卞毓麟著的《星星离我们有多远》是一部著名的科普作品,它以天文学的发展为主线,同时通过巧妙的构思将文学知识、历史背景、神话传奇故事等融人其中,用生动形象的语言将神秘瑰丽的宇宙描绘得栩栩如生,像一幅徐徐展开的画一样嵌入我们的脑海中。它并不是简单地罗列天文知识.而是将几千年来人类对宇宙的不断探索和思考、将每个时间段的社会人文融为一体,并贯串始终。
书中既讲述了宇宙不断被人类发现和探索的过程,同时也展现了隐含在探索背后的一个个故事,那些隐藏在成就背后的天文学家们,他们在探索过程中出现的各种天马行空的想象、推测和假说,甚至在探索过程中的错误、歧途、合作和对峙。这一个个人物,一段段故事,清晰地勾勒出天文学的发展史,也展现了天文学家们为天文事业所做出的牺牲和贡献。
卞毓麟著的《星星离我们有多远》讲述了遥远神秘的宇宙令天文学家们心驰神往,不禁想伸手去“触摸”。为了了解我们的家园,为了知道星星离我们有多远,为了解读宇宙奥秘……古今中外,一代代天文学家们不断地发明新的观测工具,钻研计算方法,刷新观测记录,历经周折,不舍昼夜。这些天文学家们有的为探索宇宙的奥妙耗尽毕生精力,有的被教会监禁,有的研究成果被他人抢先,有的终其一生都没有做出实质性的研究成果……可是他们之中没有一个因为探测过程的曲折而中途放弃,于是现在我们知道了日地之间的距离、银河系的边界……
大地的尺寸
导读
从古希腊数学家毕达哥拉斯开始,到埃拉托塞尼、托勒玫,再到航海家麦哲伦,随着时代的发展和技术的进步,人们一直不断尝试计算地球的大小,而我国唐朝时也进行了世界上第一次子午线实测工作。然而直到欧洲近代科学的兴起,人类才精确地知道了地球的尺寸和形状。
首次估计地球的大小
在很久很久以前,人们无疑发现“天”是很远的。因为,无论你站在地上,爬到树上,还是攀至山巅,天穹总是显得那么高,日月星辰始终是那么远。有什么办法知道星星的距离呢?
曾经,人们以为地球就是宇宙的中心,以为太阳、月亮、行星和恒星都绕着地球转,以为所有的恒星都镶嵌在一个透明的球(也许是个硕大无朋的水晶球)上,这个球就叫作“恒星天球”,或者叫作“恒星天”。对恒星天的距离有过种种猜测,就像对“月亮天”“太阳天”“水星天”……的距离有过种种猜测一样。
古希腊有一位聪明的哲学家和数学家,名叫毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前580—约前500年)。他出生于爱琴海中的萨摩斯岛,后来创立了一种有点神秘色彩的学派,即毕达哥拉斯学派。这一学派对数学和天文学很感兴趣。例如,毕达哥拉斯本人发现,在直角三角形中,两直角边的平方之和恰好就等于斜边的平方。学过初等几何的人都知道,这正是“勾股定理”,西方人称之为“毕达哥拉斯定理”。
毕达哥拉斯对声学也很有研究。他发现乐器的琴弦做得越短,发出的音调就越高。例如,一根琴弦的长度比另一根长一倍,那么它发出的声音恰恰低八度。如果琴弦长度的比率为3:2,就会产生所谓五度音程。增加琴弦的张力,音调也会随之提高。于是,研究声学就成了物理学的一个分支。毕达哥拉斯认为宇宙极端美妙和谐,其表现之一便是八重天的高度恰好与八度音的音高成正比。这种想法在今天看来不免可笑,但对于2000多年前的古希腊人来说,不正是对“星星离我们有多远”的一种猜测吗?
中国古籍《列子·汤问》篇中有一个著名的故事,叫作“两小儿辩日”。其中一个小孩说早晨的太阳离我们更近些,因为它看起来较大;另一小孩则说中午的太阳离大地更近,因为它比早晨的太阳热得多。他俩当然不知道太阳究竟有多远,可是“太阳的远近”这个问题却提出来了。
估算天体绝对尺度的第一级入门之阶,是测量地球本身的大小。那已经是2200多年前的事情了。当时的古埃及有一座非常繁华的城市——亚历山大城(埃及最大海港,全国第二大城。位于尼罗河三角洲西侧,临地中海。为世界著名的棉花市场),多少年来西方人赞不绝口的“世界七大奇迹”之一——亚历山大灯塔,就屹立在从地中海进入亚历山大港的咽喉之地法罗斯岛上(图4)。亚历山大城的大图书馆是当时世界上最先进的文化中心,令人痛惜的是,大约在公元前3世纪,一场大火吞噬了图书馆本身和它的全部馆藏。亚历山大城图书馆曾有一位名叫埃拉托塞尼(Eratosthenes,约公元前276—约前194年)的馆长。他是阿基米德(Archimedes,约公元前287—约前212年)(伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,被誉为“力学之父”,和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”)的朋友,不仅通晓天文学、地理学,而且还是历史学家。他绘制当时所知的世界地图,从不列颠群岛到锡兰(今斯里兰卡),从里海到埃塞俄比亚,胜过在他之前所绘制的任何地图。在天文学方面,埃拉托塞尼确定了地球赤道平面与太阳周年视运动平面(即“黄道面”)所交的角度,也就是测定了“黄赤交角”的大小。他还绘制了包含675颗恒星的星图。不过,他最惊人的成就,还是在公元前240年测定了地球的大小。P17-20
60多年前,我刚上初中时读了一些通俗天文作品,逐渐对天文学产生了浓厚的兴趣。半个多世纪前,我从南京大学天文学系毕业,成了一名专业天文工作者。几十年来,我对普及科学知识始终怀有非常深厚的感情。
我记得,美国著名天文学家兼科普作家卡尔·萨根(Carl Sagan,1934—1996年)在其名著《伊甸园的飞龙》一书结尾处,曾意味深长地引用了英国科学史家和作家布罗诺夫斯基(JacobBronowski,1908—1974年)的一段话:
我们生活在一个科学昌明的世界中,这就意味着知
识的完整性在这个世界起着决定性的作用。科学在拉丁
语中就是知识的意思……知识就是我们的命运。
这段话,正是“知识就是力量”这一著名格言在现时的回响。一个科普作家、一部科普作品所追求的最直接的目的,正是启迪人智,使人类更好地掌握自己的命运。普及科学知识,亦如科学研究本身一样,对于我们祖国的发展、进步是至为重要的。天文普及工作自然也不例外。
因此,我一直认为,任何科学工作者都理应在普及科学的园地上洒下自己辛劳的汗水。你越是专家,就越应该有这样一种强烈的意识:与更多的人分享自己掌握的知识,让更多的人变得更有力量。我渴望在我们国家出现更多的优秀科普读物,我也希望尽自己的一分心力,为此增添块砖片瓦。
1976年10月,十年“文革”告终,我那“应该写点什么”的思绪从蛰伏中苏醒过来。1977年初,应《科学实验》杂志编辑、我的大学同窗方开文君之约,我满怀激情地写了一篇2万多字的科普长文《星星离我们多远》。在篇首我引用了郭沫若1921年创作的白话诗《天上的市街》,并且构思了28幅插图,其中的第一幅就是牛郎织女图。同年,《科学实验》分6期连载此文,刊出后反应很好。
在科普界前辈李元、出版界前辈祝修恒等长者的鼓励下,我于1979年11月将此文增订成10万字左右的书稿,纳入科学普及出版社的“自然丛书”。1980年12月,《星星离我们多远》一书由该社正式出版,责任编辑金恩梅女士原是我在中国科学院北京天文台的老同事,当时已加盟科普出版社。
每一位科普作家都会有自己的偏爱。在少年时代,我最喜欢苏联作家伊林(илъя яковлевич ильин-маршак,1895一1953年)的通俗科学读物。从30来岁开始,我又迷上了美国科普巨擘阿西莫夫(Isaac Asimov,1920--1992年)的作品。尽管这两位科普大师的写作风格有很大差异,但我深感他们的作品之所以有如此巨大的魅力,至少是因为存在着如下的共性:
第一,以知识为本。他们的作品都是兴味盎然、令人爱不释手的,而这种趣味性则永远寄寓于知识性之中。从根本上说,给人以力量的正是知识。
第二,将人类今天掌握的科学知识融于科学认知和科学实践的历史进程之中,巧妙地做到了“历史的”和“逻辑的”统一。在普及科学知识的同时,钩玄提要地再现人类认识、利用和改造自然的本来面目,有助于读者理解科学思想的发展,领悟科学精神之真谛。
第三,既讲清结果,更阐明方法。使读者不但知其然,而且更知其所以然,这样才能更好地开发心智、启迪思维。
第四,文字规范、流畅而生动,决不盲目追求艳丽和堆砌辞藻。也就是说,文字具有质朴无华的品格和内在的美。
效法伊林或阿西莫夫这样的大家,无疑是不易的,但这毕竟可以作为科普创作实践的借鉴。《星星离我们多远》正是一次这样的尝试,它未必很成功,却是跨出了凝聚着辛劳甘苦的第一步。
再说《科学实验》于1977年底连载完《星星离我们多远》之后8个月,香港的《科技世界》杂志上出现了一组连载文章,题目叫作“星星离我们多么远”,作者署名“唐先勇”。我怀着好奇的心情浏览此文,结果发现它纯属抄袭。我抽查了1500字,发现它与《科学实验》刊登的《星星离我们多远》的对应段落仅差区区3个字!
这件事促使我在一段时间内更多地思考了一个科普作家的道德问题。首先,科普创作要有正确的动机,方能有佳作。从事科学事业——无论是科研还是科普——的人,若将目光倾注于名利,则未免可悲可叹。我们应该记住乐圣贝多芬(Ludwig vanBeethoven,1770—1827年)的一句名言:“使人幸福的是德行而非金钱。这是我的经验之谈。”
其次,是“量”与“质”的问题。曾有人赐我“高产”二字,坦率地说,我对此颇不以为然。我钦佩那些既能“高产”,又能确保“优质”的科普作家。然而,相比之下,更重要的还是“好”,而不是单纯的“多”或“快”。这就不仅要做到“分秒必争、惜时如命”,而且更必须“丝毫不苟、嫉‘误’似仇”了。
《星星离我们多远》一书出版后,获得了张钰哲(1902—1986年)、李珩(1898—1989年)等前辈天文学家的鼓励和好评,也得到了读者的认同。1983年1月,《天文爱好者》杂志发表了后来因患肝癌而英年早逝的天文史家、热情的科普作家刘金沂(1942—1987年)先生对此书的评介,书评的标题正好就是我力图贯穿全书的那条主线:“知识筑成了通向遥远距离的阶梯”。1987年,《星星离我们多远》获中国科学技术协会、新闻出版总署、广播电视电影部、中国科普创作协会共同主办的“第二届全国优秀科普作品奖”(图书二等奖)。1988年,《科普创作》第3期发表了中国科学院学部委员(今中国科学院院士)、时任北京天文台台长王绶瑭先生的文章《评(星星离我们多远)》。
光阴似箭,转瞬间到了1999年。当时,湖南教育出版社出版了一套“中国科普佳作精选”,其中有一卷是我的作品《梦天集》。《梦天集》由三个部分构成,第一部分“星星离我们多远”系据原来的《星星离我们多远》一书修订而成,特别是酌增了20年间与本书主题密切相关的天文学新进展。
又过了10年,湖北少年儿童出版社的“少儿科普名人名著书系”也相中了《星星离我们多远》这本书。为此,我又对全书做了一些修订,其要点是:
第一,增减更换大约三分之一的插图。1980年版的《星星离我们多远》原有插图62幅,1999年版的《梦天集》删去了其中的16幅,留下的46幅图有的经重新绘制,质量有所提高。但是,被《梦天集》删去的某些图片,就内容本身而言原是不宜舍弃的。于是我又再度统筹考虑,增减更换了约占全书三分之一的插图,使最终的插图总数成为66幅,其整体质量也有了明显的提高。
第二,正文再次做了修订,修订的原则是“能保持原貌的尽可能保持原貌,非改不可的该怎么改就怎么改”。例如:2006年8月国际天文学联合会通过决议将冥王星归类为“矮行星”,原先习称的太阳系“九大行星”剔除冥王星之后还剩下八个;于是,书中凡是涉及这一变动的地方,都做了恰当的修改。
第三,自1980年《星星离我们多远》一书问世几十年来,既然有了上述的种种演变,不少朋友遂建议我借纳入“少儿科普名人名著书系”之机,为这本书起一个读起来更加顺口的新名字:《星星离我们有多远》。
2016年岁末,忽闻《星星离我们有多远》已被列入“教育部统编初中语文教材自主阅读推荐书目”,这实在是始料未及的好事。于是,我对原书再行审定修订,酌增插图。这一次,除与时俱进地继续更新部分数据资料外,更具实质性的变动有如下几点:
第一,增设了一节“膨胀的宇宙”。发现我们的宇宙正在整体膨胀,是20世纪科学中意义极其深远的杰出成就,它从根本上动摇了宇宙静止不变的陈旧见解,深深改变了人类的宇宙观念。而在天文学史上,导致这一伟大发现的源头之一,正在于测定天体距离的不断进步。
第二,将原先的“类星体距离之谜”一节改写更新,标题改为“类星体之谜”,使之更能反映天文学家现时对此问题的认识。
第三,在“飞出太阳系”一节中,扼要增补了中国的探月计划“嫦娥工程”,并说明中国的火星探测也已在积极酝酿之中。
遥想1980年,《星星离我们多远》诞生时,我才37岁。弹指一挥间,正好又过了37年,而今我已经74岁了。一年多以前,年近九旬的天文界前辈叶叔华院士曾经送我16个字:“普及天文,不辞辛劳;年方古稀,再接再厉!”这次修订《星星离我们有多远》,也算是“再接再厉”的具体表现吧,盼望少年朋友们喜欢它!
承蒙王绶琯院士慨允将书评《评<星星离我们多远)》、刘金沂夫人赵澄秋女士慨允将书评《知识筑成了通向遥远距离的阶梯》作为本书附录,谨此一并致谢。
任何一个梦想都可能因为读书而产生,而实现一个梦想也必须借助阅读。
——诺贝尔文学奖得主 莫言
我们之所以要阅读,并不仅仅是因为要考试,而是因为我们要生活。让阅读成为伴随学生终身的生活习惯,让阅读成为他们人生旅途所必须经历的精神跋涉。
——著名教育家、全民阅读形象代言人 朱永新
对于学生们来说,应该是用两只眼睛读书,一只眼睛看书上的文字,另一只眼睛看文字的背后。这样才会在“经典”的引导下,建立自己的思想。
——中国当代小说家、先锋文学代表作家 北村
没读经典不是经典的损失,是你的损失。
——中央民族大学文学与新闻传播学院教授 敬文东