1、地球科学概论地球科学概论空间科学部分第一次作业徐旺达13000126061.我国历史上观测到的极光事件?我国历史上观测到的极光事件?我国对极光的观测历史悠久,从传说的黄帝时代开始,我国历代对极光这一壮丽景象,都进行记录,记录详尽的内容有时间、地点、出灭状况、颜色、明亮程度、运动情景等等。占微书河图握矩纪中记载, 左氏春秋传亦记载,黄帝诞生前一年,约公元前2700 年, “大电绕枢斗星,大霓绕北斗枢星” ,这可能是中国古代对极光现象最早的记录(由于是神话传说,准确性不大) 。 绎史中记载“周武王东伐纣,夜济河时,云明如昼” ,据今也有 3100 年的历史了。公元前 950 年左右, 古今图书集成
2、历象汇编庶征典卷 102 记载道: “周昭王末年,夜清,五色光贯紫微。其年,王南巡不返。 ”疑为世界上最早较可靠的北极光记录。世界上比较早的最精确的极光观测记录可以追溯到汉朝汉书天文志描述:“孝成建始元年九月戊子,有流星出文昌,色白,光烛地,长约四丈,大一围,动摇如龙地形,过了一会儿,长约五六丈,大约四围左右,曲折逶迤,贯穿在紫宫西,在斗西北子亥之间。此后又曲折如环形,北方不合,停留约一刻左右。 ”我国古代有关极光的记录十分丰富,大量史料记载均比较可靠。据统计,从传说时代到 18 世纪中叶为止,总共有 294 次。史书中对极光色彩的描述,常用的词汇有火、红、白、青、黄、紫、青气、黄气、赤气、赤
3、云、苍云、青龙、黄龙、赤龙等。在古代,没有极光一词,极光大多是在史书中的星象、妖星、异星、符瑞、祥气、流星等条目中加以记述(西汉之前人们普遍把极光认为是祥云、祥气等,但是到了西汉之后,人们越来越把极光的出现看成是灾害祸乱发生的前兆) 。常用的名称有蚩尤旗、枉矢、长庚、天冲、狱汉、天狗、濛星、含誉等十几种。清朝顺治九年(公元 1652 年) ,黄鼎编纂的管窥辑要十六卷祥异中,绘画了各类极光形态的草图。以下摘录一些我国古代史书对极光现象的记录:汉成帝建始三年七月:夜,有黄白气,长十余丈,明照地,或曰天裂,或曰天剑。新王莽始建国四年夏:赤气出东南,竞天。汉光武帝建武八年三月庚子:夜,月晕五重,紫微青
4、黄似虹。有黑气如云,月星不见,丙夜乃解。隋炀帝大业十三年正月丙子:夜,晋阳宫西北有光夜明,自地属天,若大烧火,飞焰炎赫,正当城西龙山上,直指西南极望竞天。宋仁宗明道元年十月庚子:黄白气五贯紫微垣。宋钦宗靖康二年正月己亥:夜,西北阴云中有火光,长二丈余,阔数尺,时时见。清太祖天命乙卯三月甲戌:寅刻,有黄色亘天,映彻上下,上御殿,至辰刻方散。主要参考文献: 中国天文学史陈遵妫2.我国历史上观测到的彗星和超新星爆发?我国历史上观测到的彗星和超新星爆发?我国古书中,常有彗孛客星的纪事,现代天文学称之为彗星和新星。我国古代没有望远镜,所以我国史志所记载的这些天体,当然是明亮的,而且是肉眼容易看到的。从传
5、说中的帝尧时代起到清朝末年(公元前 2320 年公元 1911 年)为止,我国史志上共有过 554 次彗孛客星纪事。其中记为彗星的有 256 次,记为客星的有 79 次,记为孛星或星孛的有 103 次,只记为星的有 39 次,还有其他名称 77 次。我国彗星纪事,据统计最早记录始于传说中的帝尧时代,但不可靠。其次是殷墟卜辞中的三次刻辞,主要关键在于字的解释问题。在古代汉字缺乏的情况下,这字可解释为“彗” ,发生在傍晚,但是具体年代不知。在马王堆汉墓帛书中,发现有二十九幅画着各种形态的彗星图,这是迄今为止发现的世界上关于彗星形态最早的著作。这些彗星的彗尾有宽有窄,有长有短,有直有弯,条数也不等,
6、彗星头部有的是一个圆圈或圆点,有的是圆圈中心还有一个小圆点或者圆圈,这说明当时的人们已经注意到彗星的不同形态, 其观测的精确程度就今天来看, 也是有科学价值的。在周期彗星里面,以哈雷彗星最亮。从春秋到清末两千余年,凡逢这颗彗星复见,我国史志都把它记录下来。我们祖先重视彗孛,认为灾异(彗星故又名扫把星) ,观测勤劳,纪录不断,欧洲学者也常常以我国的典籍来推算彗星的轨道和周期,而断定它的复见。哈雷彗星就是其中最著名的一颗。春秋鲁文公十四年(公元前 613 年)秋七月,有星孛入于北斗。据威廉的研究,认为这是世界上哈雷彗星最早的记录。 查各国史志, 记载彗星行道的, 也以这次为最早。史记 六国年表载有
7、秦厉公十年即周贞定王二年(公元前 467 年)彗星见,克劳密林认为这是哈雷彗星的再见。南北朝时期,中国天文学家就对彗尾的成因作了解释。 晋书天文志中记载: “彗体无光,傅日而为光,故夕见则东指,晨见则西指。在日南北,皆随日光而指。顿挫其芒,或长或短”指的是彗星本身不发光,它的光是反射太阳的,所以晚上出现的彗星,彗尾指向东方,早晨出现的彗星,彗尾指向西方。如果彗星出现在太阳的南面或北面,彗尾的指向总是跟阳光辐射的方向相同。 在这里, 中国古代天文学家把彗尾延伸的方向与太阳辐射之间存在的客观内在联系讲得十分清楚。 这是他们在长期观测彗星的实践基础上, 对彗星现象的规律性进行科学探索所取得的重大成果
8、。我国关于超新星的记载不仅在世界上最早,而且比较详尽和完备。我国中国关于超新星的出现时间,在天球上的方位的记录都比较明确。尤其是观察的时间记载比较确切,准确地记录了肉眼看到与消先的年、月、日,这在世界天文学史上是不可多得的。我国古代记载的新星,以传说中的帝尧时代出现的景星为最早,其次是殷墟卜辞所刻的新星、 大星和新大星。 过去人们都以公元前 134 年依巴谷所发现的新星作为世界第一颗新星。实际我国汉志也有这颗新星的纪事,及说明它的时期,又说明它在空中的位置。后汉书文献通考记载,公元 185-187 年, “后汉中平二年十月癸亥,客星出南门中,大如半筵,五色喜怒,稍小,至后年六月消。 ”以及宋史
9、天文志记载公元 1054-1056年前后, “宋至和元年五月己丑客星出天关东南,可数寸。岁余稍没.宋嘉祐元年三月辛未.司天监言自至和元年五月客星出东南方守天关,至是没。嘉祐元年三月司天监官言客星没,客去之兆也。初至和元年五月展出东方,守天关;昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。 ”这些都是我国古代对银河系超新星爆发的记载。主要参考文献: 中国天文学史陈遵妫3.演算人眼视距随高度的变化?假设人眼分辨率为演算人眼视距随高度的变化?假设人眼分辨率为 3/10000,肉眼能否看见,肉眼能否看见 1 立方米左右人立方米左右人造卫星,空间站?造卫星,空间站?解:假设人的高度为 h 千米,视距为 s 千米,地球平均半径为 R=6371 千米。由勾股定理可得222)(hRSR解得RhhS22千米若人眼的分辨率为 3/10000,直径 1 米人造卫星或是空间站,人眼最远可以看到的距离是 3333 米,显然这不符合它们的在轨高度,因为人造卫星和空间站不能低空飞行,会受到空气阻力影响。一般最低它们的飞行高度都是一百到几百千米。