五千年的仰望
四十个人们仰望天空并领悟到新东西的时刻——从与冬至日出对齐的石器时代墓穴,到能拍下整个南天的相机。每一个都附有一个链接,可以打开当时一模一样的天空,就在事情发生的地方。
“查看这片天空”会在事件发生的时刻和地点打开星图,并指向当时事情发生的方向。“在三维中打开”会在太阳系模型中显示同一时刻,那里的行星、卫星、彗星和航天器都在它们当时真实的位置。1582 年 10 月 15 日之前的日期采用儒略历,如历史书所载。这个历法相对于季节在缓慢漂移:公元前 3000 年前后,仲夏落在七月中旬,仲冬落在一月中旬。
古代的天空 公元 500 年以前
-
约公元前 3200 年
纽格兰奇等待冬至日出
爱尔兰博因河谷的农民在约公元前 3200 年堆起了纽格兰奇的大土丘,那时巨石阵的石头和吉萨的金字塔都还没有。在入口上方,他们留下了一个狭窄的开口,叫屋顶盒。在冬至前后的几个早晨,初升太阳的光会从那里射入,沿着 19 米长的通道前进,照亮内室的地面约一刻钟。没有人写下为什么。但建造者显然知道最短的一天太阳从哪里升起,并把这一知识建进了石头里。
天空:爱尔兰纽格兰奇,公元前 3000 年 1 月 12 日(儒略历):冬至日出(星图可回溯到公元前 3000 年)。
-
约公元前 2560 年
大金字塔指向正北
吉萨胡夫王金字塔的各边,约在公元前 2560 年建成,朝向四个基本方向,误差只有几角分——比任何磁罗盘能做到的都好得多。埃及的测量员很可能是从天空中取得北方的,也许是观察星星绕极点转动,或是标出一根直立杆的影子。当时没有一颗亮星恰好位于天极。最近的是天龙座的右枢,此后地球自转轴缓慢的摆动已把它带得很远;今天极点属于北极星。
天空:埃及吉萨,公元前 2560 年 2 月 1 日(儒略历):北方天空,右枢靠近天极。
-
约公元前 2500 年
巨石阵框住至日的太阳
在索尔兹伯里平原上,巨石阵的大砂岩巨石约在公元前 2500 年竖起。这座遗迹沿一条轴线布置:向东北指向夏至日出,反方向向西南指向冬至日落。许多考古学家现在认为冬季日落更重要,因为建造者似乎在仲冬时节聚集在附近举办宴会。无论如何,它的建造者追踪的是太阳在地平线上的转折点,这是任何农耕历法的支柱。每年六月,人们仍会聚集在那里迎接夏至日出。
天空:英格兰巨石阵,公元前 2500 年 7 月 14 日(儒略历):夏至清晨的日出。
-
约公元前 1640 年
巴比伦记录金星日记
巴比伦预兆系列《恩努玛·阿努·恩利尔》的第 63 号泥板,列出了阿米萨杜卡王 21 年统治期间金星消失在太阳光芒中和重新出现的日期。它是世界上最古老的行星观测记录之一。现存的抄本大约制作于一千年后;最著名的一份藏于大英博物馆。由于金星的周期几乎恰好每八年重复一次,历史学家至今仍用这块泥板来争论这位国王在位的年代——并由此涉及早期美索不达米亚的历史。
天空:伊拉克巴比伦,公元前 1640 年 3 月 8 日(儒略历):日出前的晨星金星。
-
约公元前 1600 年
内布拉星象盘
1999 年,寻宝者用金属探测器在德国内布拉附近的米特尔贝格山上挖出一块青铜圆盘;警方于 2002 年将它追回。它直径约 32 厘米,镶嵌着黄金:一个太阳或满月、一弯月牙、散布的星星,以及一组紧密的七颗星,常被认为是昴星团。后来加在边缘的弧形跨度约 82°,正是在那个纬度上,日落点在两个至日之间沿地平线摆动的角度。它埋于约公元前 1600 年,常被称为最古老的具体天空图像。一些研究者认为它是让太阴历与太阳保持同步的规则。
天空:德国内布拉附近的米特尔贝格,公元前 1599 年 3 月 23 日(儒略历):春季暮光中,一弯细月在昴星团旁。
-
公元前 585 年公元前 585 年 5 月 28 日
一次日食让战斗停了下来
希罗多德讲述了小亚细亚吕底亚人与米底人之间的一场战争,在战斗正酣时白天突然变成黑夜,战争就此结束。两军都把它当作征兆,并缔结了和约。他还补充说,米利都的泰勒斯曾预言过这次日食发生的年份。现代计算与公元前 585 年 5 月 28 日的日全食相符,那次日食在下午晚些时候越过今天的土耳其。泰勒斯是否真的预言了它,又是怎样预言的——也许是根据巴比伦的日食周期——至今仍有争论。它是历史上最早可以精确到日的事件之一。
天空:土耳其克泽尔河(哈里斯河)谷,公元前 585 年 5 月 28 日(儒略历):被食的太阳低挂在西方。
-
约公元前 240 年
埃拉托色尼测量地球
亚历山大图书馆馆长埃拉托色尼听说,夏至日正午,阳光会直直照进赛伊尼(今天的阿斯旺)的一口井里。同一天在亚历山大,一根竖直的木棍仍然投下短短的影子:太阳离头顶约 7°,是整圈的五十分之一。所以这两座城市之间的距离应当是地球周长的五十分之一。两地大约相距 5,000 斯塔迪亚,他由此得到 250,000 斯塔迪亚。取决于他用的是哪种斯塔迪亚,这与真实的 40,000 公里相差 2% 到 16%。
天空:埃及亚历山大,公元前 240 年 6 月 26 日(儒略历):夏至日的正午。
天空:埃及阿斯旺(赛伊尼),公元前 240 年 6 月 26 日(儒略历):夏至日的正午,太阳几乎在头顶。 -
约公元前 130 年
喜帕恰斯发现天空在悄悄移动
喜帕恰斯在罗得岛工作,编制了一份有几百颗星的星表,并把他测得的位置与大约 150 年前记录的位置做了比较。亮星角宿一相对于秋分点移动了约两度。他得出结论:整个二分点的框架相对于群星在缓慢移动。我们称之为岁差,并知道它的原因:地球的自转轴像陀螺一样摆动,大约 26,000 年一圈。喜帕恰斯还建立了太阳和月球的理论,好到足以预测日食月食,通常也认为是他按亮度给恒星分级的。
天空:希腊罗得岛,公元前 130 年 4 月 20 日(儒略历):春季傍晚,角宿一在正南方。
-
公元前 2 年公元前 2 年 6 月 17 日
-
约公元 150 年
托勒密写下《天文学大成》
在亚历山大,克劳狄乌斯·托勒密把希腊天文学汇集成一部巨著,《数学汇编》。阿拉伯语译者后来称它为 al-Majisti,意思是“最伟大的”,在拉丁语中它成了《天文学大成》(Almagest)。它描述了一个以地球为中心的宇宙,其中每颗行星沿一个小圆(本轮)运行,而本轮本身又绕着一个更大的圆转动——这是一个巧妙的装置,再现了行星在冲日附近走出的逆行回环。它的星表列出了 48 个星座中的 1,022 颗星,其中大多数我们至今仍在使用。大约 1,400 年间,它一直是天空的标准教科书,从拜占庭、巴格达到中世纪的欧洲。
天空:埃及亚历山大,公元 150 年 2 月 7 日(儒略历):火星冲日,午夜高悬南方。
中世纪与文艺复兴时期的天文学 500–1600
-
约 964 年
苏菲描述了一块“小云”
波斯天文学家阿卜杜勒·拉赫曼·苏菲在伊斯法罕和设拉子的白益王朝宫廷工作,用自己对亮度的估计修订了托勒密的星表,并把每个星座画了两遍:一遍是它在天空中的样子,一遍是它在天球仪上的样子。他约在 964 年完成的《恒星之书》,包含对仙女座星系已知最早的描述,他称它为一块小云。我们今天使用的许多星名,如毕宿五和河鼓二,都是通过像他这样的阿拉伯书籍传到欧洲的。月球上的一个环形山 Azophi,用的就是他的拉丁化名字。
天空:伊朗伊斯法罕,公元 964 年 10 月 25 日(儒略历):秋季傍晚高悬的仙女座星系。
-
10541054 年 7 月 4 日
金牛座中的一颗客星
1054 年 7 月 4 日,开封宋朝朝廷的天文官报告了一颗“客星”,位于我们称为金牛座 ζ 的那颗星附近。它有 23 天亮得白天也能看见,夜里则可见近两年。它是一次超新星:一颗大质量恒星在约 6,500 光年外爆炸。残骸就是蟹状星云 M1,在小型望远镜里是一团暗淡的灰色模糊斑;其中心旋转着一颗每秒闪烁 30 次的中子星。那年七月,这颗客星在黎明前不久从东方升起。
天空:中国开封,1054 年 7 月 4 日(儒略历):黎明前升起的客星。
-
1420 年代
撒马尔罕兀鲁伯的巨型六分仪
兀鲁伯是征服者帖木儿的孙子,撒马尔罕的统治者,但他首先是个学者。1420 年代,他围绕一个巨大的子午弧建了一座三层的天文台,子午弧嵌在山坡的一条沟槽里,半径约 40 米。他的天文学家们用它记录太阳、月球、行星和恒星过子午线的时刻。他们 1437 年的星表给出了 1,018 颗恒星的新位置,是托勒密以来第一部基于新测量的重要星表,而他们测定的一年的长度误差不到一分钟。兀鲁伯于 1449 年被谋杀;遗址在 1908 年被重新发现。
天空:乌兹别克斯坦撒马尔罕,1437 年 1 月 15 日(儒略历):冬夜天狼星过子午线。
-
1543
-
15721572 年 11 月 11 日
第谷新星
1572 年 11 月 11 日傍晚,在当时属于丹麦的斯科讷赫雷瓦德修道院,年轻的贵族第谷·布拉赫抬头看见仙后座里有一颗以前从没有过的明亮星星。它很快就能与金星媲美。他连续测量了几个月,它相对背景恒星从未移动,因此必定远在月球之外——位于亚里士多德的追随者认为完美而不变的区域里。他的小册子《论新星》使他声名大噪。它是一次超新星,距离大约 8,000 到 10,000 光年。
天空:瑞典赫雷瓦德修道院,1572 年 11 月 11 日(儒略历):高悬东北方的新星。
望远镜时代 1600–1956
-
16041604 年 10 月
蛇夫座中的开普勒新星
1604 年 10 月,又一颗新星爆发了,这次在蛇夫座,离低低聚集在傍晚天空中的木星、土星和火星只有几度。意大利的观测者在 10 月 9 日注意到了它。布拉格的帝国数学家约翰内斯·开普勒从 10 月 17 日起追踪了它一年,并为它写了一本书。和第谷的星一样,它没有视差。它是我们自己银河系中最后一颗被肉眼看到的超新星;下一颗有人看到的,在 1987 年,出现在邻近的星系大麦哲伦云里。
天空:捷克布拉格,1604 年 10 月 17 日:黄昏时木星、土星和火星旁的新星。
-
16101610 年 1 月 7 日
-
16551655 年 3 月 25 日
-
1676
-
16871687 年 7 月 5 日
牛顿的《原理》
艾萨克·牛顿的《自然哲学的数学原理》于 1687 年 7 月 5 日在伦敦出版,由埃德蒙·哈雷出资付印,它表明同一种力既支配着下落的苹果,也支配着绕转的月球。引力随距离的平方减弱,牛顿由这条规律和他的三大运动定律,推导出开普勒的行星轨道定律、潮汐、彗星的路径以及地球自转轴的缓慢摆动。天与地第一次服从同样的物理学。
-
1758–59
哈雷彗星准时回归
埃德蒙·哈雷注意到 1531、1607 和 1682 年的彗星走过几乎相同的路径,提出它们是同一个天体,每 75 或 76 年回归一次。他预言它将于 1758 年回归,但没有活着看到。在巴黎,亚历克西·克莱罗、约瑟夫·拉朗德和妮科尔-雷娜·勒波特算出了木星和土星会使它延迟多久。1758 年圣诞夜,德累斯顿附近的农民兼业余天文学家约翰·格奥尔格·帕利奇发现了它。它于 1759 年 3 月 13 日过近日点,比计算提早了一个月,但仍是一次胜利:彗星同样服从引力。
-
17811781 年 3 月 13 日
-
18011801 年 1 月 1 日
-
1838
贝塞尔测出到一颗恒星的距离
几个世纪以来,人们观测不到恒星位置有任何一年一度的位移——视差——并以此作为反对地球运动的论据。这种位移是真实的,只是极其微小。1838 年,柯尼斯堡的弗里德里希·威廉·贝塞尔宣布,天鹅座 61,一颗在天空中异常快速移动的暗星,每年来回摆动约三分之一角秒。由此推得它大约在十光年之外;现代数值是 11.4。差不多同时,托马斯·亨德森和弗里德里希·斯特鲁维报告了半人马座 α 和织女星的视差。到恒星的距离终于被测出来了。
天空:柯尼斯堡(加里宁格勒),1838 年 10 月 1 日:秋季傍晚,天鹅座在头顶。
-
18461846 年 9 月 23 日
-
18501850 年 7 月 16–17 日
第一张恒星照片
摄影术才诞生不到十年,1850 年 7 月 16–17 日夜里,摄影师约翰·亚当斯·惠普尔和哈佛学院天文台台长威廉·克兰奇·邦德把 15 英寸大折射望远镜对准织女星,曝光一块银版照相底片约 100 秒。结果是一个小点,但它是除太阳以外第一颗被拍进照片的恒星。几十年之内,照相底片取代了眼睛来测量天空:它们可以连续数小时吸收微弱的光,并留下永久的记录。
天空:马萨诸塞州剑桥,1850 年 7 月 16 日:织女星几乎在头顶。
-
19191919 年 5 月 29 日
一次日食检验了爱因斯坦
爱因斯坦的广义相对论预言,太阳的引力会弯折从它附近经过的星光——弯折量是牛顿物理学所允许的两倍。要看到紧挨着太阳的恒星,唯一的机会是日全食。1919 年 5 月 29 日,被食的太阳正好位于金牛座明亮的毕星团前面,英国的几支队伍在巴西索布拉尔和西非外海的普林西比岛拍下了它。恒星看起来移动的量大约就是爱因斯坦预言的值。那年十一月结果公布时,他几乎一夜之间闻名世界。
天空:巴西索布拉尔,1919 年 5 月 29 日:日全食,毕星团环绕着太阳。
-
1923–1929
哈勃:其他星系,以及膨胀的宇宙
1923 年 10 月,在用威尔逊山 100 英寸胡克望远镜拍摄的仙女座“星云”底片上,埃德温·哈勃发现了一颗造父变星——一颗靠亮度变化的节奏就能揭示其真实亮度的恒星,正如亨丽埃塔·勒维特所发现的。它证明仙女座远在银河系之外:它本身就是一个星系。1929 年,哈勃把这样的距离与维斯托·斯里弗测得的速度结合起来,表明星系越远,退行得越快。乔治·勒梅特在 1927 年已得出同样的结果:宇宙在膨胀。
天空:加利福尼亚威尔逊山,1923 年 10 月 6 日:仙女座星系接近天顶。
-
19301930 年 2 月 18 日
太空时代 1957 年至今
-
19571957 年 10 月 4 日
斯普特尼克开启太空时代
1957 年 10 月 4 日,苏联从哈萨克斯坦的草原上发射了斯普特尼克 1 号,发射场后来称为拜科努尔。它是一个直径 58 厘米的抛光金属球,带着四根长天线,每 96 分钟绕地球一圈,用任何业余无线电爱好者都能收到的频率发出哔哔声。世界各地的人们在黄昏和黎明时走到户外,观看火箭的芯级,它也进入了轨道,比那颗小卫星亮得多。三年半后,尤里·加加林成为第一个进入太空的人。
天空:哈萨克斯坦拜科努尔,1957 年 10 月 4 日:发射时刻的夜空。
-
19671967 年 11 月 28 日
乔斯林·贝尔发现脉冲星
剑桥 24 岁的研究生乔斯林·贝尔帮忙在洛德桥的一片田野上架起了 2,000 根射电天线,然后阅读它们的记录纸带,每天约 30 米长的纸。1967 年 8 月,她注意到一小段不断回来的“杂乱”,11 月 28 日,快速记录显示出间隔 1.337 秒的尖锐脉冲。它们来自一颗中子星——一个和太阳一样重但直径只有约 20 公里的坍缩恒星核——它自转着,像灯塔一样把射电束扫过地球。她的导师分享了 1974 年的诺贝尔奖;她却被排除在外。
天空:英格兰剑桥洛德桥,1967 年 11 月 28 日:狐狸座,第一颗脉冲星所在的星座。
-
19691969 年 7 月 20 日
-
19891989 年 8 月 25 日
-
19901990 年 4 月 24 日
哈勃空间望远镜
1990 年 4 月 24 日,“发现号”航天飞机把哈勃空间望远镜送入轨道。在会让图像模糊的大气层之上,它 2.4 米的镜面本应给出锐利无比的图像,但最初的照片却是模糊的:镜面被非常精确地磨成了错误的形状,边缘处偏差约两微米。1993 年 12 月,宇航员装上了矫正光学装置。哈勃后来拍下了创生之柱,帮助确定了宇宙的年龄,并在 1995 年的哈勃深场中,在北斗勺柄附近的一小块天空里显示出数千个星系。
天空:马里兰州巴尔的摩,1995 年 12 月 18 日:1995 年 12 月黎明前,哈勃深场附近的北斗七星。
-
19951995 年 10 月 6 日
另一颗类太阳恒星周围的行星
1995 年 10 月 6 日,日内瓦大学的米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹宣布发现一颗绕飞马座 51 运行的行星,它是一颗约 50 光年外的类太阳恒星。他们在法国上普罗旺斯天文台,根据恒星微小的摆动——每秒约 50 米的来回运动——发现了它。这颗行星令人震惊:质量约为木星的一半,却每 4.2 天就绕它的恒星一圈,比水星离太阳还近得多。1992 年曾在一颗脉冲星周围发现行星,但在像我们太阳这样的恒星周围却从未有过。如今已知有数千颗。马约尔和奎洛兹分享了 2019 年诺贝尔物理学奖。
天空:法国上普罗旺斯天文台,1995 年 10 月 6 日:宣布当晚傍晚的飞马座。
-
20152015 年 7 月 14 日
-
20192019 年 4 月 10 日
第一张黑洞照片
2019 年 4 月 10 日,事件视界望远镜团队展示了一个围绕着暗色中心的模糊橙色光环:星系 M87 中黑洞的阴影,它在 5,500 万光年之外,质量约为太阳的 65 亿倍。为了从那么远看到那么小的东西,从夏威夷、亚利桑那到智利、西班牙和南极的射电望远镜在 2017 年 4 月一起进行了观测,由原子钟同步,组成了一台与地球一样宽的虚拟望远镜。2022 年,该团队发布了人马座 A* 的图像,那是我们自己星系中心的黑洞。
天空:夏威夷冒纳凯阿,2017 年 4 月 10 日:2017 年 4 月观测期间,M87 高悬在冒纳凯阿上空。
-
20222022 年 7 月 12 日
韦布的第一批图像
詹姆斯·韦布空间望远镜于 2021 年圣诞节发射,在前往距地球 150 万公里的工作位置途中,展开了它 6.5 米的镀金镜面和一块网球场大小的遮阳板。2022 年 7 月 12 日,第一批全彩图像公布:船底座星云的“宇宙悬崖”、南环星云、星系群斯蒂芬五重星系,以及前一晚展示的、挤满遥远星系的深场。韦布主要在红外波段观测,所以它的颜色是从我们眼睛看不到的光转换而来的。
天空:智利圣地亚哥,2022 年 7 月 12 日:公布当晚傍晚的船底座星云。
-
20242024 年 4 月 8 日
-
20252025 年 6 月 23 日
鲁宾天文台的首次亮相
2025 年 6 月 23 日,位于智利帕琼山的维拉·鲁宾天文台发布了它的第一批图像:气体和尘埃发光的三叶星云和礁湖星云,以及室女座星系团中一片广阔的星系场。它最初的测试观测还发现了 2,000 多颗以前未知的小行星。它的 8.4 米望远镜和 32 亿像素的相机——有史以来最大的数码相机——被设计成每隔几夜就拍摄整个南天,持续十年:一部宇宙的延时影片,能捕捉任何移动、闪烁或爆发的东西。
天空:智利帕琼山,2025 年 6 月 23 日:那天夜里头顶的礁湖星云和三叶星云。
关于天空链接
位置来自与 StarsMenu 其余部分相同的计算,包括岁差引起的恒星缓慢漂移,所以金字塔上空的极星确实是右枢而不是北极星。数千年来地球自转的减慢并不均匀,所以最早的日期,钟表时间的不确定度有几分钟,最早的甚至有一小时左右。这对日食很重要:公元前 585 年那次日食的路径,可能比地图所示偏东或偏西一些。冥王星和谷神星太暗,无法显示,所以它们的链接指向它们被发现时所在的星座。