rèn)識。

（責(zé)編：昭陽）