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时间是天文学的核心,时间有预知未来的能力

更新时间:2024-05-22 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

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在西方,天文学的发展是以黄道为基础的。W6i物理好资源网(原物理ok网)

在东方,天文学的发展是以天赤道为基础的。W6i物理好资源网(原物理ok网)

黄道和天赤道构成了现代天文学的基础。W6i物理好资源网(原物理ok网)

请转发大师的文章:《时间的天文学》:时间中国古代的物理学家,天文学的核心是比较专业的。W6i物理好资源网(原物理ok网)

天文学利用数学和物理学来准确地描述和解​​释每一种天文现象。 数学和物理学是天文学的基础。 对每一种天文现象的准确描述和解释是数学和物理学必须回答的核心问题。 然而,对于天文学来说,时间是天文学的核心,也是天文学必须回答的核心问题。 因为时间有能力预测未来。W6i物理好资源网(原物理ok网)

时间是天文学的核心,是天文学最重要的工具,也是开启天文学的钥匙。 天文学中时间的定义是天文历,它描述了天文学中最重要的天文现象——地球的自转及其绕太阳的公转(也包括月球绕地球的公转)。 仰望星空(天空),太阳东升西落,月亮东升西落,星星星座东升西落,一切天体运动,一切天体的运动规律就是时间规律。 纵观天文学的发展,天文学对天体运动时间规律的研究促进了天文学、数学、物理学乃至整个现代科学的发展。W6i物理好资源网(原物理ok网)

下面让我们简单回顾一下天文学的发展和历史上几位伟大的天文学家。 为什么时间是天文学的核心,天文学对天体在时间(周期性)运动规律的研究如何推动整个现代科学的发展。W6i物理好资源网(原物理ok网)

{bold{color{blue}{small 1. }}} 亚里士多德(公元前 384 年 - 公元前 322 年),古希腊哲学家,世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一 1. 它堪称希腊哲学大师。 他是柏拉图的学生,亚历山大大帝的老师。 亚里士多德也是一位天文学家。 柏拉图提出地球是一个球体,这一观点被亚里士多德继承和发展,很快被其他天文学家证明。 它改变了古人认为地球是平的,被乌龟拖着漂浮在海上的认识。 《天论》一书的出版提出地球是圆的、球状的、静止的、宇宙的中心。 “地心说”开始成形。 埃拉托色尼(,公元前275年-公元前193年)证明了地球是一个球体并测量了它的周长。W6i物理好资源网(原物理ok网)

{bold{color{blue}{small 2. }}} 喜帕恰斯(,约公元前190年至公元前125年),古希腊伟大的天文学家、数学家。 他编制了一份1022位明星的位置清单。 喜帕恰斯利用自制的观测工具,建立了三角学和球三角学,测量出地球绕太阳公转一周的时间约为365.25-1/300天,与正确值仅相差六分钟; 他甚至计算出朔望月周期为29.53058天,与今天计算的29.53059天非常接近。 喜帕恰斯也是第一个根据恒星的亮度对恒星进行分类的人。W6i物理好资源网(原物理ok网)

喜帕恰斯是第一个发现岁差的人。 他将自己对恒星天经的观测结果与前人的观测记录进行比较,发现所有恒星均匀地从西向东移动。 他只能这样解释:假设天球北极在天空中缓慢地做圆周运动,需要26700年才能完成一个周期。 这意味着每年的春分和秋分会稍微提前一些。 这种现象称为“进动”中国古代的物理学家,每年测得的进动值为45英寸或46英寸。 真正解释这个原因的人是比喜帕恰斯晚一千八百年的牛顿。W6i物理好资源网(原物理ok网)

日历 1:1 年 365 天,4 年 1 个闰日。 公元前46年,罗马帝国皇帝凯撒决定制定新的历法。 以埃及天文学家索西切尼乌斯为首的一群天文学家被任命开发一种新的历法,这就是儒略历。 它是现在使用的公历的前身。 太阳运动的时间模式以日历的形式描述。 我们对一日、一年有了比较清晰的认识。W6i物理好资源网(原物理ok网)

{bold{color{blue}{small 3. }}} 托勒密(约公元90-168年),希腊数学家、天文学家,总结了古希腊天文学的成就,撰写了《天文学大成》。 他运用希腊天文学家特别是喜帕恰斯的大量观测和研究成果,系统地论证了各种利用偏心圆或大小轮系来解释天体运动的地心说。 后人遂引用此地心说。 该系统以他的名字命名,称为托勒密地心系统。 其核心内容是对行星运动(金、木、水、火、土)的时间规律的计算和分析,并用数学方法解释行星运动的时间规律(主要针对逆行运动的行星)。 这部杰作是当时天文学的百科全书,一直到开普勒时代1300年之前都是天文学家的必读之作。 (参考本文末尾)W6i物理好资源网(原物理ok网)

在古代,无论是西方(欧洲)还是东方(中国),天文学的发展一直是皇权的象征,天文学始终掌握在少数拥有皇权的人手中。 古人认为,天象的变化预示着王朝的兴衰,天文学不能普及到普通百姓(他们会造反)。 行星是天空中最亮的星星。 古人通过观察自己的运动规律来预测王朝的兴衰(预测未来),进而推算出自己运动的时间规律,描述自己的运动轨迹。 自然现象。 时间逐渐成为天文学的核心。 天文学对时间的研究和对天体运动时间规律的研究,使天文学从神学转变为自然科学。W6i物理好资源网(原物理ok网)

日食和月食最能体现时间是天文学核心的问题。 日食和月食是我们最常见的天文现象之一。 它们是三个天体排成一条直线的结果,但古人并不理解它们。 尤其是日食,古人认为这是神要给人间带来灾难(天狗吃太阳)。 从准确记录每次日食和月食的时间,到准确计算下一次日食和月食的时间,一直是天文学需要解决的核心问题之一。 准确计算天体运动的时间模式使我们能够预测未来。 天体运动时间规律的精确计算促进了天文学、数学、物理学的发展。W6i物理好资源网(原物理ok网)

古希腊天文学继承了古埃及和古巴比伦的天文学。 它已经变得非常发达,并且已经与数学深深地结合在一起。 它用数学语言来描述和解释天文现象,形成了完整的天文学体系,对现代天文学也产生了深远的影响。 我们现在使用的黄道、黄道星座、黄道十二宫等天文系统基本上都是在古希腊建立的。 古希腊天文学已对行星和恒星进行了区别对待,恒星和星座的命名已基本完成。 天文学的核心不再是命名恒星,而是描述和解释行星(夜空中最亮的恒星)的运动轨迹和时间模式之间的数学关系。 它已成为天文学的核心。W6i物理好资源网(原物理ok网)

从亚里士多德到托勒密的“地心说”是西方天文学发展的第一阶段。 天文学对天体运动时间规律(周期性)的研究首次推动了天文学和数学的发展。 时间成为天文学的核心,让天文学真正从神学演变为自然科学。 天文现象的发生有其特定的时间规律。 通过计算,我们可以预测它下次发生的时间,我们就有了预测未来的能力。 天文学不再与神学(上帝的意志)有关。 然而,随着天文学的普及,预测未来的能力成为了古代西方占星术和东方算命、生日占星等(迷信活动)所垂涎的幻想。 能力。 (天文学和神学并不是完全分开的)。W6i物理好资源网(原物理ok网)

中国古代的物理学家W6i物理好资源网(原物理ok网)

此时的天文学,我们还处于单纯用数学来描述天文现象的阶段。 但天文现象的许多本质原因是无法用数学来解释的。 例如,可以从数学上证明地球是一个球体,并且可以计算出地球的周长。 但我们无法解释地球背面的人没有坠入太空的本质原因吗? 因此,当时的人们仍然愿意相信地球是平坦的、静止的,或者是漂浮在海龟携带的海上。W6i物理好资源网(原物理ok网)

“地心说”,从当时的科技水平来看英语作文,“地球说”的建立还是非常成功的。 然而,地球静止、宇宙中心的“地心说”对后来的天文学产生了负面影响。 两千多年后,法国物理学家福柯(1819~1868)在1851年成功进行了摆实验后,证明了地球自转的证据。傅柯摆就是由此衍生出来的。 姓名。 然而,地球自转是未来“地心说”与“日心说”争论的核心焦点之一。 其实,这是当时人们认知局限性造成的,是对时间和地球自转缺乏了解的结果。 当时最精确的计时工具是日晷+(沙漏或沙漏)的组合。 我们能够精确测量的时间单位仍然停留在“天”的时间单位。W6i物理好资源网(原物理ok网)

根据历法,一年有365天,每四年有一个闰日。 它用最简单的方法描述了太阳运动的时间规律,描述了天空中最亮的天体,也是天文学中最重要的天体,解释了太阳运动变化的时间规律之间的关系。地球和太阳一年中的四个季节。 公历的建立虽然没有揭示地球绕太阳公转的本质,但却为这一天文问题提供了正确而简化的解决方案。W6i物理好资源网(原物理ok网)

这是西方天文学发展的第一阶段,一千多年来,西方天文学几乎处于停滞状态。W6i物理好资源网(原物理ok网)

在中国,天文学的发展与西方不同。 西方天文学以黄道(地球轨道)为基础; 而东方天文学则以天赤道(地球自转平面)为基础。 东西方天文学的基础不同。 。W6i物理好资源网(原物理ok网)

东晋天文学家于熙(281—356)发现了岁差。W6i物理好资源网(原物理ok网)

祖冲之(429—500)是南北朝时期杰出的数学家、天文学家。 祖冲之引入岁差,制定了《大明历》。 《大明历》所用的朔望月长度为29.5309天,与用现代天文手段测量的朔望月长度相差不到一秒。 在《大明历》中,祖冲之提出了新的闰周,在391个闰月中插入了144个闰月。根据新的闰周和朔望月长度,可以计算出《大明历》回归年的长度为365.天,与现代测量的回归年长度仅相差千分之六左右,也就是说一年仅相差50多天。 秒,这需要非常高水平的天文观测和计算。W6i物理好资源网(原物理ok网)

比较东西方历法,《大明历》虽然计算的经度较高,但较为复杂。 历法以月球周期为基础,还必须满足太阳运动周期(二十四节气)。 它以月相周期为基础+闰月来描述一年,这样对一年的描述可以有长有短。 这也是对地球绕太阳公转的解决问题的描述。 《大明历》把简单的问题复杂化,增加了解决问题的难度。W6i物理好资源网(原物理ok网)

从现代天文学的角度来看:《大明历》用地球自转周期“日”来描述月球,然后用月球绕地球公转周期“月”来描述地球绕太阳公转周期“年” ; 儒略历直接用地球自转周期“天”描述地球公转周期“年”。 参考文献:【14.】W6i物理好资源网(原物理ok网)

宋代,中国天文学达到鼎盛。 1247年的宋代石质天文图(黄商,仍在苏州)是世界上现存最古老的全天星图。 石质天文图是现代天文学球面经纬度(星图、地图)的基础。 南宋曾民兴的《都行杂志》中也出现了赤道日晷的明确记载。 我们利用日晷的等刻度将时间分成相等的部分。 参考资料:【十三.】W6i物理好资源网(原物理ok网)

西方(欧洲)天文学以黄道为基础,但它并没有向我们解释地球绕太阳的公转; 东方(中国)天文学是以天赤道为基础的,它不能向我们解释地球自转的本质。 地球的自转和绕太阳公转是一个比较复杂的组合运动。 随着东西方文化的交流,黄道和天赤道逐渐形成了现代天文学的基础。W6i物理好资源网(原物理ok网)

{bold{color{blue}{small 4. }}} 哥白尼 (1473-1543) 波兰天文学家和数学家。 太阳是宇宙的中心,地球也像其他行星一样绕着太阳运行。 哥白尼以其大胆的见解,提出了引领时代的“太阳系”新理论,从而带来了新的科技革命。 1543年,《天体运行论》出版,“日心说”开始成型。W6i物理好资源网(原物理ok网)

历法二:16世纪意大利天文学家准确计算出一个回归年为365.2422天,每400年只有97个闰年。 一百年的年份不是闰年,400的整数倍的年份仍然是闰年。 1582年,教皇再次修改了儒略历的闰规则。 修订后的儒略历被称为公历,这是我们现在使用的公历的最终版本。 以“天”为单位,我们准确计算了回归年。 参考文献:【14.】W6i物理好资源网(原物理ok网)

这时,我们对时间“年、月、日”有了一个比较完整的认识。 天文学花了 1600 年才纠正时间错误。 但我们对时间(时、分、秒)的充分认识要等到1884年。参考文献:[15. (真)太阳时、恒星时]。W6i物理好资源网(原物理ok网)

{bold{color{blue}{small 5. }}} 第谷(1546-1601),丹麦天文学家,是天文学史上的奇人。 他对星星的观察如此精确和严谨,在当时是前所未有的。 其编制的星表中的数据甚至接近肉眼的分辨率极限,令人瞠目结舌。 第谷于 1600 年遇见了开普勒,并邀请他担任自己的助手。 第谷次年去世。 第谷将他20多年来观测和收集的所有天文数据都交给了开普勒,开普勒接手了他的工作。 由于第谷记录的天文数据非常准确,为开普勒后来的发现提供了强有力的数据基础。W6i物理好资源网(原物理ok网)

{bold{color{blue}{small 6. }}} 开普勒(1571-1630)是德国天文学家和数学家。 开普勒根据第谷的天文数据进行了精确的数学计算。 发现了行星运动三大定律(主要利用火星运动的时间定律)。 核心内容之一是行星绕太阳运行。 轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。 开普勒用数学语言详细解释了行星绕太阳运行的时间模式。 但开普勒并没有向我们揭示行星绕太阳运行以及太阳为何处于一个焦点的本质原因。 开普勒从物理基础解释了太阳系结构的动力原因。 尽管他提出太阳发出的磁力驱动行星绕轨道运行的观点是错误的。 但对于后人寻找太阳系结构之谜具有重大的启示意义。 它还为经典力学的建立和牛顿万有引力定律的发现提供了重要提示。W6i物理好资源网(原物理ok网)

开普勒将火星的逆行轨道修正为椭圆轨道。 详细信息请参阅本文末尾。W6i物理好资源网(原物理ok网)

{bold{color{blue}{small 7. }}} 伽利略 (1564-1642) 意大利天文学家、物理学家。 伽利略对运动的基本概念,包括重心、速度、加速度等进行了详细的研究,并给出了严格的数学表达式。 尤其是加速度概念的引入,是力学史上的一个里程碑。 伽利略被誉为“现代物理学之父”。 1609年,伽利略得知荷兰人有了望远镜后,就制造了一台天文望远镜(后来称为伽利略望远镜),并用它来观察天体,发现了许多以前不为人知的天文现象。 伽利略是第一个使用望远镜观察土星环、太阳黑子、月球脊、金星和水星的相位、木星的卫星和金星的相位的人。 他还从实验中总结出自由落体定律、惯性定律和伽利略相对论。 这推翻了亚里士多德物理学的许多假设,奠定了经典力学的基础,驳斥了托勒密的地心体系,有力地支持了哥白尼的日心说。W6i物理好资源网(原物理ok网)

{bold{color{blue}{small 8. }}} 牛顿(1643-1727)是英国著名物理学家和数学家。 1687年,《自然法则》出版,即《自然哲学的数学原理》。 本书准确地描述了万有引力的发现,以及万有引力定律和牛顿三大运动定律。 牛顿用他的第二定律和万有引力定律在数学上严格地证明了开普勒定律(微积分开始应用),并证明了行星运动定律与万有引力理论的一致性。 太阳位于椭圆轨道的焦点,绕太阳运行的行星是万有引力和太阳巨大质量引力的结果。 它为日心说提供了强有力的理论支撑,推动了近代科学革命。 牛顿证明,地球物体(苹果落到地上)和天体运动(行星绕太阳运行)都遵循相同的自然法则——万有引力定律。 展示了天文学、数学、物理学之间的原始关系。 牛顿经典力学的基础是300多年来物理学的基本观点,并成为现代工程学的基础。W6i物理好资源网(原物理ok网)

时间,天文学的核心。 天文学对天体运动时间规律的高精度测量和计算,第二次推动了天文学、数学、物理学的发展。 此时,我们已进入天文学发展的第二阶段。 万有引力的发现,很好地解释了地球背面的人没有落入太阳的本质原因。 这是因为重力。 太阳、月亮、地球之所以都是球体,也是万有引力等作用的结果。 使人们认识到天上的星星和地上的苹果遵循同样的自然规律。 天文学不再是一门独立的科学(古人认为天上的规律和地上的规律不同,天上和地上都有自己的规律)。 我们不再单独使用数学来描述天文现象。 我们开始使用数学。 、物理学共同描述和解释一切天文现象。 随后,光学、电磁学、核物理等物理学分支开始与天文学深度融合,逐渐向我们揭示宇宙本质的秘密。W6i物理好资源网(原物理ok网)

古希腊天文学的伟大之处在于天文学与数学的深度融合,用数学方法来描述天文现象,并且这一点一直延续至今。 伽利略将数学引入物理学,数学开始被引入科学的各个领域。 牛顿经典力学的伟大之处就在于它深刻地结合了天文学、数学、物理学,从本质上解释了天体的运动和地面物体的运动遵循相同的自然规律,从而推动了整个现代科学。 发展。W6i物理好资源网(原物理ok网)

天文学是现代数学和物理学的核心内容之一。 正确描述和解释每一种天文现象是现代数学和物理学必须回答的核心问题之一。 这就是为什么天文学更像是一系列数学和物理问题。 许多数学理论和物理理论的建立都是为了回答天文现象。 甚至很多数学理论和物理理论的正确性都是通过天文论证来检验的,或者说天文论证是必要条件之一。W6i物理好资源网(原物理ok网)

地球自转的证明从“地心说”到“日心说”,经历了两千多年的漫长发展过程。 从地球静止到“日心说”地球绕太阳转。 天文学通过证明其他行星绕太阳运行来证明地球绕太阳运行。 但“地球在自转”仍然是“地心说”与“日心说”争论的核心交叉点之一。 由于“地心说”在宗教思想中根深蒂固,“日心说”在当时被认为是异端。 那些支持日心说的人甚至受到宗教迫害。 伽利略生前的遗言“地球在运动”至今仍在向我们解释地球在旋转。 然而,地球自转的证明却要等了200多年,直到1851年的傅科摆实验才得到证实。W6i物理好资源网(原物理ok网)

从表面上看,这似乎主要是宗教因素造成的。 其实主要原因是西方天文学的建立是以黄道(地球轨道)为基础的。 此时的西方天文学虽然承认了天赤道的存在,但仍然忽视了天赤道。 在天文学中的重要性。 虽然西方天文学已经精确计算出历年,但我们对时间的认识还不够深入。 天文学的发展仍然以黄道为基础。 地球的自转和绕太阳公转是一个比较复杂的组合运动,而不是单独的自转或单独的公转。W6i物理好资源网(原物理ok网)

中国古代的物理学家W6i物理好资源网(原物理ok网)

一年零 365 天,猎户座东升西落 365 次W6i物理好资源网(原物理ok网)

从现代天文学的角度来看,证明地球自转非常简单。 一年零365天,猎户座东升西落365次,每次都与天赤道平行。 一切恒星、星座的运动轨迹都是东升西落,都与天赤道平行。 这是地球自转的结果,所有恒星和星座东升西落的角速度也是相同的。 反过来,由于地球在自转,所有东升西落的恒星和星座的运动轨迹都与天赤道平行,所有东升西落的恒星和星座的角速度也相同。西边都是一样的。 利用数学中的反证法和天赤道证明地球的自转是非常简单的。 参考文献:【四】。 但当我们忽视天赤道时,天文学就跟我们开了一个小玩笑,让我们等了2000年。 随着东西方文化的交流,黄道和天赤道形成了现代天文学的基础。W6i物理好资源网(原物理ok网)

相对运动、“地心说”、“日心说”从现代物理学的角度来看都是“正确的”。 一是以静止的地球为参照来描述天体运动的时间规律。 这也是我们日常天文观测得到的结果。 结果,这就是“地心说”; “日心说”以静止的太阳为参照,描述天体运动的时间规律,揭示了行星绕太阳旋转的本质现象。 太阳从东方升起,从西方落下,星星和星座从东方升起,从西方落下。 这就是地球自转相对运动引起的视觉运动。 现代物理学追求天体运动的本质。 对于现代数学来说,无论是“地心说”还是“日心说”,无论是真实的运动还是相对运动引起的视觉运动,对现代数学的要求都是准确的描述。W6i物理好资源网(原物理ok网)

时间,地球的自转和绕太阳的公转,虽然是一个比较复杂的组合运动,但也不是很复杂。 时间对我们来说很好地区分了这两种类型的运动,我们对时间的定义已经区分了自转和公转。 参考文献:[4. 日晷,相对运动][5. 365天,时间的变化格局]。W6i物理好资源网(原物理ok网)

天文学用了两千多年的时间才纠正了“地球自转”的错误。 天文学证明了地球绕着太阳转,然后证明了地球是运动的而不是静止的,然后证明了地球在旋转。 当我们回顾这段天文历史时,只能感慨万千。 这是我们忽视天赤道、忽视时间的结果。 当我们把最简单、最基本的天文现象隐藏在天文学中时,天文学也跟我们开了一个小玩笑,等了2000年。 它甚至影响了我们现代天文学的简化。W6i物理好资源网(原物理ok网)

。 。 。 。没做完W6i物理好资源网(原物理ok网)

原文:时间,天文学的核心——知乎()W6i物理好资源网(原物理ok网)

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