仰望與思索, 揭密宇宙的42個關鍵: 歷史×觀測×想像×神話, 從天文史走進現代科學, 揭開黑洞、恆星、星系與生命的宇宙奧祕 | 誠品線上

仰望與思索, 揭密宇宙的42個關鍵: 歷史×觀測×想像×神話, 從天文史走進現代科學, 揭開黑洞、恆星、星系與生命的宇宙奧祕

內容簡介

內容簡介 寂靜宇宙的追問，橫跨理論邊界的深度思考！地外生命、黑洞誕生、白洞奇想……從天圓地方到恆星之死，拆解人類數千年來對星空的想像與知識！▎從仰望星空開始的追問 本書是一部為所有對宇宙懷抱好奇心的讀者而寫的大眾科學著作，透過42個引人入勝的問題，帶領讀者從古至今，深入探索宇宙的奧祕。全書從屈原〈天問〉中的詩意追問開始，點出人類對星空的探索源於對自然現象的觀察與思考，非神話式的盲信，而是理性的追根究柢。這些問題包括黑洞、重力波、時空旅行、外星智慧生命等，看似遙遠，實則與人類未來的命運息息相關。作者以提問與回答的形式，結合科學背景與歷史人物故事，使複雜知識更易理解，也更具閱讀趣味。▎從神話到科學的宇宙觀演進 書中第一部分回溯人類觀測天象的歷史，從古代文明的宇宙模型談起。無論是古埃及的天牛圖、古印度的須彌山，還是中國的蓋天說、渾天說與宣夜說，都顯示出人類對宇宙結構早期的理解與想像。隨後，古希臘哲學家發展出更科學化的理論，如同心球模型、本輪均輪說與日心說的萌芽。托勒密的地心說在觀測精度尚低的時代取得巨大成功，後來卻因與宗教教義結合而成為知識進步的絆腳石，直到哥白尼、克卜勒與伽利略等人的努力，日心說才逐步取代地心說，開啟近代天文學的新紀元。▎以觀測與理論揭示宇宙真貌 隨著望遠鏡的發明與觀測技術的提升，天文學迎來了飛躍式發展。牛頓的萬有引力定律將天體運動置於可預測的物理機制中，哈雷精確預測彗星的回歸，赫歇爾則觀測銀河系中的恆星分布，首次描繪出銀河系的大致輪廓。書中細緻呈現這些科學家如何透過觀測與數學建模，一步步打破神話與錯誤理論的束縛，建立起現代宇宙觀。從太陽系、行星、恆星到銀河系，宇宙的多層次結構漸漸被揭示，人類對於「我們身處何處」的理解也不斷深化。▎現代天文學的探索與未來展望 本書不僅關注歷史與理論，也著重介紹當代天文學的最新研究，如重力波探測、太空望遠鏡、系外行星的尋找與火星殖民的可能性。最終，作者鼓勵讀者持續提問與學習，因為正如芝諾所言，知識之圓越大，接觸到的未知也越多。本書不僅是一部知識性的作品，更是一封寫給未來的思索之書，邀請每位仰望星空的人，一起凝視宇宙的深邃與希望。

作者介紹

作者介紹 張長喜，自2003年起任職於天文館，從事天文科普和研究工作，現為雜誌資深編輯。具有扎實的學術基礎和豐富的科普經驗，著有天文科普文章40餘篇。

產品目錄

產品目錄 序前言第一部分 從仰望星空到探索宇宙的歷史第二部分 星系結構與宇宙的起源第三部分 恆星的誕生、生命與死亡第四部分 太陽系的多樣世界第五部分 尋找另一個地球

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試閱文字

內文 : 1古代文明如何想像宇宙？

　　人類在地球上經歷了漫長的演化歷程。起初，人類製造和使用岩石器具；後來，人類製造和使用金屬器具。古代，人類利用牲畜進行耕作或運輸；近代，人類實現了以蒸汽機作為動力；目前，人類已經進入電機動力的時代。從原始社會到古代社會，再到近代和現代社會，在生產和生活中，人類不斷認識自然、了解自然，在這一過程中，人類發展出了科學和技術。

　　舊石器時代，人類依靠狩獵動物和採集植物果實維生，這要求人類準確地辨別方向、判斷季節；新石器時代，人類逐漸發展出畜牧業和農業，此時，確定季節和時令變得更加迫切。白天，火熱的太陽從東方升起，在西方落下；夜晚，滿天的繁星閃閃發光。皎潔的月亮從圓到缺，不斷變化。人們觀察太陽、月亮和星空，了解它們的規律，並將其應用於生產活動中。在長期的觀察過程中，人類逐漸建立了天文學。

　　這個無所不包的宇宙到底是什麼形狀？結構如何？如何運轉？從古至今，人們一直在思考這些問題。

　　世界上有四大文明古國，分別是古埃及、古巴比倫、古印度和中國，它們都形成各自的文化和科學技術，包括天文學。關於宇宙結構，四個文明古國都有各自的學說。在科技發展十分有限的遠古時代，有的宇宙學說帶有濃厚的神話色彩。

　　西元前1350年至西元前1100年間的古埃及法老陵墓的石壁上，刻有天牛圖。

　　它描述了宇宙的結構，天牛的腹部是滿天的星斗，牛腹被一名男神所托舉，牛的四肢各有兩神扶持。在星際的邊緣有一條大河，河上有兩艘船，分別為「日舟」和「夜舟」，太陽神「拉」（Ra）先後駕駛著兩船在天空中航行。這幅天牛圖顯示了古埃及文明對宇宙的認知，他們心目中的宇宙大致是這個樣子。

　　古巴比倫人生活在兩河流域，即現在的伊拉克一帶。在古巴比倫人的心目中，大地是浮在水面上的扁舟，天是一個半球狀的穹頂，覆蓋在大地上，天地都被水所包圍，水之外是眾神的居所。天上的太陽和星星都是神，每天出來走一趟。

　　古印度人也建立自己獨特的文明，他們認為天空像一隻小耳朵扣在大地上，在大地中央，須彌山支撐著天空，日月均繞須彌山轉動，日繞行一周為一晝夜；大地由四隻大象馱著，四隻大象則站立在一隻浮在水面的龜背上。

　　根據西元前100年的《周髀算經》的記載，古人將宇宙的結構概括為蓋天說。蓋天說主張「天圓如張蓋，地方如棋局」，即天圓地方。蓋天說認為，大地是一個正方形，天如一個圓蓋罩著大地，但圓蓋形的天與方形的大地無法接合，於是又假設地上有八根大柱支撐著天。後來，蓋天說進一步發展，它認為天是拱形的，大地也是拱形的，天地如同心球穹；兩個球穹的間距是8萬里（商周時期的1里約為407公尺），日月星辰的出沒是由於遠近所致，太陽則沿著「七衡六間圖」運行。「七衡」指七個同心圓，春夏秋冬太陽在不同「衡」上運動：冬至在最外的一個圓的「外衡」上運動，夏至在最內的一個圓的「內衡」上運動，其他季節則在「中衡」上運動。內衡、外衡的半徑長度分別是11.9萬里和23.5萬里。

　　中國古代關於宇宙結構的另一個學說是渾天說，主張渾天說的代表人物是東漢的張衡，他在《渾天儀注》中寫道：「渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居於內，天大而地小。天表裡有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮。」可以看出，渾天說主張天如球形，地球位於其中，浮在水或氣中，日月都附在天球上運動。與蓋天說的天之半球說法相比，球形的天是一個進步，且渾天說對天球的運轉作了不少定量描述，在解釋天體運動方面占有一定的優勢。

　　還有一種宇宙結構學說，即宣夜說。《晉書．天文志》中記載：「宣夜之書亡，唯漢郗祕書郎萌記先師相傳云：『天了無質，仰而瞻之，高遠無極，眼瞀精絕，故蒼蒼然也……日月眾星，自然浮生虛空之中，其行其止皆須氣焉。是以七臞或逝或住，或順或逆，浮現無常，進退不同，由於無所根系，故各異也。』」由此可知，宣夜說認為天是沒有形質的，不存在固體天穹，天是無邊無際的氣體。日月星辰漂浮在無限的氣體之中，游來游去。可以看出，宣夜說是無神論視角下的一種無限宇宙觀。

　　中國古代的宇宙觀基本上擺脫了神話的色彩，從客觀事實出發去思考宇宙的模樣。以上三種宇宙結構學說──蓋天說、渾天說和宣夜說，主要從宏觀上和整體上考慮天和地（即宇宙）的形狀，沒有思考各種天體的具體運動規律。在這方面，古希臘學者思考宇宙結構的模式更接近現代科學。

　　古希臘早期，許多城邦國家同時並存，學術思想十分自由，古希臘學者對自然和哲學問題可以進行無拘無束的思考，當時產生了從自然界本身來解釋自然現象的樸素唯物主義思想。在天文學方面，古希臘人非常重視對天象的觀測，他們認為必須尊重觀測到的天文現象，所提出的理論要盡量符合並能解釋這些現象。

　　在天體運動和宇宙的結構方面，古希臘學者提出了三種理論。第一種是同心球理論，代表人物是柏拉圖學派的歐多克索斯（Eudoxus of Cnidus）和亞里斯多德（Aristotle）。歐多克索斯提出了27個天體的同心球宇宙模型──5大行星各4個，太陽和月亮各3個，再加上最外面每天等速地繞位於宇宙中央的地球轉動一周的恆星天體。

　　每個同心球的軸都支撐在其外面的那個同心球上，各個軸之間有不同的傾角，各個同心球又以不同的速度做等速圓周運動，將它們適當地組合起來就可以形成行星在恆星背景上順行、逆行和停留等複雜的視運動。後來，亞里斯多德把這些同心球視為實際存在的殼層，他還在各組天體之間插進一些新球層，使天體總數達到55個之多。他還強調，這些天體都像水晶球一樣透明，從地球上看去，根本無法覺察到它們的存在。亞里斯多德的這一理論常被稱為水晶球理論。

　　第二種理論是日心地動說，它是由亞歷山大學派的學者阿里斯塔克（Aristarchus of Samos）首先提出來的。該學說認為：太陽位於宇宙的中央，且巋然不動，地球和諸行星都以不同的速度圍繞太陽轉動，行星的順行、逆行和停留是地球和行星都在圍繞太陽轉動而產生的合成效應。地球除了繞太陽轉動外，本身還每天繞其自轉軸自轉一周，天體的東升西落就是由此造成的。

　　第三種理論是本輪均輪說。它由亞歷山大城的學者阿波羅尼斯（Apollonius of Perga）提出，該學說認為：地球位於宇宙的中央，行星在一個被稱為「本輪」的小圓上繞其中心點做等速圓周運動，而本輪中心點又在一個被稱為「均輪」的大圓上繞地球做等速圓周運動，兩種運動的疊加構成行星順行、逆行和停留等複雜的視運動。在阿波羅尼斯之後，依巴谷（Hipparchus）經過長期天文觀測指出，太陽在正圓軌道上做等速圓周運動，但地球並非正好位於此軌道的中心，而是略有偏離，於是，太陽周年運動的不平均性便可被解釋，這就是所謂的偏心圓模型。

　　相較四大文明古國的宇宙學說，古希臘學者的宇宙理論可以展現天體運動所表現出的天象，更能反映宇宙的實情。儘管這些理論與真實的宇宙狀況還有巨大的差距，但是古希臘人走上了理解宇宙的正確道路。

最佳賣點

最佳賣點 : 本書以四十二個精選問題為主軸，涵蓋宇宙起源、恆星演化、系外行星、黑洞、重力波等熱門天文議題，帶領讀者探索宇宙的奧祕。內容融合天文學知識、歷史演變與科學家的故事，並採用提問與回答的方式，激發讀者的好奇心與思辨力。搭配豐富的天文圖，圖文並茂，兼具可讀性與科學性，無論是初學者或天文愛好者都能獲得豐富收穫。