劍橋插圖天文史 The Cambridge Illustrated History of Astronomy
作者: 麥可.霍斯金 Michael Hoskin
譯者: 江曉原
出版社:如果出版社
出版日期:2008/04/16
人生不相見 動如參與商,就是希臘神話中的獵戶與天蠍。中國古代研究天文學的目的主要是曆法、占卦及氣象。由於中國封建制度維持相當長久,因此擁有全球歷史上最完整的天文記錄。但因為只有觀測紀錄,不求其背景發生原因,未有系統理論上的進展。在本書只有一個在古代天文學章節中一面談到古代中國天文學。
天文學帶動物理學的進步,由蘋果落地,但是月亮不落地,牛頓證明月球移動的力與蘋果向下的力是同一個重力,開啟了天上與地上都可以使用同一個重力公式的牛頓力學。水星進動的觀測值與牛頓力學不合,凸顯廣義相對論的證據之一,加上日全蝕的光線偏折角度的差異,證明廣義相對論的理論有效。
本書先談到史前天文學,很多傳說中的天文台,例如英國巨石陣,實際上祭典的效用大於天文,接者是古代天文學,不管是美洲的文明,或是埃及神廟,都與天文曆法有關聯。接者談到中古時期,最強盛的文化,伊斯蘭,他們對於早期行星的觀察都有紀錄。
科學革命靠典範轉移,由中世紀開始,以托勒密的地心說改為哥白尼的日心說,除了因為符合奧坎剃刀(英語:Occam's Razor, Ockham's Razor),解釋同樣事物,越簡單的理論勝出,科學偏好簡單性。日心說合乎常理,在圍繞地球迴轉的星球模型中,每一個行星週期都是一年,日心說馬上成為靠越近越快,符合一般於地球觀察的繞心旋轉現象。日心說沒有奇怪的週轉圈epicycles軌道。兩者都是幾何學。
馬克思說經濟基礎的「下層建築」會推動著「上層建築」發展,以現在的術語說法是,技術的進步推動天文觀測的發展。中世紀以來,六分儀,印刷術及望眼鏡的發展,開啟了天文觀測的巨大進步,靠者第谷持續二十年的行星觀測,留下了完整的紀錄,這不是重點,後續天文學家克普勒進行理論推演,發展了三大行星定律,這才是推動整個科學革命的重點。牛頓站在巨人的肩膀,發展的重力平方反比定律及三大運動定律。這就是理論與實驗科學互有消長,彼此互補不可偏廢。實驗科學需要理論指導,理論研究需要歸納統計大量資料,大膽假設理論,在理論的基礎上,與觀測實驗結果印證。
牛頓的出現,圓形軌道到橢圓行星軌道,幾何圖形被牛頓力學物理學定律主導的天文學改變,另外一個典範轉移。本書之後的章節一方面是編年史,同時也是以典範交接區分每一個章節,牛頓力學的發展用了完整的一章,除了說明重力影響星體的軌跡之外,也開始說明理論推導對於觀測者的指導地位。接者是不斷的觀察太陽系,經由幾位物理數學界鼎鼎大名的學者,拉普拉斯,貝索,李建德,歐拉,他們的數學能力強,可以計算行星軌道的位置,進而發現與觀察不同。假設了另一個星體的存在,連另一個星球的大小與軌跡都計算出來,天王星與海王星的相繼發現,見證物理與數學在天文上的應用。天文學的典範是太陽系內的觀察紀錄與理論推衍,是這一個世代的任務。
技術進步,越看越遠,開始觀察銀河系,計算銀河系的大小,典範轉移到宇宙觀察,光譜學應用於天文觀察,視星等,絕對星等,太陽黑子的週期。究竟看到的一顆行星或是遠方的銀河系,越來越大的天文望眼鏡出現了,觀察越來越遠,攝影術引入天文觀察中,對於星空有了更多了解,為了要求更多更準確的觀察,天文台越來越高,銀河在南半球,因此跨國的天文台也相繼出現,要了解整個星空及宇宙的結構,藍巨星,百矮星,恆星分類,天文學越來越專業與分工。
進入二十世紀之後,天文學與無線電天文台相繼建立,業餘天文學家因為無法負荷大量的財力需求,慢慢走向另一條路,觀測流星雨,彗星等少見的非固定現象。中子星,脈衝星,黑洞等各種天文現象與理論繼續發展。人類有能力發射衛星去探索太陽系其他星球。哈文太空望眼鏡就是為了避免大氣層的干擾與屏蔽,獲取在地球無法得到的清晰影像。宇宙背景輻射是前期重要的天文發現,歷史正在繼續天文觀測與延續理論發展。
美國於1776年建國,在十九世紀開始慢慢於科學觀察及科學理論中初露頭角。除了發現冥王星,現在被降格為矮行星,湯博。另有發現銀河在擴張的哈伯。均為有名的天文學家,天文學的各種發現與發展也可以看到各國國力的出現,在中世紀後,一般都是義大利的科學家,慢慢轉到英國,法國,德國於十九世紀出頭,偶爾有荷蘭或其他國家的科學家貢獻所得。美國於接近二十世紀初發揮主導地位。
本書的譯者是大陸有名的學者,對於有些星座的名稱反而取用我們熟知的中文名稱,如五車二,昴宿星團,參宿四等。
特色書籍的決定通常與當地環境有關,在都市內可以依照各區域特性選擇不同型態的特色藏書,小港附近有高雄市天文教育館。也許這是當初決定特色收藏的因素之一。
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