无限的空间谓之“宇”，无限的时间谓之“宙”，便构成了我们人类生存期间的浩瀚宇宙，宇宙无始无终，无边无际，人类至今对它认识有限，充满无限向往……

这本沉甸甸的列入“少儿科普名人名著书系”的大书，全面地记录了李元半个多世纪以来开拓中国天文科普事业的历程，他引领着千千万万的读者和观众一同遨游太空，到宇宙去旅行。

《到宇宙去旅行》是李元著的一部星体观测作品，本书比较全面系统地反映作者的业绩，突出展示其具有代表性的天文科普作品。主要按知识类别及科普活动事项分为“迷人的星空”、“天文探奇记”等7个专题，生动的文笔和讲解，配以优美的艺术的图像，帮助读者更易理解，更引人入胜。

总序

天文探奇记

天文学的发现

天体摄影的奇迹

射电天文学的诞生

全波段天文学的发现

“小绿人”在呼叫

类星体之谜

1987年的超新星

宇宙大爆炸的余波

大破“行星十字阵”

迷人的星空

星座的艺术

星座史话

星座与文化

常用星图星表简介

时间是怎样划分的

时间是怎样划分的

日历是怎样编制的

二十四节气

公元和星期

介绍“夏时制”

2l世纪始于哪年

彗木相撞启示录

先从流星和陨石谈起

通古斯的一场天火

震惊世界的发现

彗木相撞开始了

人类能对付彗星撞地球

哈勃太空望远镜的故事

哈勃——20世纪的伽利略

太空时代的天文观测

太空望远镜的里里外外

太空望远镜的九大使命

飞翔吧 哈勃

太空中的神眼

并不平坦的道路

飞向21世纪

外星人你在哪里

一次看望外星人的旅行

我们太阳系中的生命

寻找“火星人”的故事

在太阳系的外面

从“先锋号”到“旅行家”

天文台的日日夜夜

中国古代的天文仪器

古台蒙难百年祭

走进现代的天文台

白天的天文台工作

参观我国的天文台

紫金山天文台随想曲

钟山风雨话紫台

领袖胸怀连寰宇

后记

天文学的发现

从神话到科学

人类掌握科学知识经过了漫长的过程。人类探测星球、认识宇宙的科学叫做天文学。

从古以来，人们对天的认识，对日月星球的认识，走过了从神话到科学的道路。和别的科学一样，并不是一有人类就有了天文学。科学是以事实为根据的系统知识。

古人崇拜自然，继而又转变为崇拜主宰自然的神，如太阳神、月亮神、风神、雨神、雷神……古人把星星也编成许多神话故事，一直流传到了今天。

神话是古人对自然现象的一种解释，也是人类感情的寄托。但是光依靠神话是不能真正了解自然的，反而在很长的时期内，神话统治了人们的思想，蒙住了人们的眼睛。

并不是所有的人愿意永远生活在神话和迷信中，他们渴望了解自然现象，想要挣脱迷信的锁链。

于是，人们开始去摸索自然规律，去探索宇宙奥秘。

要想了解太阳、月亮、星星，只有从观察它们的运动规律和现象开始，因为它们在天空上，谁也够不着、摸不到。

太阳在天空中东升西落的出没方向、照射地面的高低角度，就是人们首先需要探求的规律。

月亮的圆缺变化也是人们特别注意的天空现象。古代没有电灯，夜晚多数需靠月光才能活动，他们能不注意月亮的动态吗？

天上的星星，三个一群、五个一伙，组成了各式各样的形状，日久天长，人们就把它们看成了一个人、一只飞禽、一头野兽……给星星起上了名字，这就是后来的星座或星宿。什么星星出现的时候，该是什么季节了；什么星星能给人们指路、辨认方向……古人发现，天上的星星也有它们各自的位置，也有它们出没的规律。

人们对天上日月星球的了解，最初是从生活需要出发的，这些知识日积月累就脱离了神话，一步一步成长为科学。

天文学就是这样成长起来的。通过天文学的研究，才能告诉我们丰富而正确的天文知识，让我们真正认识宇宙，再也不会受迷信的愚弄了。

古代的天文学

天文学的形成和人的成长一样，是逐步形成的。最初的天文学很简单，但是它为后来的发展打下了基础。

人们为了定方向、定时间、定季节，就要观察太阳在天空中运动的规律。

首先，太阳是从东方升起，到西方落下。但是仔细观察以后，发现太阳并不是每天都从一个方向升起，它总是有规律地改变着升起和落下的位置。

后来，人们把一年中太阳上升点的中心点定为“东”方，把一年中太阳下落点的中心点定为“西”方；把太阳在一天中最高的那一点的方向叫做“南”方，背后的那一点叫做“北”方。这四个方向的规定，对天文研究是十分重要的依据。

人们又发现，当太阳从正东升起到正西落下的一天，太阳出来的时间和落下去的时间长短(就是现在我们所说的昼夜)大致是一样的。人们还发现，太阳从东最偏南升起到西最偏南落下的一天，白天最短，夜晚最长。反过来，如果太阳从东最偏北升起到西最偏北落下时，白天最长，夜晚最短。而且白天最长时，中午太阳也是一年中在天空最高的时候。我们现在知道，这一天是夏至。这些规律的发现使后来制定历法有了依据。

月亮的形状和出没也是古人观察的重要内容。人们发现月亮从圆到缺、从缺到圆的变化规律是很有趣的，每个月里都能照样重复一次。古人还详细观察了月亮在星空中经过的路线，中国古代的天文学家把月亮经过的星空划分成二十八宿(28个星座)。

古时候，当夜晚来到的时候，人们很自然地会注意天空中星星的方向、位置、形状和移动。他们发现：星星也东升西落，每颗星星每天出没的时间也不一样，而且在一年中，各个季节(根据太阳的出没方向大概划分的季节)的夜晚，星空都不相同。但是，星空的转动和星座的变换在一年当中也是有规律的。

有时，太阳忽然被一个黑影遮住，天昏地暗。这种日食现象，曾引起古人的极大恐慌。

满月照耀的夜晚，突然月亮被一个巨大的黑影所吞食，月食发生了。这又是怎么回事？

有时，天空中忽然出现了长尾巴的星——彗星；也常看到划过夜空的流星；还有那落到地上来的陨石……这些都需要议论和记录下来。在一些星宿或星座中偶然出现了一颗本来没有的亮星——客星(新星)，这难道不值得注意吗？这些都是古人观察天象的重要内容。

中国古代天文学

中国古代天文学，对世界有过许多贡献。中国古代有丰富的天文现象记录，其中有许多记录是世界上最早的，或最多最完善的。这些记录对现代天文学的研究，仍有着重要的参考价值。

最早的太阳黑子记录太阳表面并不全是光亮的，经常或多或少地出现一些黑点，就是太阳黑子。实际上这是太阳上的一些气体旋涡(就好比地球上的台风)，温度比周围的部分低一些，所以看起来较黑。世界上最早的太阳黑子记录在我国汉朝的《汉书·五行志》中：“河平元年三月乙未，日出黄，有黑气，大如钱，居日中。”这就是说：在汉朝河平元年的三月份乙未那一天，太阳出来是黄颜色的，在太阳表面有黑色的东西，和铜钱大小相仿，在太阳中心。据考查，这是公元前28年5月10日的太阳黑子记录，也是现在已经知道的世界上最早的太阳黑子记录。

最早的日食记录在阳光普照大地的白天，太阳忽然变得暗淡无光，天上也出现了几颗星星，大地昏暗了，飞鸟走兽都匆匆忙忙赶回自己窝里，这就是日全食现象。古时候，因为不了解日食发生的道理，所以当日食发生的时候总是惊慌害怕，以为太阳被天狗吞食了，或者被什么怪物抓走了。因此，日食现象是古人最重视的一种天象。现在世界公认的日食最早记录，是我国史书上所载的公元前2137年10月22日的日全食。在河南省殷墟出土的甲骨文中，也有5次日食记载。公元前776年的日食记录是非常可靠的，在《诗经·小雅》中记载着：“十月之交，朔月辛卯，日有食之。”这比巴比伦最早的日食记录早13年。最完整的古代日食记录在《春秋》一书中记载最多，在242年内记载有37次日食现象。

最早的月食记录一轮明月的夜晚，圆圆的月亮忽然被一个庞大的黑影遮盖了，使它的光亮消失，这就是月食现象。它虽然不像日食那么惊人，但也十分引人注意。现在公认的世界最早的月全食记录，是指我国《逸周书》中记载的公元前1137年1月29日的月全食。而且，我国汉代的大天文家张衡指明了月食的道理。他指出：月亮本身不发光，是阳光照亮了它。当月亮进到地影中时，就发生了月食。

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1860年，英国皇家学院发布了一个罕见的通告：圣诞节，大名鼎鼎的法拉第院士将举办化学讲座。听课的对象不是科学家，也不是大学生，却是少年儿童！

那天，皇家学院的大讲堂里坐满唧唧喳喳的小听众，顿时使这个一向肃穆、沉寂的最高学府活跃了起来。然而，当一位头发花白、身材瘦长的科学家出现在讲台上时，整个大厅顿时鸦雀无声。

老教授这次没有宣读高深的科学论文，而是津津有味地讲着蜡烛为什么会燃烧，燃烧以后又跑到哪儿去了。他一边讲着，一边做着实验……孩子们双手托着下巴，紧盯着讲台，深深地被这位老人风趣的讲解所吸引。

很多人对法拉第的举动感到惘然不解，法拉第却深刻地回答：“科学应为大家所了解，至少我们应该努力使它为大家所了解，而且要从孩子开始。”

法拉第对此有着切身的体会，他始终没有忘记自己苦难的童年：一个贫苦铁匠的儿子，连小学都没念！他12岁去卖报，13岁当订书徒工。他从自己所卖的报、所印的书中，刻苦自学，以至读完《大英百科全书》。法拉第对化学书籍特别有兴趣，就省吃俭用，积蓄一点钱购置化学药品和仪器，做各种实验。就这样，他22岁时被当时英国大科学家戴维看中，当上了戴维的实验助手，从此成为攻克科学堡垒的勇士。法拉第以他自己的亲身经历说明，学习科学确实应该“从孩子开始”。

童年常常是一生中决定去向的时期。人们常说：“十年树木，百年树人。”苗壮方能根深，根深才能叶茂。只有从小爱科学，方能长大攀高峰。

小时候看过一本有趣的科学书籍，往往会使少年儿童从此爱上科学。少年儿童科普读物，从某种意义上讲，就是这门科学的“招生广告”。它启示后来者前赴后继，不停顿地向科学城堡发动进攻，把胜利的旗帜插上去。

法拉第曾说，他小时候由于读了玛尔赛写的科普读物《谈谈化学》，开始对化学产生浓厚的兴趣。

法拉第给孩子们讲课，后来把讲稿写成一本书，叫做《蜡烛的故事》。苏联著名科普作家伊林在小时候，曾反复阅读了《蜡烛的故事》。伊林在回忆自己怎样走上科普创作道路时说：“我写的书就是从那些书来的。”爱因斯坦曾回忆说，十一岁那年，他读了《自然科学通俗读本》、《几何学小书》，使他爱上科学。

著名的俄罗斯科学家齐奥科夫斯基把毕生精力献给了宇宙航行事业，那是因为他小时候读了法国科普作家儒勒·凡尔纳的科学幻想小说《从地球到月球》，产生了变幻想为现实的强烈欲望，从此开始研究飞出地球的种种方案。

我国著名植物分类学家吴征镒院士说，小时候看了清代的《植物名实图考》，使他迷上了植物学。

俗话说：“发不发，看娃娃。”一个国家科学技术将来是否兴旺发达，要看“娃娃们”是否从小热爱科学。“芳林新叶催陈叶，流水前波让后波。”祖国的兴旺发达，靠我们这一代，更靠娃娃们这一代！1935年，高尔基在写给伊尔库茨克高尔基第十五中学学生的一封信中，曾深刻地指出“娃娃们”学科学的重要性：“孩子们，应该热爱科学，因为人类没有什么力量，是比科学更强大、更所向无敌的了。……你们的父亲从世界掠夺者手里取得了政权后，在你们面前开辟了一条宽广的道路，使你们能达到科学所能达到的高度，而继续父亲一辈的具有世界意义的事业的责任，也就落在你们肩上。”

1957年，苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星，在空间科，数术方面拔了头筹。这时，美国总统艾森豪威尔在想什么呢？他首先想到的，是美国的小学教育有没有出了什么问题。我觉得，这位美国总统是有眼力的。他正是看到了青少年一代的重要性。

广大青少年，今天是科学的后备军，明天是科学的主力军。为此，邓小平在为全国青少年科技作品展览题词时指出：“青少年是祖国的未来，科学的希望。”

正是为了培养少年儿童从小热爱科学，湖北少年儿童出版社和中国科普作家协会联袂选编了这套《少儿科普名人名著书系》。入选这套丛书的作品，不论中外，必须具备三个条件：

一是“佳作”，即不论是就选题、内容、文笔而言，都是上乘之作；

二是“科普”，即起着科学启蒙、科学普及的作用，那些不含科学内容的玄幻、魔幻小说，即便像《哈利·波特》那样广有影响的作品也不选入；

三是“少年儿童”，即必须适合少年儿童阅读，即便是霍金的《时间简史》、盖莫夫的《物理世界奇遇记》那样优秀的科普读物，由于读者对象是具有大学文化水平的人，而对于少年儿童来说过于艰深，未能收入。

另外，《少儿科普名人名著书系》注意选入各门学科的代表性图书，使少年儿童读者能够涉猎方方面面的科学知识。除了以科普读物为主体之外，《少儿科普名人名著书系》还选入科学幻想小说、科学童话等科学文艺作品。这样，使这套图书具有内容与体裁的多样性。

湖北少年儿童出版社选编《少儿科普名人名著书系》，是为了使少年儿童读者以及家长们来到书店的时候，可以一下子就买到中外少年儿童科普佳作，因为这套书是编者从上千部中外少年儿童科普图书中精心挑选出来的。

《少儿科普名人名著书系》是为了纪念改革开放30周年，迎接共和国60周年而编辑出版的，这是我国迄今最权威规模最大的一套少儿科普经典书系，也是我国第一套少儿科普经典文库。

《少儿科普名人名著书系》是金钥匙，开启科学殿堂的大门。

《少儿科普名人名著书系》是向导，带领你在科学王国漫游。

《少儿科普名人名著书系》是好朋友。多读一本好书，犹如多交了一个好朋友。

愿《少儿科普名人名著书系》给你带来知识，带来智慧，带来希望，带来科学的明天。

叶永烈

2008年4月20日于上海“沉思斋”

在星光灿烂、浩渺无垠的茫茫太空，有一颗国际统一编号为第6741的新发现的小行星，它就是以我国著名的天文科普作家李元的名字命名的李元星。

如今仍然活跃在天文科普事业的李元是怎样从一个天文爱好者成为中国天文馆事业的先驱者，他对中国天文科普做出了怎样的杰出贡献，更重要的是，他的科普理论和实践活动对于我们有怎样的启示?这些问题，我相信许多人是很感兴趣的，实际上这也是国际天文学界为什么命名李元星的根据。

我与李元先生相识多年，但是真正谈得上对他的不平凡的经历和卓越成就有所了解，还是在阅读了他的新作《到宇宙去旅行》之后。

这本沉甸甸的列入“少儿科普名人名著书系”的大书，全面地记录了李元半个多世纪以来开拓中国天文科普事业的历程，我以为最值得注意的是，李元的天文科普之路是有其鲜明的特色的，他不仅写过不少优秀的通俗的天文科普作品，更多的却是天文馆事业的开拓，太空美术的引进和推广，外国科普优秀作品的引进以及外国科普事业的调研，以及面向大众的科普演讲、展览、科普幻灯片、电影、电视片的制作等等，正如李元所言：“科普之路各有不同，搞礴有不同的形式和方法。科普写作无疑是主要的一个方面，但决不是惟一的内容。不论是什么形式和途径，只要是对科学普及有所作为，有所贡献，就是尽了科普工作者的职责。”

李元很谦虚，说自己“并非一名合格的著名科普作家”，但我却不这样认为。当我读了《到宇宙去旅行》后，首先想到的是，李元的科普之路恰恰是当今的大科普时代对科普作家的要求，也是时代对科普的呼唤。当然，科普作家理应写出优秀的、为大众所欢迎的科普作品，这是没有疑问的。但是，仅仅局限于此还远远不够，随着传媒的现代化，特别是公众对于科学的理解需要更加形象、直观和艺术的手段。科学普及的方式必将随之改变，这即是大科普时代的特征。在这方面，李元可谓得风气之先，始终走在时代的前列。新中国建设伊始，他为筹建北京天文馆到处奔走，记得他在1957年9月29日北京天文馆开幕所设计和编写的《到宇宙去旅行》的星空表演，吸引了多少热爱天文的观众，而我那时刚到北京上大学，也是李元的科普对象之一。应该说，北京天文馆的落成，不仅凝聚了李元的心血，也标志着中国的科学普及开始迈入现代化行列，意味着科学普及也应与时俱进，不断采用现代科技手法去传播科学技术。当然，由于众所周知的原因，从第一个北京天文馆的建成到第一个中国科技馆的兴建，我们等待的时间是过于太久了。

李元所从事的科普，我以为是真正意义的科普，从筹建北京天文馆，修复北古观象台，以及举办天文科普展览，引进外国科普影视作品，深入公众进行科普演讲等等，无不体现了他的远见卓识。科学普及的思路也应不断更新，吸收国外先进的、行之有效的做法，用目前时尚的话说，就是与国际接轨。科普不仅是国外优秀作品(著作、影视作品)的侈译，也需要引进国外现代化的、为公众乐于接受的科普传播手段与方式。正是在这方面，李元作了许多开创性的成功尝试，由此我也想到，时代需要造就更多的李元式的科普专家，以扩大和充实中国科普作家的队伍，使中国的科普事业有一个崭新的面孔。这是21世纪刻不容缓的一件大事。

在《到宇宙去旅行》这本书中，虽然很少见到李元的科普理论方面系统的文字，但从他的只言片语，尤其是他几十年的科普实践，却始终渗透着李元的科普理念，在收入书中的一篇《科学时报》记者张苏的访谈中，比较全面地反映了李元的科普观，他说：“以科学知识为主的天文普及工作最不可少的要素是趣味性和艺术性。普及科学是征服读者和观众的一门艺术。生动的文笔和讲解，配以优美的艺术的图像，显然是最易理解，最引入入胜的科学普及。我对科学、对天文的爱好，除了科学本身趣味之外，我还从美学的角度去欣赏它们。像天文馆的星空表演、科普电影、科普展览、艺术性的科普出版物，都是科普艺术最成功的方式，因此，科学普及的艺术化是我从事科普追求不懈的目标。”这番精辟的论述，我认为是李元的科普理论中最重要的一点，因为他不仅集中概括了李元科普实践的特征，也为今天乃至未来的科普创作勾画出发展的趋势。今天的科普出版物、科普影视作品，以及科普展览、演示、画廊等等，都应该朝着科普的艺术化的方向努力，才能达到让公众理解科学的目的。

李元是一位不知疲倦的“到宇宙去旅行”的人，从1957年北京天文馆编写设计“到宇宙去旅行”的星空演示，到今天出版《到宇宙去旅行》，他引领着千千万万的读者和观众一同遨游太空，到宇宙去旅行。

我再一次领略了到宇宙去旅行的乐趣，因为我的前方，有一颗明亮的李元星……

金涛

(中国科普作家协会副理事长)

以科学知识为主的天文普及工作，最不可少的要素是趣味性和艺术性。普及科学是征服读者和观众的一门艺术。生动的文笔和讲解，配以优美的艺术的图像，显然是最易理解，最引人入胜的科学普及。我对科学、对天文的爱好，除了科学本分的趣味之外，还从美学的角度去欣赏它们，因此，科学普及的艺术化是我从事科普追求不懈的目标。

——著名科普作家、本书作者李元

李元是一位不知疲倦的“到宇宙去旅行”的人，从1957年北京天文馆编写设计“到宇宙去旅行”的星空演示，到今天再次出版《到宇宙去旅行》，他引领着千千万万的读者和观众一同遨游太空，到宇宙去旅行。

我再一次领略了到宇宙去旅行的乐趣，因为在我的前方，有一颗明亮的“李元星”……

——中国科普作协家副理事长 金涛