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《当天空解释一切

古代天文学是如何为科学和数学播下种子的。

埃德温·c·克虏伯博士花了40多年的时间研究古代文化是如何崇拜的,并研究了天光的游行

Dr. Edwin C. Krupp花了超过40年的时间研究古代文化是如何崇拜和研究天体光的行进——太阳、月亮、行星和恒星的运动——以理解地球上的季节循环。作为一名研究早期天文学历史的“考古天文学家”,克虏伯已经写了五本书,并参观了1900多个与天空有关的历史和史前遗址。

从古埃及人建造的纪念碑与每年升起的明亮的天狼星相一致,到新世界的印加人建造的庙宇以跟踪太阳的位置,人们一直受天堂的指引,讲述关于天空的故事,不仅给他们的生活带来了秩序感,而且最终导致了现代天文学的发展,克虏伯指出。

自1974年以来,克虏伯一直担任洛杉矶格里菲斯天文台的主任。2004年,他监督了耗资9300万美元的标志性建筑翻新工程。如今,这座拥有75年历史的天文台拥有两个公共望远镜,每个望远镜都安装在一个镀铜的穹顶内。

尽管有现代天文学工具,人们仍然能看到天空中的预兆。1982年,太阳系的行星松散地聚集在太阳的一边,一些世界末日预言家声称,这将引发被称为木星效应的灾难性现象。格里菲斯天文台带头向公众保证,木星效应不会像一些预言家预言的那样引发加州大地震。

克虏伯说话时总是充满活力,并准备好了一个故事鹦鹉螺从天文台办公室

萨波尔斯基大学TH-F1

这曾经是未来

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天文学是如何发展起来的?
我们是寻找模式的生物,用模式来预测未来,理解过去,讲述我们自己的故事来理解这个世界。我认为,天文学的深层起源在于对那些锁定在地球上的天空模式的认识。许多传统文化敏锐地意识到食物和其他资源的季节性变化他们把这些关键的变化与某些恒星或恒星群的出现和消失联系起来。河水什么时候泛滥?鲑鱼什么时候洄游?野牛什么时候发情?这些都是重要的事情,人们看到了它们和天空之间的联系。

为什么讲故事在天文学的发展中如此重要?

它是生存的工具。埃及人讲述了太阳在天空中移动时可能会持续的战斗故事。当然,太阳不会经历战争;是地球绕着太阳公转时绕其轴线旋转,导致了太阳的明显相对运动。但是,即使你讲了一个错误的故事,如果它给你周围的世界带来了秩序,它可能会持续数千年。

天文学和数学之间有什么联系?
数学和科学之间的联系可以追溯到美索不达米亚。我不认为这是很久以前的事了,实际上,只有四五千年。就人类在地球上的经历而言,这不算太多。但数学对人们的影响远不止天空中发生的事情和头顶上的事物是如何工作的。

因为数学是支配宇宙的一种方法吗?
当然这是。但如果你在寻找数学的根,它必须以“我有只羊,有多少只?”“我有一个家。”有人失踪?”所以计数、计算和数字操作是非常古老的技能。我们有很多古代美索不达米亚的经济记录,很容易就能证明,在古代美索不达米亚,数学的真正力量在于商业。

古代文明是如何感知来自天空的光的?
因为光源是力量的象征,所以天体被赋予了神圣的性质。他们成为众神,其行为值得关注,因为他们要么是影响地球上事物的电源,要么是地球上正在发生的事情的信号。

对于弱者、年轻人和体弱多病的人来说,这是一个真正的威胁时刻。如果太阳不回头,不像每年那样,宇宙就有麻烦了。

有没有一种天光对石器时代的人来说是最重要的?
我们没有足够的证据证明首先是恒星,或者是月亮或太阳。但恒星无疑是最基本和最简单的事物之一。它可以是任何东西,从一颗恒星到独特的昴宿星团,或者可能是像南十字星这样的一个星团。他们使用星星不是为了绘制天空,而是作为季节移动的地标。当毛毛虫以某种方式活动或鱼儿活跃时,一颗特定的星星就会出现在清晨的天空中:它们勾勒出一幅世界图景,将天空的行为,尤其是恒星的行为,与地球上的重要事物联系起来。这很可能是人们将天空与地球及其资源联系起来的第一种方式。

太阳在古代文化中扮演什么角色?
人们对太阳在一天中高度的变化,最高点的位置,上升和下降的位置进行了基本的观察。即使是游牧民族也和太阳有这种联系。故事是根据太阳的活动而创造和模仿的。在加利福尼亚,Chumash印第安人认为冬天到来时一切都处于危险之中。对于弱者、年轻人和体弱多病的人来说,这是一个真正的威胁时刻。有一种观点认为,如果太阳不回头,不做它每年都会做的事情,宇宙就会陷入麻烦。每年的冬至都有一种宇宙危机的感觉。人们知道太阳往南走,他们知道太阳通常会走多远。因此,他们会进行仪式活动,以影响宇宙中似乎正在发生的事情的结果,并将其转化为故事和活动,这些故事和活动在他们的文化中非常有意义。

那么月亮的作用呢?
月球是天空中一种更复杂的生物,但它确实做了一些非常明显、简单和有用的事情。与其他同类相比,它在天空中疾驰而过,并且在这样做的过程中,它发生了巨大的变化。人们得到了月球每月变化的图像,并将其与女性生育周期等同,因为时间长度大致相同。他们还计算满月的数量,因为时间在季节中的流逝才是最重要的。人们甚至对一年有多少天都不感兴趣。我们在哪里,我们在哪里,我们在哪里,我们在哪里,太阳在哪里,有多少个卫星经过?

在研究印加传统的时候,你说你有一个关于昴宿星团的非凡发现。你能给我们讲讲吗?

昴宿星是印加帝国中心一座神庙里光辉灿烂的神之一。神庙的排列是在昴宿星上升的方向上。对考古学家来说,这似乎很令人费解。我们习惯在太阳上排列东西。到底发生了什么?长期以来,答案一直是,昂宿星是一个重要的季节信号。人们谈论他们看到了多少颗星星,它们看起来有多亮,它们是锐利的还是模糊的。他们对来年的战略进行预测。这是一个讨论和共识的项目,导致一个社区决定,这是一个生死攸关的问题。

但有趣的是。有一个非常好的人类学研究,检验印加人从昴宿星学到了什么。事实证明,他们每年所观察到的是由于有无气候变化而产生的不同气候条件厄尔尼诺现象,形成了高空卷云。这些卷云基本上是看不见的,但它们确实改变了天空中星星等事物的外观,而昴宿星是一个非常微妙的观测对象。卫星数据表明印加人正确地观测到了厄尔尼诺现象是年年在做!他们根据平均气温和降雨量做出了正确的决定!事实上,昴宿星在印加人征服的时候是突出的,这表明他们已经这样做了至少500年。在秘鲁的村庄里,人们仍然在这样做。

除了农业,天文学还有其他作用吗?
是的,早期对天空的研究为社会和政治组织提供了稳定性和结构。一个完美的例子是中国古代的皇帝,他被认为是地球和天上的神力之间的主要中介。皇帝是神圣的,这稳定和保护了中国文化的统治方式。

他会炼金术,他是得到皇室支持的天文学家。他的非凡成就是望远镜出现之前天文学的缩影。

谁是天文学的创始人?
如果我们说的是古希腊和地中海的天文学,托勒密在二世纪就代表了这一理念。他巩固了当时的天文学知识,发展了新的、详细的天体几何计算方法,并改进了精确定位和预测太阳、月亮和行星位置的方法。另一个关键人物是公元前二世纪的希腊天文学家希帕尔库斯。他创造了恒星的亮度刻度,这是我们现在认为理所当然的事。他系统地确定了恒星的位置和亮度,就在它们开始被用于绘制天空地图时,而不仅仅是代表季节地标。我们还认为希帕库斯是第一个认识到衰退前现象的人,即地球每26000年绕地轴摆动一次。它可能看起来不是很重要,也不会影响日常生活。但在古代,当人们知道天空似乎每天都在改变,有物体以其他速度移动,但这里有一个更微妙的天空运动。这是一个非凡的发现。

天文学的支柱:天文学家纪念碑是位于洛杉矶格里菲斯天文台草坪前的一个大型户外混凝土雕塑。它向历史上最伟大的六位天文学家致敬:希帕库斯(约公元前150年),尼古拉斯·哥白尼(1473-1543),伽利略·伽利莱(1564-1642),约翰内斯·开普勒(1571-1630),艾萨克·牛顿(1642-1727),威廉·赫歇尔(1738-1822)。 Flickr/光片

在您的《远古天空的回声》一书中,您写道:“我们的希腊祖先发明了科学的宇宙学,通过与空间、时间和天体的斗争,他们将我们带离地球,带到我们自己以外的世界。”这么说希腊人的知识是几个世纪后才流传下来的?

是的。这一现象发生的机制至少部分地被理解了,这要归功于极其重要的伊斯兰传播。在伊斯兰世界有这些惊人的天文学文献,它们最终被带到丝绸之路,然后传到西班牙,那里的政治气候欢迎科学和数学的灵感。按照伊斯兰教的传统,天文学家乌鲁伯(Ulugh Beg)于1420年在撒马尔罕(Samarkand,乌兹别克斯坦)建立了一座天文台。他天文台最重要的仪器之一是一个大拱门,用来计算正午。他使用一个子午线弧这是自托勒密以来第一次绘制恒星地图册、目录和图表。

天文学的目标是什么时候开始改变的?
在整个中世纪的欧洲,人们关注的焦点是完善日历。你需要知道一年中你在哪里,因此你会根据太阳的季节性行为和月亮的周期制作日历。复活节的日期是一个深刻的驱动因素,因为教堂是一年中重要日期的主要模板。另一个驱动因素是14和15世纪出现的探索时代。一旦人们在海上进行远距离航行,就更迫切需要一种可靠的仪器来确定你的方位并提供你的位置。在探索时代开始很久之后,直到机械钟的发展,这个问题才得到解决。但在这段时间里,人们一直在努力。随着1609年望远镜的发明,伽利略发现了木星的卫星。人们开始怀疑是否可以利用一些关于天空的新发现来记录时间。

是否有一个人在将天文学带入现代的过程中脱颖而出?
应该是第谷·布拉赫[1546-1601],他成为了一名各行各业的科学家。他从事炼金术,他是一位得到皇家支持的天文学家——他得到了整个岛屿,在那里他建造了不是一个,而是两个天文台。他的非凡成就是望远镜出现之前天文学的缩影。他的观察打破了人们对天空特性的先入为主的观念。他在天空中发现了一颗“新星”——超新星,而当时天空中本不应该有新的恒星出现。他证明了彗星位于地球大气层之上,在那里天体被认为是不可变的。这些发现确实改变了人们对宇宙本质的认识。然后开普勒继承了,或者说窃取了,所有第谷的观测结果,开普勒发现了行星的均匀圆周运动,这是托勒密和古希腊人最先提出的,但这并不是真正的游戏。

我们能从古代天文学中学到什么?
对古代的考察让我们意识到我们是如何来到这里的,以及丰富了人们生活的价值,也可以丰富我们自己的生活。如果人们被日出迷住,注意到月相,或有机会看到北极光,这些事情丰富了他们对自己和世界的情感感受。对我来说,这就像艺术和音乐——我们为生活的丰富性而做的事情。


罗恩·考恩(Ron Cowen)是马里兰州银泉市的自由科学作家,专攻天文学和物理学。

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