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時間的灰燼 4

時間的灰燼 4

埃拉托斯特尼當時住在埃及的亞歷山大港,在同一子午線以南有個叫阿斯旺的城市,那裡有一口很深的井,正好位於北回歸線上。每年夏至那天的正午,太陽能夠一直射到井底;而在這一天,亞歷山大港口正午的太陽並不是直射的。他就用一根長柱,垂立於地面,測得亞歷山大港口在夏至那天正午太陽的入射角為七點二度,於是他肯定:這七點二度的差值,正是亞歷山大港口和阿斯旺兩地所對的地面弧距。用兩地間的距離除以這個弧度,就可以求得地球的半徑。
當然,關於日地距離,也還有其他很有趣的測量方法。比如我們知道太陽的光線到達地球需要八分十九秒,乘以光速,就是太陽和地球之間的距離。那這個八分十九秒又是怎麼算出來的呢?十七世紀時,法國巴黎天文台的天文學家羅默發現了一個很有趣的現象。當時他一直在跟蹤觀測木星的衛星,由於木星的衛星一直繞木星旋轉,所以有時會被體形巨大的木星遮擋住。而奇怪的是,在一年中的不同觀測時期,這個現象發生的時間卻不盡相同。在相衝,也就是木星離地球最近時,這個現象要早發生八分十九秒;而在相合,也就是木星離地球最遠時,這個現象要晚發生八分十九秒。很顯然,由於不同時期地球與木星的相衝相合,兩者之間的距離是不一樣的,剛好相差兩個地球軌道半徑。而這個八分十九秒,就是光線用來行經日地間的距離的。
通過這種簡易的計算,就能求得地球的直徑,不得不說是一種十分巧妙的想法。但直到後來牛頓的時代,人們才逐漸認識到地球其實是個不完全規則的橢球體。

圖9 月球測量
在聽墨丘利說完后,我才恍然大悟,原來我們以前所了解的太陽光線到達地球的時間最開始是這麼得來的。不得不說,這真的是太巧妙了!
那天正好天氣晴好,上午吃完早餐后,我們就來到了咖啡間,一邊喝熱飲,一邊曬著冬日的陽光休息。最初不知道是誰挑起的,後來話題就演變成了地球、太陽、月亮三者之間關係的討論。我起初並沒有發言,只是坐在那裡有意無意地聽著,當時大部分時間都是墨丘read.99csw•com利在說話。談著談著,突然談到了地球直徑這個問題上面。現在我們當然知道地球是個南北短東西長的橢球體,其赤道周長約為四萬公里。但人們真正認識到這一點,卻花了上千年的時間。
有一次他去省博物館參觀,在殷商時期文物展廳前逗留的時候,遇到一個外國人正用蹩腳的中文和旁邊的中國友人說話。這些話不經意間也進了瑪爾斯的耳中,卻直接讓他火冒三丈。原來那個外國人話里的意思是夏商的歷史都是不存在的,這些所謂文物都是中國人偽造的。那個外國人又說了各種理由,比如夏商從來沒有準確的紀年,關於夏商時期的歷史基本上都來自傳說。他甚至說《史記》關於夏商的記載都是杜撰的,因為除了《史記》,後世根本沒有關於夏商的記載。更讓他惱火的是,旁邊那個中國人卻一直點頭哈腰連連稱是,連一句反駁的話都沒有。瑪爾斯氣昏了頭,本想前去理論一番,可隨即還是理性佔了上風。他知道,他根本沒有任何用來反駁的證據。那次不折不扣的挫敗感深深地印在了他的腦海里。
「要不是維納斯,你小子估計已經燒成痴獃了吧!還不快去謝謝人家!」

圖8 測量地球半徑
但很可惜的是,從十六世紀歐洲文藝復興開始,中國在各方面都逐漸落後了,這其中當然包括天文學。直到近代,在充分接受西方天文學之後,中國的天文學研究才逐漸有了起色。現在月球上有了以中國人命名的環形山,也有了以中國人命名的小行星,這都是近代以來無數天文學者持續努力的結果。
正當我抱著這種想法走進餐廳準備大快朵頤的時候,卻被剛剛被我小視的涅普頓著實教訓了一番。餐桌上擺了五份餐盤,裏面有早餐用的三明治、煎雞蛋、牛奶等,墨丘利、瑪爾斯、涅普頓、普魯托幾人已經在吃了,還有一份應該是留給我身旁的薩杜恩的。也就是說,沒有我的那一份。
不過普魯托才這麼小就對天文學有這麼大的興趣,如果能這樣一直堅持下去,以後超過我們這些老古董只是時間問題。我伸過手去,想摸摸普魯托的小腦袋瓜,可他突然從read.99csw.com椅子上跳下來,避開了我伸過去的手。他向我做了個鬼臉,然後一溜煙跑掉了。只留下略顯尷尬的我,無奈地笑了笑。

圖11 木星時間
下次吧,如果有下次,不管說什麼我都會幫她,我在心裏下了這個決定。
那晚上吐下瀉之後,沒想到第二天我的身體狀況竟莫名其妙地有所好轉了。我將其歸功於以毒攻毒的效果,而薩杜恩則讓我一定要好好感謝維納斯。我這才知道,原來事情並不像我想象的那樣簡單。
聽到這裏的時候,瑪爾斯就像被電到似的,他此時才知道反駁那個外國人的方法。如果史料中記載的各種星象和現代天文學方法所計算的相符,也就能說明史料的真實性了;反之,也能通過史料中記載的星象,對具體歷史事件的發生日期進行斷代。如果瑪爾斯當時就已經知道這個的話,現在也不會這樣遺憾了。所以從那之後,瑪爾斯就開始接觸天文學史了,尤其是中國古代的天文學史,他想讓更多的人在了解天文學的同時,也能進一步了解中國古代輝煌的天文學成就。
墨丘利不愧是個科普作家,各種天文常識信手拈來,我們就算只是坐在那裡聽,都已經學了不少東西。當然,關於中國古代天文學知識的部分,很多都是瑪爾斯補充的。經過昨天下午的討論,瑪爾斯好像已經變得不那麼沉默了。
直到後來,瑪爾斯有機會參加了一個天文學的講座,做講座的是中國一位著名的天文史學家。講座中,那位天文史學家剛好提到了中國古代典籍所記載的星象的作用,比如其中一個例子是關於武王伐紂具體時間的判定。《淮南子》中有記載:「武王伐紂,彗星出,而授殷人其柄。」我國已故的著名天文學家張鈺哲先生根據計算認為,這裏提到的彗星就是著名的哈雷彗星,而那次哈雷彗星回歸的日期是在公元前一〇五七年三月十四日。
我著實愣了一下,隨即看到涅普頓那張漠然相視的面孔后,才知道了什麼。薩杜恩也應當立馬就意識到了這個,連忙打了個哈哈,說大家可能不知道我身體好得這麼快,以為我早上也會在房間休息,才沒有幫我準備早餐。但當時涅九*九*藏*書普頓也完全沒有起身替我再準備一份早餐的意思,薩杜恩見到這點,表示他早上其實胃口也不好,一份早餐吃不完,可以和我分著吃,就不用再準備早餐了。雖然費了很大一番力氣,不過薩杜恩的努力倒也緩解了餐廳里的尷尬氣氛。
不過沒想到瑪爾斯是如此感性的一個人,今天他的表現讓我對他的印象徹底改變了。之後我們和瑪爾斯聊到了他之所以研究天文學史尤其是中國天文學史的原因,原來一切都是源自一起不大不小的爭論。瑪爾斯除了對天文學十分了解之外,對中國古代文化也有一定興趣,所以他經常會去各種歷史博物館參觀。
而月球直徑和地月距離的測量,其中一種簡單的方法就是根據月食來進行的。月食時,地影投射在月球上,我們從地球上就能很直接地看到地影和月球的相對大小,而我們已經知道了地球的直徑,月球的直徑也就很容易得到了。知道月球直徑后,和之前提到的求地球周長的方法類似,我們用這個直徑來除以從地球看月球兩端所夾的角度,就能得到地月距離。
聽著薩杜恩在我耳邊不停地狂轟濫炸,我嘴中只得連連稱是,並表示馬上就會去道謝。不過我的心裏卻翻起了驚濤駭浪,沒想到維納斯會對我那麼好,這完全是我可望而不可即的——不對,應該是想都沒有想過。我本想馬上就去找維納斯致謝,不過又被薩杜恩制止了。我這才知道,原來現在才早上九點,如果維納斯昨晚一整晚都在照顧我的話,現在應該還在休息吧。我為自己剛剛的考慮不周感到慚愧。
不過可能是因為昨晚的勞累,維納斯看起來胃口並不是太好,她只吃了一半不到。我再次向維納斯表示了感謝,並把薩杜恩早上對我說的話原樣說了出來,要不是維納斯,我昨晚可能就真的燒成傻子了。維納斯只是笑了笑,沒有多說什麼,就又回去休息了。我看著維納斯疲憊的背影,心裏真的感到有些不好意思。
那之後我就和薩杜恩一起分著吃了一份早餐,其實我也沒吃多少,大部分還是被薩杜恩吃了。本來早上還挺好的胃口,遇到涅普頓剛才的那次刁難,吃什麼都沒味道了。早餐吃完后,涅普頓也只是匆匆收拾好餐具,就馬上離開了,甚至都沒看我一眼。直到後來我才知道,原來那天早上涅普頓之所以會生我的氣,原因全在維納斯身上。維納斯因為照顧我,一晚都沒休息,其中九九藏書的辛苦勞累想必每個人心裏都很清楚。而一直把維納斯當姐姐看待的涅普頓卻發起了小脾氣,她把害維納斯這麼辛苦的責任全都歸結到了我的身上,所以才沒幫我做早餐,甚至連正眼看我一次都沒有。知道其中種種原因的我只能苦笑著搖搖頭,同時也只能摸著很快就餓癟的肚皮,期待著午餐趕快到來。
那晚我上吐下瀉,躺在床上不省人事之後,維納斯由於放心不下,偷偷來我房間看我了。聽薩杜恩提到這個之後我確實有些不好意思。之後維納斯看到我在床上渾身冷汗夢吟不斷,著實嚇了一跳,便留下照顧了我一晚。其間她一直替我更換放置於額頭上冰敷用的冰袋,一刻未停,直到天快亮,我情況有所好轉時才離去。
那天晚上下雪了,白色的雪花降落在荒蕪的大地上,將大地上所有的生靈覆蓋。我躺在床上,伴隨著窗外呼呼的風聲,很快就入眠了。已經很久沒有睡過這麼安穩的覺了,我想這樣安然入睡的我,臉上一定掛著微笑。
但太陽直徑和日地距離的測量相對而言就困難許多,因為太陽離我們太遠了,很多方法測量得出的數據都不是很準確。直到十八世紀初,英國天文學家哈雷想到了一個很巧妙的方法。在金星凌日的時候,如果我們在兩地觀測,由於透視的緣故,不同地方看到的金星凌日的路徑並不是一樣的。如果兩位觀測者都記錄了金星進入和走出日輪的時刻,就能算出金星凌日所需的時間,從而知道兩條弦線的長短差異,兩條線之間的距離也能算出來了。知道間距和其對應的角度,根據之前的方法,我們就能算出日地之間的距離。知道日地距離,太陽的直徑便呼之欲出。
而瑪爾斯也確實做到了這一點,至少通過這兩天和他的接觸,我已經對中國古代的天文學產生了極大的興趣。我問坐在一旁年齡只有十歲的普魯托有沒有聽懂,他先是點點頭,隨後想了想,又使勁搖著頭。看著普魯托這可愛的模樣,我們所有人都笑了。
這時,一直不說話的瑪爾斯突然嘆了口氣,這在眾人原本的吃驚中顯得極為突兀。我問他為什麼會有如此表現,瑪爾斯說他是為中國古代的天文學嘆氣的。中國從四千多年前的堯帝時代開始,就已經設有專職的進行「觀象授時」的天文官;各大文明中,我國對太陽、月亮、行星、彗星、新星、恆星,以及日食和月食等方面的記錄最為全面,我國甚至是最早九*九*藏*書記錄太陽黑子的國家,神話中的「三足金烏」就是對太陽黑子的典型描述;我國在曆法上的成就也十分輝煌,從二十四節氣、最早的「四分曆」,到南宋時期的「統天歷」,再到元代的「授時歷」,均比其他地區領先數百年。天文儀器方面,從最古老的用來測量日影長短的土圭,到西漢時的渾儀,到東漢時張衡創製的世界上第一架利用水力的渾天儀,再到元代郭守敬先後創製和改進的簡儀、高表、仰儀等眾多天文儀器,我國一直處於世界領先地位。
我國古代,《山海經》中就有「天地之東西二萬八千里,南北二萬六千里」的說法。雖然當時人們普遍相信的是「蓋天說」中「天圓如張蓋,地方如棋局」的說法,不過其對天地形狀東西與南北不等的看法卻十分超前。自古以來也一直有先人嘗試著計算天地的大小,但由於地平理念的桎梏,幾乎所有的計算都是徒費氣力。而反觀西方,早在公元前三世紀,在當時已經希臘化的埃及,地理學家埃拉托斯特尼就已經測量出了地球的直徑,這一數據已經極為接近現代天文學所採用的標準地徑。

圖10 金星凌日
那天的午餐我終究還是吃到了。其實涅普頓氣消了之後,人還是挺好的,雖然她後來也沒主動向我道歉,但午餐時我餐盤裡比別人多的那兩片火腿,就已經說明了一切。我們吃過午餐,休息了一整個上午的維納斯才出現在眾人面前,她面色看起來不太好,明顯是昨晚睡眠不足的緣故。看到這一幕,本來已經消氣的涅普頓又瞪了我一眼。之後涅普頓讓維納斯坐下好好休息,趕緊替她準備一份午餐去了。等見到那份午餐時,裏面那豐盛得看起來就足夠讓人流口水的食物,讓我真正明白人與人之間的差距還是挺大的。
我決定先吃早餐。隨著病情好轉,食慾也恢復了。今天早上負責早餐的是涅普頓,雖然平日的三餐我們其他幾人偶爾也會幫忙,但主要都是維納斯和涅普頓來負責的。今天由於特殊情況,維納斯仍在休息,所以早餐就全由涅普頓來負責。也是,她雖然看起來還是個小女生,畢竟也有二十歲,準備早餐這種最基本的家務活,就算不會也該開始學習了。