《历经磨难的科学巨人/经典科学系列》-图书推荐

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由齐浩然编著的《历经磨难的科学巨人/经典科学系列》介绍了古今中外多名科学家生动有趣的事迹。他们之间有特性,但也有共性,可供青少年学习。书中为天文、地理、物理、化学、航天等科学领域做出不朽贡献的科学家的励志故事,将永远是青少年们学习的榜样。

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由齐浩然编著的《历经磨难的科学巨人/经典科学系列》将向你详细地介绍科学家背后的故事,有一些是我们熟知的,有一些或许我们从来没有听说过他们的名字,但他们却引领科学不断向前发展。编者精心选材,解读每一个成功科学家背后的辛酸与彷徨,让你在这些励志的故事中体会科学家的成功来之不易,进一步触动你的心灵。

目录

科学家都是伟大的

古代都有哪些科学家

科学家们未成名时受的苦难

科学家遇到的大困难

科学家的死亡

最伟大的科学家

为了科学奋斗终生

中国近代的科学家

打破科学家的神话

试读章节

张衡是一位具有多方面才能的科学家,他的成就涉及天文学、地震学、机械技术、数学乃至文学艺术等许多领域。

张衡在天文学方面有两项最重要的工作——著《灵宪》,作浑天仪。此外,在历法方面也有所研究。 《灵宪》是张衡有关天文学的一篇代表作,全面体现了张衡在天文学上的成就和发展。原文被《后汉书·天文志》刘昭注所征引而传世。文中介绍的天文学要点如下:在张衡之前,人们已对日食的原因有所认识。西汉的刘向就说过:”日蚀者,月往蔽之”。东汉王充在《论衡·说日篇》中引述过别人的一种更明确的说法:”或说,日食者月掩之也。日在上,月在下,障于日之形也。”而对于月食原因,则在张衡之前尚无明晰的解释。大概正是针对这种状况,张衡在《灵宪》中就未及日食原因,而是专门论述了月食的原因:”月,光生于日之所照;魄生于日之所蔽。日则光盈,就日则光尽也。众星被耀,因水转光。日之冲,光常不合者,蔽于地也,是谓虚。在星星微,月过则食。”这段话中说到,月亮本身是不发光的,太阳光照到月亮上才产生光月。

月亮之所以会出现亏缺的部分,就是因为这一部分照不到日光。所以,月和日正相对时,就会出现满月。月向日靠近时,月亮亏缺就越来越大,终至完全不见。这样一种月相理论,在《周髀算经》中已有大概:”日兆月,月光乃生,故成明月。”西汉京房说得更为明确:”先师以为日似弹丸,月似镜体;或以为月亦似弹丸,日照处则明,不照处则暗”。张衡的月相理论和他们没有本质上的差别,所突出的是张衡强调了月相与日、月相对位置的关系。但这样一来人们就自然会要问,既然”日则光盈”,那么何以有时候日时会有月食呢?对此,张衡回答说:”蔽于地也”,即大地挡住了日光,使日光照不到月亮上去了。张衡把这块大地所产生的影子起个名字叫”虚”。月亮进入虚时就发生月食,《灵宪》对月食原因的阐述是很科学的。

不过,再仔细思考一下,人们又会提出问题。按照《灵宪》所说的天地结构,地是其下部与天球相密合的半椭球。那么,要使日、月能没人地平且能在地下运动,日、月就只能是两个无厚的圆面,这就和上面说的月相理论相矛盾。太阳没人地平后光线就会被地半球完全挡住,无论什么时候也不会投射上月亮。这样,晚上的月亮应该总是看不见的,这也就根本谈不上月食的问题了。要解释这两个矛盾,只能认为《灵宪》中的地有二层不同的含义。第一层含义是相对天来说的地,那是个半椭球。第二层含义是相对日、月来说的,那是孤悬在天球中央的一个较小的固体物。或者,可以把这二层含义统一起来说:孤悬在天内的是一片陆地,此外的地则全是水,故能与天球下半相密合。这样理解之下,则日、月仍可是个圆球;而日到水下之后日光仍能穿透水而照射到月亮上,只有那块相对较小的陆地才能产生一块虚。然,在这样推测的时候还得再补充一点,即应该认为在张衡看来,水是_种透明度较高的物质,所以深入地下之后的日光仍能穿透厚厚的水层而射到月亮,产生皓然明月。空中除了日、月、星这些常见成员之外,还不时见到流星之类的天体。《灵宪》认为”及其衰也,神歇精,于是有陨星。然则奔星之所坠,至地则石矣”。这里,张衡继承了前人”星坠至地则石也”的思想,对陨石的来源予以较正确的解释。同时,张衡还探讨了陨星产生的原因,认为是与日、月、星的衰败有关。虽然这个想法不正确,但是,每个天体都会有发展到”衰”败死亡的阶段,这却是非常科学的结论。张衡的这个思想非常合乎辩证法,并且也正是西方古代天文学中所缺乏的。

与陨石相联系,《灵宪》中对恒星的产生也有一种解释:”地有山岳,以宣其气,精种为星。星也者,体生于地,精成于天。”这种星生于地的见解然是完全错误的,它是时已流行了几百年的天地相应的思想的反映。《灵宪》说道:”在天成象,在地成形。天有九位,地有九域。天有三辰,地有三形。有象可效,有形可度。情性万殊,旁通感薄,自然相生,莫之能纪。”这些所谓天地之间的对应,纯粹出于人的主观附会,毫无内涵上的科学联系。例如,所谓天的九位和地的九域全都是中国古人的人为划分。所以,这种相应纯属数字偶合。不过,张衡之所以会有山岳之精气上升为星的想法,原因就在于他见到的陨星至地都是石头,而山岳则正是最多石头的地方,石头又怎能上天?

所以必然会想到这是山岳的精气,这就可以上升到天上成为星。这些反映了陨石来自天外的思想。而在西方,直到17世纪,还有天文学家认为陨石并非是来自地外的说法。

《灵宪》作为一篇杰出的古代天文学著作,然还会有许多不足的地方。除了前面已经提到的各点外,比如文中还把嫦娥奔月的神话作事实记载在内,甚至说嫦娥人月后化成了蟾蜍。

至于文中流露的种种星占术思想,那是时整个时代的风气,倒也不必去苛求张衡。总之,尽管《灵宪》有一些缺点,但是它在天文学史上的意义并不因此而逊色。梁代刘昭赞颂张衡是”天文之妙,冠绝一代”,其评价的主要根据之一就是《灵宪》这篇杰出的著作。

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