写给孩子的趣味天文学
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作者(俄罗斯)雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼|译者:甘平
出版社武汉大学
ISBN9787307210523
出版时间2019-11
装帧其他
开本其他
定价42.8元
货号30779708
上书时间2024-10-12
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商品详情
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作者简介
雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼（1882—1942）出生于俄国格罗德省别洛斯托克市，是享誉世界的科普作家、趣味科学的奠基人。17岁时，他开始在报刊上发表作品。1909年大学毕业以后，他开始全力从事科普写作和教育工作。别莱利曼一生共创作了105部作品，其中大部分是趣味科学读物，并且很多作品被翻译成数十种语言，对青少年的科学学习产生了深远影响，对世界科普事业的发展做出了卓越贡献。
目录
Chapter 1 地球的形状和运动 / 001
1.1 奇妙的最短航线 / 003
1.2 是经度长, 还是纬度长 / 010
1.3 阿蒙森飞向哪个方向 / 011
1.4 五种不同的计时法 / 012
1.5 白昼时长 / 016
1.6 诡异的影子 / 019
1.7 哪列火车更重 / 021
1.8 能辨别方向的怀表 / 023
1.9 奇妙的白夜与黑昼 / 026
1.10 光明与黑暗的交替 / 027
1.11 北极太阳之谜 / 029
1.12 四季始于哪天 / 029
1.13 有关地球公转的三个假设 / 031
1.14 地球公转的轨道形状 / 036
1.15 地球在中午还是黄昏离太阳更近 / 043
1.16 把地球公转半径增加1 米的假设 / 044
1.17 从不同角度看运动 / 046
1.18 非地球时间 / 049
1.19 年月日的交替从何时开始 / 051
1.20 2月有几个星期五 / 053
Chapter 2 月球及其运动 / 055
2.1 如何区分新月和残月 / 057
2.2 被画错的月亮 / 058
2.3 行星双生儿 / 060
2.4 为什么太阳不能把月球吸引到自己身边 / 063
2.5 看看月亮的脸 / 064
2.6 传说中的星球 / 068
2.7 为什么大气不能在月球存留 / 069
2.8 月球的大小 / 072
2.9 奇妙的月球风景 / 074
2.10 月球上的奇异天空 / 080
2.11 研究日、 月食的意义 / 086
2.12 什么是沙罗周期 / 092
2.13 同时出现在地平线上的太阳和月亮 / 094
2.14 有关日食和月食的问题 / 095
2.15 月球上的天气是什么样的 / 098
Chapter 3 行星 / 101
3.1 在白昼看行星 / 103
3.2 古老的行星符号 / 104
3.3 无法画出的太阳系 / 107
3.4 为什么水星上没有大气 / 110
3.5 金星相位的发现 / 111
3.6 火星大冲时间的计算 / 113
3.7 不谈火星 / 115
3.8 解密木星 / 115
3.9 土星上的光环真的消失了吗 / 118
3.10 字谜中的天文发现 / 119
3.11 小行星的出现 / 121
3.12 离地球最近的小行星 / 123
3.13 木星的伴星——— “特洛伊英雄” / 124
3.14 太阳系上的各行星 / 124
Chapter 4 恒星 / 131
4.1 谁创造了璀璨的恒星 / 133
4.2 星星真会眨眼睛吗 / 135
4.3 白天是否能看见恒星 / 137
4.4 什么是星等 / 139
4.5 恒星代数学 / 140
4.6 用望远镜观测恒星 / 144
4.7 计算太阳和月亮的星等 / 146
4.8 比一比恒星和太阳的真实亮度 / 148
4.9 宇宙间最亮的星 / 150
4.10 地球天空和其他天空各大行星的星等 / 151
4.11 观测恒星时的困境 / 153
4.12 怎样测量恒星的直径 / 156
4.13 宇宙中巨大的恒星 / 158
4.14 不可思议的计算结果 / 160
4.15 宇宙中最重的物质 / 161
4.16 为什么这些星叫作 “恒” 星 / 166
4.17 恒星有互撞的可能吗 / 169
4.18 恒星距离的尺度 / 170
4.19 离太阳最近的恒星 / 173
4.20 放不下的模型 / 175
Chapter 5 万有引力 / 179
5.1 垂直上射的炮弹 / 181
5.2 高空中的重量变化 / 184
5.3 用圆规求行星轨道 / 187
5.4 行星坠落到太阳上 / 192
5.5 天堂的铁砧 / 195
5.6 太阳系的边界位置 / 196
5.7 纠正凡尔纳小说中的错误 / 197
5.8 如何称量地球的质量 / 197
5.9 构成地球核心的是什么 / 200
5.10 太阳和月球的质量 / 201
5.11 行星和恒星的质量与密度 / 204
5.12 月球上和行星上的重力变化 / 205
5.13 想不到的天体表面重力 / 207
5.14 轮船的轻重 / 208
5.15 月球和太阳引起的潮汐 / 210
5.16 月球与气候 / 213
内容摘要
本书是别莱利曼探讨“天”的学说,介绍了有关天文的最基本的知识，解释了一些基本的天文现象。作者别莱利曼对读者司空见惯的现象赋予了新颖有趣的解读，即使是最简单的问题,也会给读者最意外的答案。凡是阅读了本书的读者,都会发现天文学的神奇魅力,从而对天文学感兴趣。总之，这是一本能够让读者受益无穷的趣味科普读物！
精彩内容
Chapter2月球及其运动2.1如何区分新月和残月仰望夜空,那轮弯弯的月牙似乎始终如一,但它有可能是新月也有可能是残月。 如何区分它们,着实难倒了许多人。
区分新月和残月的方法通常是看弯月鼓出的一面是朝向什么方向。 这是有规律的:在北半球,新月总是向右面凸出,而残月则是向左面凸出。由于人们很容易混淆新月和残月的凸出方向,聪明的先辈们就发明了一些简明的方法区分它们。
苏联人利用这样两个单词来区分新月和残月———растyщий(意为生长)、 старый(意为衰老)。 растyщий很容易让人联想到新月,与之相对的старый则让人联想到残月。 而且P和C作为这两个单词的首字母,它们凸出部分的方向也分别与新月和残月相同(图2-1)。 法国人则是利用拉丁字母p和d来区分。 p和d正如被直线连接两头儿的弯月。 premier(意为最初的)的首字母是p,也就是新月的象征了。 dernier(意为最后的)的首字母是d,可以由词义联想到残月。 其他语言中也有利用文字记忆的,例如德文。
图2-1区别新月、残月的简单方法但是,如果你是在澳洲或者非洲南部,上述办法就不适用了。 因为那里的人们看到的新月和残月,凸出方向与北半球恰恰相反。 还有一个地方也不适用北半球的方法,那就是赤道及其附近的纬度带。 比如在克里米亚和南高加索,那里的弯月几乎是横着的,像荡漾在海面上的小船或是一道发光的拱形门,在阿拉伯的传说里把它形容为“月亮的梭子”。 因此古罗马人称弯月为“lunafallax”,翻译过来也就是“幻境里的月亮”。 如果你想在这样的地方判断天空中是新月还是残月,可以利用一种天文学方法:新月出现于黄昏时的西面天空;残月则出现于清晨的东面天空。
了解了这些方法,你就可以准确区分地球上任何地方的新月和残月了。
2.2被画错的月亮月亮是画家们钟爱的“模特”。 在生活中,我们经常看到关于月亮的风景画。 画家们能将画面布置得很美丽,却并不一定能将月亮画正确。
图2-2就是一幅有关月亮的画作,仔细观察,你发现哪里存在问题了吗?原来,画家将弯月的两个角画得朝向太阳了,而实际上朝向太阳的应该是弯月的凸面。 月亮是绕地球运转的卫星,本身不能发光,我们看到的月光是月球反射的太阳光,这就是弯月凸面朝向太阳的原因。
想画好月亮不只需要注意上面说的问题,月亮的内外弧也很容易被画错。 弯月的内弧是月球受太阳光照射部分的边缘阴影,所以它是半椭圆形,外弧则是半圆形的[图2-3(a)]。 因为很少有人注意到这个问题,绘画作品中出现内外弧都是半圆形的弯月也就不足为奇了[图2-3(b)]。
我们看到天空中的弯月总是挂得不够端正,因此要画好它的相位很难。
按理说,既然月光是来自太阳的照射,那么太阳的中心点应该位于弯月两角连接线中点的垂线上(图2-4)。 这样的直线在月球上应当呈弧形,但是由于弧线中间部分与两端相比距地平线更远,所以,这些光线看起来似乎弯曲了。 如图2-5标出了太阳光线与月亮的相对位置,可以看出,只有蛾眉月跟太阳是“正对的”。 当月亮处于其他相位时,太阳光线似乎是弯曲着射在月球上,由这些光线投影而成的月亮自然无法端正地挂在夜空了。
图2-2指出这张风景画上的一点天文学错误图2-3弯月的形状应该是哪一个图2-4弯月跟太阳的相对位置看来,想要将月亮画正确还真是得在天文学上下一番功夫。
图2-5不同相位，我们所看到的月亮跟太阳的相对位置2.3行星双生儿在所有行星和卫星的关系上,地球和月球可能是最亲密的。 无论是大小、 质量、 运行轨道都那么相似,就像一对双胞胎。
可以说,除了月球,还没有哪个卫星与它所围绕的行星相对差距如此小的。 首先,我们看一下大小,海王星的卫星特里同是各卫星中最大的一颗,但其直径也只有海王星的1,而地球的卫星———月球,直径竟有地球的1那么大。 再来看一下质量,在太阳系的卫星中,木星的第三颗卫星质量最大,木星的质量是它的1000倍,而我们的地球只比它的卫星月球重81倍。 下面这张表是几大行星与各自卫星的质量比。 比较之下,更能说明地球与月球的相似性。
行星卫星卫星和行星的质量比地球月球0.0123木星干尼密德0.0008土星泰坦0.00021天王星泰坦尼亚0.00003海王星特里同0.00129地球与月球这对双生儿在“长相”上相似,它们的相对距离也非常近。也许你要说,地球离月球可有将近380000千米的距离呢!但是如果我说月球和地球的距离只有木星与其第九颗卫星的距离的165(图2-6),你还会质疑地球与月球的亲密吗?图2-6月球离地球的距离与木卫九离木星距离的比较（天体实际大小并没有按照比例尺表示）作为地球的卫星,月球时刻围绕着地球转,地球也时刻围绕着太阳转,它们的运行轨道是很接近的。 月球绕地球的轨道长度是2500000千米,而它围绕地球旋转一周的时间就已经被地球带行了70000000千米,是它一年的路程的1。 月球轨道的长度仅仅是地球绕行太阳一周的1。 试想,如果1330将月球的轨道拉伸30倍,圆形也成了线。 月球轨道有十二段凸起和十二段凹陷,像一个圆角的十二边形。 除了这几个地方之外,月球绕太阳的轨道几乎与地球的轨道重合。 图2-7中所画的路线图是1个月中地球与月球的运行轨迹,地球轨迹用虚线表示,月球轨迹用实线表示。 要想把这两条距离极近的线分离开来,比例尺要特别大才行。 图2-7中地球轨道的直径相图2-7地球（虚线）和月球（实线）在一个月中绕日所走的路线当于0.5米①。 如果我们将地球轨道的直径用10厘米标示,那两条轨道可就完全无法区分了。 由于我们也参与地球的轨道运动,自然是看不出两条①仔细观察图2-7,你会发现月球的运动并不是绝对的匀速运动。 这是因为月球环绕地球的轨道呈椭圆形,这个椭圆形的焦点就是地球所在的位置。 月球轨道的偏心率是0.055,这是相当大的偏心率。 依据开普勒第二定律,当月球位于离地球较近的位置时,运动速度明显快于离地球较远时。
轨道是否一同前进。 但如果人们从太阳上观察月球的轨道的话,看到的一定是个带些波浪的与地球轨道重合的线。
地球和月球差距那么小,真不愧是双生儿啊!2.4为什么太阳不能把月球吸引到自己身边月球为什么没有被太阳的引力吸引过去呢?也许你会觉得这个问题很奇怪。 不过,请各位读者先看看下面一段关于太阳和地球对月球引力的运算:引力的大小由两个因素决定:一是地球、 太阳本身的质量,二是它们与月球的距离。 众所周知,太阳的质量非常大,达到了地球质量的330000倍,如果单从质量这个角度来说的话,太阳的引力就是地球的330000倍。地球与月球的距离是太阳与月球的距离的1,可以说,在距离方面地球还是很占优势的。 接下来将两种因素合并考虑。 引力跟距离的平方成反比,太阳对月球的引力应该是刚才说的330000倍的12,也就是330000。 由此400160000可以计算出,太阳对月球的引力大约是地球对月球的引力的2倍!这个结论肯定会让很多读者大吃一惊。
现在我们再来想想本节开头提出的问题。 为什么太阳的引力那么大,却没有将月球吸引到自己身边呢?其实,产生这个现象与上一节中讲述的行星双生儿有直接的关系。 原来,太阳的引力同时吸引着月球和地球,正是由于这个引力,地球和月球才由直线前进的路线变成现在绕着太阳的曲线运动(图2-7)。 但由于月球与地球是亲密的“双生儿”,所以太阳的吸引力并不是作用在地球或月球的本身,而是在地球中心和月球中心的连接线上,也就是地球和月球这两个天体合在一起的整个系统的重心。 这个重心远离地球,在距离相当于地球半径2的地方。 围绕着这个中心运转的地球和月球,每转一周就是一个月的时间。
这就是月球不会被太阳吸引过去的原因,同时也解释了为什么地球不会被吸引到太阳身边。 你理解了吗?
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