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內容簡介

我們的月亮從哪里來？

有沒有圍繞其他恒星的類地球行星？

什么是光污染？

這些只是這本插圖精美的書中涉及到眾多引人深思的問題的一小部分。讓我們跟隨行星學會主席吉姆貝爾一覽250個有趣的宇宙現象和天文學成就。伴隨著古怪和費解的奇異事物，例如史前巨石陣和黑洞，從恐龍的滅絕到土星光環的發現，從哈雷彗星到太陽耀發、液體燃料火箭，從伴侶1號到旅行者號的旅程，從麥哲倫號雷達測繪金星到好奇號火星車于2012年8月著陸火星，這本書的時間線覆蓋了多個方面的主題。那些對天文學和空間探索具有重要影響的而無畏的科學家們，包括托勒密、阿里亞哈塔、哥白尼、伽利略、卡西尼、霍金和卡爾薩根等等也是本書的主角。

本書采用編年體結構，每個條目包含一篇簡要的文字和漂亮的彩色圖片。在“注釋與延伸閱讀”部分列出每個條目下可以進一步深入學習的資源。

“天文學和空間探索的漫長歷史充滿著對一些巨大而深刻問題的回答，”吉姆貝爾這樣看待我們自己，“我們如此幸運地生活在一個文明的時代，我們可以奢侈地積極尋找這些問題的答案。”

編輯推薦

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作者簡介

吉姆貝爾博士，現為亞利桑那州立大學地球和空間科學學院教授，及康奈爾大學天文系兼職教授。作為行星學會主席，在自然科學和空間探索領域，他是一位活躍、多產的公眾講述者，贏得2011年美國天文學會頒發的卡爾薩根獎。吉姆貝爾現身大量的廣播和電視節目，包括美國全國廣播公司《今日秀》和美國公共電視網的《新聞時刻》，以及《探索》、《國家地理》和《歷史》等有線頻道的眾多節目。吉姆貝爾另著有《來自火星的明信片》、《火星3D》和《月球3D》等作品，參與美國宇航局自動化探索任務如近地小行星交會任務、火星探路者號、火星勇氣號、機遇號和好奇號火星車，以及月球勘測軌道器。為了表彰他的貢獻，主帶小行星8146號命名為吉姆貝爾星。

在線預覽

調查研究進行過半的時候我注意到，隨著時間的推進，科學家單打獨斗的現象越來越少見，特別是在20世紀50年代之后的太空時代開始的條目中。在我看來，這個現象反映了天文學和太空探索以及可能所有科學領域的近來趨勢。科學和探索活動過去通常是相當個人的事業，通常由富人獨自開展，通常在君主或贊助人的指揮下與其他富裕的科學家展開激烈的競爭。當然也有例外，杰出的合作(諸如在第谷與開普勒之間，居里夫婦和貝克勒爾之間)與研究團隊(如伊朗13世紀馬拉蓋天文臺的圖西團隊，或16世紀印度數學的喀拉拉學派)肯定存在。但在總體上，第二次世界大戰以前，我所在領域的大部分科學發現主要由個人做出。

相反，作為20世紀下半葉的技術進步，物理學、天文學和太空探索越來越多地受到今天所謂“大科學”的影響。大科學是集團作戰和研究團隊的事業。個人在一個工程中只擁有特定領域的專門知識，但是一個大工程項目涵蓋的豐富學科不是一個成員可以精通的。與此有關的一個例子是早在上世紀40年代美國軍方發起的曼哈頓計劃，這一計劃旨在研發及時批原子彈。曼哈頓計劃需要富有工程、材料科學和航空學的專家，軍方也需要找到世界上理解極端高溫高壓狀態核反應的學術領袖。當然，許多參與曼哈頓計劃的科學家早先幾年原本是研究恒星發光機制的天文學家。更多依靠團隊貢獻天體物理和空間科學知識的大科學項目，還包括軍用雷達系統和火箭的研發，尤其是亞軌道飛行的洲際彈道導彈，以及軍用和民用的地球同步軌道衛星。

與天文學相關聯的民用大科學項目的歷史，與創立于1957年的美國宇航局(NASA)的成績是分不開的。這本書里隨處可見的是，在載人和機器人的空間科學與探索事業上，美國宇航局那些里程碑式的成就。這些成就極少可以歸功于個人的貢獻。哈勃空間望遠鏡，圍繞月球、火星、小行星軌道的儀器，火星上的勇氣號、機遇號、好奇號探測器，這些我的經驗中的美國宇航局的自動化天文學和行星科學任務，加深了我對這一點的領悟：現代天文學和空間探索前沿工作的成功，大部分要求團隊協作。今天我們隊專業知識要求的范圍之廣前所未有。例如，一個火星車項目，要求行星科學家(包括物理學家、化學家、數學家、地質學家、天文學家、氣象學家，甚至生物學家)計算機科學家和程序員，一個龐大多樣化的工程師團隊(包括軟件、材料、動力推進、電力、熱力、通訊、電子、系統和其它領域的專家)，以及管理、金融和行政支撐人員。類似的專業范圍的要求也適用于建造、發射和操作空間望遠鏡、航天飛機、大型粒子探測器和對撞機，以及國際空間站(據估計，這是人類迄今為止嘗試建造的最為昂貴和復雜的項目)。或耗資上億乃至百億美元，或窮盡畢生心力，大科學項目往往代價巨大。這類項目成功或失敗時不會歸結為個人的原因，因為團隊的共同努力是通向成功的必需。上世紀60到70年代，前蘇聯在太空探索項目上取得的成功是團隊主導的結果(雖然更多的是軍方運作)。最近，代表19個國家的歐洲空間局與加拿大、日本、巴西、韓國、印度和中國，在各自的小型天文學和空間探索項目之外，逐漸在國際天文學大科學項目中扮演更大的角色。

在天文學和太空探索的歷史上，找準關鍵事件如同識別關鍵人物一樣困難。地球和行星的形成，最早進入太空的宇航員，及時批登上月球的人，這些都容易判斷。但更多的事件，在一段時期內從一個人到另一個人連續保持著重要性。有些僅憑猜測的事件發生在史前，有些事件發生在一個較長的時期中，有些事件被預測要發生在不確定的未來，確定這些事件的日期并把它們列入編年表中很是困難。但凡遇到這些關鍵事件的年代不確定，或是持續一段時期，或是既不確定又持續一段時期的情況，我都會在年代之前注明“約”字。

基于史實的和現代的事件的發生時間通常了解地得多。但仍然存在一個巨大的挑戰，那就是如何將最近幾個世紀特別是最近50年間浩如煙海的科學發現、理論、發明、和天文學及太空探索任務濃縮在一份簡表中。于是，任何妄圖取舍那些無與倫比的成就的嘗試中，都會藏有不可避免的偏心。我在此必須承認，在我編寫的歷史里程碑中存在著偏心：我是一個太陽系控。我工作的熱情是研究行星、衛星、小行星和彗星，這些天體對于許多其他天文學家來說，充其量是45到50億年前太陽形成時的邊角廢料。太陽確實占到太陽系總質量的99.86%(其余部分中較大的是木星)，但其余的0.14%也確實極其有趣——或許是因為生命就進化和繁榮在一片這樣的邊角料上，或許還曾經存在(可能仍然存在)于另一片上。我的天體物理學和宇宙學朋友時常表達惋惜，因為我僅僅把注意力集中在無關緊要的臨近天體上，每當這時，我會用最近發現的太陽系外行星進行反擊。這些發現證明太陽系這樣的系統可能也稀松平常地圍繞在其它恒星周圍。我們的太陽系可能是銀河系中的百萬分之一，甚至十億分之一。我們還不知道其它星球是否有如同地球一樣庇護的生命。這讓我們很特殊，哪怕我們非常渺小。

穿越這部天文學和太空探索的歷史，你可能已經在我收集的里程碑中察覺了我的偏心。我偏愛有關太陽系——我們在太空中的近鄰的發現、理論和探險。太陽系是我們在科學上了解最多的天體，為了理解和欣賞龐大的社區，首先必須認識自己的鄰居。因此，在我看來，這樣的偏心是善意的。利用望遠鏡、自動化太空飛船、高速計算機模擬、實驗室中的尖端實驗和宇航員，借助于物理學、化學、天體力學、地質學、光譜學、工程學和其它所需技術，探索我們這個太陽系的努力，為我們現在或遙遠的將來探索臨近的恒星乃至銀河系、河外近鄰星系、全宇宙打下了基礎。

當一個光點被分辨為一個真正獨特的世界，當我們首次拜訪這些世界，當我們通過機器的眼睛窺探或是親眼所見，我認為，這些時刻是最值得稱為太空探索里程碑的事件。逐步了解圍繞我們的世界，讓我們已經把腳尖踩進了宇宙的大洋。讓我們時刻準備著，總有24小時將揮師遠航。

我必須指出的是我對天文學和太空探索的歷史里程碑的收集，不夠徹底也算不上完整。受本書篇幅所限，區區250個條目只能代表那些貫穿整個科學歷史進程的偉大人物、偉大發現和研究方法創新的一小部分。每一位作者都會列舉自己心目中的里程碑，但所有人都會面臨一個同樣的困境——如何取舍？在準備本書提綱時，我決定不僅要涉及太空時代的許多非凡成就，同時也要包括美索不達米亞、中國、印度、埃及、歐洲和美洲在內的古老帝國的古代科學家們的許多基礎性成果。另外，我確信出現在中世紀、文藝復興、近代歷、前工業時代到工業革命的大量重要成就也被收入本書。為了平衡時間軸，我嘗試縮減了許多有價值的現代人物、發現、事件。為此，我請求讀者的原諒。如我在開頭所寫，用250個里程碑來總結整個天文學和太空探索的歷史，是基本不可能的。但是，這不會阻止我們完成此書的寫作與閱讀。