古人是怎么观测天体的?过去和未来的天空会长的一样吗?——《关于夜空的362 个问题》

巴比伦人和苏美人是世界上最古老的天文学家,他们在三千多年前居住于现在的阿拉伯地区。

太阳、月球和星星的移动,在古代就已经为人所知,此外黄道带上的那些星座也是最早被发现的。当时的人可能已经知道,在不同的时间会看到不同的星星排列,但他们应该还不知道这是为什么。这些文明是最早注意到天象变化的文明。他们可能注意到有些行星好像会在星星之间移动,特别是最亮的那颗:金星。当时也已经知道在夜晚或早上都看得到金星,苏美人还发现了它的周期性。当然,他们并没有因此思考到其他行星,而是联想到神祇的活动。

巴比伦人知道各种不同的周期,主宰月相改变的周期就是其一;不过更重要的是日食和月食的周期。这些周期也流传下来,到了在天文学方面非常有条理、逻辑的古希腊人手中。最令人震撼的天文事件自然是日食与月食。

事实上,许多古代文明都对这种现象感到害怕。虽然因为太阳与月球在天空中的运动方式不同,日月食发生的时间间隔似乎并不规律,但其实大约是每十八年发生一次。这段时间被称为沙罗周期,是太阳、地球、月球三者形成的几何系统回到相同配置的时间。再加上地球的自转,就必须使用三个沙罗周期来计算,所以是大约五十四年发生一次。这表示,如果你观察到一次日食或月食,那么在一万九千七百五十六天(或是五十四年又一个月)之后,在地球上同一个地点就能再看到一次几乎一模一样的日食或月食。

古代天文学留下令人着迷的遗产之一,就是安提基瑟拉仪,大约是西元前一世纪或二世纪左右建造的。铜制的安提基瑟拉仪是一九○○年在希腊的安提基瑟拉岛发现的,经过深入研究后,学界发现这是由大约三十个细心配置的镶齿排列而成的仪器,用来预测太阳、月球、行星在任何一天的方位。

制造者想必不知道太阳系的配置,因为这个仪器的设计是以地球为中心的模型为基础,可是它对位置预测的准确度却让人惊讶。过去从来没发现过类似的仪器;本质上而言,这是目前已知最古老的科学计算机。

至于星星本身的运动,在古代来说,是无法在某人的有生之年内测量出来的。古人很精细地测量了太阳在天空中的位置,所以能确定像是冬至、夏至这样的至点以及春分、秋分的二分点时间。二分点出现在太阳通过天球赤道的时候,而有非常多的古代天文学家都会观测太阳在天空中的位置

西元前二世纪的希腊天文学家希巴克斯(Hipparchus)指出,和前人观测到的结果相比,太阳在二分点的位置出现了相对性的改变,这个发现被称为「分点岁差」。现在我们知道这是因为地轴相对于星星的移动所造成的,而这个发现成为了精密天文学的转捩点。欧洲太空总署(ESA)的卫星伊巴谷(Hipparcos)就是利用这位天文学家姓名的发音,但是字母的拼法不同,因为其实这是「高度精密视差测量卫星」的缩写。

伊巴谷是最早踏出第一步,排除地球是所有运动的中心的人。他观察到太阳在全年中移动的速度会变化,而且计算出太阳中心的运动,一定会轻微地偏离地球。大约两千年后,科学家才真的抛弃成见,推翻地球中心论,建立出地球以椭圆形轨道环绕太阳转动的理论。

巴比伦人和希腊人都是最早在天文学上跨出一大步的民族,他们会测量太阳、月球和行星的移动。两千多年后,哥白尼、第谷,还有克卜勒才又往前迈了一大步,抛弃地球是宇宙中心的理论。我(诺斯)认为,我们现在即将跨出在天文学与宇宙学方面重大的第三步,开始了解宇宙的真实规模。

唯一一个算得上看得清楚的地方是苏格兰。一旦越过北方的边界,极光就没那么少见了,不过也没有像挪威北部或阿拉斯加那么频繁。重点是要到一个真的很暗的地方,而苏格兰有些地方还能满足这个条件。

所以定期观测是值得的,不过也得准备好可能要等好一段时间。如果你去到挪威北部像是特浪索这样的地方,那么你在一整年里,除了永昼的日子以外,几乎每个晚上都能看到极光。

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