也许天文学是整个科学中最古老的学科。半个多世纪以来，我幸运地看到——有时还亲身体验到——天文学历史上最伟大的革命。随着1957年空间时代的到来，天文学的研究手段从观测进步到实验——而今则进步到直接探测。

如果古希腊人的洞察力与他们的聪明才智一齐发挥，那么工业革命也许会在哥伦布之前1000年就开始了。我们现在也不只是在月球周围徘徊，我们也许已经到达了最近的恒星。

请束紧座位的安全带，在希瑟和奈杰尔的导游下，踏上充满趣味的、空间和时间的旅程吧。

天文学史折射了人类的历史。

究竟为什么把茫茫太空称为“上天”并用太阳、月亮、行星等神衹去附会天庭，究竟为什么我们代代相传的神话描绘天空，用各种星座的形象使这些故事栩栩如生？究竟为什么各种人类文明都相信星星映射着他们的地上的生活？

巨石阵，神庙，这些神圣的遗迹是我们的人类祖先为星星建造了纪念碑，多少年业，天空推动了我们的信仰和我们的文化。

自古希腊以来，人类努力去了解宇宙，到底是太阳环绕地球转，还是地球环绕太阳转？面貌可怖的彗星是什么？宇宙有多大？

成百上千年过去了，天文学家理解了宇宙的本质存每一阶段，地球似乎变得越来越小，越来越微不足道，这种观念改变把天文学家推向与哲学家、神父唇枪舌战的境地。

今天，我们已经认识到人类存宇宙中只是处于平凡的地位地球是一颗普通的行星，在一个毫不起眼的星系中环绕着一颗中年恒星运行但是，我们有一项足以自豪的成就，我闪的行星孕育了生命，这一生命雄视整个宇宙并质疑宇宙中的一切。

序言

引言

第1章 与天空共命运

第2章 天空的神谕

第3章 天空中的圆周运动

第4章 地球的运行

第5章 全新的太阳系

第6章 目力之外

第7章 引力作用下的物质

第8章 行星猎手

第9章 恒星的发电站

第10章 宇宙在召唤

第11章 狂暴的宇宙

第12章 我们孤独吗

致谢

在这块巨石与螺旋线相背的另一面，有一行挖出的脚印通往巨岩的一个裂口，耶里有一些从沙岩上人为凿出的孔洞。从巨岩隐蔽的这一边，我们的视线直达仲冬太阳下落的地平线。

我们来到查科峡谷——这里是美国新墨西哥州、亚利桑耶州、犹他州和科罗拉多州的交会处——去了解天义学的真正根源。当人类第一眼仰望天空时，他们的感受是什么？

我们关于天文学起源的疑问是在位于洛杉矶的格里菲斯天文台引发的——从那里可以一览无余地望到当代“明星”的标志——山腰上著名的“好莱坞”的招牌。该天文台台长艾德·克鲁普(Ed Kmpp)是世界上研究古代天文学的杰出专家之一。

“我并不认为我们终究能够深入理解先人们建造查科峡谷、巨石阵等的想法和动机，”克鲁普说，“宣称我们肯定了解他们的想法是绝埘荒谬的。但是研究古代的、史前的和传统的天义学仍是有价值的事业。这是从根本上考察人类对自然界所作的基本回应。”

这就是为什么科纽科皮亚来到查科峡谷担任闰家森林公同看守官的原因，之前他观看了卡尔·萨根[译者注：carlSagan，出生于1934年，美国天文学家。他的研究领域是地球生命起源、行星大气、行星表面和地外生命。他在这些方面做出了权威性的研究，曾经模拟原始地球大气合成了氨基酸，为了解在地球原始环境中生命的起源提供了宝贵的知识。但他的声誉主要来自他的科普活动——撰写科普作品和举办电视普及讲座。他的科普作品曾获得普利策奖]关于描绘宇宙特征的长篇天文科普电视系列片。“查科人肯定把天文学作为一种工具，”科纽科皮哑确定地说，“他们之所以对天文学感兴趣，十因为生活在这么艰苦的环境中，任何人如果不了解自己的环境将难以生存。”

受过训练的眼睛能够在查科峡谷发脱不计其数的连线，它们明显与太阳和天空有关、更有甚者，虽然峡谷本身现在已经荒芜，但是当地居民的后裔仍然生活在这个地区——新墨西哥州的普韦布洛人和亚利桑那州的霍皮人。他们的习俗在寂静的石块后面可能透露出天文学的传统。[译者注：普韦布洛和霍皮(Puehlo and Hopi)。“普韦布洛”一词在这里有两个基本意思。一是指史前阿纳萨齐人(印第安人一支)的后裔，现居住在美国亚利桑那州东北和新墨西哥州西北的若干地点，密集定居。当代普韦布洛人分为东西两支，主要从事农业，也从事地方性艺术品和手T艺品的生产。社会和政治生活以村落为中心，基本上仍是神权政治。设有会社定期举行崇拜仪式，以祈雨、求福或追念祖先。这个词的另一意思是指普韦布洛印第安人的集体居所。拥有永久性多层多家住房，系仿照其祖先的悬崖住所建成，始建于1300年前后。这种房屋是用晒十的黏土大泥砖筑成，泥砖一般为宽20厘米，长40厘米，厚10～15厘米。房高4～5层，环绕中心庭院构筑。每个村落至少有两个地下礼堂。霍皮人是普韦布洛印第安人的最西部居民集团，住在亚利桑那州东北部纳瓦霍居留地中部和多色沙漠边缘。他们居住在典型的普韦布洛建筑物内。霍皮人为母系社会，实行一夫一妻制。以农业为主，主要作物为玉米，也种植豆类、南瓜、蔬菜、水果等。常举行成丁礼和冬至一索雅尔节等庆典。]

“普韦布洛人的许多庆典生活都是环绕着对太阳和月亮的观测而展开的。”科纽科皮亚解释说。每个普韦布洛聚居区部有自己的太阳首领，他监测太阳从哪里升起、在哪里下落，从而为农民提供基本的历法。

“普韦布洛庆典许多时候都在冬至前后举行，”科纽科皮亚接着说，“之所以这么庆祝，足南于太阳将返回到天空，并开始新一年的循环。”

对于他的底气不足的所有言论，艾德·克鲁普同意普韦布洛人可能在贯彻古老的传统。“你们看他们生活的许多方面都反映了考古记录，正是在坚持传统义化。而且，要使各种事物改变和消失，几个世纪确实不够。”

科纽科皮亚接过这个话题接着说：“我们发现这些传统保存着，并在今天的普韦布洛人中间广泛流传。我们相信其中一些传统是从这里(查科峡谷)起源的；也许它们就是在建造这些大屋时代的古老传统。”P006-007

也许天文学是整个科学中最古老的学科。半个多世纪以来，我幸运地看到——有时还亲身体验到——天文学历史上最伟大的革命。随着1957年空间时代的到来，天文学的研究手段从观测进步到实验——而今则进步到直接探测。

财力雄厚的大国积极研发空间探测器、人造卫星、空间望远镜和其他昂贵的设备，互相竞争。力图超越对方。但是，天文学并非仅仅涉及这些。归根结底，天文学在于探测夜空，这是地球上任何人在任何地方都容易进入的巨大实验室。

不过，我们必须承认，空间探测前所未有地扩展了我们对天空的认识和理解。在以往的半个世纪，我们对宇宙的了解，超过了自伽利略于1609年前后把他的折射望远镜对向天空以来的几个世纪所取得的成就

在大部分历史时期里，人们只能通过地面光学望远镜观测采研究天文学，但不论望远镜的聚光能力多么强大，都面临一个不可逾越的障碍：地球大气，来自太空的光在经过地球大气时会被扭曲。但是正如希瑟·库珀和奈杰尔·亨贝斯特在这本精心编著的天文学史中昭示我们的，这并不能阻止一代又一代的天文学家去从事最精密的观测工作

在我于20世纪40年代加入英国天文协会(BAA)的时候，谈论空间旅行不啻于痴人说梦，或者只是儿童读物或廉价的“低级”科幻杂志中的话题。回想某些认为“人类有朝一日能离开地球的设想事荒唐”的反对意见，我仍不免哑然失笑。《纽约时代用刊》在其著名(或未必著名)的一期中，曾经抨击罗伯特·戈达德(Robert Goddard)关于火箭能在真空中运行的想法，说什么“没有东西去推动它”。不过他们于1969年71月17日阿波罗载人飞船升空之际做出了道歉，这时戈达德已逝世多年。

我记得20世纪30年代，当无线电的回波揭示电离层的温度达到几千度时，英国报纸上出现了语出惊人的通栏大标题：“我们是禁锢于火焰中的囚徒。”撰写，这个标题的记者显然不明白热量和温度之间的差异。如果热量仅仅来自区区几千度的气体分子，一个人在电离层里立刻就会冻死。有一个很好的例子能说明两者的区别一一欢乐的“盖伊·福克斯之夜”[译者注：英格兰的天主教徒企图在国会开会时将国王詹姆斯一世及其主要大臣炸死，他们租赁一间直通国会大厦基层的地下室，盖伊·福克斯在那里放置了20多桶火药。1605年11月5日，福克斯因事泄被辅，次年1月31日被处决。后来，每年11月5日成为英国人民庆祝火药阴谋事件败露的纪念日，并于当晚燃放烟火，称为盖伊·福屯斯之夜]的焰火。即使闪亮的火花四散飞溅，你仍可以把焰火举在手上。

直到不久以前——除非相信算命天宫图(在斯里兰卡几乎每个人都相信算命天宫图！当有人问我自己的观点时，我通常回答：“我认为占星学是无稽之谈一一但是，我的命运相属人马座，这个属相的人都是怀疑论者！”)的上当受骗者——人们普遍认为天体对地球毫无影响(当然除了太阳和月球这么明显的情况之外)。此外，10余年以来，人们认识到，来自太空的撞击对地球上的生命有深刻的影响。要是在6500万年以前没有一颗小行星或彗星撞击地球、灭绝了人类的竞争对手，今天我们恐怕不会在这里了。

我还能记起在英国天文协会会议上关于月球环形山起源的争论，当时有一位天文学家提出：“中央山峰的存在彻底扮碎了流星撞击假说。”我们完全不能责怪他，因为月球上的火山活动有明显的例证，这就是瓦尔根廷环形山，它遍布熔岩，漫溢到边缘，所以，当我们知道一个过程在进行时，看来没有必要等待另一个。而且，一块糖在放进一杯咖啡里时会溅起些许水花是很平常的事，很少有人去想像如果将这块糖放大上百万倍，换成一块巨石，又会产生什么样的后果！

空间探测的历史到今年已有整整半个世纪了，而天文学的历史已跨越了几千年。为了编纂这本关于人类了解天空的简史，希瑟和条杰尔从许多文化和文明的历史记录和遗存中剔精挟华。就像古希腊人所做的那样，他们提出一个个实实在在的问题，但是有些答案在当前还只能是推测。

一个良好的例证是我所钟情的一件古代人工制品，即安提凯希拉装置。这个青铜玩意儿是在1900年被几名希腊的海绵采集者发现的，由一个盒子和一套非常复杂的、相互咬合的齿轮系统组成，当时人们对它的用途莫名其妙，直到20世纪50年代才由英国物理学家德雷克·普莱斯(Derek price)详细分析说明了这个机械装置是天文模拟计算器的组成部分，它能演示一年里某一特定日期太阳和月球的位置。这真了不起，但是最惊人的是，它的制作年代可追溯到公元前1世纪！

在这项研究中，我起了一点作用。在20世纪50年代晚期，我促成了普莱斯博士与丹尼斯·弗拉那甘(Dennis Flanagan)的联系，后者是《科学美国人》杂志的编辑。弗拉那甘说服普莱斯博士撰文，这是首次向公众披露这个惊人的装置(“古希腊的计算器”。《科学美国人》，1959年6月)。(德雷克·普莱斯在寄给我的论文复本里写道：“请更深入地探讨，”我恐怕我所发现的最先进的水下文物是19世纪早期的苏打水瓶。)多年来，我不断盯着普莱斯博士完成他的研究，终于他在1974年发表了研究成果(“来自古希腊人的齿轮体系”，《美国哲学学会会报》)。(2006年，一个由英国、希腊和美国的研究人员组成的小组用最新的高分辨率成像系统和三维X射线层面照相术研究了这件文物，他们能够解读许多铭文并重构齿轮体系的功能。)

同时，1965年我在希腊首都雅典参加一个空间研讨会。抽空亲自考察这个装置。我无奈去了3次，并被妥求有海军部门关于允许参观的个绍信，那时这个装置被秘密保存在雅典博物馆地下室的一个雪茄盒里(我相信现在已经公开展览了)。但是，花费这些周折还是值得的一一面对这件非凡的文物，我心情激动，难以自抑。

虽然它是两千多年前的遗物，但是它所代表的技术水平，直到18世纪我们才能企及。可惜，这个装置只能描绘行星的视运动，而不能解释。伽利略应用针面、摆动的单摆和下落的重物等简单得多的工恩，指出了通向真理之路——因而也是通向现代世界之路。

如果古希腊人的洞察力与他们的聪明才智一齐发挥，那么工业革命也许会在哥伦布之前1000年就开始了。我们现在也不只是在月球周围徘徊，我们也许已经到达了最近的恒星。

好吧，这是历史的最大可能性之一。我经常怀疑大海深处可能隐藏着其他先进技术的宝藏。

请束紧座位的安全带，在希瑟和奈杰尔的导游下，踏上充满趣味的、空间和时间的旅程吧。

亚瑟·C·克拉克勋爵

丁斯里兰卡首都科伦布

2007年5月2日