地理主題1-2 人類對(duì)宇宙的探索

地理主題1地球是個(gè)孤獨(dú)的星球嗎？

——從宇宙探地球

第二節(jié)

人類對(duì)宇宙的探索一

人類探索宇宙的歷程（一）宇宙觀1.蓋天說(shuō)蓋天說(shuō)認(rèn)為，日月星辰的出沒，并非真的出沒，而只是離遠(yuǎn)了就看不見，離得近了，就看見它們照耀。蓋天說(shuō)如何解釋晝夜長(zhǎng)短太陽(yáng)在天空的位置時(shí)高時(shí)低，冬天在南方低空中，一天之內(nèi)繞一個(gè)大圈子；夏天在天頂附近，繞一個(gè)小圈子；春秋分則介于其中，蓋天說(shuō)認(rèn)為，太陽(yáng)冬至日在天蓋上的軌道很大，直徑有47.6萬(wàn)華里，夏至日則只有23.8萬(wàn)華里。蓋天說(shuō)又認(rèn)為人目所及范圍為16.7萬(wàn)華里，再遠(yuǎn)就看不見了，所以白天的到來(lái)是因?yàn)樘?yáng)走近了，晚上是太陽(yáng)走遠(yuǎn)了。這樣就可以解釋晝夜長(zhǎng)短和日出入方向的周年變化。蓋天說(shuō)為了解釋天體的東升西落和日月行星在恒星間的位置變化，設(shè)想出一種蟻在磨上的模型。認(rèn)為天體都附著在天蓋上，天蓋周日旋轉(zhuǎn)不息，帶著諸天體東升西落。但日月行星又在天蓋上緩慢地東移，由于天蓋轉(zhuǎn)得快，日月行星運(yùn)動(dòng)慢，都仍被帶著做周日旋轉(zhuǎn)，這就如同磨盤上帶著幾個(gè)緩慢爬行的螞蟻，雖然它們向東爬，但仍被磨盤帶著向西轉(zhuǎn)。蓋天說(shuō)如何解釋天體東升西落2.渾天說(shuō)東漢張衡認(rèn)為：天和地的關(guān)系就像雞蛋中蛋白和蛋黃的關(guān)系一樣，地被天包在當(dāng)中，大地是一個(gè)圓球，宇宙是以地球?yàn)橹行?。渾天說(shuō)兩大法寶渾天儀

——渾天儀可以用精確的觀測(cè)事實(shí)來(lái)論證渾天說(shuō)。在古代，依據(jù)這些觀測(cè)事實(shí)而制定的歷法具有相當(dāng)?shù)木?。渾象——利用它可以形象地演示天體的運(yùn)行，使人們不得不折服于渾天說(shuō)的卓越思想。渾天儀是渾儀和渾象的總稱。渾儀是測(cè)量天體球面坐標(biāo)的一種儀器，而渾象是古代用來(lái)演示天象的儀表。它們是我國(guó)東漢天文學(xué)家張衡所制的。西方的渾天儀最早由埃拉托色尼于公元前255年發(fā)明。

渾天儀上面刻著日月星辰等天文的現(xiàn)象。他設(shè)法利用水力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)這種儀器。據(jù)說(shuō)什么星從東方升起來(lái)，什么星向西方落下去，都能在渾天儀上看得清清楚楚。3.宣夜說(shuō)認(rèn)為宇宙是無(wú)限的，沒有一定的形狀，空間到處有氣體存在，日月星辰漂浮在氣體中，他們的運(yùn)動(dòng)也受氣體的制約。這是我國(guó)古代的一種樸素的無(wú)限宇宙觀。杞人憂天杞國(guó)有人，憂天地崩墜，身亡所寄，廢寢食者。又有憂彼之所憂者，因往曉之，曰：“天，積氣耳，無(wú)處無(wú)氣。若屈伸呼吸，終日在天中行止，奈何憂崩墜乎？”其人曰：“天果積氣？日月星宿，不當(dāng)墜邪？”4.地心說(shuō)的產(chǎn)生和影響古希臘理論：地心宇宙

16世紀(jì)中葉之前,人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)受宗教、神學(xué)和迷信的影響很大。人們普遍認(rèn)為自然和天體的運(yùn)動(dòng)是神秘的，是有一只看不見的上帝之手控制的。而科學(xué)家的工作不過(guò)是論證和揭示上帝如何創(chuàng)造、支配世界和宇宙的。地心說(shuō)的起源地心說(shuō)的起源很早，最初是由古希臘哲學(xué)家歐多克斯提出，后經(jīng)亞里士多德、托勒密進(jìn)一步發(fā)展逐漸建立和完善起來(lái)。地心說(shuō)認(rèn)為地球是宇宙的中心，太陽(yáng)和其他一切天體都圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)。地心說(shuō)符合上帝造世和造人的教義，在歐洲占據(jù)統(tǒng)治地位長(zhǎng)達(dá)１４００年之久，嚴(yán)重束縛了科學(xué)思想的發(fā)展，阻礙了科學(xué)宇宙觀的誕生。

1543年波蘭天文學(xué)家哥白尼提出了日心說(shuō)。他認(rèn)為:太陽(yáng)是宇宙的中心，地球和其他行星都圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，按與太陽(yáng)的距離由近及遠(yuǎn)依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星，天穹的周日旋轉(zhuǎn)是由于地球繞自轉(zhuǎn)軸每天自轉(zhuǎn)一周所造成的。太陽(yáng)的周年視運(yùn)動(dòng)不是本身的運(yùn)動(dòng)，而是地球每年繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周造成的，其他行星的順行、逆行等現(xiàn)象，可用地球和行星共同繞日運(yùn)動(dòng)來(lái)解釋。5.日心說(shuō)的創(chuàng)立和發(fā)展哥白尼的主要貢獻(xiàn)是創(chuàng)立了科學(xué)的日心地動(dòng)說(shuō)，寫出“自然科學(xué)的獨(dú)立宣言”──《天體運(yùn)行論》。哥白尼建立起一個(gè)新的宇宙體系，即太陽(yáng)居于宇宙的中心靜止不動(dòng)，而包括地球在內(nèi)的行星都繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的日心體系。離太陽(yáng)最近的是水星，其次是金星、地球、火星、木星和土星。只有月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)。布魯諾是日心說(shuō)的宣傳者和捍衛(wèi)者。他還以天才的直覺發(fā)展了哥白尼的宇宙學(xué)說(shuō)，提出了宇宙無(wú)限的思想。布魯諾認(rèn)為，宇宙是統(tǒng)一的、物質(zhì)的、無(wú)限的，太陽(yáng)系之外還有無(wú)數(shù)多個(gè)世界。布魯諾超前于時(shí)代太多了，他的無(wú)限宇宙圖景差不多300年后才得到科學(xué)界的公認(rèn)。

日心說(shuō)觸怒了教會(huì)，《天體運(yùn)行論》列為禁書，布魯諾殉難是哥白尼日心說(shuō)經(jīng)受的第一次考驗(yàn)。布魯諾（GiordanoBtuno，1548-1600）意大利天文學(xué)家。德國(guó)天文學(xué)家開普勒(JohannesKepler,1571-1630)用歸納法分析前人積累的數(shù)據(jù)，提出了“行星運(yùn)行三大定律”，支持了日心說(shuō)。意大利科學(xué)家伽利略(Galileo,1564-1642)用自制的望遠(yuǎn)鏡觀察星體，看到許多前人未見的現(xiàn)象，也支持日心說(shuō)。直到牛頓(IsaacNewton,1642-1727)發(fā)現(xiàn)“萬(wàn)有引力定律”，日心說(shuō)才從理論上被確立。（二）宇宙探索

斯普特尼克1號(hào)衛(wèi)星即人造地球衛(wèi)星1號(hào)是蘇聯(lián)研制發(fā)射的第一顆地球衛(wèi)星，也是人類研制發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，開啟了人類的航天時(shí)代。該衛(wèi)星于1957年10月4日由衛(wèi)星號(hào)運(yùn)載火箭在拜科努爾發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，主要用于獲取高層大氣密度、無(wú)線電電離層傳輸?shù)确矫鏈y(cè)量數(shù)據(jù)。

該衛(wèi)星在軌工作了22天，于1958年1月4日再入大氣層燒毀。斯普特尼克1號(hào)衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間還探測(cè)到空間微流星體。我國(guó)對(duì)宇宙空間的探索過(guò)程?hào)|方紅一號(hào)第一顆人造衛(wèi)星神舟五號(hào)首次載人航天嫦娥三號(hào)著陸月球貴州單口徑射電望遠(yuǎn)鏡1970年2003年2013年2016年我國(guó)對(duì)宇宙空間的探索過(guò)程神舟十一號(hào)與天宮二號(hào)對(duì)接墨子號(hào)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星世界首顆量子衛(wèi)星嫦娥四號(hào)世界首次登陸月球背面2016年2017年2019年

天問一號(hào)于2020年7月23日在文昌航天發(fā)射場(chǎng)由長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭發(fā)射升空

，成功進(jìn)入預(yù)定軌道

。2021年2月10日天問一號(hào)與火星交會(huì)，成功實(shí)施捕獲制動(dòng)進(jìn)入環(huán)繞火星軌道。對(duì)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行了3個(gè)月的詳查后，于2021年5月15日成功實(shí)現(xiàn)軟著陸在火星表面

。2021年5月22日，祝融號(hào)火星車成功駛上火星表面，開始巡視探測(cè)

。2021年11月8日，天問一號(hào)環(huán)繞器成功實(shí)施第五次近火制動(dòng)，準(zhǔn)確進(jìn)入遙感使命軌道，開展火星全球遙感探測(cè)。

天問一號(hào)在火星上首次留下中國(guó)印跡，首次實(shí)現(xiàn)通過(guò)一次任務(wù)完成火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標(biāo)，天問一號(hào)對(duì)火星的表面形貌、土壤特性、物質(zhì)成分、水冰、大氣、電離層、磁場(chǎng)等的科學(xué)探測(cè)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在深空探測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)跨越而進(jìn)入世界先進(jìn)行列。我國(guó)對(duì)宇宙空間的探索過(guò)程二

宇宙資源開發(fā)（一）航天技術(shù)與宇宙探測(cè)中國(guó)最大的射電望遠(yuǎn)鏡東方紅一號(hào)風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星“天問一號(hào)”火星探測(cè)器