English

新视野中的天文学教材

2006-03-15 来源:中华读书报 作者:■黄永明 我有话说

彭齐亚斯和威尔逊站在美国新泽西州贝尔实验室他们所用的望远镜前。他们于1965年发现了宇宙背景辐射,一举改变了人们对宇宙的认识。

见过天文学家们开会的人会注意到,会议中天体物理

学的内容占到相当大的比重。如果是一次综合性的天文学会议,那么当会议进入到分会场交流阶段后,置身天体物理分会场的天文学家人数可能会相当于其他各个分会场人数的总和。从物理学的视角研究宇宙中的天体和天文现象已经成为当今天文学的一大特点。

当天文学家研究与地球临近的行星时,他们早已不再满足于仅仅知道这些行星在天空中以怎样的规律运行,他们想要知道这些世界为何千差万别。为什么有的行星有磁场,有的却没有?为什么有的行星有明确的固体表面,有的则不存在截然分明的表面?为什么有的行星会拥有一颗特别大的卫星?为什么有的行星“站着”运转,有的“躺着”运转?当太阳发出的带电粒子遭遇这些行星的时候又会发生什么不同的现象?

当天文学家研究更为遥远的天体时,他们想要知道这些天体究竟有着怎样的个性。有人发现某种全新的天体会在无线电波段发出闪光,这种闪光极为短暂,相比之下,这种天体要安静很久之后才会发出下一次闪光,这种现象是如何产生的呢?银河系中那些由恒星爆炸产生的星云有着各种各样的形状,那些形状是怎样形成的?人眼无法看到,但天空中总是在无规律地出现星星点点的闪光,这些γ射线的闪光从何而来?在更大尺度的范围上,天文学追寻的疑问还有很多。宇宙中的星系、星系团等各种结构,乃至宇宙本身是怎样出现的?

对以上所有这些问题的回答,都要求天文学家拥有一个物理学的视野。今天,天文学家的望远镜正在从各个不同的波段观察宇宙,大量的探测器也携带着各种仪器去搜集太阳系的故事。它们得到的信息被天文学家整理、分析,并用物理学的原理予以解释。有些时候,天文学家的新发现也会反过来促进物理学的进步。

世界上有些人想要了解这一切,也有人把自己的知识写成课本。美国奥斯汀得克萨斯大学的天文学教授马克・L・库特纳写了一本《天文学:物理新视野》,从物理学的角度讲解天文学的知识。库特纳教授从他最为熟悉的恒星研究开始,讲到了中子星、黑洞、星系以及宇宙学中几乎所有最为重要的领域,最后回到我们的太阳系。。

与科普读物不同的是,这本书带给读者一种“确切”的感觉,比如在讲述中子星时,科普读物常常只是说中子星的密度和中子相当接近,而这本书则会用简单的数学计算来展示出这种“接近”究竟意味着什么。尽管书中包含了少量的公式和例题,却不会让人感到艰深。

因此,这是一部天文学的课本,但它也完全能够作为业余爱好者的读物来读。简洁的语言和章节让人可以利用零碎的时间把书从包中捧出,读上几段,从中受益。实际上,以这样的套路写书是很有风险的。如果一本天文学读物仅仅叙述一个主体,或者说一个话题,那就更容易写得引人入胜;而这种百科全书式的写法则很容易便会让书流于平庸、变得乏味。库特纳教授的这本书成功地避免了这种情况的发生,内容鲜活而又不乏幽默。

并且它的内容让人感到开放――一本书不可能回答天体物理学追寻的所有问题,很多时候它只是提供一个想法、一种思路,让人有所思考――这也许是它作为教科书的另一个成功之处。

美中不足的是,《天文学:物理新视野》英文原版带有大量的彩色插图,而中文版的插图则全部改为了黑白图,这无疑会影响到读者的阅读享受。如果读者能在以物理学视角看宇宙的同时,也能够从美学视角看宇宙,那自然就更好了。

(《天文学:物理新视野》,马克・L・库特纳著,萧耐园、胡方浩译,湖南科学技术出版社2005年11月第一版,64.00元)

手机光明网

光明网版权所有

光明日报社概况 | 关于光明网 | 报网动态 | 联系我们 | 法律声明 | 光明网邮箱 | 网站地图

光明网版权所有