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原题:创建立体资料库,教你学习天文学:原来这张经典的太阳系示意图是错误的,真实太阳系运动是这样的
建立立体资料库学习天文学
如果将学习求知比作走路,制定一份合适的书单,相当于找到了一枚指南针,它能轻松为你导航。
这还远远不够。在书单的基础上,需要建立全立体的资料库,继续积累广博的知识,查漏补缺,深度质疑,填满你的知识仓库。
在此,先请教大家一个问题,你知道太阳系是什么样的吗?
你的脑海里一定出现这幅经典的太阳系图示吧:
错误的太阳系示意图
当告诉你,这张经典的太阳系示意图是错误的,你是否感到很惊讶?
实际上,这张太阳系示意图是错误的,误导了很多读者,原因是:
一是太阳系天体的距离与大小比例不对;
二是太阳系所有的行星都不在同一平面;
三是太阳系的星球运作图景更不是这样机械化运动。
幸好,有了信息技术的辅助,太阳系的示意图变得立体丰富,富有动感,你所不知道的太阳系原来是这样的:
真实的太阳系漩涡式运动
查看:https://haokan.baidu.com/v?vid=14493214739184041823&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video
看到真实漩涡式转动的太阳系,你有什么感受呢?
顺着这个知识点展开,如果对天文学颇感兴趣,想要继续探究天文学与“太阳系”的知识,如何入手呢?为此深入聊一聊。
既然确定了学习的方向,那你需要马上整理一份天文学入门的书单,如何找到合适的书单,前面已经推荐过方法。
经过不懈的努力,你终于找到一本天文学入门主导图书。我推荐这本《大众天文学(上下两册)》(作者 : C.弗拉马里翁;出版社:广西师范大学出版社),这本书的口碑优良,适合入门启蒙阅读。
如果找到这本书后,建议再继续找同题材的图书辅助阅读,比如《DK宇宙大百科》《通俗天文学》《心阅星空》等,目的是深化对太阳系的理解,激发对天文阅读和探究的兴趣。
有了天文书单购买了书籍,最后需要投入整块时间去学习。
在学习的过程中,下一步就是开始建立全立体的资料库。记住,可以贮存的赶紧贮存,无法贮存的保留资料,梳理目录,归纳整理,以备不时之需。积累什么呢?资料库有什么?
(一)专业资料
学习天文学,该领域的报纸、专业期刊,科研论文、文献,数据,学术会议,新闻事件、科研报告和原始资料就显得异常重要,这是人们获得最前沿资讯的直接途径,也是普遍接触的正规渠道,还可以从中国知网、维普资讯网、百度学术、百度新闻、谷歌学术、谷歌图书、大学学报、中国龙源期刊网、中外数据库等途径搜罗。
不管是学习天文学,还是其他领域的知识,这些路径不可或缺,博览中外,以求更全面,并且将重要的内容摘录保存下来。
如果有机会,由浅入深,可以去图书馆找到相关的参考书、文献资料和专业书籍。
(二)视频方面
视听媒介最容易传达知识,不管学习任何一门知识,最好能够找到相应的视听资料,比如科普、讲课、讲座、影视等等。
(1)可以从网上找到天文学科的公开课;如《可汗学院公开课:天文学》
http://open.163.com/special/Khan/cosmology.html
(2)图书附赠的光盘;比如购买一本适合入门天文爱好者的书籍《天文爱好者新观测手册》,该书由已故天文学家、知名UFO研究大师王思潮先生编著。
内容涵盖天文的方方面面,适合天文入门需要掌握的方方面面,内含一张光盘,此光盘可以当作重要天文视听资料。
(3)关于天文科普的视频资料;如《旅行者号:冲出太阳系》《宇宙的奇迹》《宇宙:从地球到宇宙边缘的旅行》《宇宙时空之旅》《与摩根·费里曼一起穿越虫洞》《与霍金一起了解宇宙》《宇宙的奇迹》《了解宇宙是如何运行的》《哈勃望远镜》 《太阳系的奇迹》 《宇宙与人》 《斗转星移》《宇宙千年》《浩瀚宇宙》《宇宙形成》《观星指南》《生命的奇迹》《神秘的混沌理论》《寰宇轨迹》《万物与虚无》《人类宇宙》《星际漫游》《恒星七纪》……这些科普资料,足以令你对太阳系、河外星系乃至整个物理宇宙皆有彻底的认知。
(4)找有关于天文方面的影视作品:如《E.T. 外星人》《阿凡达》《星球大战》《安德的游戏》《银河护卫队》《火星救援》《星际穿越》《2001太空漫游》《星际迷航》《地心引力》《银河系漫游指南》《超时空接触》《降临》……
通过影视作品,不管是硬科幻还是软科幻,都能体会到天文与人文、艺术、哲学、科技之间千丝万缕的联系。
任何一个学科都包含着其他学科知识,相互融合才会诞生人类光辉的文明世界。
(三)讲座札记
天文学讲座一般设置在大城市科技馆,普通大众听上一节课不容易。我们更加推荐网上天文讲座。
比如TED《怎样拍摄一张黑洞的图片》
http://open.163.com/movie/2017/6/F/U/MCJKU9VA8_MCJL0MKFU.html
当然,还有更多的天文学讲座。我们可以将讲座的要点札记。
在听讲座中,将疑问写下来,向主讲人请教;或者认识对这个领域感兴趣的朋友。
讲座对你的启发记录下来并且归纳入档,这些都是你宝贵的资料来源。
(三)实物体验
天文学上,包括地球之外的天外来客,星图表、观星测角的仪器,手机星空软件,通过实物体验,不仅让人对大自然叹为观止,也让人体会到知识的博大精深,更加直观地学到知识精粹,试谈以下几大类:
(1)陨石陨铁。流星划过地球大气层,有的没有完全燃烧的陨石、陨铁便会坠落地球,现在很多人都热衷于收集这些实物,对于天文学研究有一定的价值。
从太阳系探究开始的天文学知识学习,找到一些陨石和陨铁更是十分宝贵的机会,通过这些收集进一步加深对天文的认识。
(2)活动星图。又可以称为旋转星图,它是由一个可转动的星盘底座与一个带椭圆开口与时间刻度的圆盘组成,它能显示不同日子和时间实际所见的星空,部份观星者用来计划一晚观测的程序。
不同地理纬度的观测者使用的旋转星图也不同,例如香港使用的是北纬20度至25度的旋转星图,而南、北纬所用的也不同。
旋转星图一般较便宜,且可显示出不少的星座,又方便携带,所以适合刚入门的观星者使用,主要是教天文初学者辨认星座的。
目前市场上还出现了荧光星图,适合在黑夜中对准天空来辨识星座。
(3)六分仪。六分仪用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角﹐以便迅速得知海船或飞机所在位置的经纬度。六分仪的原理是牛顿首先提出的。
历史上,六分仪除了在航海方面发挥了重大作用外,还曾帮助天文学家编制高精度星表。而星表的编制也促进了航海的发展,同时还给地理坐标的测量带来了重大进步。
在恶劣天气时使用先进的电子导航仪器控制自动行驶。但在特殊情况下仍需要六分仪来辅助判断方位。
六分仪
(4)天文望远镜。天文观测器械一般都比较昂贵,由初级、中级和高级玩家之分,如果对天文学有浓厚的兴趣,拥有一架大型的天文望远镜真是一件很幸福的事情,最厉害的地方可以拍到深空中其他星系图片,加深对宇宙的认识。
在学习天文的过程中,除了认识太阳系,对人类如何利用天文学原理、光学原理和机械制造等方面也有很多知识可以积累,所以古人常常感叹“生有涯,而知无涯。”
(四)实地参观
读万卷书,行万里路,这是人类对知识追求两种方式,只有多接触才能得到真实的知识,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。
在学习中,在兴趣驱动下,实地参观便是自然而然的事情,比如参观天文科技馆、参观天文台、参观流星雨区域,参观天文与宇宙的研究基地等等。
最值得推荐的是,中国“天眼”超级天文望远镜FAST所在地——贵州省平塘县克度镇。这个“500米口径球面射电望远镜”的英文为Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,简称FAST。它像一口架在丘陵间的巨型大锅;镜面足有30个足球场大,绕走一圈要40分钟。
它是当今世界上最灵敏的单口径射电望远镜,可以接收137亿光年以外的电磁信号。建成投入使用后,产生了很多科研成果。当地已经成为旅游胜地,相关天文产品也一应俱全,吸引了广大天文爱好者的兴趣。
超级天文望远镜FAST
在天文学上,实地参观的地方非常多,香港天文主题公园、韩国济州星光主题公园,英国格林尼治天文台等等,无论参观那里,可以通过网络资料搜集,参观后记得记录当天的见闻,并且有机会向老师请教问题,当做相关资料保存,归入资料库。
知识在实践中发现积累,历史上的例子比比皆是。1831年,英国生物学家达尔文登上了“贝格尔”号舰船,到南美洲等地对动植物、自然界和生态圈进行了实地考察,花费了27年的光阴获得了许多书本上没有的宝贵资料。
生物学家达尔文
1859年,他出版了“影响历史进程”的《物种起源》一书,系统阐述生物进化理论基础的生物学著作。
该书通过扎实的证据颠覆了上帝造物的传统观念,提出了生物进化论的观点,这个观点被誉为人类有史以来最伟大的观点之一,19世纪自然科学的三大发现之一。
美学家朱光潜曾经说:“当时我也很欢喜历史,为着要了解希腊文学和艺术,我在爱丁堡大学曾正式选修了欧洲古代史。当时我还是一个穷学生,但是省吃俭用,还一个人跑到意大利罗马地下墓道里考察过高惕大教寺和壁画的起源,参观过梵蒂冈所藏的一些著名雕刻和文艺复兴时代散在意大利各城市的建筑、绘画和雕刻,体会到‘耳闻不如目见‘这句话的意义。”
从实际中来,到实践中去。这是学习的真理之一。徐霞客、李时珍、华莱士、毛泽东,都是实践队伍中的佼佼者。
(五)其他方式
在信息时代,学习的途径多种多样,积累知识建立资料库的途径诸多。除了以上所讲述之外,比如还有以下方式:
(1)碎片化收集专题内容汇总;我们身处于信息碎片化的年代,知识零散,所以必须建立专题标签,将有价值的内容归整,这样可以不至于阅后一无所有。
2、六分仪原理由谁最先提出:六分仪是谁提出的
T·戈弗雷,约翰·哈德利。
六分仪用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角。以便迅速得知海船或飞机所在位置的经纬度。六分仪的原理是牛顿首先提出的。六分仪具有扇状外形﹐其组成部分包括一架小望远镜,一个半透明半反射的固定平面镜即地平镜﹐一个与指标相联的活动反射镜即指标镜。六分仪的刻度弧为圆周的1/6。使用时﹐观测者手持六分仪﹐转动指标镜﹐使在视场里同时出现的天体与海平线重合。根据指标镜的转角可以读出天体的高度角﹐其误差约为±0.2°~±1°。在航空六分仪的视场里﹐有代替地平线的水准器。这种六分仪一般还有读数平均机构。六分仪的特点是轻便﹐可以在摆动着的物体如船舶上观测。缺点是阴雨天不能使用。二十世纪四十年代以后﹐虽然出现了各种无线电定位法,但六分仪仍在广泛应用。
1、光线的反射角等于入射角
六分仪所基于的原理很简单:光线的反射角等于入射角。实际上,六分仪也可以测量任意两物体之间的夹角。其原理最初由牛顿(以及更早的胡克)提出;而固定式大型六分仪很早就由各大天文台建造,供天体测量之用(如第谷在汶岛建造的纪限仪、格林尼治天文台的大六分仪等)。
航海用六分仪是在扇形框架背面有手柄供握持用,框架上装有活动臂,概述图中活动臂最上端即是指标镜;半反射式地平镜安装在六分仪的左侧(中部,正对望远镜者),地平镜旁边还配有滤光片供测量太阳等明亮天体时使用。测量天体地平高度时,观测者手持六分仪,让望远镜镜筒保持水平,并从望远镜中观察被测天体经地平镜反射所成的像;同时要调节活动臂,使星象落在望远镜中所见的地平线上。这也是地平镜需要用半反射玻璃制造的原因。
2、几何光学中的反射定律
在天体的象与地平线重合时,该天体高度等于地平镜与指标镜夹角的二倍。通过几何光学中的反射定律,这一点可以很容易地被证明。而根据这一点来恰当地设计圆弧标尺上的刻度,就可以让观测者直接读出天体高度。为提高读数精度,实际的六分仪活动臂上往往还附有鼓轮和游标尺。六分仪的精度比较高,最高能达到10角秒,且轻便易用,所以它能够迅速取代之前操作复杂的星盘,成为在海洋上测量地理坐标的利器,也彻底解决了精确地确定海上航线这一困扰无数航海家的难题。
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