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中国科技馆里的“宇宙探索之路 ”

来源:科普时报 作者: 2017年11月09日 15:59
[导读] 

□ 隗京花

    在中国科技馆二层“探索与发现”展厅的主通道上,以时间为线索,以人类认识宇宙的几次大飞跃为依托,以通道两旁的六尊雕塑与地面世纪标注相配合的形式,展示了人类认识宇宙过程中不朽的探索精神。

 

仰望苍穹,浩瀚无际,从人类诞生之日起,我们的祖先便开始了对宇宙的不懈探索。从古老瑰丽的神话传说到统治了人类千年之久的“地心说”,再到“日心说”的提出,天文学家们一次次勇敢地挑战固有的权威观念,冲破宗教的束缚。直到17世纪,牛顿发现万有引力定律,开启了经典天文学的崭新时代。20世纪,爱因斯坦的“广义相对论”、伽莫夫的“宇宙大爆炸”理论、古思的“宇宙暴胀”学说向我们揭示了茫茫宇宙的起源之谜。让我们随着时间的流动,感受人类在探索宇宙过程中的不朽精神吧!

15世纪之前——“地心说”。在公元15世纪前的2000年间,人类对宇宙的了解,基于好奇与憧憬,故仅止于现象的观察,科学的概念尚未成形,观察的结论大都以哲学的论述方式呈现,并予以包装支持宗教的观点。公元2世纪,古希腊的托勒密提出了“地心说”,并建立了完整的“地心说”模型。他认为地球是宇宙的中心,其他的星体都是围绕地球运行。“地心说”理论的提出,可以解释在当时观测条件下的所有天文现象,而被广泛认同。同时,由于“地心说”符合上帝创世和造人的教义,在中世纪受到了处于统治地位的教会竭力支持,一直到15世纪仍然是统治着西方世界观的“正统理论”。

16世纪——“日心说”。在16世纪前,基督教垄断了地心说的解释权,但初萌芽的科学种子突破了它的束缚,以勇气与挑战的精神,提出明确的质疑。1543年,哥白尼发表了《天体运行论》,首次系统地提出了日心体系,认为地球不是宇宙中心,而是一颗普通的行星,太阳才是宇宙中心,行星运动的一年周期是地球每年绕太阳公转一周的反映。哥白尼的日心体系真实揭示了太阳系的结构,把被地心说颠倒了1000多年的日地关系颠倒了过来,从此,天文学从神学中解放出来,成为近代天文学诞生的标志。

17世纪——“万有引力”。哥白尼的日心说开启了科学的大门,许多的科学家们相继投入了对宇宙的研究,再加上望远镜的发明,提供了更方便的研究工具,促使当时代提出了许多宇宙相关的理论。1687年,牛顿提出了集众家大成的万有引力学说,为研究天体运动提供了精确的力学方法和有效工具,奠定了天体力学的基础,哈雷彗星的回归和海王星的发现显示出万有引力定律的威力。

18世纪——“太阳系起源”。我们的太阳系起源于一个巨大的、炽热的,而且缓慢旋转着的原始星云。康德-拉普拉斯星云假说冲破了形而上学自然观的框框,摆脱了宇宙不变论的束缚,提出了宇宙发展论,起到了解放思想的作用。恩格斯认为,这是从哥白尼以来天文学取得的最大进步。

19世纪——“天体物理学”。19世纪中叶,三种物理方法——分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究以后,对天体的结构、化学组成、物理状态的研究形成了完整的科学体系,天体物理学开始成为天文学的一个独立的分支学科。从此人们得以逐步深入地认识天体的物理本质。天体物理学的诞生和发展,使天文观测和研究不断出现新成果和新发现,促使人们对天体的认识由表面深入到本质。

20世纪——“宇宙大爆炸”。20世纪20年代,天文学家根据深空观测发现并确认我们的宇宙既不是永恒的和宁静的,也不是无限的和无始无终的,而是动态的、演化的和膨胀扩大的。根据膨胀的速率回溯,推测出我们的宇宙起源于一次“大爆炸”。大爆炸理论勾画出了宇宙演化史,使人类对宇宙的认识又迈出了新的一步。

然而,茫茫宇宙,依旧蕴藏着无数可能,还有太多的奥秘等待着我们去逐一开启。

(作者系中国科技馆副馆长)

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[责任编辑:kb104]
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