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2013 年 1 月 13 日
 

太陽系的前世今生 (13):20 世紀前的宇宙觀演進

提供者 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 :宇宙」一詞在中國古天文上的理解, 是古往今來〈時間〉 和上下前後左右四面八方〈空間〉的統稱, 也就是我們人類生活所在的時空。時間和空間之間,它們可以是分立的、也可以是合在一起的。 對於古文明的個民族而言,或多或少都有些類似中國古天文上的思維存在。 到了公元前 7 世紀的古希臘天文學,才有主張拋棄天地星辰神話傳說的想像, 而以「哲學思辯」的方式來探究宇宙結構和組成。 歷經數個世紀的思辯與討論, 它們對於所居住的大地〈地球〉和 行星終於有了球形的概念, 但是對於地球是不是宇宙的中心, 由肯定趨於以太陽為中心, 可見「宇宙」一詞對中古世紀以前的歐洲人們而言, 僅止於論及太陽系的範圍 和行星的運行中心之爭辯而已。

        到了哥白尼 的「日心體系」的提出 和光學望遠鏡的發明與使用, 才將人們的爭論主軸由生活中的地球轉向外太空的觀察。 從行星與太陽的觀測和描述, 逐漸增多了恆星星系與星雲的好奇, 但無論是伽利略 (Galileo Galilei,1564.2.15. — 1642.1.8. ) 或是 刻卜勒 (Johannes Kepler,1571.12.27. —  1630.11.15.) 他們對於宇宙形狀仍停留在「有限的」空間的想像, 然而在 1576 年湯瑪士 (Thomas Digges, 1546 - 1595.8.24.) 才在出版的 《Perfit Description of the Caelestiall Orbes》一書的插畫〈右上圖〉 提出恆星分布於「無限的」空間的想像。 到了 1782 年,威廉•赫瑟爾 (Friedrich Wilhelm Herschel,1738.11.15. —  1822.8.25.) 繪製了第一張詳細的銀河天體圖 , 1845 年威廉•巴森茲(William Parsons, 1800.6.17. — 1867.10.31.)首度描繪螺旋狀星雲, 1897 年葉凱士望遠鏡首度證實銀河系是一種螺旋狀星系, 1918 年哈柏(Edwin Powell Hubble,1889.11.20. - 1953.9.28.)開啟了 探索遙遠的星系 的先趨。

        由上述這段歷史看來,人類對於「宇宙」一詞的認知是依循漸進的,在各個年代裡都有所不同。例如左上圖是伽利略在 1632 年,他出版的巨擘《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》 中解釋哥白尼「日心體系」的插圖, 圓心為太陽, 由內而外的軌道,分別代表已知的行星水星金星地球火星木星土星和恆星所在的天球。除恆星天球不動外, 其餘行星都在以不同的速度繞 太陽 轉動 , 較靠近太陽者轉速較快,較遠離太陽者轉速較慢。 至於 20 世紀以來人們對於「宇宙」的瞭解又會有什麼樣的改變呢? 我們稍後繼續介紹。

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天文史上的今天 : 1864 年 1 月 13 日,德國物理學家威廉卡爾奧托弗蘭茲韋恩 (Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien,1864.1.13. - 1928.8.30.) 出生。他專精熱輻射與電磁學,於 1893 年提出 韋恩位移定律 (Wein's law),並應用於 黑體輻射 等理論。因此貢獻榮獲 1911 年諾貝爾物理獎。  
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