 二．关于太阳系
1．太阳系家族
这是一只永不停息的宇宙走马灯。在中心天体太阳周围，依次排开的是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。它们绕日的轨道具有共面性、同向性和近圆性。有科学家比喻说，如果制作一个立体的太阳系模型，那么可以放进很浅的平底锅中。
17世纪伟大的德国天文学家开普勒虽然是哥白尼的忠实信徒，却敏锐发现了哥白尼太阳模型的局限和失误。哥白尼从毕达哥拉斯学派深厚的传统出发，先验地认定所有行星都是匀速的，绕日轨道都应该是高度神圣和完美的圆。为了在计算上自“圆”其说，不得不设定出一个平均值的虚拟太阳。开普勒继承和研究了丹麦天文学家第谷多年观察的珍贵资料，发现太阳系行星绕日运动的轨道原来是椭圆。于是一切疑难迎刃而解。虚拟的太阳变成了处于椭圆一个焦点上的真实的太阳。这便是著名的开普勒三定律中的第一定律。另外两条定律说的是，行星轨道的向径在单位时间里扫过的扇形面积相等，公转周期的平方和行星与太阳平均距离的立方成正比。开普勒发现了行星运动的铁的法则，将太阳系整合成了统一的物理体系。后人将他誉为“天上的立法者”。
如果说，开普勒的定律还只是停留在观察和描述的层次，那么，牛顿的运动定律则真正揭示了宇宙的机理。但牛顿是站在开普勒肩上的。没有天文学的观察与研究，就没有牛顿定律的发现和经典物理学的诞生。
该轮到我逐一介绍各具风姿的太阳系之星了。距太阳最近的这一颗是水星。其实它上面一滴水也没有，但确实象一颗滴溜溜滚动的水银。中国古代称它为辰星，西方人则称它为希腊神话中脚生双翼、为诸神送信的飞毛腿赫尔姆斯。它的运动也的确比太阳系中所有行星都快。绕日一周只用88个地球日。强大的潮汐效应虽然还没有使水星以固定一面朝向太阳，但自转周期已经慢到59个地球日。水星自转3圈才看到一次日落日出，因此每昼夜长达176天。比一个水星年还长一倍。因此，“度日如年”的说法在水星上就几乎等于“时间过得真快”了。
水星由于距太阳近，平时淹没在耀眼的日光里，所以很难观察。它的半径为2440公里，体积和质量都不到地球的6%。根本无法维持住自己的大气。这里的地貌酷似月亮，有环形山、平原、盆地和高过万米的险峰与纵贯赤道的峡谷，当看去比地球上大3倍的太阳火辣辣照耀着水星悠长的白昼，地面温度便达到摄氏460度。这片“焦土”上足以形成铅和锡这类金属融成的湖泊。1300公里的卡路里盆地是太阳系九大行星表面上最热的地方。而背着太阳一面则冷到零下173度。水星上实在乏善可陈。不过这里有15座环形山是以伯牙、蔡琰、李白、李清照和鲁迅等中国人的名字命名的。
——待续—— |
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