趣味天文学+天空记(套装共2册）

天文学是一门幸福的科学：法国科学家阿拉果（Arago）说过，它是一门不需要修饰的科学。天文学上的成就十分引人注目，不需要再呼吁给予她特殊的关注。但是，星空科学并不仅仅是令人惊奇的发现和大胆创新的理论。天文学的基础是日复一日、不断重复的日常事实。非天文学爱好者，大部分情况下对天文学日常方面的认知并不是十分清楚，且兴趣不大，因为对于一直在眼前的事物，人们总是很难集中注意力去关注它们。

而别莱利曼的这本著作就是要让读者对天文学产生浓厚的兴趣，并学习到相关知识。在书中，作者向读者介绍了一些天文学的问题，同时以趣味性的方式介绍了天文学的科学成果，引人入胜地阐述了星空的一些重要现象。作者对我们习以为常的日常现象做了全新的、令人意想不到的 解读，并揭示了这些现象的真实意义。

本书的任务就是为读者打开一本宇宙空间的巨大画册，并阐述在此空间内发生的奇特现象，进而唤起读者对*引人入胜的科学之一——星空科学的兴趣。

《天空记》是一本关于天文学的科普类书籍，由法国学者法布尔撰写，1865年首次出版。问世之初即颇受好评，此后多次修订再版。该书共分25讲，分别讲述了宇宙学、地球的测量、离心力、天极与纬度、时间与经度、大气层、太阳、月球、日食、月食、一年四季等等。可以说，法布尔从地球讲到了地月系、太阳系，再到其他的恒星、宇宙，分门别类而又系统地讲了天文学的一般常识。行文通俗易懂，插图有趣亦不失严谨，所涉及科学理论部分极为缜密。可以说，《天空记》是一部非常难得的科普佳作。

雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼（1882-1942），生于前苏联格罗德省别洛斯托克市。他一生致力于教学和科学写作，从17岁开始发表作品，一生共完成了105本著作，这些著作大部分都是科普读物，其中《趣味物理学》到1986年已再版22次。这些作品被翻译成多国文字在全世界出版发行，其趣味科学系列被译为十几种语言，是世界公认的科普名著。1936年别莱利曼在列宁格勒去世，1959年，人们以他的名字命名了一座月球上的环形山，以此来纪念这位人类的科普大师。

法布尔（Jean Henri Fabre），1823年出生于法国南部普罗旺斯的圣莱昂的一户农家。半生坚持自学，先后取得了业士学位、数学学士学位、自然科学学士学位和自然科学博士等学位，精通拉丁语、希腊语以及绘画。法布尔一生热爱大自然，晚年时，《昆虫记》的成功为他赢得了“昆虫界的荷马”和“科学界诗人”的美名。1915年，法布尔在荒石园辞世，终年92岁。

《趣味天文学》

章　地球，地球的形状及其运动

地球上短的距离和地图上短的距离 001

经度和纬度 008

阿蒙森飞到哪里去了？ 008

五种计时 009

一日的时长 013

奇异的影子 016

两列火车的题目 017

根据怀表确定方向 019

白夜和黑昼 021

光影交替 023

极地太阳的秘密 024

一年四季从何开始 025

三种“假设” 027

还有一种“假设” 030

我们何时离太阳更近，正午还是黄昏？ 037

再远1米 038

不同的视角 039

非地球时间 042

年、月从何处开始？ 044

2月有几个周五？ 046

第二章　月球及其运动

新月还是残月？ 048

旗帜上的月亮 049

月相的秘密 051

双子行星 052

00 1

002 天 文

为什么月球没有落到太阳上？ 054

月球的亮面和暗面 056

第二个月球和月球的卫星 059

为什么月球上没有大气？ 060

月球的大小 062

月球地貌 063

月空 068

天文学家为什么要观察食？ 074

为什么食每18年会重现？ 080

可能吗？ 083

食的鲜为人知的一面 084

月球上的天气如何？ 086

第三章　行星

白天太阳光下的行星 089

行星符号 090

无法描绘的事物 092

为什么水星上没有大气？ 095

金星的位相 097

大冲 098

行星还是小太阳？ 099

土星环的消失 102

天文学上的字谜 103

比海王星还遥远的行星 104

矮行星 106

我们近的邻居 108

木星的旅伴 109

别处的天空 109

数字中的行星系 115

第四章　恒星

恒星为什么是恒星？ 119

为什么恒星忽明忽暗，而行星则稳定地发着光？ 120

白天能看见恒星吗？ 121

什么是星等？ 123

恒星代数学 124

眼睛与天文望远镜 127

太阳和月球的星等 128

恒星和太阳的实际亮度 130

已知亮的一颗恒星 131

地球天空中和别处天空中行星的星等 132

为什么天文望远镜不能放大恒星？ 134

如何测量恒星的直径？ 136

恒星世界中的庞然大物 138

令人意外的计算 139

重的物质 139

为什么恒星被称为不移动的星星？ 143

恒星距离的度量单位 146

近的恒星系 148

宇宙的范围 150

第五章　引力

从大炮里向上发射 152

高处的重量 154

用圆规确定行星路线 157

行星落向太阳 161

火山砧 163

太阳系的范围 164

儒勒·凡尔纳小说中的错误 165

如何称出地球的重量？ 165

地球内部是由什么组成的？ 167

太阳和月球的重量 168

行星和恒星的重量与密度 171

月球上和行星上的重力 172

的重力 174

行星内部的重力 174

关于轮船的题目 176

月潮和日潮 177

月球和天气 179

天文学是一门幸福的科学：法国科学家阿拉果（Arago）说过，它是一门不需要修饰的科学。天文学上的成就十分引人注目，不需要再呼吁给予她特殊的关注。但是，星空科学并不仅仅是令人惊奇的发现和大胆创新的理论。天文学的基础是日复一日、不断重复的日常事实。非天文学爱好者，大部分情况下对天文学日常方面的认知并不是十分清楚，且兴趣不大，因为对于一直在眼前的事物，人们总是很难集中注意力去关注它们。

而别莱利曼的这本著作就是要让读者对天文学产生浓厚的兴趣，并学习到相关知识。在书中，作者向读者介绍了一些天文学的问题，同时以趣味性的方式介绍了天文学的科学成果，引人入胜地阐述了星空的一些重要现象。作者对我们习以为常的日常现象做了全新的、令人意想不到的 解读，并揭示了这些现象的真实意义。

本书的任务就是为读者打开一本宇宙空间的巨大画册，并阐述在此空间内发生的奇特现象，进而唤起读者对*引人入胜的科学之一——星空科学的兴趣。

《天空记》是一本关于天文学的科普类书籍，由法国学者法布尔撰写，1865年首次出版。问世之初即颇受好评，此后多次修订再版。该书共分25讲，分别讲述了宇宙学、地球的测量、离心力、天极与纬度、时间与经度、大气层、太阳、月球、日食、月食、一年四季等等。可以说，法布尔从地球讲到了地月系、太阳系，再到其他的恒星、宇宙，分门别类而又系统地讲了天文学的一般常识。行文通俗易懂，插图有趣亦不失严谨，所涉及科学理论部分极为缜密。可以说，《天空记》是一部非常难得的科普佳作。

雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼（1882-1942），生于前苏联格罗德省别洛斯托克市。他一生致力于教学和科学写作，从17岁开始发表作品，一生共完成了105本著作，这些著作大部分都是科普读物，其中《趣味物理学》到1986年已再版22次。这些作品被翻译成多国文字在全世界出版发行，其趣味科学系列被译为十几种语言，是世界公认的科普名著。1936年别莱利曼在列宁格勒去世，1959年，人们以他的名字命名了一座月球上的环形山，以此来纪念这位人类的科普大师。

法布尔（Jean Henri Fabre），1823年出生于法国南部普罗旺斯的圣莱昂的一户农家。半生坚持自学，先后取得了业士学位、数学学士学位、自然科学学士学位和自然科学博士等学位，精通拉丁语、希腊语以及绘画。法布尔一生热爱大自然，晚年时，《昆虫记》的成功为他赢得了“昆虫界的荷马”和“科学界诗人”的美名。1915年，法布尔在荒石园辞世，终年92岁。

译 者 序

本丛书是世界著名科普作家、趣味科学奠基人雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼的经典作品，其中，《趣味物理学》从1916年到1986年已再版22次，并被译成十几种语言。在书中，作者不仅力求向读者讲述物理学、代数学、几何学、天文学的新知识，在一定程度上帮助读者了解已经知道的东西；还希望加深读者对这些学科重要理论的认知并对这些知识产生更浓厚的兴趣，对已掌握的知识做到活学活用。为了达到这个目的，书中给出了这些学科领域中的大量谜题以及引人入胜的故事和妙趣横生的问题，当然还有各种奇思妙想以及让人意想不到的比对，这些内容大都来源于我们生活中每天都会发生的事件，有的取材于著名的科学幻想作品。比如，书中引用了儒勒·凡尔纳、威尔斯、马克·吐温，以及其他作者作品的片段，这些片段中所描述的神奇经历，不仅引人入胜，而且可以作为鲜活的实例，在传授知识的过程中起到奇妙的作用。

在此，我们将这一宝贵的作品翻译为中文，真诚地向读者朋友们推出，希望借别莱利曼大师的智慧来激活读者的科学想象力，教会读者如何按照理科思维方式去思考。翻译过程中，我们力争保持这一伟大作品的精髓和原貌，让语言风格更有趣、生动。同时，结合了现代科学知识，对作品进行了一些小小的补充，但没有进行大规模的修改，因为作者对物理学、代数学、几何学、天文学知识的深入解读至今鲜有人能够超越，他的作品无论是选材还是示例，可谓尽善尽美，时至今日仍符合读者的阅读习惯，从未落后。

当然，现在科学有了飞速发展，与作者所处的年代相比，出现了许多新的发现和研究成果，而这些也正是本套书中未能提及的。但作者在书中的重要论述，至今仍然被视为权威，比如书中关于航天原理的论述。如果试图将科学领域所有的发现和研究成果都反映在本书中，本书的内容就会大大增加，导致知识庞杂，这不但不利于读者的阅读和使用，也不利于对经典作品的保护和传播。

值得一提的是，杨根深为本丛书翻译小组共用笔名。本丛书规模较大，由多名译者一起参与完成翻译工作。翻译小组包括戴光年、王彬、周英芳等多名译者。

讲　宇宙学

↓1. 对天空的测量与几何学。

↓2. 角、垂直与倾斜。

↓3. 锐角、钝角与直角。

↓4. 圆周、半径、直径、弧、圆周刻度。

↓5. 量角器、角的测量、经纬仪。

↓6. 多边形的外角和、实验与理论证明。

↓7. 三角形、三角形的三角之和、实验与理论证明。

↓8. 不同类别的三角形、直角三角形的两锐角之和。

（以上条目中的阿拉伯数字指的是涉及这些范畴的段落数，在正文中已经标明。）

↓1. 从外表上看，天空就是一个巨大的穹顶。白天，阳光灿烂，天空是蓝色的；到了晚上，天空就会变黑，有无数闪闪发光的星星。但科学告诉我们，这些表象都是假的：我们并没有被什么穹顶覆盖。无论是在我们的脚下还是头顶，是在左边还是右边，空间都无限辽阔，没有边界。天空中有无数颗巨大的星体，但由于我们认识有限，只能看到那些耀眼的部分。随着视野的扩展，空间也会不断扩大，只有神祇才知道它的中心和边界，只有神祇的眼睛才能洞穿这一切。地球徜徉在无限之中，就像太阳光线照射下的一粒灰尘，在巨大的宇宙中显得微不足道。但是，为了洞悉宇宙的无限，为了把握天空中各星体之间的距离，知道它们究竟有多宏伟，我们需要几何学的帮助。我认为几何学是一门艰深的科学，而且不会引起年轻人浓厚的兴趣。但我向你们保证，你们不会被深奥的理论搞得筋疲力尽，通常这些理论已经超出了你们的学习能力。只要一些非常基础的理论解释就已经足够了。如果一些枯燥的几何学章节让你们气馁，那么你们要坚持住，要有勇气来应对它，因为这些问题是值得我们付出努力的，测量天空、探测宇宙，孩子们，你们觉得怎么样？这些是否值得引起你几分钟的关注呢？下面我开始讲课。

↓2. 两条相交直线构成一个开口，不管大也好小也好，都是我们所说的角。两条直线相交的点就是角的顶点，两条直线是角的两条边。比如说，两条直线AB和AC相交于A点，这两条直线相互交叉，发散出去，那么这两条直线中间构成的面就是角，如图1所示。在图1中，点A就是角的顶点，而AB和AC是角的两条边。为了指称一个角，我们在角的两边标出三个字母，表示顶点的字母总是位于中间的。因此角BAC和角CAB是同一个角，但与角ABC则不同。当指称的角非常明确时，我们只要用顶点字母表示角即可，如角A。我们同样还可以在角的开口处标出一个数字，以此来指称角。

图1

直线的性质是没有端点，因为我们总是可以无限延伸它。因此角的大小不取决于边的长度，边既可以是长的，也可以是短的，这并不重要，除非两条直线之间的倾斜度变了：角的大小只取决于两条线的倾斜度。如图2所示，角BAC和角HDK，当它们两边的倾斜度相等时，则两角相等，不管它们各自两边的长度是多少。毕竟，角BAC的两边可以延伸到与角HDK的两边长度相等，甚至超过它们，这点是不可否认的，因为直线没有端点，图形中的直线都可以无限延伸。

图2

↓3. 如图3所示，假设直线DC与另一直线相交。由此构成了两个角：一个小角BAC，一个大角DAB。小一点的角叫做锐角，而大一点的角叫做钝角。

图3

假如直线BA慢慢地直立起来，那么锐角将会变大，钝角将会变小。终，直线BA到达一个完美的垂直点，以直线DC作为基线，既不向左倾斜，也不向右倾斜，如图4所示。也就是说，在这时角BAC和角BAD是相等的。由此我们称BA垂直于DC，这两个相等的角都是直角。一切不垂直的直线都称作斜线。

图4

在图3中，很明显，BA倾斜于DC。我们可以改变斜线的倾斜度，由此使锐角和钝角的大小发生变化。所以，存在着很多锐角，它们大小不一，同样也有很多大小不等的钝角。不过，对于直角来说角的大小是一定的，因为使直线AB既不偏向于DC一边、又不偏向于另一边，这样的地方只有一个。由此，直角的大小是不变的；锐角大小是有变化的，但它永远小于直角；钝角大小同样也会变，但它永远大于直角。

↓4. 圆规上的一个动点所画出的弧线，我们称为圆周，圆规上另一点是一个定点，我们称为圆心。我们还将圆周称为圆{1}。如图5所示，从圆心到圆周的线段OA，就是半径。很明显，同一个圆存在着无数的半径，所有半径长度都是相等的，因为所有半径的长度都是画出圆周线的这两点之间的距离。在图5中，BC经过圆心，它的两个端点处于圆周上，BC就是圆的直径。直径长是半径长的两倍，直径将圆周分割成两个相等的部分。圆周上的任意一部分叫做弧，如弧HK。

图5

我们将整个圆周分成360等份，每份叫做1度；每度再分成60等份，每份叫做1分；每分再分成60等份，每份叫做1秒{2}。因此可以称一个圆周角有360度、21600分、1296000秒。

圆的度数并不以米作为计量单位，圆的度数所指的是整个圆上的一段弧。比如说，我们说90度的一个弧，指的是三百六十等份的圆周中的九十份，或说圆周的四分之一。圆的度数与长度没有任何关系。圆弧可长可短，这取决于它所在圆的圆周长的大小，但它的度数大小却可以保持不变。如图6所示，图中有三个同心圆，圆心是O。我们通过圆心O作两条直线AB和DC，使这两条直线垂直相交，即直线AB和DC互相垂直。这样，这三个圆都被分成四等份。这样我们看到，弧AC、HK和VP，它们尽管长度不同，但度数却相同，都是90度，因为它们都是所在圆周长的四分之一。