人类对宇宙的认识历史

从人类开始对那片遥远的苍穹产生兴趣,到如今的航天事业大发展,人类对宇宙的认识大致经历了几个阶段?

中国古代天文中有丰富的关于宇宙结构的设想。远在人类社会的早期,中国古代就逐渐形成“天圆如张盖,地方如棋局”的朴素的直观见解。到了3000年前的西周时代,又逐渐形成了“盖天说”。盖天说认为,大地不是平整方形,而是拱形,天空如一个斗笠,大地犹如一个倒扣的盘子。战国时代的尸佼在《尸子》一书中对宇宙概念明确写到“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”意思是:宇表示东南西北上下六个方向,即表示空间。宙表示过去、现在和将来,即表示时间。东汉著名天文学家张衡在《浑天仪图注》一书中载有:“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小,天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。”这里描述的是浑天说。这个学说最大成就是肯定了大地是球形的,同时大地是悬在空间的球体。

古代各民族都有自己对宇宙的认识和想象。它们带有深刻的民族特点。比如,古代埃及人认为大地是漂浮在水上的;古希腊人则认为大地下有支柱支撑着;古印度想象大地是驮在大象背上的;……。公元2世纪,古希腊天文学家托勒密在总结前人对宇宙认识的基础上,提出“地球中心说”的宇宙模式。1543年,波兰天文学家哥白尼又建立了“太阳中心说”的宇宙模式。到17世纪,牛顿的万有引力定律,奠定了经典的宇宙学基础。以上这些宇宙观基本上只是局限于太阳系范围,还称不上宇宙结构。

进入20世纪以来,由于人类科学技术的飞速发展,天文观测手段出现一次又一次的革命性的进展,观测到了上百亿光年的宇宙空间,了解到天体的上百亿年的时间演化。天文学家们对这样的大尺度空间和悠久的时间里的物质演变产生了浓厚的兴趣。如何解释已观测到的许许多多客观事实,如何利用现代物理学对这许许多多观测事实给予科学的说明?这些就是现代宇宙学的任务,它是天文学中的一个分支。也就是说,现代宇宙学从整体上研究大尺度的时空性质,物质运动的规律。它是当代天文学中最活跃的前沿阵地之一。现代宇宙学的最大特征是必须尊重观测到的客观事实,不能凭想象。而且必须能在理论物理学的基础上给予科学的说明。它涉及到恒星的起源和演化,星系的起源和演化,元素的起源和演化等多方面的基础理论问题。人们最想知道的是:宇宙是什么样子呢?宇宙有多大?宇宙的结构如何?宇宙有没有诞生之日和终结之时?

20世纪以来,天文学家们建立起多种宇宙模型。概括起来主要有两大派别:一类叫稳恒态宇宙模型,它认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质是不随时间变化的,稳恒不变。不仅在空间上是均匀的,各向同性的,而且在时间上也是稳定的。这是1948年英国天文学家邦迪(Hermann Bondi;)等人提出的;另一类叫演化态模型,它认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质是随时间在变化的。这是1922年,苏联数学家弗里德曼(Friedmann)在解爱因斯坦引力场方程时得到的。在众多的宇宙模型中,目前影响较大的是热大爆炸宇宙学说。

热大爆炸宇宙学认为,大约在150亿年前,在一个致密炽热的奇点发生了惊人的热大爆炸。这场爆炸后,形成迅速的膨胀,逐渐形成了我们今日可见的宇宙。这就告诉我们,不仅宇宙间的万物在演化,大尺度的宇宙本身也是演化的主体。那么,现在有没有观测到的事实来支持这个观点呢?上面介绍的有关星系的红移现象和哈勃定律等,都支持了宇宙还在膨胀之中的论点。另外,20世纪60年代天文学中的四大发现之一的微波背景辐射认为,星空背景普遍存在着2.7K微波背景辐射,这种辐射在天空中是各向同性的。这同由理论预言的热大爆炸遗留下的余热相符,有利地支持了大爆炸宇宙学的观点。但是,热大爆炸宇宙学也有些根本性问题没解决。如大爆炸前的宇宙是什么样,大爆炸是怎么引起的、宇宙的膨胀未来是什么结局?……。关于宇宙的问题虽然没有解决,但是,我们可以看到两个伟大的事实:一、人是宇宙物质演化的结果。而人的思维又反过来认识宇宙间的万物,充分体现了人的智慧和力量的伟大;二、人类对宇宙的认识,特别是近几十年来在观测事实和理论分析中都有巨大的飞跃,它预示着未来会有突破性的伟大成就,这是人类社会和科学发展的规律,我们每个人都不是局外人。
探 索 宇 宙 的 奥 秘
当人类还处于原始社会时期,就注意到天象与周围环境的变化关系,日升日落,月缺月圆,寒来暑往,斗转星移,形成了人们最初的日、月、季节、年的时间概念,并由此开始了对天的观测,专门观测天空的场所——天文台和各种观测仪器也随之建立和发明。从古老的观天遗址到现代的天文台,从最初的目视观测到现在巨大的光学天文望远镜和射电天线阵,这期间经历了几千年的漫长历程。伴随着天文观测工具的发明和不断改进,以天文观测为基础的古老天文学,得到了飞速的发展。用现代科学技术装备起来的现代天文台和太空探测器,为人类打开了一个个崭新的宇宙窗口,借助于这些现代化的观测工具,人类正在探索茫茫宇宙的奥秘。
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第1个回答  2013-04-14
十六十七世纪天文学

从十六世纪哥白尼的革命开始,天文学逐步的摆脱了宗教的束缚, 开始形成一门近代科学。它从主要单纯描述天体位置和运动的古典方位天文学、天体测量学,向着寻求这种机械运动的内在规律及其力学原因的天体力学发展。

在中世纪的黑夜之后,天文学在欧洲以意想不到的力量一下子重新兴起,并且以神奇的速度发展起来。从十字军远征以来,由中世纪市民等级所创立的工业生产和商业获得了巨大的发展。商品经济的发展导致远洋航行的发达。为此,人们迫切需要天文仪器,需要精密的恒星、行星的星表 ,当然也需要发明测定经纬度的方法。这就为天文学的发展提供了巨大的推动力。而冶金、机械制造等生产部门的发展,印刷术的传播,则为天文学的发展提供了物质条件。

随着生产的发展,资本主义生产关系在欧洲封建社会内部逐渐形成和发展起来。和资产阶级的经济、政治利益相适应,十四、十五世纪以来,欧洲文化上也出现了新的运动。它的主要内容就是人文主义思想:反对中世纪的神学世界观,摆脱教会对人们的思想束缚,冲破各种神学的或经院哲学的传统教条。这个以文艺复兴为名的运动开创了欧洲文化和思想发展的一个重要时期。

由于亚里士多德多与托勒密的地心体系成为中世纪神学世界观的一个支柱,天文学的发展却证明这个地心体系的破绽越来越多。于是,天文学就成为冲破神学束缚的一个突破口。文艺复兴的思想解放运动为打破地心体系提供了思想动力和精神基础,而这个体系的打破又给予宗教神学以沉重的打击,使文艺复兴运动更加气势磅礴。天文学也由此首先进入近代科学的大门。

文艺复兴时期已有许多进步思想家和天文学家对破绽百出的地心体系表示怀疑。但是,真正打破这个体系的是十六世纪伟大的波兰天文学家哥白尼。

哥白尼分析了托勒密体系,经过几十年的研究,建立起一个崭新的宇宙体系——地球是一颗行星,和别的行星一样,都在同心圆周上围绕太阳运行。行星排列的次序:水星在最内的圆周上,依次往外是金星、地球、火星、木星,土星在最外的圆周上。月球围绕地球运行,同时也被地球带着围绕太阳运行,恒星则在遥远的空间里。
第2个回答  2013-04-13
建议读:
《天文学史:一部人类认识宇宙和自身的历史》
讲述天文学在古代从一种生存方式演变为一种生活方式,到近代成为科学革命的突破口,再进而成为人类适应自然、认识宇宙、认识自身的重要途径和手段的历史,包括史前时期天文学的萌芽、希腊的欧洲古典天文学、中国古代天文学、近代天文学革命、天体力学的奠定、天体测量学的兴起和天体物理学的诞生等主要内容。
通过阅读本书,读者对天文学的基本概念和基本理论的发展历史,对天文学研究面对的基本问题和所采用的基本方法的变迁,对我们身处其中的宇宙与我们人类自身的关系,以及对天文学作为一门重要的自然科学如何推动整个科学的进步等,都将有一个全面正确的认识。本回答被网友采纳
第3个回答  2013-04-14
人中心论》地球中心论》太阳中心论》宇宙起源》时间、空间、物质、能力
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