火星探索八卦史 (1)

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火星探索月

- MARS -

两年多一次的火星探索窗口期来了！

从这周开始到8月15日

一起见证人类探索太空的勇气和智慧！

    7月20日，阿联酋首颗火星探测器“希望”号由日本运载火箭发射升空。我国的“天问一号”火星探测器将于7月下旬到8月上旬择机发射。美国的“毅力”号火星车将于7月30日到8月15日之间发射。

火星为什么有这么大的魅力？

我为什么要关心这颗与我无关的遥远星球？

因为我们现在的生活跟它息息相关。

荧惑

阿瑞斯

玛尔斯

火星不像月亮那么洁白皎洁，让人举杯邀明月或者来上一句“床前明月光”。因为瞩目的红色，不论是在中国文化里还是西方文化里，火星都曾经让人瑟、瑟、发、抖。
中国古代把火星叫做“荧惑”星，因为它荧荧似火，行踪难测，一会儿顺着走、一会儿倒着走，吓坏了我们的老祖宗。于是在中文里有个“荧惑守心”的说法，象征着灾难，是“至凶”星象。

荧惑星：就问你怕不怕

在古希腊神话中，火星是战神阿瑞斯（Ares），宙斯和赫拉的儿子，奥林匹斯山的十二主神之一。他是力量与权力的象征，更是嗜杀、血腥，人类祸灾的化身。
荷马在《荷马史诗·伊利亚特》中把他说成是英雄时代的一名百战不厌的战士。他肝火旺盛，尚武好斗，一听到战鼓声就手舞足蹈，一闻到血腥气就心醉神迷。戕戮厮杀是他的家常便饭。哪里有鏖战，他就立即冲向那里，不问青红皂白就砍杀起来。

阿瑞斯：肝火旺，很凶

在罗马神话里，战神有另外一个名字，也是我们最熟悉的火星英文名字：玛尔斯（Mars），是朱庇特和朱诺的儿子。
受到希腊神话的影响，玛尔斯（Mars）和阿瑞斯有很多相似之处。但是不同于希腊神话里对阿瑞斯的蔑视和憎恶，罗马神话里的玛尔斯代表了一种新的理念：军事力量是保证和平的一种方式，玛尔斯也被视作罗马人民的爹爹或大哥。
而玛尔斯和维纳斯（Venus，金星的英语名）的恋爱故事，变成了神话界的顶流CP。在罗马神话里，丘比特当了一次神助攻、凑成了这对高颜值CP，当时的罗马夫妻经常嗑这对CP，假装自己也在谈“神仙恋爱”。

玛尔斯：打什么仗？谈恋爱不香吗？

公元1世纪中叶 庞贝古城壁画左起：丘比特、维纳斯、玛尔斯

因为未知、因为恐惧，人类对自然的种种现象产生了自洽的解读、也编织出各种各样的故事。接着，经过无数人的探索，我们对自然产生新的认识。我们已经知道，“荧惑守心”这个“大凶”星象只是因为地球和火星的相对位置产生的视觉现象而已。压根没什么危险的事情会降临。世界各地的太空探索、火星探索，更是让我们对火星、对自己身处的世界，有了越来越多的了解。

哥白尼

布鲁诺

开普勒

人类和火星的相遇，曾经改变了历史、甚至影响了牛顿、工业革命、直到我们今天的现代生活。
而这个火星的故事要从一根火刑柱说起。
1600年2月19日是个周六，乔尔丹诺·布鲁诺（Giordano Bruno）被赤身裸体地绑在火刑柱上，他的嘴被堵着，一群人押送他穿过罗马街头，最后到达庞贝剧场前的鲜花广场（Campo dei Fiori）。
刽子手握着火炬，要求他忏悔，布鲁诺愤怒地扭过了头。柴堆被点燃了。

布鲁诺：我们就在天堂里

布鲁诺的“罪过”是什么？因为他宣称：宇宙是无限的，天上的星星和我们的太阳、地球一样，其他“地球”围着他们自己的“太阳”转。而在那些世界里，别人也会抬头在天上看到我们，我们就住在别人眼里的天堂里。
这个未经科学考据过的“想法”很接近我们现在对宇宙的理解。可是为什么布鲁诺会受到如此残酷的对待？

布鲁诺理解的宇宙

布鲁诺的想法威胁到了权力。从巴比伦时期开始，解读星空和行星运作的权力属于教会。任何打破这种神秘感和天堂神圣性的言论，注定要惹来杀身之祸。
对掌权者来说，宇宙就应该是未知的、让人敬畏的，而怎么理解宇宙、人类怎么做才不会冒犯宇宙，神职人员掌握了所有话语权——直到我们熟悉的“日心说”的推崇者哥白尼的出现。日心说在公元3世纪的希腊已经诞生。哥白尼重提日心说真正的动机是：我们人类真的不能理解宇宙吗？
布鲁诺认可哥白尼的思想，并在此基础上做出了自己的推演和想象，并不懈地传播他的观点，最终惹来杀身之祸。

鲜花广场上纪念布鲁诺的雕塑摄影师：Ed Yourdon

哥白尼的“日心说”有明显的瑕疵，理论里有明显不符合行星运动现象的缺陷。可是他的“异端邪说”是那么有革命性，启发了布鲁诺，更启发了另外一个重要人物：约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler）。

开普勒：我在你物理书的第几页？

开普勒说：“几何学是唯一的，永恒的，它是上帝意志的投影。我们把人类叫做上帝的影子，原因之一就是人类有了几何学。”
这话啥意思？意思就是人的脑子能理解宇宙，用几何学能理解的东西，人也能弄懂。开普勒提出的恰恰是科学的基本命题：只要我们不懈探索和思考，就可以找到每个问题的合理解释和底层原理。这种思想就是布鲁诺献身在火刑柱上的原因，也是布鲁诺至死都坚守的信念。它也是整个科学世界可以发展至今的基石。

布鲁诺：没商量，不改口

开普勒之所以可以把他的这种科学理念推进下去，火星帮了他大忙。
1600年2月，也就是布鲁诺被处决的那个月，28岁的开普勒开始了一份新工作：计算火星轨道。
开普勒一开始给当时的著名天文观察家第谷·布拉赫（Tycho Brahe）“打杂”，那时候他没有太多自主权，要遵照前辈的宇宙理论：那时候主流的想法是，行星都是绕着圆形轨道运行的。
开普勒的工作就是把布拉赫的结论算出来，证明火星也是在走圆圈。

布拉赫：为我们的圆干杯

可是开普勒不论如何计算，都不能得到“火星绕着圆形轨道”的结论。机缘巧合，开普勒“打杂”不到两年，布拉赫去世，开普勒升职加薪，接替了布拉赫皇家数学家的职位，全力研究火星。

开普勒：你们瞎写什么小道消息！

《因火星而起的谋杀？布拉赫的神秘死亡》All About the Mysterious Death of Astronomer Tycho Brahe(C) 2020 by John F. McGowan, Ph.D.

八年后，开普勒出版了著名的《新天文学》，全名是《建立在因果律上的新天文学或以高尚的第谷·布拉赫的观察记录为基础深入研究火星运动得出的天体物理学》。开普勒苦心研究了布拉赫留下的观察数据，得出结论：火星是绕椭圆轨道运行的，太阳是轨道焦点之一。
著名的开普勒行星运动第一定律和第二定律也在这本书中。

开普勒：做道题试试？

出自91高考网

开普勒的《新天文学》深入地研究了宇宙，提升了人类在宇宙中的位置。
虽然人类从此以后不得不承认，我们不是宇宙的中心。可是开普勒给出了新的视角：不要怕，我们能理解宇宙，甚至，我们可以亲自走向宇宙。
从《新天文学》开始，开普勒又花了10年时间继续研究，接着就提出了著名的开普勒行星运动第三定律。
开普勒第三定律的常见表述是：绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其各自椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。

开普勒：再做道题试试？

出自91高考网

三大定律

牛顿

工业革命

开普勒的三个定律是天文学里的一次革命，在这之前，人类认为地球是宇宙的中心，太阳和当时已知的五颗星球绕着小的圆形轨道运行。
开普勒彻底地打破了这种认知系统，把陈旧的观念一扫而空。通过完善和简化哥白尼的日心宇宙体系，开普勒的三大定律更是提示了后来的经典力学和万有引力定律。
1684年，牛顿根据开普勒定律和自己的研究，提出了万有引力定律。至此，人类才真正破译了了天文运动的机密。

牛顿：接过前辈的三大定律和苹果

牛顿定律是经典物理学的基础（中学物理的噩梦？）。而经典物理学是科学知识最强有力的载体。有了经典物理学的发展，18-19世纪的工业革命才变得有可能。人类仰望星空，正视宇宙，科学和工业的发展彻底改变人类社会的形态——这一切，都从开普勒对火星的研究开始。

开普勒：oh yes!

开普勒的《新天文学》出版一年后，伽利略拿出了最新装备——望远镜，人类第一次亲眼看到了“天堂”的真相。

伽利略：名气大，来压轴

下篇文章见

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