時間簡史_第4章 我們的宇宙圖象(1) 首頁

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哥白尼的模型擺脫了托勒密的天球,以及與其相乾的宇宙存在著天然鴻溝的看法。“牢固恒星”除了因為地球環繞著本身的軸自轉引發的穿越天空的轉動外,它們的位置顯得牢固穩定,很天然會令人猜測到牢固恒星是和我們太陽近似的物體,隻是比太陽分開我們遠很多了。

早在公元前340年,希臘哲學家亞裡士多德在他的《論天》一書中,就能夠對於地球是一個圓球而不是一塊平板這個信心提出兩個有力的論證。第一,他認識到,月蝕是因為地球運轉到太陽與玉輪之間引發的。地球在玉輪上的影子老是圓的,這隻要在地球本身為球形的前提下才建立。如果地球是一塊平坦的圓盤,除非月蝕老是產生在太陽恰好位於這個圓盤中間的正下方的時候,不然地球的影子就會被拉長而成為橢圓形。第二,希臘人從觀光中曉得,在南邊地區觀察北極星,比在較北地區,北極星在天空中顯得較低。(因為北極星位於北極的正上方,以是它呈現在北極的察看者的頭頂上,而對於赤道上的某察看者,北極星剛好呈現在地平線上。)按照北極星在埃及和在希臘表觀位置的不同,亞裡士多德乃至估計出地球大圓長度為400000斯特迪亞。現在不能精確地曉得,1斯特迪亞的長度究竟是多少,但或許是200碼(1碼=0.9144米)擺佈,如許就使得亞裡士多德的估計約莫為現在接管數值的兩倍。希臘人乃至為地球是球形供應了第三個論證,不然何故從地平線駛來的船老是先暴露船帆,然後才暴露船身?

大多數人會感覺,把我們的宇宙喻為一個無窮的烏龜塔相稱荒誕。但是我們憑甚麼就自以為曉得得更好呢?我們對宇宙體味了多少?而我們又是如何曉得的呢?宇宙從何而來,又將向那邊去?宇宙有開端嗎?如果有的話,在開端之前產生了甚麼?時候的本質是甚麼?它會有一個閉幕嗎?物理學中比來的衝破,使我們有能夠為此中一些耐久以來懸而未決的題目供應答案,而奇妙的新技術是實現這些衝破的部分啟事。對我們而言,這些答案或許有朝一日會變得和地球環繞著太陽公轉那麼顯而易見――或許也會變得和烏龜塔一樣荒誕,隻要時候(不管其含義如何)才氣訊斷。

在這部著作中,牛頓不但提出物體如安在空間和時候中活動的實際,並且生長了為闡發這些活動所需的龐大的數學。彆的,牛頓還提出了萬有引力定律。按照這條定律,宇宙中的任一物體都被彆的的物體吸引。物體質量越大,相互間隔越近,則相互之間的吸引力越大。恰是這同一種力,使物體下落到空中。(一個蘋果落到牛頓的頭上使他獲得靈感的故事,幾近必定是不敷憑信的。牛頓本身說過的不過是,當他坐著墮入深思之時,一個蘋果的下落使他獲得了萬有引力的思惟。)牛頓繼而證明,按照他的定律,引力使玉輪沿著橢圓軌道環繞著地球運轉,而地球和其他行星沿著橢圓軌道環繞著太陽公轉。

遵循他的引力實際,牛頓認識到恒星應當相互吸引,如許它們彷彿不能保持根基上不動。莫非它們不會都一起落到某處去嗎?在1691年寫給同期間另一名最首要的思惟家理查德・本特裡的一封信中,牛頓論證道,如果隻要有限數量標恒星漫衍在一個有限的空間地區裡,這確切是會產生的。但是另一方麵,他推斷說,如果存在無窮數量標恒星,大抵均勻地漫衍於無窮的空間中,對它們而言,因為這時不存在一其中間落點,這類景象就不會產生。

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