《大众天文学》

【基本信息】

作者：（法）卡米伊·弗拉马里翁 著  李珩  译

出版社：北京大学出版社 

出版时间：2013年6月

【内容简介】

本书是一部天文学科普名著，作者卡米伊·弗拉马里翁以文学的笔触将浩芒宇宙的绚烂与神奇展示给广大读者。它是迄今为止，内容最全、篇幅最大、插图最多的一部天文学科普名著。自它问世以来，一直受到广泛欢迎，被译成十几种文字，影响了一代又一代读者，许多人因读了这本书而爱上天文学，甚至因此从事了天文研究工作。

全书共分七篇，前六篇全方位描述和介绍了地球，月亮，太阳，行星世界，彗星、流星、陨星，恒星宇宙；第七篇简单介绍了各种天文仪器，让读者了解天文工作者所使用的工具和他们如何依靠这些精密仪器获得惊人发现。全书图文并茂，引人入胜，配有大量的图片资料，中文翻译文字流畅，通俗易懂，并保持了原有的文学风格；此外，译者又根据近年来天文学的新发展做了增补和修订，使全书内容翔实而新颖。

【作者简介】

C．弗拉马里翁（Camille Flammarion，1842-1925），世界著名的天文学家和科普作家。法国天文学会创始人，并创办《天文学》杂志。他的天文科普演讲极为生动，世界闻名。他的一生著述五十余部，尤以《大众天文学》最为著名。该书一再重印、修订再版，被译成十几种文字，传诵全球。法国科学院为此给他颁发奖金。法国还专为此书发行了一枚特种邮票。为纪念他，天文学界命名了月球上的弗拉马里翁环形山，火星上的弗拉马里翁撞击坑，1021号小行星为弗拉马里翁星。

李珩（18980-1989），中国著名天文学家，中国现代天文事业的奠基人之一。巴黎大学博士。曾任中国天文学会副理事长、名誉理事长，上海天文台首任台长，并主编过《天文学报》《宇宙》。他一生重视科普，科普讲演生动有趣，著作丰富多彩。科普著作中他倾注了最大心血的是翻译《大众天文学》。

李元（1925-    ），中国著名天文科普学家，北京天文馆和《天文爱好者》杂志创始人之一。曾在中国科学院紫金山天文台、北京天文馆、中国科普研究所工作。国际天文学联合会将6741号小行星命名为李元星。

【编辑推荐】

“天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？”两千多年前屈原这样仰天发问。中外一理，对于浩渺星空、茫茫宇宙，人类心中一直藏着这样的疑问，被它所蕴藏的神奇和壮美所吸引。近代以来，科学技术的迅猛发展，使人们得以更多地窥探宇宙的奥妙。然而许多天文知识对于广大读者而言，不免显得高深而艰涩，对于宇宙星空他们仍然充满困惑和迷茫，渴求了解。

应该感谢《大众天文学》的出版，更应该感谢《大众天文学》中译本的出版。无论是法文原书，还是中文译本，都倾注了几代著名天文学家和科普作家的毕生心血，他们共同完成并完善了这样一本不朽的巨著。中译本的风格与原版高度一致，它们都以文学的笔触和通俗易懂的语言将宇宙面纱轻轻揭去，使普通读者得以全面清楚地了解宇宙真相。中文译本的出版更加曲折艰难，中国读者能读到这样的天文学名著实属不易，让我们好生珍惜它。

【目录】

《大众天文学》在中国（新版代序） 

译者序言 

原出版说明

弗拉马里翁传略 

第一篇  地球

第一章  天空中的地球

第二章  地球怎样围绕着地轴和太阳转动

第三章  地球怎样围绕着太阳转动

第四章  地球的第四种运动——岁差

第五章  地球的摄动和太阳在空间的运行

第六章  地球运动在理论上和实验上的证据

第七章  作为行星和世界的地球

第八章  地球的起源

第二篇  月亮

第九章  月亮——地球的卫星

第十章  月相

第十一章  月亮围绕地球的运动

第十二章  月亮对于地球的影响

第十三章  月亮的表面状况

第十四章  月食和日食

第三篇  太阳

第十五章  主宰世界的太阳

第十六章  怎样测量太阳的距离、大小和质量

第十七章  太阳物理概观

第十八章  光球

第十九章  原子与摄谱仪

第二十章  太阳光谱带来的消息

第二十一章  日食

第二十二章  色球与日珥

第二十三章  日冕

第二十四章  太阳与地球

第二十五章  太阳内部

第四篇  行星世界

第二十六章  视运动与真运动

第二十七章  水星

第二十八章  金星——牧羊人的星

第二十九章  火星——小型的地球

第三十章  小行星

第三十一章  巨大的木星

第三十二章  土星——太阳系里的奇观

第三十三章  天王星——颠倒了的世界

第三十四章  太阳系的边界

第五篇  彗星、流星与陨星

第三十五章  历史上的彗星

第三十六章  彗星在空间的运动

第三十七章  彗星的组织

第三十八章  流星与陨星

第六篇  恒星宇宙

第三十九章  星座

第四十章  星的方位测量

第四十一章  星的光亮与星的数目

第四十二章  星的距离

第四十三章  星的自行

第四十四章  双星

第四十五章  星的光谱

第四十六章  视向速度与分光双星

第四十七章  交食双星

第四十八章  星的直径、质量与亮度

第四十九章  变星

第五十章  新星

第五十一章  行星状星云——沃尔夫拉叶星

第五十二章  星团

第五十三章  星的化学结构与演化

第五十四章  弥漫星云

第五十五章  射电天文学

第五十六章  银河系

第五十七章  河外星云

第七篇  天文仪器

第五十八章  天文仪器

附录

第一章  地球的结构

第二章  地球大气的演化史

第三章  生命的起源与演化

第四章  水星的自转及其表面观测

第五章  金星的自转、大气、温度及其表面观测

第六章  射电天文学的新发展

第七章  新天文学

第八章  新型的河外天体

星图

【章节选读】

译者序言

卡米伊·弗拉马里翁是法国将天文知识传授给广大读者的最有权威的一位科学家兼诗人。他所著的《大众天文学》一书，自1880年出版以来，至1925年作者逝世时为止，在法国就已印了13万册之多，并被翻译成了十几种文字，对各国天文事业的发展影响很大，实为一部很受欢迎的科学普及经典名著。许多人因为读了这本书而热爱天文学，成为天文学家，如已故的法国太阳和行星物理学家李奥（Lyot），就是一个很鲜明的例子。

本书的特点是：作者以文学的笔墨、生动的语言，对奇妙的宇宙进行了描绘。他为本书定下的座右铭是“科学知识应该大众化，而不应该庸俗化”。

这本重新改写的1955年的新版本（迄至1962年，新版本已发行了16.5万册，成为一本畅销书），是根据原书的结构，由弗拉马里翁夫人、巴黎天文台台长丹戎先生以及法国几位天文学家改写而成的，补充介绍了近20年来科学的惊人发展和宇宙伟大奇妙的地方，使改写本成为既新颖而又完善的天文学典籍。

本书包括地球，月亮，太阳，行星世界，彗星、流星和陨星，恒星宇宙以及天文仪器等七篇。

第一篇详细讨论了地球的十种运动，从简单的自转以至它的轨道受到别的行星的影响所引起的摄动。又叙述了地球的起源和关于地质学与古生物学的简要知识，这是在这样一本书中所必须提到的。

第二篇在叙述月亮的大小、远近和运动之外，还详细地阐述了它的物理性质和表面状况，并谈到了日食、月食的原理。

第三篇叙述了关于太阳的最新知识，如太阳内部原子核反应和太阳的无线电波。

第四篇对每颗行星作了详尽的叙述，并附有许多精美的图片，在火星一节中就有五十多幅。

第五篇叙述了彗星、流星和陨星，其中对彗星的历史记载有很详细的叙述，可供历史学家参考。

第六篇“恒星宇宙”，对现代天体物理学上的重要发现，如射电天文学、银河系旋涡臂的结构等都有适当的叙述。

最后一篇简单地叙述了天文仪器，使读者明了天文学工作者所用的工具，和他们怎样依靠这些精密的仪器取得以上所述的惊人知识。

本书中有几节表现了作者和改编者对于宇宙的神秘主义和唯心主义的思想，这些大多是属于节外生枝的文学笔墨，即使略去，对本书所要介绍的天文知识并没有什么损害，所以我们已将这些议论删掉。译文中可能还保留一些不合辩证唯物主义观点的论调，希望读者以批判的眼光去阅读。本书虽有这些缺点，但内容丰富多彩，文笔明快隽永，仍不失为一部世界名著。我们把它译成中文出版，希望对我国天文事业的发展起一定作用，使读者因读本书而热爱天文学，进而研究天文学。本书译成之后，承北京天文馆李元同志根据他普及天文知识的经验，仔细校阅与注释，并更换了书中的某些插画，译者在此表示感谢。

本书第一版是根据1955年法文原本翻译的，距今已20年了。可是这短暂的20年在天文学史上是非同小可的一段时间。事实上，在这一时间里，天文学表现出突飞猛进的惊人发展的趋势，在科学中当是首屈一指的。有人甚至认为这一发展可以和伽利略以后300年间积累的知识相比拟。

这种惊人的进步，无疑是得到了其他科学与工程技术的发明与发现的帮助。例如原子工程的发展证实了天文工作者长期的揣度：轻原子核聚变为重原子核并释放出巨大而足够的能量，这足以说明太阳和恒星在几十亿年时间内所辐射的光和热的来源。对这种反应中的聚变为氮、氢原子核的知识了解得如此确切，致使天文工作者根据计算，可以“窥见”恒星的内部结构。因而他们可以追溯恒星的演化历程：从其诞生以前收缩中的气体与尘埃，一直经过其发光而且稳定的生命历程，以至因爆炸（超新星）或缓慢衰歇而成为星际空间的“灰烬”。最后，人们虽然生活在一个常为云雾环绕的行星上，可是正如美国天文学家爱丁顿所说的，人们可用手中的纸笔推算出恒星的演化历程。

随着电子工业的不断发展，我们可以制成强大的射电发射器与灵敏的接收器。通信专家认识太阳、月亮、行星、星系以及其他许多类型的天体，多是依靠射电源发出细微的咝咝声以至爆发式的噪扰。无线电天线和接收器愈加改进，这些奇怪的射电噪声愈引起我们的注意。这些射电源里有名叫“类星体”的蓝色光点，倾泻出大量的射电能量，还有更神秘的“脉冲星”，发出异常有规则的射电能量，致使有些天文工作者起初认为是太阳系外的行星上的生物向我们发出的呼唤。可是不久，天文工作者便能证认它们是年老的、迅速自转的、高密度的中子星所发出的电波。

但是天文工作者感觉到有智慧的生物可能存在于宇宙里，于是向四面八方寻找进入地球大气的一种可以连续记录的无线电波。可是，由于到处都有射电噪声与天电的干扰，人们因而没有发现可以理解的信息。因此这种企图星际通信的计划，以无结果而暂告结束。

工业研究与工程实践，促使我们在光学望远镜的性能研究上作出长足的进步。熔石英与特殊陶瓷为天文工作者提供了比从前用来铸造反光望远镜玻璃的更为有效的代替品；这些新产品超过从前被认为是最好的玻璃，在冷热变化的极端情况下，仍然保持极端稳定的性能。另一方面，巨型望远镜的装置、控制、自动导星与附件的不断改进和使用，更增进光学望远镜的性能。这些附件中有一种名叫“光电像管”的，它以电子学的方法倍增星光的强度，从而提高了望远镜的观察效率。新的探测器也使记录红外辐射成为可能。

射电频谱的一些波段和可见光谱虽然能够透过地球的大气，并且紫外与红外波段也稍微能透过，但其他广大区域的电磁波却不能透过。利用现代的火箭，科学工作者将他们的仪器送到大气之外，而在外空里研究在地面不能接收到的紫外线和X射线的波段。结果是令人惊奇的，因为由此发现了太阳和许多天体是发射很强紫外辐射的天体。空间探索的计划为天文研究开辟了无限广阔的新颖前景。

轨道天文台用多种波长描绘了宇宙的新面貌，例如红外星图和银河系远方的X射线源的发现。而且宇宙飞船的效能日益增加之时，它们便可离开地球，漫游于太阳系的空间里。于是，天文工作者可以从月球和其他行星得到第一手的资料。人们从来没有看见过月球的背面，而地面望远镜已经拍摄的只是月球的模糊不清的形象。远航至金星附近的飞船证实了我们所预料的结果：云雾笼罩的金星表面的结构与高温的形态。从火星旁边飞过的探测器所送回的照片，表明它表面上有不少的坑穴。人们已经实现了登上月球的梦想，并带回月面的地质标本供分析。这一切宇航计划都需要特殊的仪器装置，例如照相机须能自动拍照与显影而且须将照片上的记录转化为脉冲信号，使地面的射电望远镜能够接收到这些信号，并且利用电子计算机将这些脉冲信号以高分辨率转换成点画，从而复现飞船上所拍得的形象。

照相软片大有改进，特别是将特殊的染料加入乳胶，增加了软片对于红外波段的灵敏度。我们还可利用其他科学实验室的许多新方法对陨星和从月球上采回的标本作化学分析，于是可以认识这些地外物体的性质与演变。

高速数字计算机使天文计算发生了革命性的变化。电子计算机在几秒钟内所作的计算，是从前天文工作者经年累月所不能完成的，而且计算的精确度还大有提高。假使没有这些计算上的便利，宇航计划便不能完成。计算机能校核并指令飞船，从飞升至降落的一切行动中的每个细节都是如此。同时，计算机对多级火箭的设计与运送也起了非常重要的作用。

计算机在天文实验里也成了必要的仪器。巨型射电望远镜将脉冲式的射电能量定向地射入空间，然后再从月球或其他行星表面反射回来。返回的信号虽很微弱，但接收器却可以将收得的数据送入计算机去分析。雷达的高度奇妙的应用为我们提供了有关太阳系里的距离，行星的大小、自转及其表面的特点等有价值的信息。激光的内射可以测定月球的距离，精度很高，误差只有30厘米。

这些研究对时间的测量大有改进。50年前，天文工作者将时间测量到十分之一或百分之一秒，已经深感满意。今天科学工作者却能测量到一纳秒（10-9秒）。利用原子或分子的振荡频率制成高精度的测时工具，比从前以地球的自转周期作为测时标准的测时方法的精确度要高得令人难以想象。

这些便是近20年来天文学上爆炸性的进展的几个方面，也是我们将要比较详细地为读者报道在本书改订本里的一些课题，希望读者能从这里得以认识宇宙的伟大，壮丽与和谐，而且可以根据现代天文学的启示，勤奋地进行科学探索，不断取得新的科研成果。

弗拉马里翁传略

弗拉马里翁（Nicolas Camille Flammarion）称得上是最广为世人所知的法国现代天文学家。1842年2月26日生于法国上马恩省的蒙蒂尼勒鲁瓦；1925年6月3日卒于法国奥尔热河畔儒维西。

弗拉马里翁出生前，其父亲已由务农转而开设小商店。在全家4个孩子中，弗拉马里翁排行最小。父母曾打算让他成为一名教士，并让他在一所教会学校接受了初等教育。然而，甚至在孩提时代，弗拉马里翁的兴趣就扩展到了各种科学领域，尤其是为天文学的魅力深深吸引。他在5岁和9岁时，曾先后观看过1847年10月9日和1851年7月28日发生的日食现象。

他11岁时就进行了天文和气象观测。在他的杰作《大众天文学》一书中，刊有一幅1853年彗星的素描画，那是弗拉马里翁在11岁时的作品。关于这幅画，他写道：“一个小孩子觉得一颗普通的彗星非常神奇，它第一次使他对这些天文奇观有了概念；这便是1853年的彗星如何震撼了我，如果允许我做一点个人回忆的话，那是在当年的8月，我从林贡古城的壁垒顶上观看它。在夏天温和的暮色中，这颗彗星闪耀着宁静的光芒。我甚至为这一景象画了一幅素描，却从未想到过这幅微不足道的绘画将来竟会有公开发表的荣耀。”

1856年，弗拉马里翁的双亲因负重债举家移居巴黎，他本人也缀学当了一名雕刻徒工。他在工余到夜校学习英语、代数学和几何学，并日益坚定地放弃了成为教士的念头。1858年，一名医生在给16岁的弗拉马里翁治病之际，无意中发现了这位少年撰写的一大包题为《宇宙之演化》的长篇手稿。医生对此留下了极为深刻的印象，便将他推荐给当时的巴黎天文台台长勒威耶（Urbain Jean Joseph Le Verrier）。几天之后，弗拉马里翁就到巴黎天文台以见习天文学家之衔就任计算员了。3年后，他通过国家考试，获得文理两科的学士学位。

勒威耶对弗拉马里翁颇为赏识，可是做这位台长的助手却不是舒服的差使。很久以后，弗拉马里翁说过，勒威耶“如果具有更和蔼可亲的性格，并且不那么喜欢样样都管的话，那么他的一生就会对科学和人文更加有用了”。许多员工都难以忍受这位台长专制暴躁的作风，弗拉马里翁也不例外。因此，他于1862年离开了巴黎天文台，到巴黎经度局任计算员，并在索邦大学听课。

与此同时，弗拉马里翁的天文写作也硕果渐丰。他的第一本书《可居住世界的众多性》于1861年出版，初次显示了他进行科学普及的杰出才能和优美的文学风格。不久，他就被任命为《宇宙》杂志的科学编辑。往后十余年中，弗拉马里翁把许多时间花在写作和演讲上，但他还是想方设法挤时间做各种科学实验。他一度对地球大气问题深感兴趣，为此曾多次乘坐探测气球升空，以便研究高层大气的状况。他还写了一本题为《地球大气层》的书。

弗拉马里翁初期的天文研究工作与双星有关，于1871年写了有关这一主题的首篇论文。接下来的几年中，他计算了大量双星的轨道，并于1878年完成一份光学双星表，呈送科学院。1882年，弗拉马里翁创办了科普杂志《天文学》。1887年，他创建了法国天文学会，并担任首任会长。1894年《天文学》杂志更名为《天文学和法国天文学会会刊》。1891年，法国开始出版《弗拉马里翁年鉴》，直至1964年。

弗拉马里翁的一些初步研究工作，往往预示着日后的重大进展。例如，他在19世纪70年代探索“星流”的工作就意义深远。天文史家们认为，要是他能够坚持这些研究，就有可能大大超前于博斯（Lewis Boss）、爱丁顿（Arthur Stanley Eddington）、赫兹普龙（Ejnar Hertzsprung）以及其他人的工作。但是，他那过于活跃的大脑显然使他难以长期固守任何既定的研究路线。

弗拉马里翁的研究兴趣广泛，科学著述众多，涉及火山学、大气电学、气候学等许多题材，而他特别热衷于研究的课题则是火星。他是19世纪的火星研究大家。1876年，弗拉马里翁著的《天上的地球》一书中，以各家观测者的素描为基础综合制成一份火星图，美国天文学家洛厄尔（Percival Lowell）认为它属于具有历史价值的火星图之列。书中刊出了他于1873年6月29日晚观测火星时亲手描绘的火星“沙海”图，这比贝尔（Wilhelm Beer）和梅德勒（Johann Heinrich Mädler）于1830年绘制的著名火星图复杂得多。嗣后，天文学家们开始发现火星上斑块的形态和颜色随季节不同而有明显变化。

1877年火星大冲期间，弗拉马里翁首先发现火星上某些区域的明暗程度和形状有所变化，并指出在相隔仅一两个月拍摄的照片上，已能察觉这种现象。在小望远镜中显现为均匀暗斑的“海”，在大望远镜中却呈现出无数微小的不规则黑点。由于此类黑点有些变深有些变淡，才使“海”的轮廓或色调有所改变。

1876年至1882年，弗拉马里翁任巴黎天文台的研究员。该台台长勒威耶曾于1870年在公众要求下被免职，后于1872年再度复职，1877年与世长辞。所以，弗拉马里翁在勒威耶手下工作的时间并不长。1883年，弗拉马里翁得到一位法国富翁的资助，在巴黎附近的奥尔热河畔儒维西镇建立了一座私人天文台，即儒维西的弗拉马里翁天文台。他在此台工作40多年，发表了100余篇观测和研究报告。他利用该台的仪器，对火星作了大量观测，并全身心地投入了发端于斯基亚帕雷利的火星运河之争。他坚定地站在火星上存在运河和智慧生命——甚至比地球上的生命更高级——这一边。同时，他还报道探测到月球上有一个环形山发生了变化，并坚决主张那是因为有植物在生长的缘故。事实上，他热衷于相信所有的世界都有活着的生物居住。1892年，弗拉马里翁出版了《火星这颗行星》一书。一位英国作者认为，这部书将是“未来多年中有关火星的标准著作”，只可惜它未被译成英文。但是，正如科学史上经常发生的那样，这部作品不久就被后来者洛厄尔的著作超越了。1909年，弗拉马里翁著的《火星及其宜居条件》一书出版。

弗拉马里翁具有广博的知识、强烈的好奇心以及丰富的想象力，所以看来并不奇怪，这使他在晚年对所谓“灵学”问题很感兴趣。他做过精细的科学实验，并敢于揭露这个领域中的骗局和谎言。

不过，弗拉马里翁最伟大的贡献是在科学普及方面。他为法国许多报刊撰写了大量普及天文学的文章。弗拉马里翁从1866年开始，就在巴黎作天文学讲演；此后，法国的其他城市以及一些欧洲国家的首都——如布鲁塞尔、日内瓦、罗马等，也竞相邀请他去演讲。他的每次演讲总是座无虚席，他使听众入迷的魔力，可以与英国的小说家狄更斯（Charles Dickens）媲美。

毫无疑问，弗拉马里翁最为成功、最受大众欢迎的天文普及著作就是1879年首次出版的《大众天文学》。直到他去世时的1925年，该书已在法国再版20多次。1882年，他因为此书而荣获巴黎科学院颁发的蒙蒂尤奖。许多天文学家皆因青年时代读了这部著作而走上了探索宇宙奥秘之途，著名的法国天文学家李奥（Bernard Lyot）就是其中的佼佼者。《大众天文学》于1894年被译成英文，后来又译成西、意、俄、中等十多种文字，堪称读者遍天下。20世纪的美国科普巨匠阿西莫夫（Isaac Asimov）曾称赞《大众天文学》：“在19世纪的同类著述中，这乃是一部无出其右的杰作。”

弗拉马里翁是一位竭诚将天文知识传授给社会公众的权威性的天文学家。他热爱生活、思维敏锐，在文学上也取得了可观的成就。他写的小说，背景大多体现了科学为公众服务。弗拉马里翁的座右铭是：“科学知识应该大众化，而不应该庸俗化。”

诚哉斯言！

中国科普作家协会副理事长 卞毓麟

2013年春于上海