文档介绍：穿越时空
前言
一个多世纪以来,皇家科学院每年都要邀请一些科学工作者在圣诞节
期间做一些内容为“少年儿童能接受”的科学讲座。实际上这种说法很模
糊,它意味着听众将是求知欲强而爱挑剔的人,内容要老少皆宜,适合从
岁到岁不同年龄人的口味,知识面既要考虑到无知学童,又要考虑到
博学的自然科学教授和皇家协会的前辈同仁。他们都希望讲座中有使他们
感兴趣的东西。
本书的内容包括我有幸应邀在~ 年圣诞节期间做的一些讲
座,并在某些地方充实了一些在其他较为郑重的场合讲过的内容,包括在
皇家科学院和其他场合讲过的内容。
非常感谢各方给予的宝贵支持和帮助,并对此表示深深的谢意。我要
特别感谢希思勋爵,感谢他授权从《希腊天文学》一书和其他著作中
引用大量材料。同时我要对许多研究所、出版社和个人表示谢意,感谢他
们借给我底片、照片、资料等,感谢他们允许我在书中加以引用——书中
专有详细清单,向插图的提供者鸣谢。最后更要感谢托马斯·希思勋爵和
我的妹妹杰拉尔德·金斯校阅本书,对剑桥大学出版社的工作人员在刊印
本书过程中一贯的认真负责精神表示敬意。
詹姆士·金斯
杜金鸡
年月
地球从一大团炽热的气体开始其一生,于亿年前开始冷却并收
缩,于是有了高山、河流。沧海桑田,它的表层藏匿着生命演变的全部历
史。
第一章地球
当今的人们爱活动,凡是能外出旅游的人都尽量出游。有些幸运者可
能已去过欧洲之外的地方旅游(甚至周游过世界),欣赏过各地风光美景。
好,现在我们则开始进行一次别开生面的、有史以来最漫长的旅游——在
空间遨游。我们漫游(或者假装漫游)太空时,我们的地球看上去就像太
阳光线中的一粒尘埃;整个宇宙的历史是如此久远,使我们感到人类的历
史简直发生在钟表的“滴答”之间。而一个人的一生,不过转瞬而已。
当我们穿越太空时,我们要设法描绘一幅现在宇宙的图画——浩瀚无
边,令人难以置信;空旷寂寥,使人颤栗。在那极端的沉寂中,我们难得
有机会碰上冰冷的、毫无生气的物质的微小颗粒;在更罕见的情况下,会
遇上熊熊燃烧的气态的球——我们称之为恒星,——只有这些景象聊以慰
藉我们感到孤独、荒凉的心灵。大多数恒星在太空中独来独往,但是我们
也会时而遇上个被行星家族环绕的恒星,它得用自己的光和热使那些行星
光明、温暖。然而,这些星体很少有像我们的地球这样,它们中的绝大多
数跟地球是截然不同的,我们无法描绘它们的景致,也无法想像它们的物
理条件。
当我们在时空漫游时,我们将把瞬间画面延伸,像电影胶片一样,不
仅展现宇宙的现在,而且还展现宇宙的过去和未来。我们将把天空看成是
万年前的、亿年前的,甚至是万亿年前的。我们将观看广袤的星空。
星星的数量之多就像沙滩上的沙粒,它们在那里诞生、成长直至死亡,就
像一场大戏里的一个微不足道的情节。我们将观察一颗不起眼的沙粒——
太阳——在混沌初开之际的大动荡中破碎成小块,最后在其周围形成了一
家子行星。我们将观察这个家族中的较小者——地球。在开天辟地之初,
我们的地球是个高温的气态球,逐渐冷却,最后终于成为适于生命繁衍的
摇篮。我们将看到生命的诞生。人类出现后占据着空间一席之地,他们瞪
着惊恐的双眼,看着这个孕育其生命的陌生世界,繁衍生息;他们怀着莫
名其妙、或许是迫不及待的心情战战兢兢地注视着未来。
在我们动身作漫长的旅行之前,让我们先关注一下我们在这个空间的
家园——地球,从中我们能获得大量知识。这对我们的旅行将大有益处。
我们知道,地球是球形的,我们可通过周游世界时标出我们的足迹以了解
这一点,也可以通过观察船越过海平面时的情景了解这一点,还可以通过
观察月食时地球在月球上的影子的形状来判明这一点。听起来,做到这一
切似乎轻而易举。殊不知人类在这个地球上住了几十万年之后,才有了足
够的智慧懂得这些道理。时至今日,仍然有人在错误的思想影响下,认为
大地是平的。古希腊人,包括荷马人,认为大地是平的,像个圆盘。那些
海洋绕着圆形大地流动。他们认为海洋都是些河流。天空是圆穹,像个盘
子盖在盘子上那样罩在大地上。公元前年左右出生的毕达哥拉斯可能
是第一个认为大地是球形的人。
我们还知道地球在旋转。日复一日,夜复一夜,我们总看到太阳、月
亮和星星从东方升起,缓缓地漂过天空,在西方落下。自从人类有了智慧
曙光以后,想必已经注意到这一现象。只要人类认为大地是平的,那就很
容易把天空想像成一个大圆穹顶绕着大地转,而不会想像成大地在大圆穹
顶下面旋转。毕达哥拉斯虽然认为地球是球形的,并在宇宙中漂浮着,但
他也没有想到地球会在星空之下旋转。他认为地球是宇宙的中心,是静止
的,那些日月星辰都附在那个大天