镜收眼底：天文望远镜中的星空 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张唯诚 著

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• 天文望远镜
• 星空观测
• 天文科普
• 天文摄影
• 宇宙探索
• 观星指南
• 天文知识
• 夜空
• 星图
• 天文爱好者

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030449702

版次：1

商品编码：12113239

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-07-01

用纸：胶版纸

页数：192

字数：200000

正文语种：中文

内容简介

　　小时候，我也是个好奇的孩子，时常望着星空思考漫无边际的问题：星星是什么？为什么这么多，这么亮？它们来自何方，归向何处？我相信，全世界的孩子都会毫无例外地思考同样的问题。即使我们长大了，变成了大人，在我们的内心深处也一定保留着那个儿时的园地——那份对星空的来自本能的好奇。
　　《镜收眼底：天文望远镜中的星空》就是为这样的读者而问世的，它不是望远镜的简单介绍，也不是天文学的系统叙述，而是穿插天文新发现的星空描述，当茶还包括人们用望远镜发现星空的有趣历史。它能为读者提供一幅“现代版”的美丽星空，向读者呈现宇宙的神奇和星空的浩瀚。

目录

序
前言：星空引领人类思想的航程

第一章 巨镜时代
第一节 地面望远镜的“变形记”
第二节 太空望远镜中的“多波段景观”
第三节 透视宇宙的“射电窗口”

第二章 地球之外
第一节 看不懂太阳系
第二节 太阳系“扩大”了
第三节 行星周围
第四节 柯伊伯的世界
第五节 “塞德娜”归来

第三章 嘹望银河
第一节 欲识银河真面目
第二节 给我一把“量天尺”吧
第三节 总算清楚一些了
第四节 银河真相
第五节 银河的里里外外

第四章 今夜星辰
第一节 发现了一个星云
第二节 破解星云之谜
第三节 百变星辰
第四节 我们自己的恒星——太阳
第五节 妙趣横生的“天体运动会”

第五章 宇宙真相
第一节 没有昨天的一天
第二节 元素进行曲
第三节 隐藏的宇宙
第四节 宇宙命运的“末日猜想”

第六章 望尽天涯
第一节 寻找系外“生命行星”
第二节 换一种思路吧
第三节 嗨，小绿人
第四节 幸亏有了望远镜

精彩书摘

　　《镜收眼底：天文望远镜中的星空》：
　　一、伽利略的视觉奇遇
　　说起来，在望远镜出现以前，我们头顶上的星空是非常简单的，只有太阳、月亮、几千颗肉眼可见的恒星和五颗行星，即水星、金星、火星、木星和土星，除此之外，就是偶尔出现在天空中的彗星。当然，人们还会看到“天河”，那是银河系的一部分；如果运气好，还会看到一颗陌生的“新星”，那是一颗恒星发生了爆炸。大约400年前的一个晚上，一位46岁的中年人将自己的眼睛凑近一根管状物，这是一根空管子，两端各嵌有一块透镜。谁也没有料到的是，就在他把这根管子指向天空时，星空发生了改变，因为从此以后，在人类的视野中，星空就再也不是原来的那个模样了。图1.1伽利略像
　　这位中年人名叫伽利略（图1.1），是一名意大利天文学家，当时正在威尼斯附近的帕多瓦大学持教。他听说荷兰人发明了一种新奇的名为“窥视镜”的东西，主要部分是两块眼镜片，当把这两块镜片一远一近地固定在眼前时，远处的景物就会拉近，变大。这个消息让伽利略非常兴奋，于是自己也“如法炮制”起来，他找来一根管子和两块透镜，将管子的一端嵌上凹透镜，作为供眼睛窥视的目镜，另一端嵌上凸透镜，作为指向目标的物镜。就这样，一番调试后，人类历史上第一架天文望远镜就诞生了（图1.2）。图1.2伽利略向别人介绍如何使用望远镜
　　现在想来，当伽利略带着这架简陋的望远镜走上塔楼时，他一定非常兴奋，好奇心强烈地冲击着他，布满星辰的夜空深深吸引着他。接下来发生的事对当时的人来说无异于一次令人惊讶万分的“视觉奇遇”：伽利略看到木星有4颗卫星，看到月亮上有不少陨石坑，还明白了月亮和行星发出的光是太阳的反射光（图1.3）。图1.3伽利略用望远镜观测木星的原始记录
　　在一个雾气朦胧的黄昏，伽利略开始用他的望远镜观察太阳。透过蒙蒙的雾霭，伽利略发现了太阳黑子（用望远镜直接观察太阳是危险的，会伤害眼睛。正确的方法是采用“投影法”：将物镜一端对准太阳，让阳光透过望远镜从目镜一端投射到一个白色表面上。调节焦距，可清晰地显示太阳黑子。伽利略虽然用望远镜直接观测了太阳，但他选择黄昏时段，又有雾霭，所以问题不大。后来伽利略也使用投影法观测太阳了）。连续观测了一段时间后，伽利略认定，那些黑子是太阳表面的一部分，于是就此推测了太阳的自转，认识到太阳在以大约每25天一周的速度自转着。
　　伽利略在观测土星时，也发生了奇怪的事，他看到土星呈现出一种古怪的形状，好像长了两只“耳朵”。伽利略怀疑那耳朵是土星的两颗卫星。
　　今天我们知道，那两颗“卫星”就是土星的光环。由于伽利略的望远镜倍率太小，光环的形状看上去有点古怪，所以像两只耳朵。后来，人们用更精密的望远镜观察土星，才真正发现了土星环，不过那已经是半个多世纪以后的事了。
　　二、从“越来越长”到“越来越胖”
　　就这样，伽利略启动了一次崭新的“视觉革命”，天文望远镜也从此走上了一条极不平凡的发展之旅，形形色色的望远镜层出不穷，它让人类的视觉体验了从未有过的刺激。但总的来说，望远镜的作用就是通过光学原理将远处的物像“放大”和“加亮”，从而有了“望远”和“看清”的效果。在后来的几百年里，不论望远镜发展得多么复杂，除了个别特殊的望远镜外，它们最基本的原理和作用都并没有太大的改变。
　　伽利略发明了天文望远镜后，折射望远镜统治了半个多世纪的天文观测，人们在这段时间里不断通过延长望远镜的焦距来消除影响观测效果的物像变形，望远镜因此也被做得越来越长。例如，荷兰科学家惠更斯就把他的望远镜做到了将近40米长，望远镜的物镜吊在一根高高的桅杆上，目镜则用一根绳子与物镜相连，这种望远镜操作起来很不方便。但长焦距也确实管用，前面说到，伽利略曾把土星的光环当成了卫星，而土星环的真正发现是在半个多世纪后。这发现了土星环的人就是惠更斯，而他用以观测土星的就是这架怪模怪样的望远镜。
　　然而惠更斯的望远镜也并不是最长的，还有人制造了更长的望远镜。从理论上说，望远镜可以长得不可思议，而这种只存在于构想中的望远镜甚至可以看清月面上极小的细节。大约也就是在这个时候，反射望远镜出现了，这时人们意识到，物镜的口径越大，收集到的光线就越多，分辨率也越高，于是，望远镜开始变得越来越“胖”，而不是越来越长了。这种“胖”望远镜的制作竞赛也“催生”了不少牛人，其中英国天文学家威廉赫歇尔和爱尔兰天文学家罗斯伯爵就是赫赫有名的人物。赫歇尔一生制作了几百架望远镜，磨制的镜片不计其数。由于专注于磨镜，他有时腾不出手吃饭，他的妹妹就喂他吃饭。1789年，赫歇尔制作了一架口径为1.22米的大望远镜（图1.4），他用这架望远镜发现了土卫一和土卫二。
　　……

前言/序言

　　2014年12月，中国科学院老科学家科普宣讲团的关秀清副团长递给我一本科学出版社的稿件，是一位非天文专业作者的作品，想请一位有专业天文学素养的专家看看，从科学性上来说，是否值得出版。我看完之后觉得很不错，本书的作者有着良好的天文学基础，引用了很多21世纪以来的新资料、新信息，写作的切人点也很独特。我认为这本书值得出版，是一本很不错的大众天文科普读物。
　　2015年4月，科学出版社又将这本书的定稿发给我看，并取了一个有人文气息的书名——《镜收眼底：天文望远镜中的星空》，我认真看了书稿，认为此前的评价仍然成立。
　　作为国家天文台的研究员，我也写过一本天文科普读物《话说宇宙》，因此，无论从专业学术，还是科学普及来说，对于《镜收眼底：天文望远镜中的星空》这样一本书，我都有着特殊的感觉。
　　由于职业养成的习惯，很多专业人士在对待科普的时候，可能更注重全面和系统，以及逻辑和严谨，而实际上光有这些是不够的，这大概也是专业研究者写作科普读物的通病，或者说劣势。一本好的科普读物，其科学的严谨性必不可少，但如果没有引人人胜的语言和故事加以配合，就难以起到科学普及的作用。与此相反，《镜收眼底：天文望远镜中的星空》则写得很有故事，从望远镜的发展历程来进行天文学的科普是一个非常独特的视角，从太阳系中各行星发现的不同过程，探索银河系真相的曲折经历，直至搜索系外行星和外星人的趣闻，均有生动的描述。
　　难得的是本书在不太大的篇幅里，大体上回答了一般中学生甚至大学生和社会大众对宇宙感兴趣的众多问题。对于当前天文学前沿的各种基本概念，如谱线红移、哈勃定律、Ia超新星、引力透镜、宇宙膨胀和加速膨胀、暗物质和暗能量，以及系外行星和宜居带等，均有简要讲述。对于先进的空间天文望远镜和探测器，如哈勃空间望远镜、钱德拉X射线空间望远镜、赫歇尔空问望远镜、普朗克空间望远镜、开普勒系外行星探测器等，也均有涉及。可见本书提供的知识是与时俱进的。
　　从古到今，天文学都伴随着人类社会的成长与发展。天文学也从早期的占星发展成为一门科学。如今的孩子，不必像先贤们那样，在没有仪器和科学知识的环境中冥思苦想，而是可以站在巨人的肩膀上去学习科学、发展科学。这样一本天文科普读物，无疑可以给热爱天文学、探索宇宙奥秘的学生、爱好者们眼前一亮的感觉，从天文望远镜中去欣赏星空，将宇宙的万千美景收于眼底。
　　伟大的物理学家阿基米德曾说过：给我一个支点，我可以撬动整个地球。我希望这本科普读物能作为一个支点，让阅读者打开天文学的兴趣之门。

沧海桑田：地球生命演化的宏大史诗 内容简介 本书旨在带领读者进行一场横跨数十亿年的宏大旅行，探索地球生命从原始海洋中第一个单细胞生命的萌芽，到如今复杂生态系统的勃勃生机，这一波澜壮阔的演化历程。这不是一部枯燥的科学教科书，而是一部充满故事性、细节丰富且视角独特的生命史诗。我们将摒弃以往侧重于宏观地质年代的叙事方式，深入到微观的分子层面和关键的生物学转折点，审视那些决定了生命走向的偶然与必然。 第一部：生命之源——黑暗中的微光 我们的故事始于“冥古宙”和“太古宙”的混沌。地球初成，岩浆奔流，火山喷发，环境极端恶劣。生命如何突破无机物的桎梏，实现自我复制？本书将细致梳理化学演化理论的最新进展，重点探讨深海热液喷口、富含有机分子的黏土矿物表面，以及可能存在的“RNA世界”假说。我们不会止步于描述“生命诞生”这一抽象事件，而是力求重现那一刻的化学场景：氨基酸如何聚合？核苷酸如何形成稳定的链条？原始细胞膜的出现，如何标志着“我”与“非我”的界限被首次划定？ 我们将重点剖析“原核生物”的早期统治。蓝细菌的出现是地球史上最深刻的革命之一。它们释放的氧气，最初是剧毒的废物，却意外地开启了后来的生命大爆发。我们会详细描绘“大氧化事件”对当时厌氧生物圈的毁灭性冲击，以及那些幸存者如何通过代谢方式的根本性转变（如线粒体的内共生），适应这个全新的、富氧的世界。 第二部：复杂性的跃迁——从单体到多细胞 寒武纪的“生命大爆炸”常被视为演化的奇迹，但在此之前，漫长的“元古宙”积累了至关重要的基础。本书将深入研究真核细胞的形成过程——一个细胞如何吞噬另一个细胞，从而获得了前所未有的能量生产效率。这种结构上的飞跃，是多细胞生命出现的前提。 我们着重探讨多细胞化的驱动力：集群的优势、细胞分化的必要性，以及基因调控网络的复杂化。书中的一个核心章节将聚焦于雪球地球事件后的复苏。全球冰封的极端环境，如何筛选出更具适应性的、能够应对剧烈气候波动的生命形态？这些“压力测试”为随后爆发的复杂生命奠定了基础。 当“寒武纪生命大爆发”来临时，我们不再仅仅罗列那些奇形怪状的化石（如怪诞虫、怪鸭鱼）。相反，我们将探讨其背后的基因机制：Hox基因的重复与创新，如何在有限的基因蓝图上“搭建”出具有头部、躯干和附肢的复杂动物模型。这部分内容将结合古生物学证据与现代发育生物学（Evo-Devo）的洞见，揭示形态多样性是如何在相对较短的地质时间内井喷式涌现的。 第三部：征服陆地与气候的博弈 生命的下一步是走出水域，迎接干燥、重力与辐射的挑战。本书将详细描述从泥盆纪开始的“登陆史”。植物的演化是关键：角质层的出现、维管束系统的建立，它们如何改变了地貌，并最终影响了全球气候？我们追溯了苔藓、蕨类到早期裸子植物的演化路径，理解它们如何构建了早期的土壤结构。 动物的登陆则伴随着脊椎骨骼的重塑和呼吸系统的革新。我们细致描绘了肉鳍鱼类向早期四足动物过渡的化石记录，分析了早期两栖动物在湿润的石炭纪森林中繁盛的原因，以及它们如何受制于对水的依赖。 随后，我们进入“二叠纪末期大灭绝”的黑暗时期。这次地球历史上最严重的一次生命洗牌，不仅清除了超过九成的海洋生物，也为恐龙的崛起铺平了道路。我们将审视触发这次大灭绝的可能因素——西伯利亚暗色岩火山活动对气候和海洋化学造成的连锁反应，以及幸存的生命如何艰难地重建生态平衡。 第四部：巨兽的辉煌与陨落 中生代的恐龙时代是地球上最引人入胜的篇章之一。本书不局限于描绘恐龙的体型和习性，而是深入分析它们在古地理、古气候背景下的成功策略。我们将探讨恒温性（或温血性）的争议，鸟类如何从兽脚亚目恐龙中演化出来，以及哺乳动物在阴影中坚持了数亿年的“潜伏期”策略。 我们会用大量的篇幅，还原白垩纪末期那场决定命运的撞击事件。不仅关注撞击本身造成的即时灾难，更侧重于撞击后全球生态系统的崩塌、光合作用的长期中断，以及由此产生的能量危机如何导致了大型爬行动物的系统性淘汰。 第五部：哺乳动物的时代与人类的独特轨迹 新生代是哺乳动物的复兴时代。从小型穴居动物到海洋中的巨鲸，动物形态的快速辐射再次上演。本书将追溯灵长类动物的起源，分析它们如何通过适应树栖生活，发展出立体视觉和更精细的手部操作能力。 最后，我们将聚焦于人科的演化。这不是一个线性的、朝着“现代人”前进的简单故事，而是一个充满了分支、尝试与失败的复杂灌木丛。从南方古猿的直立行走，到匠人（Homo habilis）工具的出现，再到直立人走出非洲，直至智人对认知革命的实现。我们将审视语言、抽象思维和文化传播在塑造现代人类文明中所扮演的生物学基础，思考人类是如何利用其独特的认知能力，开始以前所未有的速度影响乃至重塑地球的生物圈，开启了影响深远的“人类世”。 本书的叙事线索始终围绕一个核心主题：生命如何通过不断的适应、创新和牺牲，克服看似不可能的障碍，书写出这部跨越时间深度的壮丽交响乐。它是一部关于生存、机遇与演化韧性的颂歌。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，真正的科普读物，不应该是枯燥的知识堆砌，而应该是能够点燃读者心中火种的引路人。《镜收眼底：天文望远镜中的星空》无疑做到了这一点。我不是天文学专业出身，但从小就对星空着迷，总觉得那里藏着无数的秘密。这本书就像一本精心制作的星图，但它描绘的不仅仅是星星的位置，更是它们背后的故事，以及人类是如何通过望远镜一步步揭开这些秘密的。我特别欣赏书中对于“望远镜”这个主题的深入探讨，它不仅仅是介绍各种望远镜的参数和原理，更多的是讲述了这些望远镜如何改变了我们对宇宙的认知，以及那些操作望远镜的科学家们所付出的努力和热情。书中的语言非常生动形象，即使是讲解一些复杂的概念，也不会让人感到晦涩难懂。我感觉作者就像一位睿智的长者，耐心而细致地为我讲解宇宙的奇妙之处，让我感受到科学的魅力，而不是它的难度。读完之后，我感觉自己对宇宙的理解更加深刻了，也更加渴望去探索未知。这本书也激发了我对天文学的进一步兴趣，我想我可能要开始学习一些基础的天文知识了。

评分☆☆☆☆☆

这本《镜收眼底：天文望远镜中的星空》当我拿到手的时候，就被它沉甸甸的分量和封面那种深邃的蓝吸引了。迫不及待地翻开，我的大脑就好像被一股宇宙的引力拉扯着，瞬间进入了一个全新的维度。我一直对星空有着莫名的情愫，虽然平时只能仰望，脑海中勾勒出各种星座的形状，想象着那些遥远的光点背后隐藏的故事。这本书，就像一把钥匙，为我打开了一扇通往真正星辰大海的大门。我并非专业人士，对那些复杂的公式和理论一窍不通，但我发现这本书非常巧妙地避开了枯燥的学术说教，而是用一种极富感染力的笔触，将天文学的奥秘娓娓道来。它不是在给你灌输知识，而是在点燃你对宇宙的好奇心。从第一页开始，我就仿佛置身于一个浩瀚的宇宙剧场，目睹着恒星的诞生与死亡，感受着星系的碰撞与演化。那些文字，仿佛被赋予了生命，它们在我的脑海中勾勒出瑰丽的星云，描绘出璀璨的星团，让我体会到一种前所未有的震撼。我特别喜欢书中对天文望远镜的介绍，它们不仅仅是冰冷的仪器，更是人类探索宇宙的触角，每一台望远镜背后都凝聚着无数科学家的智慧与汗水。读完之后，我感觉自己的视野被极大地拓宽了，不再仅仅局限于地球这个小小的蓝色星球，而是开始思考我们在宇宙中的位置，以及那些未知的可能性。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书简直是一场视觉与心灵的双重盛宴！作为一个对宇宙充满好奇，但又常常被专业书籍劝退的普通读者，我抱着试一试的心态买下了《镜收眼底：天文望远镜中的星空》。结果，它完全超出了我的预期。这本书的叙事方式非常引人入胜，它没有一开始就抛出一堆拗口的术语，而是从最直观的感受入手，引导读者一步步走进奇妙的星空世界。我特别欣赏作者那种讲故事的功力，他仿佛是一位经验丰富的向导，带着你在宇宙的各个角落游览。从地球上肉眼可见的星星，到通过不同口径的望远镜所能观测到的更遥远的景象，每一步都充满了惊喜。书中穿插的那些关于望远镜发展历史的故事，以及那些为探索宇宙做出贡献的科学家们的轶事，都为冰冷的天文知识增添了人情味，让我感觉科学并不遥远，它同样充满着激情和浪漫。最让我着迷的是，作者能够用最通俗易懂的语言，解释那些看似高深的宇宙现象，比如黑洞、暗物质、系外行星等等，让我这个“门外汉”也能心领神会，甚至产生一种参与感。读完这本书，我仿佛拥有了一双能够穿透时空的眼睛，能够看到宇宙亿万年的变迁，那种感觉，难以言喻。

评分☆☆☆☆☆

这本《镜收眼底：天文望远镜中的星空》带给我的，是一种久违的宁静与宏大感。在这个喧嚣的时代，我们常常被琐事缠身，忘记了抬头看看头顶那片广袤的星空。这本书，就是一次绝佳的“精神洗涤”。它没有卖弄学识，也没有故弄玄虚，而是用一种非常朴实而深情的文字，讲述着宇宙的故事。我尤其喜欢它对于不同类型望远镜的描绘，它们不仅仅是科学工具，更是人类梦想的延伸，是连接我们与宇宙之间的一座座桥梁。书中的一些比喻和类比，非常巧妙，让我这个对天文学理论不甚了解的人，也能轻松理解那些宏大的概念。例如，作者将星系比作宇宙中的岛屿，将光年比作衡量距离的尺子，这些都让抽象的宇宙变得具象化，充满诗意。读这本书的时候，我常常会放下书，走到窗边，或者走到户外，试着去寻找书中描绘的那些星体。那种感觉，就像是与书中的内容产生了共鸣，我不再只是一个旁观者，而是真正成为了宇宙探索的一部分。它让我意识到，我们所生活的地球，只是宇宙中的一粒尘埃，但同时，我们也是宇宙的一部分，分享着它的浩瀚与神秘。

评分☆☆☆☆☆

拿到《镜收眼底：天文望远镜中的星空》的时候，我并没有抱着太大的期望，毕竟市面上的天文科普书太多了，很多都只是浅尝辄止。但这本书，绝对是其中的一股清流。它没有冗长枯燥的理论，而是通过一种非常人性化、故事化的方式，将我们带入浩瀚的宇宙。我喜欢书中对于望远镜的细致描绘，它们不仅仅是冰冷的机器，更是人类好奇心的延伸，是连接我们与遥远星辰的纽带。作者用一种非常诗意却又不失科学严谨的语言，描绘了从地球到宇宙深处的壮丽图景。我尤其喜欢书中关于星云、星系、黑洞等内容的描述，它们不再是抽象的词汇，而是活生生的宇宙奇观，让我仿佛亲眼所见。书中的每一个章节，都像一次精心安排的旅行，带领读者领略宇宙的不同风貌。我特别欣赏作者对于“观察”这个行为的解读，通过望远镜，我们得以窥见宇宙的奥秘，而这种窥见，本身就是一种深刻的体验。读完这本书，我感觉自己对宇宙的敬畏之心油然而生，同时也对人类探索未知的好奇心充满了赞叹。它让我更加珍惜仰望星空的时刻，也更加渴望去理解我们所处的这个宏大的宇宙。