【荐语】

他们向着时空的边缘一路进发，并且，从未停下脚步。

【音频简介】

对于天文现象、宇宙星空，每个时代的人，都在用他们的智慧进行探索。

周武王、托勒密、哥白尼、伽利略、赫歇尔、卡普坦，他们是怎么解读天象密码的？他们为后人的认知疆域，做了什么开拓工作？

【你将听到】

1. 古人经常说的“夜观天象”，“观”的究竟是什么？他们又为何以“天象”，作为行为决策的指南？ 

2. 从托勒密到哥白尼，再到伽利略，他们是如何颠覆时代认知，挖掘宇宙奥秘的？

3. 人们通过什么“笨方法”，发现了银河系？他们又是怎么计算银河系的大小的？

【书籍信息】

书名：《旅行到时空边缘》

作者：「中」李德范

自古以来，我们人类就对星空有着许多想象。

传说，汉武帝曾经派张骞去寻找黄河的源头，张骞就做了一个木筏，沿着黄河逆流而上。谁知道，他走了几个月，源头没有找到，还似乎迷了路。

迷路了的张骞发现，河面变得越来越宽，水也越发清澈，而周围的景色呢，也越来越奇特。

最后，他竟然来到了一处水天相接的地方。在这里，到处都是星光，一切如同仙境。

张骞划着木筏继续前进着，不一会儿，他看到河岸边有一个男子，牵着一头牛；而河的对岸，则有一位妇女，在浣洗衣服。

张骞把木筏划近那妇女，问道：“大嫂，请问这里是什么地方？”

妇女回答：“这里是天河呀。你是从人间来的吗？”

张骞大吃了一惊！原来，自己已经来到了天上。那男子和妇女，正是牛郎和织女。后来，织女赠送了张骞一块石头，让他带回人间。

张骞拜谢之后，沿黄河顺流而下，返回了大汉。他所带的石头，就放在今天成都的严真观里。

张骞从人间到达天上，虽然只是个传说，但是，却表达了古人对宇宙探求的渴望。为了一窥夜空之上的世界，他们早就迈开脚步，披荆斩棘，风雨兼程了。

那么在这一路上，他们都发现了什么呢？让我们跟着《旅行到时空边缘》这本书，一起去看看。

在古代，天空是神秘而且权威的。任何天象，都被认为是上天的启示，预示着人间的祸福。

古代的帝王都会设置一个职位，专门负责观测天象，并且，他们对这个工作极为重视，要是谁耽搁了天象的记录，甚至还会被砍头！

那么，臣子们每天谨慎又认真地“夜观天象”，到底“观”了些什么呢？

太阳和月亮，是不会落下的。除此之外，还有天上的星星。

我们在开阔的野外，晚上抬头看天空，通常会看到天上布满了星星。如果你坚持每天认真观察，就会发现，在这么多的星星中，总有五颗星是最亮的。

这五颗星，就是古人观天象的主要对象。

它们除了亮度抢眼，行踪也十分诡秘。它们每次出现的位置都不一样，没有一个晚上会重复。有时候，它们会在早上出现，有时候呢，则会在傍晚出现。

一些星星，甚至还玩起了躲猫猫，一连消失好几天，然后又突然冒出来。

总之，它们的一切运动，都没有任何规律可言。

祖先们根据五行学说，给这五颗星命了名，分别是：金星、木星、水星、火星和土星。因为它们总是在变化运动，所以他们也叫做“行星”。

除了五颗行星外，观测天象的古人们，还会留意其他的星星。

这些星星没有那么明亮，而且它们的相对位置是比较固定的，似乎就一直守在一个地方，因此呢，它们被称作“恒星”。

因为恒星之间位置固定，古人便发挥想象力，把相邻的几颗星连成线，勾画出一个个不同的图案。这些图案，就是星座了。

太阳、月亮、五颗行星还有恒星，它们在天空中的运动，于是便有了不同的位置组合。这些位置组合，就是古人解读天象的密码。

对于天象给予的启示，人们自然是深信不疑的。商朝末年，周武王筹备讨伐商纣王。他积蓄力量，训练军队，一直在等待合适的时机。

但是，什么时候才算是合适的时机呢？周武王心里也没底儿，于是，他想到了向上天寻求启示。

好几天夜里，他夜观天象，经过细心观察，他发现木星正在自西向东前进，心中大喜。

原来，在古人眼中，木星运行意味着将产生巨大的能量。如果木星自西向东，就是顺行，它所产生的能量是正的，反之，它产生的能量就是负的。

现在，正是木星产生正面能量的时候。

周武王认为，这是上天的旨意，表明天命要转移到周人身上。于是，他信心满满，率领军队，向商朝的都城进发了。

西方各诸侯听到武王伐纣的消息，也纷纷踊跃加入。最后，八百路诸侯与周武王胜利会师，气势浩大。

可正当大家都雄心壮志，准备发动进攻的时候，周武王却犹豫了。他竟然做出了一个让人匪夷所思的决定——退兵。

为什么突然退兵？原来，在进攻的前夕，周武王发现了天象的异常。

我们上面说了，古人认为，木星自东往西走是逆行，暗示着负面的能量。而周武王，正好观测到了原本顺行的木星，开始改变了方向，这让他十分不安。

上天似乎在告诉他，商纣王气数未尽，现在还不能讨伐他啊。

诸侯们虽然很不情愿，但既然是上天的旨意，就不能违背。于是，他们只好就地解散，而周武王呢，也把军队撤到了一千多里之外，继续等待时机。

一年之后，周武王再次集合军队，在牧野这个地方，与商纣王的大军鏖战，双方死伤惨烈。最终，周武王胜利了，中国进入了周的时代。

我们无法知道，天象的指引，对周武王的胜利有没有帮助。

但我们能看出，在历史的巧合下，一颗木星，成为了主宰历史进程的主角。这便让古人对天象更加信服了。

西汉末年，汉成帝在位的时候，王莽成为了大司马，辅助朝政。

有一天，天文官禀报，天上出现了大凶的天象——“荧惑守心”。荧惑，是指火星，而心，则是指我们现代人所说的天蝎座。

荧惑守心，就是指火星出现在了天蝎座的位置上。

古人认为，天蝎座是东方苍龙的心脏，是帝王的象征。现在，火星扎进了帝王的心脏，当然是大不利的天象。汉成帝听到这个消息，害怕得不得了。

这时，王莽的一个亲信乘机向汉成帝进言：“这样大凶的天象，表明丞相翟方进没有尽到责任啊。以前先皇在位的时候，曾经出现过禾苗在春天结霜，夏天出现降雪的异象，最后，是丞相辞了官，一切才转为正轨。”

在这样的谗言之下，丞相翟方进只好在惶恐不安中辞了官。可是皇帝没有善罢甘休，翟方进最后被迫自杀。

谁知道，丞相的牺牲，并没有抵挡这一次灾祸。翟方进自杀不久后，汉成帝就突然驾崩了，而接连继位的两个小皇帝，也都不明不白地死去。最后的结果是，大司马王莽登基称了帝。

后来，翟方进的儿子翟义起兵造反，指称王莽杀害了汉成帝，于是，掀起了两汉的腥风血雨。

这场战乱，一直到东汉才终于平定下来，可这个时候，全国人口减了一大半。

表面看来，是火星的运动，带来了历史的灾难。可是，后人用现代天文软件推算过，在汉成帝当年，火星并没有停留在天蝎座上。

也就是说，西汉末年那个异常凶险的天象，是虚构的。

同时，也有人统计过，中国正史上记载荧惑守心的天象，有一大半竟然也是虚构的。

为什么要虚构？因为，神秘的现象，总是能成为阴谋的替罪羊。

所以，无论是周武王的胜利，还是西汉末年的灾祸，天象都不是背后的原因。当时的人们之所以深信不疑，是因为缺乏天文知识，对自然界不够了解。

既然日月星辰的运动和上天的旨意无关，那又和什么有关呢？

在世界的另一边，有人开始了探索。这个人，就是生活在古罗马帝国的托勒密。他给出了自己的解释，这个解释影响了后世一千多年。

托勒密认为，地球是宇宙的中心，是静止不动的。太阳、月亮还有五大行星，它们的位置之所以改变，是因为它们都在绕着地球转动。

托勒密的这套宇宙观，便是我们早有听闻的“地心说”。在这套观念下，太阳和月亮的东升西落，算是解释通了。

可是，五大行星的运动又怎么解释呢？

试想想，如果五大行星都绕着地球转，它们的运动轨迹，应该只会自西向东，可为什么它们有时候顺行，有时候逆行呢？

托勒密说，每一颗行星，其实是同时进行着两种运动，第一种运动，是它们绕着地球转大圈，而第二种运动，是它们在自己的地盘里，绕着一个中心点转小圈。

咱们来模拟一下这个场景：

我们把自己当作是地球，站在地上静止不动，同时，在面前平放一只手表，把手表上的秒针针头，看作是行星。

当秒针从9点，经过12点，走向3点的时候，在你的视角里，秒针是自西向东，顺着走的。而当秒针从3点，经过6点，走向9点钟位置的时候，它就变成了自东向西，逆着走了。

行星顺行逆行的现象，也就是这个道理。

虽然我们现在知道了，这套宇宙观是错误的，但这在当时，是一次巨大的飞跃。

这套理论，虽然存在误差，但那时的人们，可以通过它预报日食和月食，也可以基本预测五大行星的位置。

于是，这套理论被写在了天文教科书里，成为了经典。

一千多年以后，有一位年轻人仍然用这一套方法，计算着行星的运动。他叫哥白尼。

可是哥白尼发现，用这套方法预测的行星运动，总是存在误差，有时候是晚一个小时，有时候甚至晚一个月。

问题是，经过那么长的时间，托勒密的计算体系，已经演化得非常繁琐复杂了，后人似乎找不到修正空间，让计算精度再提高一些。

但哥白尼相信，总有方法可以让预测变得更加精确。那么，问题到底出在哪里呢？

日月星辰每天东升西落，如果认为它们是围着地球在转，那要计算出每一个天体的运行轨迹，这样的计算必定十分复杂。

为什么不把这一切，看成是地球自己转了一圈呢，这样不就简单多了吗？

哥白尼冒出这个想法后，进行了大量的数学计算和证明。最后，他也得出自己的宇宙观。他说，宇宙的中心不是地球，而是太阳。

行星和地球都在绕着太阳转动，而地球绕着太阳转的同时，自己也在自转。至于月亮，则是围绕着地球转的。

哥白尼的理论，也同样能够解释日月星辰的东升西落。但是，用他的理论，怎么解释行星的顺行和逆行呢？

哥白尼认为，这是地球和各行星绕太阳公转时，各自的速度不同，而导致的视觉现象。我们再设想一个场景，来解释这个现象。

假设，你和另一个人，在操场上跑圈。我们依然把自己假设成地球，另一个人呢，则是行星。

一开始，对方跑在你前面，那么从你的视角看，对方前进的方向和你是一致的，也就是说，他在顺行。

后来，因为你的速度比较快，渐渐追赶上去了，当超越他的时候，从你的视角看，对方则是往后退的，也就是说，他在逆行。

当你终于跑在了前面，回头看你的对手，他跟你的方向又一致了，只不过这回，是跟在你的后面跑。

顺行逆行的原理，就好比这一场跑步。

哥白尼的宇宙理论，被后人称为“日心说”。这套理论，比托勒密的更简洁，对各种天象的预测，也更加精确。

我们现在可以知道，哥白尼的理论跟现实是吻合的。可是在当时，他的理论遭到了强烈的抨击。因为，他的宇宙观触动了那个时代的宗教信仰。

《圣经》是当时欧洲大陆的绝对权威，根据《圣经》的记载，太阳是围绕着地球转动的。

一个凡夫俗子，怎么可以质疑和反驳《圣经》呢？传播这样的思想，弄不好是会丢掉性命的。

因此，哥白尼长期受到教会的打压，晚年的他，身边没有一个亲戚好友，生活孤寂。

在众多的知识分子中，哥白尼是第一个想到“日心说”的人吗？不一定。但是，他是第一个敢于公开发表这套理论的人。

“日心说”的出现，与其说是智慧的结果，不如说是勇气的胜利。

不过，哥白尼的理论，还留下了没有解开的疑惑。那就是，既然地球是自转的，为什么不把我们甩出去？

当我们向空中抛起一颗小石子，为什么它还能落在原地，而不发生偏离？

这个疑惑，被后世一位叫伽利略的青年解开了。伽利略说，那是因为地球存在惯性。

地球自西向东自转，地球上所有的一切，都参与到了这个运动中，就算它们暂时离开了地面，也还保持着自西向东的运动。

所以，我们不会被甩出去，被往上抛的小石子，掉下来了也还能落在原地。

有了伽利略的解释，哥白尼的学说终于站稳了脚跟。

另外，伽利略还做了一个创举。

在此之前，天文学家都是用肉眼观察星空的，真正的太阳、月亮长什么样，没有人能看清楚。

而伽利略突发奇想，他找到了一个荷兰的眼镜商人，向其订做了一个镜管，伽利略希望从这个管子向外看的时候，远方的物体看起来能更大更清晰。

伽利略要做的这个镜管，就是望远镜了。

经过反复研究，荷兰的眼镜商人，给伽利略做了一个能放大九倍的望远镜。伽利略拿着这个望远镜，开始了对天空的观察。

月亮是他的第一个观察对象。透过望远镜，他发现，月亮竟然不是光滑明亮的，而是荒凉一片、光秃秃的，到处都是坑坑洼洼。他有点儿失望。

然后，他又把望远镜对准了太阳。他又发现，太阳也不是完美的，在太阳上，竟然有黑色的点。

伽利略的这几个观察，刷新了人们的世界观。原来，天上不是完美无瑕的，日月星辰和地球一样，都是宇宙中普通的一员。

从托勒密到哥白尼，再到伽利略，人类走过了漫长的旅程，至此，人类终于可以用自己的知识，抹去天象的神秘。

人类就是带着这样的科学精神，还想走得更远。于是，一个问题便浮现出来了——

在地球之外，是太阳、月亮、行星，那在它们之外，又是什么呢？人们从银河里，找到了破解的钥匙。

银河，就是横跨在夜空中，一条乳白色发亮的带。看上去，它就像天上的一条河。实际上呢，它是由众多星星聚集在一块儿所形成的。

现代社会里，因为城市化和空气污染，我们极少有机会看到星星，更别说银河了。古人比我们有眼福，看到银河是常有的事儿。

银河究竟是什么？这就引起了当时人们的好奇。第一个发现银河真相的，是咱们上面提到的熟人，伽利略。

他用望远镜观察完月亮和太阳，又把望远镜对准了银河。他发现，这条明亮的光带，实际上汇聚了无数的恒星。伽利略的发现，后来被证实是对的。

于是，人们又进一步想，究竟银河的全貌是什么样的？有两个人，想到了通过数星星的方法，来窥看银河的结构。

第一个人是英国的天文学家，赫歇尔。

赫歇尔数星星的方法比较“笨”。他生活在十八世纪，那个时候，照相技术还没有发明出来，他只能利用望远镜，对着银河，一颗一颗地数。

他每辨认一颗星，就在坐标上做一个记号。我们可以想象，这样的方法是多么枯燥和艰难。

那个时候，观测天象必须要在野外进行，冬天要忍受寒风刺骨，夏天则要忍受蚊虫叮咬，要完成这个工作，很是需要热情和毅力。

就在这种条件下，赫歇尔坚持了一千多个夜晚，一共辨认出了十一多万颗恒星！银河的全貌，开始变得越来越清晰了。

赫歇尔给我们勾画出了有史以来，第一幅银河结构图。在这幅图里，银河的全貌，是一个扁平的盘状体，太阳则在这个盘状体的中心附近。

这幅图告诉世人，我们在地球上看到的银河，只不过是这个盘状体极小的部分。而地球的中心——太阳，也只不过是在银河里，十多万恒星中的一员。

宇宙之大，真是超出了人们的想象！之后，人们便把太阳所在的这个大盘，称为“银河系”。

可惜的是，因为条件所限，赫歇尔没有计算出银河系确切的大小。不过，他的工作还有接棒人。这便是另外一个数星星的人，荷兰的天文学家，卡普坦。

卡普坦生活在二十世纪，他的研究条件比赫歇尔好多了。他可以用照相机把天空拍下，对着照片慢慢地数。

可是，尽管有照相技术的帮忙，天上那么多的星星，要统计清楚，还是有难度的。

后来，他想到了一个更聪明的方法。他把天空分成两百多个小区域，然后，号召全世界的天文学家都参与进来，每人负责一个区域，分别统计这些区域的星星。

最后，这些观测样本，都汇总到卡普坦这儿，由他来做总结分析。

即使是这样，这项工作要顺利完成，也不容易。卡普坦坚持了四十年，最后，他一共统计出了四百多亿颗恒星！

这个数字，比起赫歇尔的结果，是一个巨大的进步。

卡普坦也发表了他的银河系模型。在这个模型里，银河系是扁平的盘状结构，太阳位于银河系的中心。这和赫歇尔的结果很相似。

同时，他也计算出了银河系的大小。银河系这个盘子，直径是5.5万光年，也就是说，如果在银河系的一端点亮一束光，这束光要经过5.5万年，才能照到银河系的另一端。

那是人们难以想象的距离。

人类越是往前走，我们看到的宇宙，便越是浩渺，未知也越来越多。刚才我们分享的故事，只是前人探索宇宙的一点片段。

正如哲学家康德所说：“世界上有两件东西能够深深震撼人们的心灵，一件是心中崇高的道德准则，另一件，就是头顶上灿烂的星空。”

为了头顶上的那片星空，每一个时代，总有一些人像张骞一样，用勇气和科学精神扎成一只木筏，不断逆流而上。

他们向着时空的边缘一路进发，并且，从未停下脚步。

本期图书为《旅行到时空边缘》，由北京时代华文书局出版发行，中国图书评论学会好书项目组推荐。

撰稿：伍锌

编辑：周郡

总编：昆石

主播：罗洋