自古以来,广博的星空一直对东谈主们有着无限的眩惑力。早在公元前电击 调教,东谈主们就运行不雅测星空。
1973年11月,长沙马王堆三号汉墓出图了一份西汉初年(公元前168年)的帛书,东谈主们称其为《天文阵势杂占》。这份距今2000多年的帛书中,记载了古东谈主绘图的20多种形态互异的彗星。
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《天文阵势杂占》绘图的彗星
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相关者整理的《天文阵势杂占》中出现的29中彗星
2000多年后的今天,东谈主们对于天外的意思意思心并莫得跟着科技发展而减少。科学家们仍然在昼耕夜诵地不雅测、相关着归拢派星空。天外好像一座跟着科技发展,不停“升级调动”的迷宫,总能为东谈主类提供新的未解之谜,眩惑着不同期代的东谈主们握续探索。
黑洞里面是什么样的?
构成天地的暗物资是什么?暗能量又是什么?
“天外”中惟有一个天地吗?
这些新期间的天文谜题不仅是科学家感兴味的相关骨子,仍是广宽科幻电影和演义的题材,也让咱们平淡东谈想法思意思不已。不外科幻电影和演义并莫得解答咱们的一皆疑问,咱们还想知谈科学家们是怎样解释这些问题的。
好意思国物理学锤真金不怕火詹姆斯·特赖菲尔所写的《天外全书:天穹之上丈量天地》,就能解答咱们对于天外的多种疑问。
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咱们先来了解一下《天外全书》的作家——詹姆斯·特赖菲尔。
詹姆斯·特赖菲尔降生于1938年,在斯坦福大学取得了物理学博士学位,相关领域包括粒子物理学、流膂力学、医学物理学和地球科学 。
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詹姆斯不仅从意义论相关,也努力于科普写稿。他出书了20多本书和多篇文章,并广受好评。
2000年,好意思国物理学会授予詹姆斯取得了安德鲁·杰曼特奖,奖励他把物理学和艺术与东谈主文科学相交融;
2007年,该学会又将科学写稿奖颁发给詹姆斯,奖励他在《天文杂志》上发表的文章“天地的前进标的在那里”。
下图是詹姆斯出书的部分著述的英文封面,你找到《天外全书》在哪儿了吗?
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《天外全书》初版出书于2012年,受到弘大读者的爱好。2019年,《天外全书》重新校正整理,出书了第二版。
《天外全书(第二版)》分为太阳系、星河系、天地和天文体表面四部分,集中了对于天外的多种骨子,包括:
星系与星体的树立近况、构成;
天文体的基本表面和职责挨次;
最新的表面预计等。
不外,与其说《天外全书》是一册天文体科普书,不如说它是一册天文体“图册”。
其实,《天外全书》的英文版书名直译成汉文便是“天外图集”。因为这本书使用了用大都彩图为读者展现了广宽星体的委果面庞、星体之间的关衔接构、天文表面图解等信息。
《天外全书》最让东谈主印象深刻的亦然书中的图片。这本书险些每一页都有高清彩图,更有大都图片禁受了对页印刷时势。这本书的印刷和装订工艺,更让这些图片颠簸东谈主心。
高档哑粉纸四色印刷收复了星体的精明光芒;
锁线胶钉的装订工艺,能让咱们把书180度平摊抚玩对页全景大图。
因此,每当我翻看这些大幅对页彩图时,频频嗅觉我不是在翻看一册书,而是翻阅通盘天地。
《天外全书》都有哪些图片呢?
这些图片按骨子,约莫可分为4类:
第一类:实拍图
实拍图由多种专科千里镜和天外探伤仪所拍,展现了星体的委果面庞。这些“天文之眼”不仅能去到更深化的天外,还能看到肉眼看不到的形势。
下图是欧洲航天局罗塞塔号探伤器拍摄的67P/丘留莫夫—格拉西缅科彗星的特写。拍摄时,探伤器距离彗星名义惟有85千米,差未几惟有两个全程马拉松的距离。(全程马拉松为42.195千米)
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为什么专科的开拓能看到肉眼看不到的形势呢?电击 调教
咱们只可用肉眼看见可见光。但光除了可见光外,还有其他后光。比如:红外线、紫外线等。咱们平时用肉眼看到星星,是因为这些星星发出或者反射了可见光。
但要是这些星星发出或者反射的光是不行见光,咱们就无法用肉眼看到。而专科的千里镜不错征集这些后光,帮咱们“看到”这些星体。
这些专科千里镜有:
X射线千里镜:使用在波长比紫外线更短的电磁波。
紫外线千里镜:使用于波长比可见光短的电磁波。
红外线千里镜:使用在比可见光长的电磁波。
次毫米波千里镜:使用在比红外线更长的电磁波。
《天外全书》中的一些相片便是专科千里镜的实拍图。
下图是斯皮策空间千里镜拍摄的螺旋星云的红外图片。
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下图是发出红外线的星云RCW120。
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不外,有些《天外全书》中的实拍图片是“好意思容”之后的恶果。
比如:水星大众拼接图。
天然这幅图并不是原始的实拍相片,但这幅修饰后的图片却可能更接近水星的委果现象。因为这是科学家贬责了大都不雅测数据,整合了22000张图片之后的恶果。这些海量数据让这幅图片的细节更接近委果,比较单张实拍图片合成图片的细节也更为丰富。(见下图)
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第二类:全景图
《天外全书》使用了大都的全页、全景彩图展现星体细节和星系缚构。这些图包括:
北半球和南半球星空图不同季节的星空图;
太阳系各大行星的全景图,以及总计行星附属卫星的全景图;
太阳系以及太阳系生手星系统全景图;
星系的音叉分类图等。
文章空间有限,我及第书中部分图片拍摄如下:
北半球夏秋季节星空图;
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土星全景图和土星的卫星图;
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冥王星实拍全景图;
太阳系的全景图;
太阳系和生手星系统的全景图。
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全景图除了能让咱们全地方地看到星体细节以外,还有什么用呢?
你发现莫得?
上头的终末两张图片,也便是太阳系全景图和太阳系外的全景图,要是是东谈主为拍摄的,那么这个东谈主拍摄时,一定不在地球。这种“非地球视角”便是这些图片的作用。
这些由专科航空开拓在地球以外拍摄的图片,能让咱们跳出习以为常的、以地球为中心的不雅星视角,从天外的角度俯瞰星体和星系,为咱们意志天外提供了全新的念念路。
此外,全景图不仅能让咱们从全新的角度不雅察天外,还能让咱们从更广阔的视角了解天外。
比如:能让咱们一次性看到星河系隔壁的75个星系的哈勃星系分类。
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什么是哈勃星系分类?
天外中有多种星系,天文体家左证视觉上的星系外不雅将星系永诀红不同的种类。星系分类的挨次有好几种,最闻名是由好意思国闻名天文体家爱德温·哈勃1926年提倡的哈勃序列分类法。(你想的没错,哈勃天文千里镜便是用他的名字定名的。)
爱德温·哈勃
这种分类法不管在专科的天文相关领域仍是业余天文体的不雅测中,都是最常用的星系分类法。由于这种分类法中星系的图形透露法很像音叉的体式,是以也称为哈勃音叉分类法。自后,其他科学家又对这种分类法进行了引申。
哈勃星系分类法把大部分的星系分为三类:椭圆星系、透镜星系和螺旋星系,第四类则是看起来体式不规定的不规定星系。
《天外全书》中的图片展现了星河系隔壁,75个星系的哈勃星系分类图。咱们在这一张图中,就能看到星河系隔壁“千姿百态”的星体外型。可谓,“一图打尽星河系表里星系”。
第三类:暗示图
科普书的最大作用是下里巴人地解释科学。是以,揣度科普读物优劣的景色之一是,作家能否把空洞的科学表面用轻视易懂的景色汲引给读者。好的科普书,不错让莫得专科基础的读者应酬看懂。为此,科普书作家不仅要把高妙的专科常识退换为平淡东谈主能看懂的“大口语”,随机还需要给这些“大口语”配上诠释图,便于读者剖判。《天外全书》便是如斯。
《天外全书》莫得把解释科学表面的任务都推给翰墨,也让图片承担了一部分表面解释职责。
比如,解释广义相对论的中心原则之一:质地的存在会使时空诬蔑。
詹姆斯为了让读者看到广义相对论的这两个原则,不仅用翰墨形象地把时空比方成抻开的、打上了表率长方形网格的橡胶薄片,还在书中配了一张大图。
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从这张配图,咱们能看到:
一个大的黄色球压在橡胶薄片上,而薄片上在大球隔壁的格子,不再方清廉洁,而造成了菱形。而小的红色球周围的格子,变形不太显着。
由于球有分量(准确说是质地),是以球压在橡胶薄片上之后,薄片上的格子从长方形造成菱形。
詹姆斯用球压薄片,证及时空(橡胶薄片)是怎样被质地(球)诬蔑了的(长方形造成菱形)。
不外,《天外全书》里最让我认为感触的,却是两张看起来平庸无奇的饼状图。
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第四类:联想图
可能你会问,为什么科普书里会有联想图?联想图不是委果的,有什么颜面呢?
当先,联想图不代表全都凭空。有些联想图依据的不是漫无天空的联想,而是科学表面。
比如:咱们无法从星河系外部俯瞰星河系,只可看到星河系这个巨大旋涡星系的一侧。但咱们通过测量和对其他天体的不雅测,推断出了通盘星河系简直切相貌。
艺术家们据此绘图出了从星河系外部“看到”的星河系全貌。这幅图是星河系近况的委果再现,败浮现了星河系拥堵的中心(中心有着考究的星系核)和太阳系在星河系中的位置。
其次,天然有些联想图的骨子源于联想,但理念却是委果的。
这些联想图天然不一定是委果场景的呈现,但却能把空洞的科学叙述转造成直不雅的视觉图片。通过图片,咱们就能一目了然地剖判科学表面。
比如:有些科学家认为,天地不啻一个,何况不同天地中物理规矩不同。
这些天地是什么样的呢?
艺术家们创作出了有着不同物理规矩的多重天地同期树立的历程。(见下图)
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不外,《天外全书》用丰富的相片汲引天外并不仅仅为了向读者科普天外常识。
詹姆斯还但愿读者约略:
看到太阳系以外,更为广博的天地;
了解到即使是星河系,也仅仅天地中很小的、非中心位置的一个极其平淡的星系;
意志到就连咱们所处的天地都可能是广宽天地中的其中一个;
最终发现东谈主类在有些树立了一百多亿年的星体中,万分轻飘。
你能鄙人图中找到咱们所处的星河系吗?
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