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中华学生百科全书-第472部分
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型，精美无比。这个用星座图形组成的天球模型，象征着地球万国，象征着
整个宇宙。
在位于大洋洲的澳大利亚、新西兰，还有新几内亚和西萨摩亚等国的国
旗上，你会看见南天最引人注目的南十字星座图案，它标志着这些国家的地
理位置和星空特征。巴西国旗上绘制着天球和天球赤道以南的众星。美国最
北端的阿拉斯加州旗上绘制着大熊星座的北斗七星以及小熊星座中的北极
星。因为这两个星座是北极圈地区最显著的星系。你看，星座与人们的生活
有多密切啊。
艺术家笔下的星座图案还出现在许多国家的邮票里，飞向世界四面八
方，飞到你我他（她）的手中。
1959 年发行的北京天文馆邮票中，在 20 分面值的人造星空邮票上给入
了北海白塔和北斗七星相互辉映的图案。
日本为纪念加入万国邮联 75 周年的两枚纪念邮票中，一枚是地球和北斗
七星，另一枚是海船和南十字星座，象征天南海北书信传遍全球。
为纪念瑞士卢塞恩天文馆的建立而发行的瑞士邮票上绘制了飞马星座。
西班牙、瑞士、马里、圣马利诺等国都先后发行过黄道 12 宫星座邮票。
邮票中出现的星座图案最多的是北斗七星和南十字星座以及黄道星座，
总数在百张以上。
星座还存在于音乐中。德国作曲家奥芬巴赫的《天堂与地狱》就是描述
天琴座的故事。
在建筑艺术中，星座图案到处可见，如天文台、天文馆、科技馆、博物
馆等的建筑上。日本仙台新建的地下铁道的大厅顶壁上描绘着古典星座图
案，使过往的乘客如同在星座中漫游。
至于文学作品、绘画雕刻以及摄影艺术中，星座更是常客。只要你稍加
留意，就会发现的。
神秘的宇宙大引力体
1968 年以来，国际天文研究小组的“七学士”（天文学家费伯和他的同
事们）在观测椭圆星系时发现，哈勃星系流正在受到一个很大的扰动。所谓
哈勃星系流就是指宇宙所表现出来的普遍膨胀运动，有时简称哈勃流。这是
根据著名的哈勃定律、由观测星系位移现象所知晓的。哈勃流受到巨大扰动
这一现象说明，我们银河系南北两面数千个星系除参与宇宙膨胀外，还以一
定的速度奔向距离我们 1．05 亿光年的长蛇座一半人马座超星系团方向。
是什么天体具有如此大的吸引力呢？
天文学家们经分析认为，在长蛇座一半人马座超星系团以外约 5 亿光年
处，可能隐藏着一个非常巨大的“引力幽灵”——“大引力体”（或称“大
吸引体”）。
有人用电子计算机作理论模拟显示，发现这个神秘的大引力体使我们的
银河系大约以每秒 170 公里的速度向室女星系团中心运动。与此同时，我们
周围的星系也正以每秒约 1000 公里的速度被拖向这个尚未看见的“大引力
体”。有人推测，这个“大引力体的直径约 2．6 亿光年，质量达 3×1016 个
太阳质量。距离我们大约 1．3 亿光年。我们处于大引力体的外层边缘。
但是，也有人否定这个“引力幽灵”的存在。如伦敦大学的天文学家罗
思·鲁宾逊和他的同事们，在仔细观察了国际红外天文卫星（1983 年发射）
发回的 2400 张星系分布照片后断定，已观测到的星系团如宝瓶座、长蛇座和
半人马座等，比以前人们认识的要大得多，其宽度大约有 1 亿光年。这些庞
大的星系团中存在着足够的物质，也足以产生拉拽银河系的引力，而不是什
么别的“大引力体”。
究竟有没有“大引力体”，的确是一个令人费解的宇宙之谜。
谁吞噬了星际之光
宇宙的星光到达地面时其实已不是原来的模样，而是大大减弱了。究竟
是什么东西造成了星际消光现象呢？这是一桩早在 19 世纪末就摆在人们面
前的天文疑案。
航天技术的发展给人们了解这一疑案提供了条件。人们利用人造卫星研
究的结果，将宇宙的星光展成光谱，发现在红外区域的 3．1 微米、9．7 微米、
6～6．7 微米以及紫外区域的 0．22 微米波长处都有强烈的吸收带。可是一次
次的模拟实验将一个个假设的物质都否定了：既不是石墨构成的宇宙尘，又
不是硅酸盐尘，也不是带有苯核的有机物。不久前，英国科学家霍伊尔根据
“宇宙中充满了微生物”的大胆设想，异想天开地用大肠杆菌进行模拟实验，
竟然在紫外线 0．22 微米的波长范围，找到了与星光相吻合的吸收带。日本学
者也相继对大肠杆菌进行了研究，惊喜地在红外区域 3．1 微米、9．7 微米以
及 6～8 微米之间都找到了相似的吸收带。
如果真是像大肠杆菌这样的微生物造成了星际消光现象，岂不证明宇宙
星际中有生命存在吗？这不禁又使人想到另一桩千古悬案：生命起源之谜。
这场探究星际消光现象的实物模拟实验为“生命源于天外说”提供了依
据。
星名中的化学元素
提到星名，人们很容易联想到一个个与之有关的美妙动听的神话故事，
大概很少有人会想到，星名与化学元素能有什么关系。
古老的星球还代表着一定的化学元素：
太阳——黄金
月亮——白银
水星——水银（汞）
金星——铜
火星——铁
木星——锡
土星——铅
不仅古人如此，近代人也有将新发现的化学元素冠之以某个星名的现
象。如碲和硒，因为这两种元素的性质极相近，人们称它们为“姐妹元素”。
由此，人们联想到地球与月球的亲密关系，所以就给它们取了与地球和月球
相近的名字：
碲 Tellurium（简称 Te）——地球 Tellrian
硒 Selemium（简称 Se）——月神 Selene
用来制造原子弹的铀（U）是它的发现人德国化学家克拉普罗特为纪念天
王星的发现而取的名。铀 Uranium——天王星 Uranus。
1803 年发现的两个新元素铈（Ce）和钯（Pa）来自 19 世纪初人类找到
的寻觅已久的“失踪了的天体”，即位于火星与木星之间的两颗小行星。铈
Cerum——赛丽斯星（中文名谷神）Ceres ；钯 Palladium——帕拉斯星（中
文名智神星）Pallas。
1940 年发现的三种元素，其中有两个使用海王星和冥王星这两颗行星的
大名。镎 Neptunium——海王星 Neptune；钚 Plutonium——冥王星 Pluto。
更为巧妙的是，铀、镎、钚三种元素是性质十分接近的邻近元素，与人
们当时认为天王、海王、冥王这三颗邻近行星性质十分类似一样。
小行星是否会再撞地球
对于人类来说，最大的自然灾害莫过于小行星冲撞地球了。如今，这方
面的研究已取得了许多进展。1980 年，有两位科学家研究了白垩纪和第三纪
地层中间的一薄层粘土，发现其中含有大量的铱。而在地球上，铱很罕见；
小行星中却十分丰富。因此他们提出：在白垩纪末，大约距今 6500 万年前，
地球曾遭到一个巨大小行星的碰撞，从而导致了恐龙的灭绝。这也是恐龙灭
绝的假说之一。
几年前，地质学家在中美洲墨西哥的尤克坦海岸发现了一个水下陨石
坑，他们判断说，这里很可能就是地球遭小行星碰撞的地点。1993 年 9 月，
美国和墨西哥的科学家测得这个陨石坑的直径约 300 公里，碰撞时释放的能
量相当于两亿颗氢弹。据此估计，当时这颗小行星的直径有 16 公里。
与此同时，法国的一个研究小组也发现，在远离日本 1900 公里的太平洋
底的一个 1300 平方公里的范围内，遍布有微米级的磁铁矿和铱晶体。他们认
为这不可能是尤克坦碰撞时通过空气越过来的粒子，因为这样飞过来的粒子
经过空气的摩擦，必然会被烧成圆形。因此他们推测当时撞入地球大气层的
小行星可能一分为二，其中一块撞在尤克坦，另一块则落到了太平洋的中部。
1993 年，两位科学家根据电子计算机模拟认为，以前假定的大量小粒子
碰撞的积累而导致地球自转是不可能的。他们提出了在 40 亿年前，曾发生过
一次像火星一样大的天体碰撞了地球，从而使地球开始了自转，并由此产生
了月球。这也是月球形成的假说之一。
科学们还根据空气动力学的复杂计算认为，彗星或含碳丰富的小行星会
在更高的空中爆炸，还不致于危及地面，只有那些含铁丰富的小行星才会在
地面形成陨石坑，而介于两者之间的更普遍的石质小行星，才会发生通古斯
类型的事件。这是一颗像足球场大的小行星，其典型的速度为 45 马赫，当它
以此速度进入大气层时，空气被集聚在其前方，后方就形成了一个真空，这
一巨大的压力差形成的压力梯度正好会使它破碎。这一爆炸若发生在 8 公里
的高空，可使周围的空气热到 50000℃，其威力相当于一个核弹头，并产生
出一个以超声速扩散的热气团，其冲击波足以使一个像纽约那么大的区域内
的树木全部燃烧起来。据称 6500 万年前就曾有过一场遍及全世界的大火，该
大火就是由小行星碰撞地球引起的，大火烧掉了全世界 1／4 的植物，致使幸
存的恐龙也因缺乏足够的食物而无法继续生存下去。
1993 年 6 月，科学家们发现了一个新的小行星带，其中有许多直径小于
50 米的小行星正沿着离地球很近的轨道在绕日运行。有人担心它们会对地球
构成威胁，但科学家们的计算后表明，这些直径小于 50 米的任何小行星在进
入大气层后，都会被炸得粉碎，因此不会给地球带来任何灾难。
值得注意的是，1983 年，又一颗小行星被发现，命名为“1983tv”。英
国天文学家在计算了这颗小行星的轨道之后，发表了自己的看法：如果
“1983tv”不改变其运行轨道，将于 2155 年与地球相撞，可能给人类带来灾
难。
虽然这将是 150 年以后的事，但人类也该早想对策，而不能坐以待毙。
其实，根据人类现代科学技术水平以及 150 年的高速发展，办法还是有的。
比如我们可以迫使这颗小行星改变运行轨道，从而避免它与地球相撞。此外，
我们还可以运用地对空远射程导弹一类的武器，在太空中将它摧毁掉，这将
不会是很困难的吧！而目前最重要的是，首先精确地计算出这颗小行星的运
行轨道，对于 2155 年碰撞地球一说得出一个准确的结论。在没有全世界天文
学家共同的结论之前，它始终只是一个“相撞之谜”。
十多年前，美国国家航空和宇宙航行局一个顾问委员会，在讨论恐龙灭
绝理论时认为，将来类似的撞击也会使人类灭绝。为此，他们正在研究对策，
一旦有一个直径为一英里左右的行星将要撞击地球，可以用发射核弹头导弹
在其旁边爆炸的方法，来改变它的行进方向。但据地质学家休梅克说，假如
赫尔斯与地球相撞，将会释放相当于 10 万个百万吨级炸弹的能量，假如比它
大 10 倍的行星与地球相撞，才会带来更大的灾难，而爆炸力大如赫尔斯的行
星与地球相撞的概率，在 10 万年内只有一次，因此比前面所说的大十字架更
难一遇了。
出人意料的是，也有人欢迎小行星光临地球。因为未来学家们认为，一
个仅一英里宽，含有上等镍与铁的小行星，能给我们带来高达 4 万亿美元的
资产。除了大量的镍与铁之外，有些游离的小行星还可能含有丰富的金和铂，
以及一些稀有元素如铱等，其价值无法估计。所以，目前西方各国的科学家
们正在想方设法地积极准备迎接这些地球的不速之客哩！
天文学
天文学是一门古老而常新的自然科学，研究对象是宇宙的规律。但随着
人类文明程度的不同，研究的具体内容不同，有着一个逐步扩展和深化的历
史过程。
最早的天文学，谈不上研究，只是摸索出一些很具体很实用的规律，如
昼夜更替、季节变化、判别方向、潮水涨落等等，用来安排和指导生产与生
活。我国古书和民间就较早发现了北斗七星的旋转与季节的对应关系。不过，
在很长的一段时期内，无论中国还是外国，对天文现象的观察仅仅局限在寻
找实用的直接对应现象方面，对现象间的因果对应的内在规律不予追究，对
肉眼的宇宙空间也不去追究，事实上也没有能力追究；如果有一些解释，如
宇宙起源的盖天说之类，主要是一些思想家头脑中想象出来的，仅仅是一种
猜测，还谈不上真正的天文学研究。
真正意义上的天文学研究是近代才开始的。近代科学需要更精确的时间
等方面的记录，天文学家担负起了这一使命；近代科学的发展又为天文学家
提供了进步的观测研究工具和理论，使得天文学迅速成熟起来了。比如 19
世纪以前的天文学与数学、力学的发展息息相关；现代科学技术高度发展后
与天文学的关系也更为密切，爱因斯坦的相对论原理既利用天文观测结果予
以证实，又促进了天文观测的精确化；海王星是借助数学原理推算出来的，
同时也验证了有关的科学原理的正确性，等等。
特别是进入本世纪 60 年代以来，随着天文观测研究手段的更新，光谱分
析、射电望远镜和大型干涉仪等技术设备的应用，天文学发展很快。1960 年
通过对射电源的观测和研究，发现了第一个类星体，即一种新的光学天体；
在 1967 年发现了脉冲星，即以极为精确的时间规则而短促发射无线电脉冲信
号的星体；继而发现恒星与恒星之间并非真空，而是有多种星际分子……这
些，都使传统的天文学理论得以充实和科学化。
不过，相对于宇宙和宇宙规律而言，人类的天文学的知识还是太少太少
了。天文学的进步要靠一代又一代人的不懈努力，这也包括当今的中学生—
—21 世纪的天文学家们！
献身天文事业的和尚
唐代高僧一行，俗名张遂。公元 683 年生于陕西武功县。张遂少年时，
家境贫寒，但他刻苦好学，尤其酷爱天文学。青年时代，他求师访学，成为
长安城有名的青年学者，随后又出家为僧，取法名一行。在河南嵩山、浙江
天台山潜心学习佛教经典和天文学，成为远近闻名的高僧，公元 717 年，唐
玄宗硬请他回长安，但一行拒绝还俗为官，执意在华严寺研究佛学。公元 721
年，他被当时日食预报不准确之事所触动，决定停止对佛学的研究，受命于
唐玄宗，主持修订历法，从此一心苦研天文学。
他向唐玄宗进言，要改革历法，必先进行天文观测，一行来到当时的天
文历法机关——太史监，发现原有的天文测量仪器破旧不堪。为了尽快开妙
恒星观测工作，他与人合作制造了黄道游仪的水运浑象仪等仪器。公元 724
年，一行主持了全国几个观测点的天文大地测量工作。测得子午线长度为 351
里 80 步（132．08 公里，比今天所测得的子午线长度略大一些）。一行这一
“科学史上划时代的创举”，使中国成为世界上第一个测量出地球子午线长
度的国家。
一行在观察和研究古人的恒星资料时，发现恒星位置有移动，他早于西
方国家天文学家 1000 多年提出了“恒星不恒”的观点。
一行根据当时的天文观测，改进了历法，主编了有名的《大衍历》、《公
元大衍历》52 卷、《心机算术》、《易论》和《北斗七星护摩法》等书。
公元 727 年 10 月一行病逝。唐玄宗亲立一座“大慧禅师塔碑”，以表对
这位功德圆满的高僧的敬意。今天的人们缅怀一行这位伟大的中国古代天文
学家，将一颗小行星命名为“一行”小行星。
第一个预测彗星周期的人
1791 年 9 月 23 日，德国汉堡一位传教士家中诞生了一个可爱的男孩。
他就是著名的德国天文学家 J。R。恩克。恩克从事天文学工作 50 年，取得
了辉煌成就，而引他走上成名之路的就是恩克彗星。
1818 年 12 月，靠自学成才的法国天文学家 J。L。庞斯在马赛发现了一
颗彗星。翌年 1 月恩克开始跟踪这颗彗星，并试图计算它的轨道。正巧在 10
年前（1809 年），他在格廷根大学求学时的导师高斯曾提出一种根据三次完
整的观察就可确定天体轨道的巧妙方法。恩克运用这一方法，推算出了这颗
彗星的轨道竟是一个不太扁长的椭圆，彗星在此轨道上的运行周期只有 3 年
半。在计算中他发现，这颗彗星和另外三位天文学家默香、赫歇耳以及庞斯
分别于 1781 年、1792 年和 1805 年所观察到的三颗彗星竟是同一颗星。于是
他大胆预言，这颗彗星将于 1822 年返回近日点附近，并再次被我们观察到。
预言应验了，人们果真在这一天重新观测到了这颗彗星，于是将它命名为恩
克彗星。
由于这一发现，恩克一举成名。从此，他的事业蒸蒸日上，蓬勃发展起
来。
第一个把望远镜指向星空的人
1604 年，天空中出现了一颗耀眼的新星。这一宇宙壮观激起了意大利科
学家伽利略的极大兴趣。遗憾的是那时望远镜还没发明，伽利略只好凭肉眼
观测。1609 年伽利略获知一个荷兰眼镜商发明了望远镜，他凭着自己深厚的
物理学功底，对眼镜商的望远镜进行了改造，研制观天望远镜。他制成的第
3 架天文望远镜竟可以放大 33 倍。
1609 年 8 月，伽利略把望远镜指向了星空，这一举动使他成为世界天文
史上第一个用望远镜观测星空的人。他观测了月亮和银河，又借助云雾减弱
太阳光线，观测了太阳。望远镜使伽利略眼界大开，他发现肉眼观测到的月
亮上的阴影，原来都是些大大小小的坑穴和大片的“海”（现代天文学证明，
这“海”其实是平原）；白茫茫的银河是由一颗颗密密麻麻的星星构成的；
太阳表面还有一些大小不等的黑色斑点（后来称“太阳黑子”）。1610 年 1
月伽利略从望远镜中发现木星附近有 3 个小光点，它们几乎在同一条直线
上，一颗在木星右边，两颗在木星左边。奇怪的是，这些小光点有时变成 4
颗，有时只剩下两颗。伽利略一连几夜细心观察并详细记录，终于弄明白，
原来那是 4 颗木星卫星。1610 年 9 月，伽利略又从望远镜中观测到金星也像
月亮一样，时圆时缺，原来这是金星围绕太阳运行的结果。
用望远镜观测星空的结果，使伽利略更加确信哥白尼日心地动说是正确
的，他把自己的这些天文新发现写成了一个小册子《星际使者》。作品发表
后在世界上引起了巨大轰动。尽管当时保守的教会竭力反对伽利略的观点，
甚至有人拒绝使用望远镜观测星空，但仍无法阻挠伽利略和他的望远镜享有
拉开人类天文学新纪元序幕的殊荣。
赫歇耳和他的反射望远镜
从伽利略发明了天文望远镜之后，相当长一段时期里人们都是用折射望
远镜观测天文，为了提高望远镜的放大率，人们不断加长折射望远镜的镜身，
最后长得难以使用。于是，人们萌发了制造反射望远镜的念头。
第一个提出反射望远镜方案的是英国数学家 J。格雷戈里；第一个亲手
制造第一架反射望远镜的是英国科学家牛顿；第一个制造出能用于专业观测
的反射望远镜的是英国数学家 J。哈德利；然而代表着早期反射望远镜的最
高成就的是赫歇耳和他的反射望远镜。
英国人 W。赫歇耳（1738—1822 年）原是位音乐家，但他酷爱观测星辰。
由于穷困使他无力购买望远镜，他只好自己动手磨制天文望远镜，据说有一
次他一边磨一边听妹妹读书，连吃饭都由妹妹喂，一口气竟磨 16 小时。功夫
不负苦心人，他终于在 1774 年制出了他的第一架反射望远镜：口径 15 厘米，
镜长 2．1 米（现保存在大英科学博物馆）。接着他又磨制了口径达 22．5 厘米、
镜身 3 米和口径 45 厘米、镜身 6 米等一系列更大更好的反射望远镜。1781
年 3 月 13 日，赫歇耳用他的反射望远镜发现了一颗新行星—�
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