World eBook Library：從霍金說起，科學家們在「探索宇宙」的奧秘中都做了哪些研究？

最新 03-31

學術貓

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前段時間，

英國物理學家史蒂芬霍金

的離世牽動了全世界無數科學愛好者的心。

每當提及這個名字，

我們眼前都會浮現出煙波浩渺的宇宙。

在霍金的所有研究中，

最為人津津樂道的便是

他對於宇宙論和黑洞的探索。

霍金證明了

廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理，

提出了黑洞蒸發理論和無邊界的霍金宇宙模型，

使得人類在對於宇宙的探索中邁出了堅實的一步。

而在人類探索時空與宇宙的過程中，

無數優秀的科學家都做出了他們傑出的貢獻，

他們的研究也大多被以文字的方式

翔實地記錄了下來。

在World eBook Library的「探索宇宙」專題合集中收錄了諸多從古到今人們對於宇宙與空間的研究文獻，記錄了人類孜孜不倦的探索之路。在這條路上，有過成功，有過失敗，有過放棄，有過展望，有過病痛，也有過堅持。而正是沿著先賢們探索的足跡，人類得以走出地球，觸碰更加璀璨的宇宙星河。

從遠古時代開始，人們大多篤信以地球為宇宙中心的地心說。地心說最初由米利都學派形成初步理念，後由古希臘學者歐多克斯提出，然後經亞里士多德、托勒密進一步發展而逐漸建立和完善起來。打破這一謬論的是波蘭天文學家哥白尼。

在哥白尼40歲時，他提出了日心說，否定了教會的權威，改變了人類對自然對自身的看法。當時羅馬天主教廷認為他的日心說違反《聖經》，哥白尼仍堅信日心說，並認為日心說與其並無矛盾，並經過長年的觀察和計算完成他的偉大著作《天體運行論》。日心說從開始的提出時的「異端學說」到最後為人接受經歷了漫長的過程。

文藝復興時期的義大利思想家布魯諾還因為支持日心說被宗教裁判所判為「異端」燒死在羅馬鮮花廣場。日心說為人們所接受的過程被完整地記錄在了《哥白尼宇宙理論的逐漸接受》一書中。

《哥白尼宇宙理論的逐漸接受》

艾薩克牛頓爵士所著的《自然哲學的數學原理》一書通過地理測繪的方式展現了特定系統內原子和行星的運動方式，為現代社會對於物理學的理解打下了基礎，為人們探索宇宙提供了更好的物理學工具。加州大學伯克利分校的觀點認為「《自然哲學的數學原理》一書掀起了科學研究方法的革命，打造了基礎的三大運動定律以及萬有引力定律」。舉例來說，牛頓的萬有引力定律解釋了他的理論——「任何物體之間都有相互吸引力，這個力的大小與各個物體的質量成正比例，而與它們之間的距離的平方成反比」。這本書加快了物理學和天文學的發展，也幫助了愛因斯坦打造他的相對論。

《自然哲學的科學原理》

而在行星的運動上，德國天文學家開普勒做出了巨大的貢獻。開普勒發現了行星運動的三大定律，分別是軌道定律、面積定律和周期定律。這三大定律可分別描述為：所有行星分別是在大小不同的橢圓軌道上運行；在同樣的時間裡行星向徑在軌道平面上所掃過的面積相等；行星公轉周期的平方與它同太陽距離的立方成正比。這三大定律最終使他贏得了「天空立法者」的美名。而在《開普勒天文學發現概述》一書中，我們就能感受到這名偉大的天文學家是如何通過有限的工具勾勒出宇宙運動的深邃奧秘。