伟大的“望星人”

小丹　王亦楠

当人类仰望星空时，距离通往宇宙奥秘的入口就已经越来越近了。

“如果说那个原始人对宇宙的几分钟凝视是看到了一颗宝石，其后你们所谓的整个人类文明，不过是弯腰去拾它罢了。”

在科幻作家刘慈欣的短篇小说《朝闻道》中，有这样一个情节：人类制造了有史以来最大的量子对撞机以寻求解开宇宙最深刻的秘密，而一个被称为“排险者”的外星高级文明及时制止了人类。他告诉人们如果冒险探寻这个秘密会导致宇宙的毁灭，“排险者”的职责就是监控宇宙中的智慧生命，当有智慧生命企图解开这个秘密的时候，他们就会收到警报，从而对这种智慧生物重点观测并在关键的时刻进行制止。当人们问“排险者”人类的警报是什么时候响起时，“排险者”给出了令人惊讶的答案——不是从普朗克时代，不是从牛顿时代，也不是从亚里士多德时代，而是在37万年前当一名原始人仰望星空并产生了好奇心的时候，警报就响起了。“排险者”说道，当生命意识到宇宙奥秘的存在时，距它最终解开这个奥秘只有一步之遥了。换句话说，当人们对宇宙产生好奇时，人们就会想尽一切办法了解宇宙，并在这条道路上永不停止地前进下去。

我们并不知道科幻小说中的“望星人”是否真的存在过，但纵观人类历史，人们对宇宙的好奇心的确从未衰退过。即使在文明并不太发达的古代，也有无数的“望星人”凭借着对宇宙强烈的好奇心而进行着艰难的探索。在人类文明刚刚诞生的时候，就有了关于天文观测的记录，比如在古巴比伦这个人类最早的文明发源地之一，就有了观测星星的记载。而到了辉煌的古埃及，文化最为繁荣的第三王朝到第六王朝，也是古埃及天文学最为辉煌的时期。比如：在埃及吉萨著名的胡夫金字塔北面正中有一入口，从那里走进地下宫殿的通道，和地平线恰成30°的倾角，正好对着当时的北极星。而胡夫金字塔底座非常精确的南北方向，也被专家普遍认为是在没有罗盘的情况下使用天文方法测量的。从出土的棺盖上所画的星图可以确定，他们观测的成果有很多，最大的特征是将赤道附近的星分为36组，每组可能是几颗星，也可能是一颗星，每组管10天，所以叫旬星。当一组星在黎明前恰好升到地平线上时，就标志着这一旬的到来，现已发现的最早的旬星文物属于第三王朝，也就是公元前27世纪。

古希腊对于宇宙的描述。

古埃及对天狼星和猎户座情有独钟，有学者认为，埃及吉萨3座著名金字塔的排列方式、角度都与猎户座三星一一对应，就连3座金字塔的大小也与3颗星星的亮度相互对应。而天狼星更是古埃及最为在意也是观测最多的星体，因为他们很早就发现，一年中当天狼星清晨出现在东方地平线上的时候，尼罗河就开始泛滥。古埃及人根据对天狼星升起和尼罗河泛滥的周期进行了长期观测，把一年由360日增加为365日，这与如今的太阳年已经非常接近了，而在古埃及，人们也是将黎明前天狼星从东方升起定为一年的开始。

古代的中国人也是世界上最早的“望星人”，早在公元前24世纪的尧帝时代，就设立了专职的天文馆，专门从事“观象授时”的活动。而在公元前14世纪出土的殷墟甲骨文中，也有豐富的天文现象的记载。人类最早关于太阳黑子和哈雷彗星的记载也是由古代中国完成的。此外，古代中国还有大量关于恒星、新星、日食、月食、流星雨等天象的记录。与其他古文明一样，古代中国也会用天上的星星来标记方位，并据此来制定相应的历法。

在遥远的中美洲，玛雅人同样对星空进行了大量的观测，不过他们更钟情于太阳和金星，对它们活动轨迹的观测和演算精确到了让人难以置信的程度：玛雅历法中的太阳年比现在测量的数字仅仅相差了17秒，而对金星会合周期的计算也精确到了每6000年只差一天。不过，这些古文明之所以观测星空，一部分原因是好奇心驱使，而更多的还是为了制定相应的历法以满足农耕时代的需求，还有一部分原因就是作为统治阶级的工具增加其统治的权威性，而且其中还夹杂着不少神秘主义学说。虽然这些“望星人”没有进一步地对宇宙的奥秘进行探索，但是他们对宇宙的观测给后来人留下了丰富的遗产。

大部分古文明处于农耕文明阶段，所以他们观测星星最重要的目的是制定历法指导农耕，但是在人类文明发展中，有这样一群奇怪的“望星人”，这就是古希腊人。古希腊文明位于爱琴海地区，相对贫瘠的土地让古希腊没有走上农耕文明的道路，他们的文明有着独有的特征：他们对宇宙的观察和研究，更多的可能只是为了满足自己的好奇心，探索宇宙的秘密或许是为了求得一个符合他们理念的解释。

一开始，古希腊人对宇宙的观察只是为了将这些现象纳入到自己的哲学体系当中，来自米利都的泰勒斯被称为古希腊第一位自然哲学家，以他为首的爱奥尼亚学派就认为地球是平的，漂在水上。后续又演化出一些认知：大地漂浮在空气中；太阳是一块烧热的石头，比希腊大不了多少；月亮、行星也是与地球一样的，由岩石构成，月亮上也有山和居民，月亮发光是反射太阳光，而月食也是因为运行到了地球的阴影里……一名年轻人跟随泰勒斯学习之后创立了自己的学派，这个学派喜欢用数学来解释宇宙中的各种天体现象，这名年轻人就是著名的毕达哥拉斯，他不光创造了以自己名字命名的著名数学定理，还认为天上星星的复杂运动其实是很多简单运动的组合。而毕达哥拉斯学派的学者菲洛劳斯还提出过“中央火”学说，他认为宇宙的一切都是围绕着一团火进行运动，这团火在宇宙的中心，围绕它的是太阳、月亮、金木水火土五星、地球和被算成一个天体的恒星，而太阳本身并不发光，只是一面巨大的镜子，反射了“中央火”的光芒。他的这个学说对哥白尼的“日心说”也产生了一定的影响。

从柏拉图开始，天文学逐渐摆脱了辅助哲学的任务，成为了一门独立的学问。柏拉图认为圆周运动是最完美的，而整个宇宙是一个圆球，球面上的任何一点都是一样的，而且宇宙也是运动的，以一种圆周运动为规律。而柏拉图的学生、著名的亚里士多德则提出了“以太学说”，他认为地球上所有物质由4种元素构成，即土、水、气、火，而天体则是由第5种元素构成的，他称之为“以太”，认为这种物质是不生、不灭、永恒的完美物质，而匀速圆周运动是这种元素所固有的完美运动。亚里士多德认为，因为我们时时刻刻正好看到半个天球，所以地球必然位于宇宙的中心，而月亮则是作为天层的分界，月亮以下是由四元素组成的不完美世界，而月亮以上则是以太构成的完美世界，比如彗星这种不完美的天体，肯定是在月亮之下这个世界的。虽然亚里士多德提出了一些关于天体的学说，但他被人记住的主要成就还是在于哲学层面，而柏拉图的另一位不那么知名的学生，则为古希腊天文学作出了重大的贡献，他就是欧多克斯。

欧多克斯接受了老师关于行星必须沿着正圆轨道运动的学说，但是长期对宇宙观察后，他发现行星在实际运动中并不是围绕着圆形轨道匀速运动的。不过，为了保全老师柏拉图的面子，欧多克斯费尽心思创造了一套新的星体运动系统，在满足柏拉图学说的同时又能兼顾实际观测中的情况，于是他提出了每个天体的复杂视运动都是由若干个同心球的匀速圆周运动复合而成的。这是第一次以数理的方式来解释天文学，是“望星人”的一个重大的进步。欧多克斯还是第一个试图绘制星图的希腊人，为了描绘星星的位置，他将天空按经度、纬度划分，后来这个概念就转移到地球本身的表面上了。

因为这些成就，欧多克斯成为了古希腊最伟大天文学家的有力竞争者之一，这个头衔另一位重量级的竞争者就是喜帕恰斯。提起这个名字，很多人可能觉得有些陌生，但喜爱天文的人一定听说过著名的依巴谷卫星和《依巴谷星表》，而依巴谷正是喜帕恰斯名字的另一个音译。如果说欧多克斯因为尊师在天文观测上有些束手束脚，那么喜帕恰斯则完全没有这些束缚。他在完成学业之后就来到爱琴海的罗德建立了他的观象台，并发明了许多肉眼观测天象的仪器，在这里，他正式成为了一名“望星人”，而这些仪器也沿用了1700多年。公元前134年，喜帕恰斯在天蝎座发现了一颗以前观测记录中从未发现的星星，这件事让他产生了很大的疑惑。我们现在知道宇宙中会有新星或者超新星爆发，使得以前肉眼很难观测到的天体突然间变亮得以被看到，但是在当时，人们认为天上的星星是永恒不变的，一颗突然出现的星星让当时的所有学说都无法解释。于是，喜帕恰斯决定绘制一份标记1000多颗亮星连续位置的准确星图，让以后的“望星人”不再遭遇类似的困难。于是，他花费多年的时间，绘制出第一幅准确的星图。这幅星图的位置比前辈们所绘制的星图都要精准，为后来的“望星人”创造了一个巨大的宝库。

在喜帕恰斯绘制星图的过程当中，还诞生了许多“副产品”，比如他首次运用了经纬度来标记星星的具体位置，从此，经纬度变成了地图上“井井有条”的坐标格，并一直沿用到今天。他还发现全部恒星从西向东存在均匀的移动，他只能这样解释：这意味着春分和秋分每年都要稍微提前一点，形成一个大循环，这个现象被称为“岁差”，而喜帕恰斯是第一个发现岁差现象的人，不过，岁差的原理直到1000多年后的牛頓的时代才被解决。他还是第一个根据星星的亮度为其划分等级的人，他将空中最亮的20颗星星称为“一等星”，然后以光亮度依次递减为二、三、四、五等，第六等星则刚刚能用肉眼观察到，这种排列体系一直保持到今天。

托勒密绘制的星图和天球。

遗憾的是，喜帕恰斯生命的绝大多数时间都用来观测和计算，并没有留下属于他自己的著作，幸好，后来有一位同样伟大的天文学家，将他的研究成果进一步精炼和发挥，写出了一部古希腊天文学的集大成之作，这位天文学家就是托勒密，而他的著作，就是著名的《天文学大成》。在这本著作中，描述出一个以地球为中心、天体进行复杂运动的宇宙模型，这就是在以后的千年之间一直被人们奉为圭臬的“地心说”。

对于当时人类文明的发展水平而言，托勒密的地心说已经是一个非常完美的宇宙理论了，这也是地心说在1000多年的时间里都难以被撼动的原因。直到大航海时代人们对天文观测的精度要求变得越来越高，地心说才逐渐被哥白尼的日心说取代。托勒密可以说是古希腊天文学最后的辉煌，直到伟大的伽利略打开了现代科学的大门，借助望远镜，“望星人”们站到了新的高度仰望星空。

随着人类文明的飞速进步，人们对宇宙的了解也越来越深，开普勒、牛顿、爱因斯坦等伟大的科学家都在不遗余力地向人们描绘宇宙到底是什么样子：从万有引力到广义相对论，从黑洞到暗物质，从大爆炸理论到大一统模型……如今人们回看古代对于宇宙的研究、回看地心说，可能会觉得它们可笑，但正是因为这些“望星人”的不断探索，人们对宇宙的认知才能一步一步地走到今天。如今，人们对宇宙的探索和认识仍只是冰山一角，也许在几百年之后，后人看今天的某些理论会像我们看地心说一样觉得可笑，但人们永远会记得，正是因为每一个时代的“望星人”对宇宙的无尽好奇和探索，才会带来如今大众脑海中对宇宙更深的认识。

（责编：昭阳）