從古至今,人們對宇宙的探索從未停止過。在望遠(yuǎn)鏡(telescope)發(fā)明前,人們對宇宙的了解都基于肉眼的觀察。我國古代有天圓地方之說,而西方則有古希臘天文學(xué)家托勒密(Ptolemy)提出的地心說。在十六世紀(jì),哥白尼(Kopernik)提出了日心說,顛覆了地球是宇宙中心的理論,而伽利略(Galileo)發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡為觀測天體提供了更好的條件,也為哥白尼的學(xué)說找到了證據(jù)。意大利哲學(xué)家布魯諾(Bruno)為了維護(hù)日心說在羅馬百花廣場被教會處以火刑的故事廣為人知。

考到有關(guān)于天文學(xué)的話題,建議考生首先應(yīng)該弄清楚astronomy和cosmology這兩個單詞。天文學(xué)(astronomy)指的是研究宇宙空間天體、宇宙的結(jié)構(gòu)和發(fā)展的學(xué)科,內(nèi)容包括天體的構(gòu)造、性質(zhì)和運(yùn)動規(guī)律。而宇宙學(xué)(cosmology)指的是從整體的角度來研究宇宙的結(jié)構(gòu)和演化的天文學(xué)分支學(xué)科。因此,天文學(xué)的概念更加廣泛,宇宙學(xué)是其分支學(xué)科。

天文學(xué)研究的天體(celestial body)包括恒星(star)、行星(planet)及其衛(wèi)星(satellite),小行星(asteroids)、彗星(comet)、流星(meteor)、隕石(meteorite)等。這些天體又組成了星系(galaxy)、星團(tuán)(star cluster)、星群(asterism)。我們比較熟悉的是地球所處的太陽系(solar system),這也是人類唯一能夠直接觀測的星系,而太陽系只是由無數(shù)恒星系組成的銀河系(milky way galaxy)中的普通一員。

太陽系可以分成幾個部分:

(1)太陽:包括了光球(photosphere)、色球?qū)樱╟hromosphere)和日冕(solar corona)。光球即我們平時看到的太陽圓面;色球?qū)又傅氖蔷o貼光球的大氣;日冕是太陽大氣的最外層。在日全食(solar eclipse)中,我們可以看到色球?qū)雍腿彰?。我們都知道,萬物生長靠太陽。太陽的活動對地球的影響非常巨大。太陽為地球提供熱能和光能,太陽大氣層中的太陽黑子(sunspot)、耀斑(solar flare)和日珥(solar prominence)活動會使太陽風(fēng)大大增加,從而影響地球的通訊和航天設(shè)備的正常工作。

太陽風(fēng)指的是太陽放射出的電子流,也可以稱之了行星際物質(zhì)(interplantary matter)。在太陽風(fēng)和地球磁場的交互作用中就產(chǎn)生了美麗的極光(aurora)。

(2)內(nèi)太陽系:包括類地行星水星、金星、地球、火星及其衛(wèi)星和小行星帶(asteroid belt)。小行星帶是位于火星和木星軌道之間,由幾百萬顆大小不一的小行星組成。最大的是谷神星(Ceres),也是唯一的矮行星(dwarf planet)。小行星帶的發(fā)現(xiàn)也有著非常不可思議的過程,建議考生可以聽一聽托福考試官方指南中有關(guān)于的天文學(xué)的lecture,了解一下神奇的伯德定理(Bode’s Law)。

(3)中太陽系:包括四顆類木行星木星、土星、天王星、海王星及其衛(wèi)星和短期彗星。我們平時會看到彗星拖著長長的尾巴,那是因?yàn)殄缧侵饕蓳]發(fā)性的冰組成,當(dāng)進(jìn)入內(nèi)太陽系后,與太陽的接近會導(dǎo)致其冰冷表面的物質(zhì)升華和電離,產(chǎn)生彗發(fā)(coma)和拖曳出由氣體和塵粒組成、肉眼就可以看見的彗尾(tail of comet)。

(4)外太陽系:也稱作外海王星區(qū),在這里多為太陽系的小天體。而我們熟知的九大行星中的冥王星(Pluto)已經(jīng)被降格為矮行星(dwarf planet),它也在這個區(qū)域中。

八大行星按照離太陽距離由近到遠(yuǎn)排列為水星(Mercury),金星(Venus),地球(Earth),火星(Mars),木星(Jupiter),土星(Saturn),天王星(Uranus),海王星(Neptune)。加上冥王星,國外的小朋友會根據(jù)這句話來記憶這些行星的排列順序:My very excellent mother just sent us nine pizzas.每個單詞的詞首正好是各個行星名字的首字母。在中國,行星的命名主要是根據(jù)五行來的,而西方國家都是以希臘和羅馬神話中的任務(wù)名字來命名的。

水星的英文名字Mercury來自羅馬神話中眾神的使者墨丘利(對應(yīng)希臘神話中的赫耳墨斯)。金星是全天中除太陽和月亮外最亮的星,因此古希臘人稱它為阿佛洛狄忒(Aphrodite)代表愛與美的女神,而羅馬人則稱它為維納斯(Venus),代表美神?;鹦穷伾r紅,得到了代表戰(zhàn)神的名字---Mars。木星Jupiter的名字來源于羅馬神話中眾神之王的名字,相當(dāng)于希臘神話中的宙斯(Zeus)。土星的名稱來自羅馬神話中的農(nóng)業(yè)之神薩圖爾努斯(Saturnus)。天王星的名稱來自古希臘神話中的天空之神烏拉諾斯。海王星以羅馬神話中的尼普頓(Neptunus)命名,因?yàn)槟崞疹D是海神(也就是希臘神話中的海神波塞冬),所以中文譯為海王星。