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第29章 天文历法篇(1)

宇宙的由来

宇宙源于150亿年前,包括地球及其他一切天体的无限空间。

20世纪初,爱因斯坦完成广义相对论时,指出宇宙可能会发生膨胀。后来,科学家们发现,远方的星系正在以极高的速度远离银河系。这说明宇宙正在不断地膨胀,从而证实了爱因斯坦的推测。此外,人们还发现宇宙到处充满着3度K的杂音电波,这证明宇宙曾经是一个超高温、高密度的大火球。

基于以上事实,科学家提出了“宇宙大爆炸”理论,对宇宙的形成进行解释。根据这个理论推算,宇宙诞生于150亿年以前。刚诞生的宇宙是一个极其微小的世界,但它却有着极高的温度和密度。后来由于物质的温度和密度急剧下降,这个“宇宙之卵”以爆炸性的速度猛烈爆炸。

在“大爆炸”中,诞生了各种元素和支配它们运动的力,所以形成了星球和银河。只在一瞬间,“宇宙之卵”便进化成为“成年”的宇宙。

宇宙大爆炸理论认为,宇宙是从既无空间也无时间的“虚无”之中,以惊人的速度瞬间诞生的。而且,宇宙总是周而复始地从诞生到消亡,再诞生,再消亡。

地球的由来

据科学家的推算,地球大约有40多亿年的历史。

地球是由星云分化而来的。一开始,它只是一些宇宙固体微粒的聚合体。在运动的过程中,它不断吸附四周的宇宙微粒,最后才凝聚成一个球体。原始地球是一个冷冰冰的坚硬球体,在它的四周,弥漫着氮、二氧化碳、甲烷、氨等气体。

在构成原始地球的物质中,有许多放射性物质。在衰变过程中,它们释放出大量热量。随着热量的不断积累,地球内部的温度渐渐增高,坚硬的地球慢慢变得柔软。随着运动的作用,在地球内部便产生了复杂的圈层分化运动。

在地球重力的作用下,氧、铝、镁等比较轻的物质浮到地球的表面上来,铁、镍等比较重的物质慢慢下沉到地心部分去了。最后,在地球内部形成了明显的层次,这就是现在的地壳、地幔和地核。

根据大陆漂移学说,在几亿年前,地球上的海陆分布同现在是不一样的。大约在两亿多年前,地球上的各个大陆基本上连在一起,人们称之为泛大陆。此外,还有一个泛大洋,也就是古太平洋。到了距今1亿8000万年的时候,泛大陆产生分离,逐渐漂移,形成了五大洲四大洋。

月亮的由来

关于月亮的起源有多种说法。概括起来有下面几种:

1.分裂说。

有人认为月亮源于地球的分裂。在地球形成过程中,当它还处在熔融状态时,在高速自转的离心力及太阳潮汐的作用下,从赤道位置分离出一大块物质,冷却后就形成了月球。

2.行星说。

有人认为月亮是被地球俘获的小行星。月球本来是一个绕太阳公转的小行星,大约在30至40亿年前,因为靠近地球,被地球引力俘获,所以成为地球的一颗卫星。

3.太阳星云说。

有人认为月球源于太阳星云。太阳星云将两个较大星团作为中心,凝聚其他云状物质,便形成了地球和月球两星球。因月球小,就在地球引力下绕地球公转。

4.碰撞论。

有人认为地球碰撞了一个小星球。地球是先存在的一个星球,后来,一个星球以每秒11公里的速度成斜角碰撞了地球,从而抛出许多雾化岩石物质围绕地球旋转,后来,这些雾化物逐渐凝聚成了月球。

金星名称的由来

在中国古代,人们将金星称为“太白”。当它在早晨出现时,人们称它为“启明星”,意思是东方欲晓、开启光明。当它在晚上出现时,又称它为“长庚”,意思是暮色降临,长夜将至。

现在,全世界都称金星为Venus,译为维纳斯,乃是罗马神话中爱神的名字。爱神维纳斯的美貌与金星的晶莹非常相配。称它为“金星”,是因为有人认为它是由金银组成的。近年的天文考查证实了这一点,金星上的确富含矿藏。

木星名称的由来

在西方,木星被认为是主神丘比特(Jupiter)的化身,也就是希腊神话中的主神宙斯(Zeus)。天文学家用Zeus的第一个字母Z的花体写法,作为它的代表符号。中国古代叫它“岁星”,是因为人们正好用它来定岁纪年,它绕太阳一周正好是12年,与天干纪年法相吻合。

木星是一颗体积和质量都特别巨大的行星。它的体积是地球的1300多倍,质量则是其余八大行星加在一起的2.5倍。

水星名称的由来

水星总是在太阳附近出没,从地球上看,它与太阳的角距不超过一辰(古代把一周天分为12辰)。所以,中国古代管水星叫“辰星”。

水星有时在黎明出现,有时在黄昏出现,这使得古代人以为这是两颗不同的星。早期的希腊人,在薄雾中见到水星就称之为墨丘利(Mercury),在清晨时见到水星则称之为阿波罗。古印度人称它为罗利纳亚和佛陀,古埃及人称它为何鲁斯的塞特。它们仿佛是太阳神的两个侍卫。

现在,水星的众多名字多已废弃,大家都称水星为墨丘利了。“墨丘利”本来是罗马神话中为众神传递消息和信件的使者,脚上生长着一对翅膀。这个名称,与水星行动之敏捷非常相称。

火星名称的由来

火星是人们用肉眼所能看见的最亮的星。

因为火星色调暗红,使人想起象征战争的铁与血,所以西方人称它为马尔斯。马尔斯,是希腊神话中战神的名字。在天文学中,火星的代表符号是一种武器——矛。中国古代将火星称做“荧惑”,是由于它色红而荧荧似火,加之其亮度常变,行踪不定,因而令人迷惑。

土星名称的由来

古代西方人看到土星行动迟缓,就以为它象征着时间的流逝和命运的变幻,便以罗马神话中的萨都思(saturn)神为它命名,象征时间的流逝不会给人们带来任何好处。

土星的符号是一把大镰,它既象征时间,又象征农业。在中国古代,人们认为土星每28年运动一周天,好像每年“坐镇28宿之一”,于是便称它为“镇星”。

天王星名称的由来

1781年,英国人威廉·赫歇耳在太阳系中发现了一颗新行星。他想把它称做“乔治星”,以报答英王乔治三世对他的支持和资助。另有一些天文学家则主张把新行星命名为“赫歇耳”,以表示对发现者的敬意。

但这两种提案均遭否决,人们采纳了柏林天文台台长波得的建议:遵守以神话人物命名行星的传统,用天神乌拉纳斯(uranus)命名它。中文译作天王星,天王星的符号是一颗星上面写着一个“H”,这是发现者赫歇耳名字的第一个字母。

冥王星名称的由来

1930年,美国天文学家汤博发现了一颗新星。这一新闻,在1929年3月24日英国所有报刊上都作为头版头条进行报道,并征求命名。

当时正在教会读书的11岁的名叫威尼什衣·贝尔娜的英国小姑娘提出,用地府中的“冥王”来命名新行星,结果被选中。为什么她的建议能被采纳呢?因为该行星处于遥远的黑暗中,那儿仿佛是冥国的所在地,故用冥王普鲁托(Pluto)命名。

卫星一词的由来

卫星的英文是Satellite,这个词起源于拉丁文,在不同的时代,它的含义完全不同。

这个词最早产生于罗马。当时,没在卫队的护卫,显贵们就不敢在罗马城的大街上行走。这些卫队被称为Satellites。

中世纪时期,统治者用Satellite来称呼私人卫士。有一次,科学家们发现了一颗新的围绕着木星旋转的陌生星体。当乔纳斯·凯伯勒(JohannesKepler)得知这个消息时,就联想到帝王的卫士。后来伽利略又发现围绕着行星转的二级行星,就像卫士或朝臣围绕着帝王转那样。

到了1611年,凯伯勒就称呼这些二级行星为Satellites,很快Satellite这个词就被用来称呼所有围绕着某一主星体旋转的星体。

人造卫星的由来

1957年10月4日,世界上第一颗人造卫星诞生于苏联。它是由科学家科罗寥夫主持设计的。

科罗寥夫25岁时,就编写、出版了《火箭发动机》一书。26岁时,他参与设计成功了苏联第一枚液体火箭。27岁时,他又出版了《火箭飞行》。29岁时,他和别人一起成功设计了苏联第一代喷气式飞机。

1957年10月4日,科罗寥夫大胆决策,采用捆绑式火箭,将世界上第一颗人造卫星送上了湛蓝的天空,从此开创了人造卫星的太空时代。这颗人造卫星名叫人造地球卫星1号,它在天空中运行92天,绕地球约1400圈,行程6000万公里,于1958年1月4日陨落。

历法的由来

在古巴比伦,有人曾制定一种历法。这种历法规定一年有12个月,有的月份29天,有的月份30天。这种历法的一年比实际的一年(地球绕太阳一周的时间)要短好几天,其误差使得20年后寒冷的冬季就挪到10月中旬。为了纠正这种误差,人们每隔几年增加一个月,即闰月。巴比伦历法与我国的阴历十分类似。

在古罗马时期,恺撒决定建立新历法。他接受天文学家的建议,认定一年有365.25天。为避开小数,他规定一年有365天,每隔四年增加一天。他把1年分为12个月,5个月31天,7个月30天。由于恺撒用自己的名字给7月命名(July),因此从2月份移走一天给7月。这是因为当时的人们认为奇数是幸运的数。这种历法被称为儒略历。

恺撒死后,奥古斯都执政,他用自己的名字给8月命名(August),于是又从2月移出1天给8月,2月就只剩下28天了。

儒略历一共用了1600年。由于1年的时间实际为365天5小时48分46秒,不是365.25天,每一个闰年就多了44分56秒。因此,1600年的积累误差竟有10天之多。

1582年格里高利教皇决定取消11天,并将历法修改得更精确一些。他请天文学家做出了如下规定:如果年代数能被4整除但又能被100整除就不是闰年;如果能被100整除但又能被400整除就是闰年。这一规定使得3000年误差只有一天,至今我们沿用的公历仍然遵循这个规定。

阳历的由来

阳历又被称为格里高利历、公历。它的产生,与欧洲基督教的发展有着直接的关系。

根据《福音书》的传说,耶稣被钉死在十字架上三日后复活,恰恰是在春天。早期基督教徒庆祝复活节的日子曾因地而易,相当混乱。直到公元325年,在尼其亚第一次欧洲宗教会议上,才最后解决了这个问题,规定复活节为过春分月圆后的第一个星期日。

当时人们用的是儒略历。很多年过去了,春分慢慢地靠近冬天了。为了使复活节回到春天,罗马教皇格里高利十三世根据意大利天文学家利里奥在1576年提出的方案,开始修改儒略历。修改后的儒略历称为格里高利历,又称阳历、公历。

格里高利历不仅解决了复活节与天时不合的问题,而且具有很高的精确度。儒略历测量地球绕太阳一周需365.25天,而阳历为365.2422天,很明显,后者要比前者精确得多。于是,阳历陆续为全世界各国所接受,并流行于全世界。其实,我国南宋时(1199年)的“统天历”中,就采用了一年365.2422天的算法,比阳历早380多年。

阴历的由来

在辛亥革命以前,中国通行的历法是阴历,又称“农历”。

我国的阴历主要以朔望月作为标准。它以月亮的一次圆缺循环为一个月,一年有12个月,大月30天,小月29天,全年共354天或355天。这比一个回归年少了10天零21小时。于是就设置“闰月”,规定每隔2至3年加一闰月来调整节令。这样,闰年就变成了13个月。

可以看出,我国的阴历也以阳历回忆年作为参考标准,并不是那种完全根据月亮盈缺变化的周期来制定的纯粹阴历,而是阴阳合历。这种历法,非常有利于农业生产。

皇历的由来

民间如果办红白喜事,选择黄道吉日,总要查一查皇历。那么什么是皇历呢?

皇历本是一种历书,最早产生于唐肃宗永贞元年(公元805年),其用途是记载皇帝一日的言行举止。称其为“皇历”,则始于宋太宗时期。

那时候,宋太宗有个不成文的规定:每年到了岁末,他就给文武百官每人一本历书。历书里刻有农历日期节令,以及耕作、种植等方面的知识。由于历书是皇帝所送,大家都管它叫“皇历”。

万年历的由来

人们常用“万年历”这个词。那么万年历是怎么来的呢?

相传,商朝时,有个名叫万年的青年。他看到当时节令很乱,就想把节令定准,但始终找不到计算时间的方法。有一次,他受树影移动的启发,设计出测日影计天时的晷仪,计算出一天的时间。又一次,他受山崖滴泉的启发,制作出一个五层漏壶,来计算时间。

万年带着日晷和漏壶去见商王祖乙,讲清日月运行的道理。祖乙听后龙颜大悦,把万年留下,希望他能创建历法,为天下百姓造福。

万年经过长期观察,精心推算,制定出了准确的太阳历。当他把太阳历呈奉给继任的国王时,已是满面银须。国王为纪念万年的功绩,就将太阳历命名为“万年历”。

正月的由来

农历一月,往往被人们称作“正月”。那么,“正月”是从何而来的呢?

在我国历朝历代,以哪个月为一年的第一个月,是各不相同的。

夏朝以一月为一年的第一个月,商朝以十二月为一年的第一个月,周朝又以十一月为一年的第一个月。这些朝代,每改正一次月份次序,就称改正的第一个月为“正月”。

一年的第一个月,为什么叫做正月呢?据春秋时期《春王正月》上说:“正月为一月,人君即位,欲其常居道,故月称正也。”意思是:古代帝王,接受百官朝拜的时间是每年的头一个月,为了表示庄重,就把新年的第一个月叫做正月。

到了秦朝,因秦始皇名嬴政,为了避讳,规定把正字读“征”。正(征)月的叫法,一直沿用到今天。

闰月的由来

如果你常翻日历,你会发现阴历上总是出现闰月。闰月是怎么来的呢?

气候由冷到热,再由热到冷,这个周期就是一个回归年。在这个回归年内,月亮的圆缺变化会发生12次。所以,阴历的一年分成12个月,共有354天或355天。例如丙申年(1956年)就是354天(6个大月,6个小月),戊戌年(1958年)是355天(7个大月,5个小月)。阴历一年是354天的时候,比回归年短11天多,一年是355天的时候,比回归年短10天多。

这样三年不是就要短30多天吗?为了适应气候冷热的周期,就要增添一个月。这个额外增加的月就叫闰月。有闰月的阴历年是383天或384天,如乙未年(1955年)就是384天(7个大月,6个小月),丁酉年(1957年)是385天(6个大月,7个小月)。

但是每三年增添一个闰月,并不能完全解决问题。因为阴历每三年比回归年短33天左右,而增添一个闰月只是增添了29天或30天,仍短3天左右,为此,我国劳动人民很早就采用了“19年7闰”的方法,就是每19年中,有7个闰月。如此一来,19个阴历年和19个阳历年只有2个小时之差。

旬的由来

旬,是从古时候遗留下来的。