天文学家是什么？

托勒密

克罗狄斯·托勒密·托勒密·克劳迪斯；托勒密(约90，托勒密代，埃及~ 168，亚历山大)是古希腊地理学家、天文学家和数学家。曾经翻译过托勒密和多鲁牟。长期天文观测。我一生写了很多。其中《天文名著》(又名《大综合》卷13)主要论述了他创立的地心说，认为地球是宇宙的中心，静止不动，太阳、月亮、行星、恒星都围绕它运动。他是世界上第一个系统研究太阳、月亮和星星的组成和运动方式并取得成就的科学家。这本书被视为天文学的标准著作，直到16世纪哥白尼的日心说出版，地心说才被推翻。另一部重要著作《地理指南》(8卷)，主要论述了地球形状、大小、经纬度的确定和地图的投影方法，是古希腊关于数学地理知识的总结。书中附有27幅世界地图和26幅地区地图，后被称为托勒密地图。他制作了类似中国浑天仪的测量经纬度的仪器和角距仪；通过系统的天文观测，编制了包括1028颗恒星的位置表，推算出月球到地球的平均距离是地球直径的29.5倍，在古代是相当精确的。他也研究几何。他还写了《光学》(5卷)等。克罗狄斯·托勒密出生于公元90年左右。和当时很多大学者一样，他也来到亚历山大学习。托勒密和斯特雷波一起为地理学和制图学的研究奠定了基础。托勒密在天文学、光学和音乐方面也很有成就。斯特雷杜对地理的兴趣主要集中在实用方面——如何在地图上显示世界。托勒密的研究角度更具科学性和理论性。他想了解整个世界——不仅仅是人类可以生存的地方，还想知道地球是如何与浩瀚的宇宙联系在一起的。和大多数学者一样，托勒密认为世界是一个球体，并提出了如下理由:1。如果地球是平的，全世界的人都会看到太阳同时升起和落下。2.随着我们向北移动，越靠近北极，南方天空中越来越多的恒星将会消失，但与此同时，许多新的恒星将会出现。3.每当我们从海洋驶向大山，就会感觉到大山在不断地从大海中升起；但当我们逐渐远离陆地驶向海洋时，我们看到群山沉入大海。在托勒密的时代，地理学家把希夏帕斯画的南北线称为子午线，并把它

与赤道平行的线叫做纬线。像恰帕斯一样，托勒密把地球分成360度。他还把每度分成60分钟，每分钟分成60秒。他开发了弦的系统，通过在平面上显示，人们对分和秒有了更直观的概念。托勒密的系统使制图员能够准确地确定地球上物体的位置，该系统一直沿用至今。托勒密知道，通过测量来自太阳和恒星的数据，地球上的每个地方都可以精确定位。他描述了两种测量角度的工具。用来观测星星角度的仪器叫星盘(也叫星盘)。它是一个圆形的铜板或木板，分成几个角，中心有一个可旋转的指针。当指针指向一颗星星时，它的投影会读出表盘上星星的角度。托勒密还说，为了保证圆盘的水平，星盘应该放在一个三角形的基座或底座上。托勒密描述的第二个仪器是角日晷。它是由一块方形的石头或木块做成的，旁边插着一根立柱。它是用来每天测量太阳的高度，而不是每小时。如果我们把这个仪器放在一个固定的位置，坚持记录一年中每天太阳的高度，那么我们就可以准确判断这个地方的位置。在《地理学》的序言中，托勒密把地图绘制分为两种类型。区域制图侧重于小区域的制图，如村庄、城镇、农场、河流和街道。地理测绘更注重大范围的地表现象，比如山、河、湖、大城市。画这样的地图需要天文学和数学的知识，这样才能达到精确。

“伽利略”号

伽利略·伽利雷(1564-1642)是近代实验科学的先驱，是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、物理学家和数学家。他还是现代实验物理学的开创者，被誉为“现代科学之父”。他是一个不屈不挠的真理斗士。恩格斯称他为“能够不顾任何障碍，打破旧理论，创造新理论的巨人之一”。1564年2月5日出生于比萨，他第一次在科学实验的基础上融合了数学、物理和天文学，拓展、深化和改变了人类对物质运动和宇宙的认识。为了证明和传播哥白尼的日心说，伽利略奉献了一生。结果晚年受到教会迫害，终身监禁。他用系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的传统思辨自然观，创立了以实验事实为基础、具有严密逻辑体系的现代科学。因此，他被称为“现代科学之父”。他的工作为牛顿理论体系的建立奠定了基础。1642 65438+10月8日死于比萨。伽利略的姓是伽利略，他的全名是伽利略·伽利雷，但现在人们通常以他的名而不是姓来称呼他伽利略。因为翻译问题，关于姓氏众说纷纭，以伽利略伽利莱为准。1590年，伽利略在比萨斜塔上做了著名的“两个球同时落地”的实验，推翻了亚里士多德“物体下落速度与其重量成正比”的理论，纠正了这个持续了1900年的错误结论。但是，伽利略关于他在比萨斜塔做实验的说法，后来被严谨的考证所否定。尽管如此，来自世界各地的人们都会参观这座古塔，他们把它视为伽利略的纪念碑。1609年，伽利略制造了天文望远镜(后来称为伽利略望远镜)，并用它来观测天体。他发现了月球表面的凹凸不平，并自己绘制了第一张月球地图。161065438+10月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说胜利的开始。借助望远镜，伽利略还发现了土星环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周天和周月平衡，以及银河系由无数恒星组成的事实。这些发现开创了天文学的新时代。伽利略写了《星际信使》、关于太阳黑子的信件、托勒密和哥白尼之间的对话、关于两种新科学的谈话和数学证明以及测试器。为了纪念伽利略的成就，人们将木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。人们争相宣扬:“哥伦布发现新大陆，伽利略发现新宇宙。”伽利略为牛顿第一定律和牛顿运动第二定律提供了启示。他非常重视数学在科学方法应用中的重要性，尤其是实物与几何图形符合程度的问题！

哈雷

20世纪60年代，西方出现了嬉皮士，他们以怪异的发型、破旧的牛仔裤、纹身和摇滚乐为标志，喜欢骑着哈雷摩托车四处游荡。1969年在美国纽约一个农场举行的伍德斯托克音乐节是嬉皮士们最大的庆典。三天三夜，五十万年轻人冒着倾盆大雨在泥泞中参加这场露天摇滚音乐派对。这个公共聚会将嬉皮士的“爱与和平”的理想展现到了极致。从那时起，人们以一种暗示的方式将哈雷戴维森摩托车与摇滚联系在一起。虽然嬉皮士早已销声匿迹，哈雷摩托也不只是“愤青”玩的，但60年代后留下的深刻印象，却一直将这两个字悄悄划成等号。

编辑这一段，天文学家

埃德蒙·哈雷埃德蒙多·哈雷·哈雷

(1656.11.8-1742.1.14)英国天文学家和数学家。哈雷生于以新思想为基础的科学革命时代，于1673年进入牛津大学皇后学院。1676年，我去了南大西洋的圣赫勒拿岛，确定了南方天空中星星的方位，完成了341颗星星的准确位置的南方星表，记录了一次水星凌日，做了大量的钟摆观测(南半球的钟摆旋转方向与北半球相反)。1678年，哈雷当选为英国皇家学会会员，并获得牛津大学硕士学位。1684年，他去剑桥向牛顿请教行星运动的力学解释。受哈雷研究进展的鼓舞，牛顿扩展了他对天体力学的研究。哈雷有能力处理和减少大量数据。1686年，他出版了世界上第一张包含海洋盛行风分布的气象图。1693年，他发表了布雷斯劳城人口死亡率表，第一次讨论了死亡率与年龄的关系。1701年，他根据航海罗盘记录发表了大西洋和太平洋的地磁。1705年，哈雷发表了《彗星天文学论》，阐述了1337-1698年出现的24颗彗星的轨道。他指出，它们分别出现在1531、1607和18。1716年，他设计了一种观测金星凌日的新方法，希望通过这种观测，可以精确测量太阳视差，计算出日地距离。1718年，哈雷发表了识别恒星空间运动的数据。1720继任格林威治天文台第二任台长。哈雷还发现了天狼星、南河三、大蛟的自行，以及月球的长期加速。

开普勒

行星运动定律的创始人约翰内斯·开普勒于1571年出生在德国小镇维尔德斯塔特，这一年恰好是哥白尼发表天体运动理论后的第28年。在这部巨著中，哥白尼提出了行星围绕太阳转而不是围绕地球转的理论。开普勒就读于图宾根大学，65438-0588年获得学士学位，三年后获得硕士学位。当时，大多数科学家拒绝接受哥白尼的日心说。在铁宾根大学学习时，他听到了日心说的逻辑阐述，很快就相信了。“从蒂宾根大学毕业后，开普勒在格拉茨研究所担任了几年教授。在此期间，他完成了自己的第一部天文学著作(1596)。虽然开普勒在这本书里提出的理论是完全错误的，但它清楚地显示了他的数学天赋和创造性思维，所以伟大的天文学家第谷·布拉赫邀请他到布拉格附近的天文台做他的助手。开普勒接受了这个邀请，在1600年6月，1加入了太修的行列。第二年第谷去世。最近几个月，开普勒给人们留下了非常好的印象，不久，圣罗马皇帝鲁道夫任命他为皇家数学家，接替第谷。开普勒在他的余生中一直保持这个姿势。作为第谷·布拉赫的继任者，开普勒仔细研究了第谷多年来对行星的仔细观察所做的大量记录。第谷是望远镜发明前最后一位伟大的天文学家，也是世界上有史以来最细心、最精确的观测者，因此他的记录极具价值。开普勒认为，通过对第谷的记载进行细致的数学分析，可以确定哪种行星运动理论是正确的:哥白尼日心说，古代托勒密地心说，可能是第谷本人提出的第三种理论。但开普勒经过多年苦心的数学计算，发现第谷的观测不符合三大理论，他的希望破灭了。最后，开普勒意识到了这个问题:他和第谷、拉格兹·哥白尼以及所有经典天文学家一样，假设行星的轨道是由圆或者复合圆组成的。但实际上，行星的轨道不是圆形的，而是椭圆形的。1600年，开普勒出版了《梦》这本书，这是一部纯粹的幻想作品，讲的是人类和月球人的交流。书里讲了很多不可思议的东西，比如喷气推进、零重力状态、轨道惯性、宇航服等等。人们至今不明白，开普勒在近400年前是怎么想象这些高科技成果的。开普勒的书虽然是纯玄幻，但一定有一些背景来源，比如毕达哥拉斯的话或者古希腊神话。就在找到基本解之后，开普勒仍然不得不花几个月的时间进行复杂而冗长的计算，以确认他的理论与第谷的观察一致。他在1609年出版的巨著《新天文学》中提出了他的前两个行星运动定律。行星运动第一定律认为，每一颗行星都在椭圆轨道上围绕太阳旋转，太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上。行星运动第二定律认为，行星离太阳越近，运动越快。行星的速度以这样一种方式变化，即行星和太阳之间的连线以相等的时间扫过相同的区域。十年后，开普勒发表了他的行星运动第三定律:行星离太阳越远，其运行周期越长；运行周期的平方与距太阳距离的立方成正比。开普勒定律对行星围绕太阳的运动给出了完整而正确的描述，解决了天文学中的一个基本问题。这个问题的答案甚至困惑了哥白尼和伽利略这样的天才。当时，开普勒未能根据其定律解释在轨道上运行的原因，直到17世纪后期，艾萨克·牛顿才说清楚。从开普勒对这种运动本质的研究可以看出，万有引力定律已经成型。开普勒在万有引力证明中已经证明，如果行星的运行轨迹是圆形的，那么它就符合万有引力定律。如果轨道是椭圆的，开普勒没有证明。牛顿后来用复杂的微积分和几何方法证明了这一点。牛顿曾说:“如果我比别人看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。“开普勒无疑是他所指的巨人之一。开普勒对天文学的贡献几乎可以和哥白尼相媲美。事实上，在某些方面，开普勒的成就甚至给人们留下了更深刻的印象。他更有创新精神。他面临的数学困难相当大。当时的数学远不如现在发达，也没有计算机来减轻开普勒的计算负担。从开普勒的成就的重要性来看，令人惊讶的是，他的成就起初几乎被忽视，甚至被伽利略这样伟大的科学家忽视(伽利略对开普勒定律的忽视尤其令人惊讶，因为他们之间有书信往来，开普勒的成就会帮助伽利略反驳托勒密的理论)。如果别人不能体会开普勒成就的意义，他自己也会明白这一点。当他抑制不住自己巨大的喜悦时，他写道:“我沉迷于神圣的狂喜...我的书已经写完了。我的同时代人不会读它，但我的后代会读它——这没关系。可能要一百年才能得到一个读者，就像上帝等了6000年才让一个人理解他的作品一样。“但几十年后，开普勒定律的意义在科学界逐渐清晰。事实上，在17世纪后期，有一个支持牛顿理论的主要论点，即开普勒定律可以从牛顿理论推导出来，反过来，只要牛顿运动定律存在，牛顿引力定律就可以从开普勒定律精确推导出来。但是，这需要更先进的数学技术，开普勒的时代是没有的。即使在技术落后的情况下，开普勒也能凭借敏锐的洞察力判断出行星运动受来自太阳的引力控制。开普勒不仅发明了行星运动定律，还对天文学做出了许多小贡献。他还对光学做出了重要贡献。不幸的是，他晚年为私事感到难过。当时的德国开始陷入“三十年战争”的混乱，很少有人能躲在世外桃源。他遇到的问题之一是领工资。即使在繁荣时期，圣罗马皇帝也不满地支付他的薪水。战争期间，开普勒的工资迟迟不能发放。开普勒结过两次婚，有十二个孩子。这样的财政困难真的很严重。另一个问题是他妈妈在1620因为巫术被抓。开普勒花了很多时间试图让他的母亲在不受折磨的情况下被释放，他终于达到了目的。开普勒于1630年卒于巴伐利亚雷根斯堡。在三十年战争的动乱中，他的坟墓很快被毁坏了。但事实证明，他的行星运动定律是一座比任何石碑都要长久的丰碑。

霍金

斯蒂芬·威廉·霍金出生于斯蒂芬·威廉·霍金，伽利略逝世300周年纪念日(1942 65438+10月8日)。

[1]。先后毕业于牛津大学和剑桥大学，获剑桥大学哲学博士学位。他之所以坐了47年的轮椅，是因为在265，438+0岁时，他不幸患上了卢格氏症，这种疾病会使他的肌肉萎缩。只有两个手指可以活动，演讲和问答只能靠语音合成器来完成。1973年，他考虑了黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像黑体一样发出辐射，而辐射的温度与黑洞的质量成反比，以至于黑洞会因为辐射而逐渐变小，但温度越来越高，最终以最后一刻的爆炸而告终。黑洞辐射的发现意义重大，它统一了引力、量子力学和统计力学。1974之后，他的研究转向了量子引力理论。虽然人们还没有得到一个成功的理论，但已经发现了它的一些特征。比如时空在普朗克尺度(10-33 cm)上不是平的，而是处于粉末状态。量子引力中没有纯态，因果律被破坏，不可知性从经典统计物理和量子统计物理上升到量子引力的第三层次。1980之后，他的兴趣转向了量子宇宙学。2004年7月，霍金修正了他原来的“黑洞悖论”的观点，信息应该是守恒的。这本书的副标题是从宇宙大爆炸到黑洞。霍金认为，他一生的贡献在于，在经典物理学的框架内，证明了黑洞和大爆炸奇点的必然性，黑洞越来越大；但在量子物理的框架下，他指出黑洞由于辐射变得越来越小，大爆炸的奇点不仅被量子效应抹平，整个宇宙也从这里开始。理论物理的细节在未来20年内会有变化，但就概念而言，现在已经相当完整了。霍金的一生非常传奇。就科学成就而言，他是历史上最杰出的科学家之一。他的贡献是在他被卢格氏病限制在轮椅上20年的时候做出的，这确实是史无前例的。因为他的贡献对人类的概念有着深远的影响，所以媒体上有很多关于他如何与全身瘫痪作斗争的描述。所以，上帝对每个人都是公平的。他身体有缺陷，但头脑很聪明！尽管如此，其中一位翻译(吴)在1979第一次见到他的情景仍然历历在目。那是我第一次参加剑桥霍金小组的广义相对论研讨会。门被打开后，一个很微弱的电音突然在我的脑后响起。回头一看，只见一个骨瘦如柴的男人斜靠在电动轮椅上，自己开着电动开关。译者尽量做到礼貌而不太惊讶，但他习惯了对初次见面的人的残疾程度感到惊讶。他需要很大的努力才能抬起头来。在他失声之前，他只能用非常微弱的畸形语言说话，只有和他一起工作生活了几个月后才能听懂。他不会写字，阅读必须依靠翻页的机器。阅读文学作品时，他必须把每一页都摊开在一张大书桌上，然后他驾驶着轮椅像蚕吃桑叶一样一页一页地阅读。人们不得不对以如此强烈的意志追求终极真理的人类灵魂致以深深的敬意。从他对译者私事的帮助中，我们可以体会到他是一个人。他每天都要开着轮椅从剑桥西路5号的家出发，穿过美丽的剑河和古老的国王学院，到达位于银街的应用数学和理论物理系办公室。系里专门修了一个斜坡，方便他坐轮椅。这本书的译者之一，被霍金教了四年，并在他的指导下完成了博士论文。这本书是应霍金的要求翻译成中文的，这样人类五分之一的人口就能理解他的理论。他还证明了黑洞的面积定理。在富有学术传统的剑桥大学，他的职位是剑桥大学历史上最崇高的教授职位，那就是曾经由牛顿和狄拉克担任的卢卡斯森数学教授。他拥有几个荣誉学位，是皇家学会会员。在大众评价中，他被认为是继阿尔伯特·爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一。他提出大爆炸从奇点开始，黑洞最终会从这一刻开始蒸发，这是统一20世纪物理学两大基础理论——爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论的重要一步。他因为“渐冻症”(肌萎缩侧索硬化的卢格氏病)被限制在轮椅上40年，但他身心残疾，并将其转化为优势，克服了残疾，成为国际物理学界的一颗超新星。他不会写字，甚至连字都不清，但他超越了相对论、量子力学和大爆炸理论，进入了创造宇宙的“几何之舞”。虽然他在轮椅上是如此无助，但他的思想却辉煌地遨游于浩瀚的时空，解开了宇宙之谜。霍金的魅力不仅在于他传说中的物理天才，更在于他令人信服的生命力量。他不断追求的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深吸引了每一个认识他的人。患有肌萎缩侧索硬化症，几乎瘫痪，无法发音，但他仍然在1988出版了《时间简史》，至今销量超过2500万册，成为世界上最畅销的科普作品之一。他被世人誉为“活着的最伟大的科学家”、“又一个爱因斯坦”、“不折不扣的人生强者”、“敢于挑战命运的人”。