献给我的女儿 引言 在晴朗的夜晚，我们头顶的天空美得动人心弦，不仅挂满繁星，还洒满了皎洁、变幻的月光。周围越暗，我们能看到的星星也就越多，从几十、几百颗到上千颗。我们可以识别出天上熟悉的星座图案，看它们随着地球的自转在天空中缓缓移动。我们能看见的最明亮的光来自行星，在恒星组成的背景衬托下，它们夜复一夜地改变着方位。大多数星星的光芒看起来都是白色，但我们即便用肉眼观测，也能发觉火星微红的色调，以及如猎户座中参宿四等恒星发出的红光。在最为澄澈的那些夜晚，我们可以看到银河的光带，在南半球还能目睹大、小麦哲伦星云发出的两抹微光。 除了美学上的魅力，长久以来，在世界各地，夜空还一直是人类心目中的奇迹和神秘之源，激发着人们去思考：行星和恒星究竟是何物？位于何处？在头顶的天空呈现出的更为恢宏壮阔的图景中，地球上的我们又处于何种地位？天文学的宗旨就是要为这些问题寻找答案，它是最古老的科学学科之一，自古希腊以来就一直在哲学探究中占据着核心位置。天文学的字面意义是“群星的法则”，它是对地球大气层之外一切事物的研究，也是对这些事物为什么会有如此表现的探索。 千百年来，人类早就在以某种形式进行天文学方面的实践，我们对夜空中的图案和变化加以追踪，并试图理解其中有何规律。在人类历史的大部分时间里，天文学一直局限于研究那些肉眼可见的天体，例如月球、太阳系中那些明亮的行星、相距不远的恒星，以及某些转瞬即逝的过客，比如彗星。在400年之前，人类已经能够借助望远镜更深入地观测太空，这开阔了我们的视野，让我们得以研究其他行星周围的卫星、远比肉眼可见的亮度更为昏暗的恒星，以及恒星诞生时的气体云。20世纪时，我们已经放眼于自身所在的银河系之外，从而得以发现众多星系，并对其加以研究。在过去的短短数十年里，望远镜及用于抓拍照片的摄像头在技术上都取得了发展，于是天文学家便将我们的天文视野进一步推向了更远的地方。如今…