观星巡天!这门课,带你发掘天文学“宝藏”!
History of Astronomy
编者按:天文学,给人无限遐想。“天文和历史的浪漫加成,造就了黎耕老师身上‘科学的感性’。这是让我很开心的一门课。”对中国科学院大学天文与空间科学学院副教授、中国科学院国家天文台副研究员黎耕及其开设的《天文学史》课程,有学生这样评价。课堂内,黎耕在小教室里放眼大世界,回望人类探索宇宙的历程;课堂外,他也像一代代天文官那样,守护着这片历史的星空。本期,和国晓薇一起,走进黎耕的天文学史世界。
2020年,《国家宝藏》总导演于蕾找到黎耕,邀请他在节目上讲讲国宝金嵌珍珠天球仪。在黎耕看来,它不只是表面看上去的一个金碧辉煌的作品,更是中国古代天文学史的部分缩影。
古人为什么要制作它?如此复杂的仪器,蕴藏着古人哪些深邃的思想?它又能给我们什么启发?
在《国家宝藏》,黎耕向千万观众述说国宝的传奇故事。在中国科学院大学,他也开设有一门课程,给同学们讲述天文学的前世今生。
黎耕(中)在《国家宝藏》讲述文物故事
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抢手背后的坚持
作为自然地理学专业学生,卜令杰在研究一些课题时,也需要有一定的天文学背景知识。“学科之间的交集、自己对天文学的兴趣,再加上师兄师姐的强烈推荐,促使我选了这门课。”对他来说,这是一次正确的选择。
2017年,黎耕加入《天文学史》课程授课团队,开始承担部分授课任务。
作为一门具有通识属性的专业选修课,选课学生来自不同院系。黎耕发现,即便是本院(天文与空间科学学院)的选课学生,也有近半数没有天文学背景。“对学生们而言,天文是一个全新的领域。”黎耕说,“我希望把更多的内容呈现给学生,大家不只是听个热闹,而是能真正学到东西。”用他的话说,《天文学史》这门课会告诉学生天文学是什么,以及天文学应该怎么去研究。
黎耕讲授《天文学史》课程
为了这个目标,黎耕在课程中倾注了大量心血。
自2020年秋季学期起,由于课程授课团队调整,黎耕开始独自完成《天文学史》的全部授课任务。“一个人承担这门课,还是蛮辛苦的。”回想近两年的授课经历,黎耕感慨,“刚开始独自上课时,我的生活基本被《天文学史》填满了。”每次课前,黎耕会拿出相当多的时间准备,办公室、校车上,多是他备课、改幻灯片的身影。对他而言,一次3学时的课,等于一周的辛苦备课和近百张幻灯片的精彩呈现。课程安排在每周四晚,黎耕坦言:“也就是周四上完课之后,我才能好好睡一觉。睡醒了,继续准备下周的课。”
如今,黎耕和《天文学史》课程已共同走过五个年头。五年间,课程内容不断调整完善,最终编织成了由“天文学如何改变世界”开篇,从天文学的起源、革命讲到“观天巨眼”,再到人类对宇宙的探索的一张由14个教学模块组成的知识大网。
而今,《天文学史》的课程属性已由原先的一级学科普及课变为公共选修课,向更多对天文学感兴趣的学生开放;课程口碑持续上升,相应地,课程容量也由原先的80人,逐步扩大到170人。
黎耕在备课
2021年秋季学期,《天文学史》再次扩容,几十个新增名额又被一抢而空。黎耕欣慰地说:“能有这么多同学愿意选课,扩容后还能选满,作为老师我觉得很高兴。”
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从科研助手到“天文男神”
2005年,黎耕(右)在中国科学院南京天文光学技术研究所
黎耕观测太阳
课堂上,黎耕就带着这样的“酷劲儿”讲课,并将这股劲儿传递给学生。他也一直认为,对学生来说,乐趣比成绩更重要。学生如果觉得所从事的研究是一件“酷的事儿”,也就更有可能将它作为自己终身的事业。
黎耕(左)指导学生
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“人点燃人”的天文学史
“这门课对人有一定的激励作用,形象一点说,就是‘人点燃人’。”黎耕坦言,考古天文学领域研究的内容通常“上了一定的年纪”,离我们较远。但是,这些内容依然会对现在的科研工作有所启示。“当我们遇到困难、感到彷徨的时候,想一想上课提到的‘大牛’们曾经的遭遇,或许可以给我们一定的启迪。”
黎耕
在汇报中,生命科学学院2021级硕士研究生刘慧文有不一样的收获和乐趣。在此前的课上,黎耕已对她所在小组对应的汇报人物作了专题讲授。为了讲出新意,与课程内容有所区别,他们下了一番功夫。“我们讲述了人物生平中一个有意思的小故事,并进行了一些探讨。”在小组的汇报幻灯片中,刘慧文手绘的多幅插图,为本就生动有趣的内容锦上添花。“我很喜欢这门课,所以想用自己熟悉的画笔做一个独特的汇报。”刘慧文说。
刘慧文为课程汇报创作的插画
“了解领域里较新的知识,对学生把握未来的发展方向是很有帮助的。我们缺少一本这样的教材。”与授课同步进行的,是逐步积累素材、逐年完善教案。编写教材,已在黎耕的计划之列。
课堂之外,黎耕还想着多做点什么。“所有的科学研究都需要被人了解”,这是黎耕对科普的理解。在教学一线深入开展科普宣讲活动,收获听众们的笑脸和掌声;在演播室讲述科技与考古融合的故事,实现文艺与科技的跨界合作,黎耕一直走在科普的路上。他认为,除了责任,做研究、做科普,好奇心也是动机之一。
“其实我并没有觉得它是‘阳春白雪’,在很大程度上,我做科普是为了开心。”黎耕笑着说。在他看来,科普既分享了自己对未知事物的探索,又满足了听众对科学知识的需求,“我享受每一次科普的过程。”
黎耕在中国自然科学博物馆学会2021年年会上作报告
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“冷门”的考古天文学
在黎耕看来,科技史研究是过去与现在的纽带,它既关注当下历史学的前沿动向,也关联当今自然科学的进一步发展,是一个综合性很强的交叉学科。因此,研究科技史,一方面要了解当今的前沿科学进展,让古人观察到的现象能够更好地为现代科学研究所用;另一方面也要努力用现代科学方法去解决历史学的问题,从而推进人们对历史的认识。
黎耕所选择的考古天文学与中国古代天象记录研究,便是这样一条“纽带”的两端:其中,考古天文学关注文明的起源;而古代天象记录研究,则借助数据库及相关分析手段,将古代遗产呈现与现代天体物理观测相关联,帮助我们更好地认识这个宇宙。
黎耕查阅书籍资料
在历史上,相对论也曾经是冷门,被物理学家束之高阁,只是数学家的“玩具”。然而致密天体的研究先驱钱德拉塞卡却不这么认为。19岁时的他依据相对论进行计算,发现了白矮星的质量上限。他的研究遭到了当时的“权威专家”皇家天文学家爱丁顿公开的羞辱。然而钱德拉塞卡并没有放弃,依旧甘坐冷板凳,继续他的研究,最终于1983年获诺贝尔物理学奖。
“在科技史上,很多从0到1的创新,往往是从冷门开始的。”黎耕如此笃定。对他而言,研究不应有“冷门”“热门”之分。只要研究有意义,都是好的工作。在他眼里,好的研究只有“想做的”和“必做的”这两种。黎耕认为,“搞科学要坐得了冷板凳”,心里觉得酷,在精神上就会感到振奋,“只要是真正想做的,就一定会坚持,哪怕很多人反对,哪怕最后颗粒无收。”
黎耕与中国古代天象记录数据库
学期最后一次课上,黎耕为《天文学史》画上句号:“整个地球只是宇宙中的一粒‘蓝点儿’,相比起来,我们这些烦恼算不了什么。看着浩瀚的宇宙,什么都能放下了。”
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本文原载于《国科大》杂志2022年第一期
原标题《黎耕:观星巡天,去历史中“追星”》
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观微之光,可明远方
文字/刘悦 谢午阳
图片/冉茜 部分图片由黎耕提供
(作者系国科大记者团成员)
插画/刘慧文
美编/谢午阳
责编/谢午阳
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