几千年前，当人们仰望星空时，游走不定的几颗星星让他们既好奇又费解。那时的人们不知道今天被称为水星、金星、火星、火星、木星和土星的行星来自哪里，也不知道它们为什么游走于天幕之间。从那时起一直到人们揭开行星之谜，时间整整过去了数千年。这期间，我们有了无数重大的发现。本书将告诉你科学家是怎样发现太阳系以外的行星的，他们又是怎样寻找与地球相似的其他行星。

人类从很早就开始了对宇宙星空的探索，古埃及和古巴比伦文明视星星为神灵，他们极力通过星星的运动去揣测神的旨意，中国人和玛雅人还根据星星的运动制订了历法。几千年来，人类一直试图揭开宇宙的奥秘：为什么星星会动？它们如何运动？宇宙有多大？宇宙的尽头是什么？在揭开奥秘的辛苦探索中，我们知道了约翰·开普勒、埃德蒙·哈雷、艾萨克·牛顿和阿尔伯特·爱因斯坦等众多的名字，也知道了在太阳系以外还有无数的恒星和行星。《行星运动》将引领你去认识那些伟大人物的非凡成就，去了解宇宙运行的奥秘，同时你还将有机会欣赏到难得一见的天文奇观。

1 10亿英里之外一击入球

2 最早的天文学家

3 更好的定律

4 行星运动定律

5 不仅仅是行星

6 其他的恒星系

7 宇宙的其他部分

图片版权提供

译者感言

“卡西尼号”飞船并非是人类对外太阳系所做的第一次探索。在20世纪70年代和80年代，人们曾向海王星发射过“先驱者号”(Pioneer)和“旅行者号”(Voyager)两艘飞船。同时，“卡西尼号”飞船也并非是第一个进入太阳系外缘巨行星轨道的飞船，早于它几年前，“伽利略号”(Galileo)飞船就已成功进入木星轨道。不过，“卡西尼号”飞船是人类有史以来发射的最大的太空探测器，也是第一个拜访土星的探测器(此前的“先驱者号”和“旅行者号”飞船只经过了土星的卫星)。与此同时，在“卡西尼号”飞船上还搭载有“惠更斯号”(Huygens)探测器。它是第一个在外太阳系的主要卫星“土卫六”上着陆的人造物体。为了实现这一目标，人们计划了几十年，有些人甚至穷其一生来设计和完成这一目标。这也难怪控制中心里的气氛有些紧张。

人们总是容易把一艘飞船的运行轨道想象成一条曲线，曲线的一端从地球出发最终到达目的地，就像是高尔夫球选手挥杆击球入洞时球在空中划过的轨迹。其实不然。“卡西尼号”飞船的运行轨道更像是在星际之间所做的弹球游戏：在围绕金星打过两个擦边球之后又绕着地球打出一次旋转球，最终克服了内太阳系的引力而得分。此后“卡西尼号”又从木星上反弹回来，经过长长的旅行到达目的地土星后弹起落入“尘埃”。整个过程，尤其是如此精彩准确的结束动作完全依赖于科学家们对行星运动的详细了解。为“卡西尼号”的精彩演出作出恰当的比喻并非难事，但更贴切的也许是下面这个例子：如果我们开车去市区的另一边拜访朋友的话，也许我们会比预定时间提前或迟到5分钟，而“卡西尼号”在经历了7年的穿越整个太阳系的旅行后却能准时到达，这比我们去附近任何一个购物中心还准时。

“卡西尼号”飞船不是第一个在太阳系中玩弹子球游戏的飞船。事实上，对于任何一艘想要到达比火星更远的星球的飞船来说，它们的旅行都和“卡西尼号”一样。甚至对到达金星和水星的飞船来说，它们所做的绕道飞行也是非常人所能想象的。当然，这种在星球间弹跳跨越的必要条件是人们对行星运动的了解，但更重要的是，伴随其间的许许多多的数学运算。你知道前往月球旅行要用到多少次数学运算吗？在历次的探月之旅中，美国之所以能够领先苏联，一个主要原因是得益于它先进的计算机技术——美国人可以利用计算机计算出前往月球的旅程中一切需要计算的问题。对外太阳系边缘地区的探索将会进一步推进技术的发展。

P3-4