地球是多彩的，生活在这里的我们已经真切感受到了生命的缤纷美妙，不仅如此，在仰望星空时，各种奇妙的天文现象也勾起了人们的遐想。月亮的阴晴圆缺映照着地球人或者旷然或者惆怅的心情，流星的出现代表着转瞬即逝的愿望，一次日全食或日环食也会吸引人们驻足观看，还有夜空中的繁星，它们构成的星座，以及天文望远镜拍摄的彩色的星云，看起来宇宙是如此缤纷和谐。
然而，随着科学对宇宙的探索，我们开始意识到，宇宙的本质并不是我们祖先所想的那样，尤其是随着航天科技的发展，越来越多的宇宙奥秘呈现在我们眼前。我们知道了黑洞将会吞噬掉一切，小行星会给天体带去毁灭性的撞击，太阳的辐射会导致死亡，量子力学的研究告诉我们，暗物质才是宇宙的核心构成。
在宇宙探索中，我们对那个未知世界有了更加浓厚的兴趣。人们开始从最初的幻想，转而思考宇宙的起源、粒子的形态、时空的构成，以及银河系之外的宜居星球。这将会是一个漫长的探索过程，并且，它的终点或许注定将是虚无与失败，但这条探索之路却已经成为人类射向宇宙深处的一道亮光。
今天我们探索到的一切秘密，都来自于人类敏锐的观察力与天马行空的想象。从身边日常的观察入手，到复杂的物理公式和量子力学的设想，在这场探索中，人类逐渐揭开了宇宙的面纱。然而，面纱背后并不是宇宙的完整面孔，而是一层又一层新的面纱。
本文出自《新京报·书评周刊》11月26日专题《缤纷与冷酷宇宙探索简史》的B02-03。
「主题」B01丨缤纷与冷酷宇宙探索简史
「主题」B02-03丨本质：寻找宇宙为我们留下的线索
「主题」B04-B05丨星座：环绕地球的幻想之梦
「主题」B06-B07丨威胁：潜伏的危机与未来的地球
「主题」B08丨观星：失传的浑天仪
最初的观测
ΛCDM宇宙模型呈现的宇宙时间线。在宇宙诞生之初，它是一个光子与物质的混合物。大爆炸之后宇宙急速膨胀，星系扩散，逐渐形成今天的样子。
如今我们已经有能力将探测器发射到曾经想都不敢想的宇宙远方，然而，目前人类天文物理学所探索的尽头可能也不过是宇宙奥秘的5%（即物质在宇宙中所占据的部分）而这个探索，却从公元前开始，花费了我们整整两千年。
人们意识到地球是一个天体，就耗费了不少波折。大部分文明的神话中都认为地球是平的，天空是固定不动的、地平面之上的帷幕。我们当然可以像福尔摩斯那样表达对天文学的不屑，地球是绕着月亮转还是绕着太阳转，是圆的还是平的，对我们的日常生活能有什么影响呢？但只要有一部分人存在着好奇与探索欲，这些问题就必然要在研究中得以解答，哪怕只是日常生活中那些常见到令人忽视的细节。
没错，你或许难以想象，人类第一次意识到地球可能并不是一个平面，正是从一个常见的线索中得出的。这个线索就是影子。回到公元前3世纪，古埃及亚历山大图书馆的馆长埃拉托色尼走在港湾的路上，突然发现夏至日地上的物体应该近似于没有影子，因为阳光在夏至这天是垂直射到地面上的，但石庙前的一些柱子还是
存在着影子。于是，他做了一个实验，在亚历山大石庙前竖起了一根柱子，然后又在几百公里外的赛伊尼竖起了一根柱子，结果柱子分别投下了不同长度的阴影——这就说明阳光与地面的角度并不是垂直的。就这样，埃拉托色尼第一个发现了，人类居住的地面并非是平面，而是一个球体。
不仅如此，他还先测量了两个不同地方柱子与影子的夹角，得到的答案是相差7°，相当于360°的五十分之一，然后雇人测量亚历山大和赛伊尼两地之间的距离，是800公里。800乘以50，得出的答案是40000公里，这就是地球的周长。
那么，现代科技计算出的地球周长（赤道周长）是多少呢？
40075.7公里。
古埃及人与标准答案只差75.7公里。
这就是我们人类认识宇宙，认识地球的开始，有时候那些原理简单到我们都可以操作，只需要两个木棍就能测量出地球的周长。在重读人类天文观测历史的时候，不得不为人类大脑呈现的智慧与思路感叹，很多时候就是身边最简单的现象，帮助我们推导着宇宙的本质。
当然科学有时也严重禁锢住了人类的思维。接下来要说的，是两个在天文学方面具有革命性创造的人物，他们的名字大家也很熟悉，一个叫开普勒，一个叫牛顿。
开普勒生活于16世纪的德国——是的，人类的天文简史一下子就从公元前跳跃到了16世纪，因为在这一千年里，断断续续的发现是有的，但并没有什么突破性的创造，唯一值得一提的或许只有哥白尼的日心说了。形成这种限制的，除了古埃及、古巴比伦、古希腊等天文发达的文明逐渐消逝外，神学的权威不容置疑以及前人留下的理念模型也成为限制天文科学发展的因素。
《给忙碌者的天体物理学》，（美）尼尔·德格拉斯·泰森著，孙正凡译，未读丨北京联合出版公司2018年6月版。
