探索宇宙的奧秘

探索宇宙的奧秘

人類文明的進步取決於人類認識力的發展。在過去的歲月中,科技水平的提高使對我們所居住的宇宙有了更多的了解。數學使我們可以計算出星球運行的軌跡,衛星帶我們抵達視界的邊緣。《探索宇宙的奧秘》不僅回顧了人類認識宇宙的過程,還教給讀者利用個人計算機算出月亮和行星的位置,以及用古埃及的方法計算日期。全書充滿動人而科學的語言,是不可多得的優秀科普讀物。

基本信息

圖書背景

當代最偉大的天文學家寫給普通人看的,目前關於宇宙與人類關係最權威的科普讀物。

探索宇宙的奧秘探索宇宙的奧秘

伴隨中國“神舟六號”發射和登月計畫的臨近,新一輪航天熱已經到來,為社會提供最優秀的科普讀物正是我們出版《探索宇宙的奧秘》的初衷。 當代最偉大的天文學家寫給普通人看的,目前關於宇宙與人類關係最權威的科普讀物。

內容簡介

人類文明的進步取決於人類認識力的發展。在過去的歲月中,科技水平的提高使對我們所居住的宇宙有了更多的了解。數學使我們可以計算出星球運行的軌跡,衛星帶我們抵達視界的邊緣。《探索宇宙的奧秘》不僅回顧了人類認識宇宙的過程,還教給讀者利用個人計算機算出月亮和行星的位置,以及用古埃及的方法計算日期。全書充滿動人而科學的語言,是不可多得的優秀科普讀物。

本書簡明地介紹了宇宙的基本知識,包括星座文化、太陽系天體、恆星、銀河系、河外星系等知識,以及一些現代科學研究方法和天文學史方面的內容,極具可讀性。讀完這本書後你或許會發現,原來天文學自古以來就和人類生活息息相關,天文學早已經和其他學科緊密地結合在一起了。不斷發展著的天文學,不僅改變了人們對天體世界的認識,而且給人類的各種“傳統”觀念以巨大的衝擊。過去認為是正確無疑的,後來竟成了錯誤的;昨天認為是荒唐可笑的,今天竟然成了合理的;過去認為是不可思議的或不可能做到的事,科學家竟把它成了現實。

圖書目錄

前言

第一版前言

圖書截圖圖書截圖

第一章 從零開始

第二章 思探:第一階段

第三章 第一個故事

第四章 啟明星

第五章 巨石陣:一個線索

第六章 金字塔和月虧公主

第七章 思探:第二階段

第八章 在東方

第九章 思探:第三階段

第十章 顛倒的宇宙

第十一章 銀河星系

第十二章 思探:第四階段——開啟太空艙之門

第十三章 思探:第四階段——遠離家園 前言

第一版前言

第一章 從零開始

第二章 思探:第一階段

第三章 第一個故事

第四章 啟明星

第五章 巨石陣:一個線索

第六章 金字塔和月虧公主

第七章 思探:第二階段

第八章 在東方

第九章 思探:第三階段

第十章 顛倒的宇宙

第十一章 銀河星系

第十二章 思探:第四階段——開啟太空艙之門

第十三章 思探:第四階段——遠離家園

第十四章 未來的宇宙思探

附錄 計算程式

部分書摘

第一章 從零開始

人類是獨一無二的。地球上任何生物的智慧都無法和現代智人相提並論。我們在這個宇宙誕生,可宇宙這個群星閃耀的珠寶匣子中是否有我們人類的一塊地盤?天文之鐘發出有節奏的滴答聲,生命的輪迴在我們精緻的星球上如烽火般搏動。人類的意識萌生髮展,但是,是否存在宇宙的宿命,將使之獲得圓滿?只有在最近的階段,我們才能勉強追得上我們擁有智慧的現代智人的最初腳步。以及在這之前的重要線索。

現代智人是從另一種人類——現代尼安德特人(穴居人)發展而來的。現代尼安德特人因為在德國尼安德特河畔挖掘出第一例遺蹟而得名。他們生活在冰河時期之前,大約是100,000年以前,那時氣候溫暖,食物充足。起初,人們認為尼安德特人是長著濃黑眉毛的野獸,但現在我們知道並非如此。他們頭骨上有突起,這表明尼安德特人和他們之前的人類一樣,已經擁有了人類的技能,包括各種形式的口頭語言。他們會種植莊稼和狩獵,理解雲層、天氣和地形。早期人類的環境意識給現代人的生存提供了可能。但是尼安德特人探索的腳步只是停留在地球之上,沒有走向整個宇宙。

這只是大體的描述。考古學家們挖掘出了硬體(人類骨頭的化石),卻丟失了軟體——古人的思維意識從他們的指間滑落。觀點、知識、見解——這些軟體曾經儲存在現在已經成了空殼的大腦中,依靠人們口口相傳來傳承下來。信息的交流對生存來說至關重要。一個好的觀點在大腦的記憶磁芯中被複製、保存;不好的觀點則會消亡。想法A加上想法B能產生想法C,但前提是想法A是和文化相聯結而作為一個整體存在的,否則A也會消亡。

每一個小的想法都叫做一個“擬子(meme)”。一個人類的群體共享一套擬子。正如有性繁殖通過基因遺傳生理特徵一樣,文化的基因庫也在發展。斯堪的納維亞人一般是金髮碧眼,而地中海人則大都是黑皮膚黑眼睛。同樣的,擬子庫也在人的大腦中生根發芽,並為集體的記憶所保存。基因庫與周遭的環境互相影響塑造了人的身體:擬子庫和宇宙互相影響以塑造人類的思想。

雖然現今雷射束和電纜的套用使溝通變得快速而便捷,然而穴居時代人們面對面的交流也是有效的。如今集體的智慧通過書籍、計算機和資料庫得到擴展。數以億計的擬子被儲存到硬體晶片中。然而。在文字還沒有被創造出之前,擬子只有被儲存在大腦中,通過民謠、詩文、歌曲以及故事的形式流傳下來。它們被儲存在極易消亡的軟體中。

擬子非常重要:宗教信仰曾在貧困苦難時維繫整個人類的精神世界。對未來的渺茫希望將沖淡所有的不公。認識到關鍵問題會讓你反敗為勝。另一方面,一個強有力的擬子也會萌生、發展壯大,控制並顛復我們的世界。至少英國天文學家弗瑞得•霍伊爾曾經在加利福尼亞的一次演講中這樣說過。他的話引起了一陣騷動,聽眾們的某些人讓他當場解釋並舉例證明。他停頓了一下,說道:“很幸運,這一刻我想不出這樣一個例子!”

查爾斯•達爾文的“適者生存”法則只適用於身體特徵。即基因;但是思想模式的適應性應該也適用此法則。讓我們假設有思想的原始人曾發展了能增加生存機會的擬子。人類已經經過了原始階段並且馬上就要進入21世紀了。目前為止還算順利。但是我們將來會不會因為一個錯誤的想法而沖向懸崖的邊緣?讓我們祈禱這樣的事情不會出現。生存的關鍵在於基因的適應性,同時也在於擬子的適應性。我們總是傾向於世世代代反覆採用一種成功的行為模式。只要不發生變化,守舊作為一個擬子要比革新安全得多。在現代智人中,尼安德特人一直都保持著他們守舊的記錄。他們是習慣的物種。

歐洲尼安德特人曾經鑿刻平坦的石頭。法國拉費拉西(La Ferras8ie)的一塊厚石板上有18個淺淺的鑿孔。它們被稱作杯狀鑿痕。這些鑿孔也許曾經是一套原始的計數系統。人腦的左半球分管數字、語言和邏輯,是和數量有關的、像計算機一樣的、處事程式的半腦。從尼安德特人頭骨頂部的隆起我們能夠得知:他們的大腦左半球已經開始發育。

浩淼的宇宙浩淼的宇宙

但是和創造性、非科學、藝術及浪漫有關的右半球又是怎樣的呢?大腦的右半球是想像力和創造力的主要源泉。我們惟一的線索是尼安德特人遺址中的手工藝品。幾萬年來,他們都重複製造著同一種物品:一種小小的、磨得光亮的小圓石。如果它們不是貨幣——穴居人類的食物都是共享的,貨幣沒有存在的必要——那它們必定有其他的用途。它們是某種世代相傳的思想的一部分。在一個遺址挖掘出另一個神秘的線索:一個白色燧石製成的精美的扁平圓盤。它精緻的造型是為了某個特定目的;而我們無從知曉。其他的物品就相對缺少神秘性,大多是一些工具和武器。

人們也認識到了死亡和死亡的神秘。他們用專門從鐵礦石沉積物中取到的紅赭土來掩埋死者,並將食物和隨葬用品一併掩埋給死者。也許他們相信有靈魂世界,相信人死以後就到了那個世界。也許是害怕死了的人會重回人間帶給他們傷害,因為有的死者被埋葬的時候雙腿挺直被緊緊地捆綁住。在今天的伊拉克境內的遺址中,一個年老的尼安德特男性,他被安置在由春天的鮮花做成的床上。至少有8種花粉被鑑別出來,而且每一種花在現在都被認為具有藥用價值。所有這些新的研究都表明,尼安德特人不是以前認為的石器時代的野獸,而是一種真正的人類。他們有信仰,對地球的環境有自己的認識。並且他們的生存能力也得到了證實。然而智人尼安德特人的目光只是停留在了地球上。他們之後的人類則把目光投向了天空。

尼安德特人之後是現代智人,簡稱“智人”,我們就屬於這個分支。在法國的科羅馬儂(Cro—Magnon)發現了第一個智人的骨骼化石,它屬於一個50歲左右的男子。因此這個新的分支通常被叫做“科羅馬儂人(CroMagnon)”。事實上尼安德特人和智人沒有什麼根本的區別。據一個由專家學者組成的特殊的委員會稱:如果一個尼安德特人剃鬚沐浴,衣冠整齊地從現代城市的人群中走過,他是不會引起人們的注意的。

40.000年前的智人的腦量和現代人的腦量相差無幾,也許功能也一樣。圍繞著腦的中樞莖幹,大腦分為幾個層面,而外層要比裡層複雜。從進化的角度來看,像人腦如此精密複雜的結構必須經過上百萬年的進化發展才能完成。大腦本身也帶有自己緩慢演變的標誌。接近大腦中心的R複合體承襲自爬行動物。如果一個人的頭部在某次非常嚴重的事故中受傷而被迫使用R複合體的話,那他將喪失理解因果的能力,整天做白日夢,只求滿足生理的需求。大腦的外層——大腦皮質,是進化的最高成果。它是我們理解這個世界的鑰匙,從認識身邊的環境到探索遙遠的太空都離不開它。它能夠分析篩選信息,儲備實例,創造事物。大腦皮質的左半部分分管分析解讀,右半部分則分管直覺和本能。兩個半球通過相互連線的神經束相互交流.但最為重要的一點是它們有功能的不同。

世界上很多宗教都認為人是上帝按照自己的形象創造出來的.這裡的形象當然是指上帝的意識。它是指將智人與其他動物區分開來的這種有見識的意識,而且區分被認為是至關重要的,並被奉為是上帝的恩典和神聖的創造。思想意識存在於複雜的大腦中的某個地方,而大腦的思維過程至今為止還鮮為人知。如果思想意識有物質載體,那么這種物質載體應該是化學的和電的。假如還有其他的成分,那么就是超出科學的領域了。大腦左半球的神經元和神經元的運行非常像電子計算機。或者,如是說:“人是上帝按照自己的形象創造出來的,計算機是人按照自己的形象創造出來的。”但是右半球的情況就不同了。雖然和左半球一樣擁有神經連線和神經元。但是右半球的活動與計算機不同,難以預測和編碼。我認為對於各種智人文化來說。代表直覺的右半球更為重要。它讓智人在這個世界上擁有了自己的生活方式並使他們逐漸適應這個世界。

智人不論男女,在緊密的生活方式中共同勞動,一起向食物富足的地方遷徙,建造屋棚、灶台和給牲口下套子。人們相信魔鬼,相信每一樣東西中都有精靈存在。當有事情發生,那一定是某種看不見的神靈所為。婦女的地位可能曾經高於男人。在骨頭和象牙上雕刻的許多人像中。絕大多數是女性。我們並不清楚他們為什麼要刻這些人像。她們被稱作“維納斯”式的女人,有著誇張的乳房,大而圓的臀部。也許她們豐乳肥臀的形象代表了人類的力量。拉歇茲•加斯頓(Gaston Lachaise)的現代雕塑“勝利的站立著的婦女(Triumphant standing woman)”塑造出了這種樂觀且至高無上的形象。奧古斯特•羅丹(Auguste Rodin)的雕塑作品“思想者(The thinker)”則表達了思想以及思想者所思考的問題:“在浩瀚的宇宙之中是否有我們人類的一席之地?”

作者簡介

李敏,著名青少年科普作家。先後主編青少年科普系列《科學家也許是錯的》《兵器與科學系列讀物》等多部,內容豐富,講解生動。其中《科學家也許是錯的》重印十數次,深受小讀者的喜愛。

序言

我常說,如果一直以來地球只是個被雲層包圍著的行星的話。那么世界的文明不會像今天這么發達。千百年來,日月星辰無不在給予我們啟示:在科學發展的征程中認識這些漫長的發展階段,我們責無旁貸。

現在我們已經知道,英國索爾茲伯里平原上的史前巨石柱群和埃及的金字塔是古人用來測量天文周期的儀器,天空就是這些早期科學技術的研究對象。我們驚訝於它們所展現的古老智慧的同時,很想知道古人究竟研發出了什麼樣的技術能夠搬運得動一塊塊重達50噸的石頭。

我們理解力的每一次重大飛躍都源於一種新的信息技術的產生。現在我們身處的“太空時代”就歷經了計算機的產生和衛星系統的套用。下一個時代,會不會有某種形式的信息技術能讓我們聯絡到太陽系以外的文明呢?

第一版的讀者已經理解了電腦程式的內容,這些內容增強了我所講的主題,這種強化作用是語言表達所難以達到的。在這裡。我要感謝美國海軍天文台的利諾伊·伊·都格特博士在數學方面給予的意見。這本書包括了運算法則和實際操作的電子數據實例,而不是依靠一張存有未知內容的軟碟。

最後,我必須感謝我的妻子朱莉婭·瑪格麗特·道布林。作為一名外語(英語)教育方面的專家,她的觀點以及她個人所掌握的23個不同國家的知識,為這本書做出了巨大的貢獻。

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