宇宙观天文学和地质学发展.PDF

宇宙觀 、天文學及地質學的發展 人類早期對宇宙的認識，十分粗淺，並且常帶有宗教及神話的色彩。例如中國 人過去認為「天圓地方」，而天地則是由盤古開天闢地所造成的。另一方面，從前 的西方人則長期受到基督教之影響，認為地球是宇宙的中心，其餘天體如太陽、月 亮、星星等均繞地球旋轉。而這種錯誤的觀念直到文藝復興時代以後，才被打破。 而其中幾位關鍵人物，介紹如下。 哥白尼與太陽中心學說 15世紀波蘭天文學家哥白尼 在其 70歲時發表其巨著「天體運行論」。書中記載 日蝕、月蝕、火星衝日、木星衝日、上星衝日等 27項實際觀測之數據，推論出地球 繞太陽公轉之事實，並對教會展開公開批判。 克卜勒在天文學上之貢獻 1572年，克卜勒發現一顆新星，並連續記載其亮度變化達 18個月之久。其一生 觀察了 719顆恆星，並記錄了太陽系中 6大行星之運動狀況，而歸納出行星運動三大 定律。並確定慧星是一種實際的天體。 伽利略之貢獻 伽利略發明並改良望遠鏡，使之觀察天體更加方便。而他因為支持哥白尼的太 陽中心之論點，而遭教會迫害，其一生最後 9年均在牢獄中度過。 Eg. 世界最大的望遠鏡 作者：黃淑娟 現職：駐德國代表處科技組助理 文章來源：馬普研究所(Max-Planck-Institute)發佈時間： 94.01.11 今年10月 16日世界最大的望遠鏡出現在美國亞利桑那州高達 3190公尺的葛拉罕山上。這一新型的望 遠鏡具有兩個直徑為 8.4公尺的聚光鏡，名為Large Binocular Telescope (LBT) 。 此望遠鏡造價一億兩 千萬美元，為國際合作，由美國主導計畫和建造。德國有所研究機構在海得堡的馬普天文研究所的5 主導下參與，參與額為四分之一。 德國參與機構主要是負責製造該望遠鏡所需極為精密之測量儀器。該望遠鏡製造過程達八年之久。 其所在地之葛拉罕山也是波昂馬普輻射天文研究所與美國亞利桑那大學設立Heinrich-Hertz望遠鏡之 地方。不遠之處亦即Vatican Advanced Technology望遠鏡。因此Large Binocular Telescope (LBT)之於 該地建造可享用既有的基本建設。 Large Binocular Telescope (LBT) 兩鏡展開後共佔地約110平方公 尺，其效能可達單面直徑 12公尺聚光鏡之效，其攝取影像之敏銳度與單面直徑23公尺聚光鏡所能達 到的無異。用Large Binocular Telescope (LBT)甚至可看到250萬公里外一枝燃燒的蠟燭。 2005年將加入一新的主鏡，2006年海得堡馬普天文研究所製造的LINC-Nirvana望遠鏡亦將加入該設 備。如此， 10到15年內Large Binocular Telescope (LBT)將是全球最大的望遠鏡設備。 幾項重要的天文發現及其理論之介紹 望遠鏡發明後，幾項重要的天文發現及其理論歸納如下： 提丟斯-波德定律 (Titus-Bode law) ：太陽系中，假設地球與太陽間平均距離為1，則 各行星與太陽之平均距離為 0.4+0.3×2n 。此一定律對水、金、地球、火、木、土星 均十分準確。且後來亦用此定律發現了天王星(n=6)及小行星帶 (n=3) 。 而此定律是一種「經驗公式」(Empirical formula) ，即純粹是由實驗觀察所湊出來的 公式，並無其他物理根據。 雙 ( 子 ) 星： 兩顆距離很近的星體，彼此繞著共同質量中心旋轉， 稱 為 雙 (子)星。例如天狼星與其一顆黑暗伴星形成一組雙星，故 在地球上 看天狼星，其亮度會有週期性變化。注意：「視覺距離」 很近的兩 顆星，不一定 「真實距離」十分靠近。而吾人可利用「恆 星視差」 算出恆星與地球之距離。此法只要知道地球之軌道大小， 且量出某 行星與地球在兩個不同位置之張角，即可算出此星與地球 之距離。此種方法對距離較近的恆星有效。 銀河系：由一群恆星所構成，而太陽系為其中的一員。