后疫情时代企业增长的30条预言

来源:i黑马(iheima)  作者:江南春

2023年春节已过,新年烟火气升腾,市场预期向好,消费趋于活跃,但同时许多企业仍然面临着五大增长挑战:人口红利消失,流量成本高企,线下流量腰斩,传统电商红利不再,兴趣电商很难盈利。

如何理解后疫情时代的消费市场与消费行为?

品牌未来的创新和增长机会在哪里?

新年之际,江南春写下了30个关于未来十年品牌增长的预言,供大家收藏、思考与验证,希望能够助力囿于增长困境的品牌,以最大的可能性把握住未来的新钻石十年

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关于消费的趋势

1.市场预期正在转向,刺激政策正在路上,没有报复性反弹,但渐进式复苏已然展开!

消费者都在期盼着把过去3年没有实现的目标,在这一年尽快付诸实践,把这三年慢下来的蛰伏和思考转化为新的能量和方向。

过去一年因为预期不确定,中国人多增加了15万亿存款,今年这些存款在市场复苏的背景下,将大概率被释放出来,蛰伏许久的消费热情会被逐步激发出来,成为2023年的新的消费涌动的潜流。

2.这将是一个品牌备受折磨的时代。

消费升级与消费降级同时并存,追求高品质和追求低价格的需求同时并存。

5000万精众和2.5亿新中产努力打拼之后需要自我补偿和自我奖赏,后疫情时代对新精致主义和新健康生活的追求全面复苏。

自嘲又懒又穷、要捂紧钱袋子的Z世代们,在消费时又要健康、时尚、高颜值和性价比同时并存。这是一个消费者折磨品牌的时代。

3.日常刚需产品购买趋于理性,非刚需产品购买更加随兴。

2023年度的《中国消费趋势报告》研究显示:人们不盲目购买打折促销商品,定期清理不必要的物品。刚需产品消费者将会理性衡量消费抉择。

数据显示,78.1%的消费者在购买时重视品牌,相信知名品牌的力量,接近七成的消费者认为拿不定主意的时候会优先选择品牌知名度高的。

有着更大消费满足感的非刚需消费上,消费者从需要到想要,从追求物质的功能满足转向追求物质、精神和趣味的三重满足感,这成为最重要的消费理念的变化。

4、城市主流人群,从追求性价比到颜价比到心价比!

品牌应该更多的去激发生活兴趣消费,在功能的基础上为消费者提供心理附加值,审美附加值,使消费者在每一次消费中获得最大的惊喜感、意义感、价值感和满足感。

《中国消费趋势报告》显示:消费者的生活重心更加转向内在小世界,氛围感、情绪价值和内心舒适度对于消费体验变得尤为重要,提升产品氛围力,创造出新氛围空间,成为产品升级和开辟新赛道的切入点。

随着疫情时代即将告一段落,消费者更加关注自身精神的舒适度,商品不仅要提供功能更要抚慰心灵和情绪。调研数据显示,52.9%的消费者选择了愉悦身心,放松自我!

5、后疫情时代每个人心中都有一个自我疏解的诉求,共情力就是销售力!

在董老师的东方甄选的直播间,他除了飙着英语双语带货以外,更多的是似抒情又似聊天的娓娓道来,和以往很少在直播间出现的人物故事、山水田园的诗和远方、真情实意的美好感悟。

因为对远方稻田美好的想象人们买下了一年的大米,因为对他过往的温情回忆的共鸣人们买下了冰淇淋或午餐肉。

新东方转换自己的赛道,以正能量激励着无数人重新开启生活的勇气,谁都想在柴米油盐的压力中找到瞬间的温暖与出离的渴望。

所以,东方甄选直播间里随时准备掏腰包的粉丝,恰好证明了人心和共情的销售力。

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关于企业的增长

6、中国新钻石十年或将到来,但只有高质量强品牌才能穿越周期,赢在终点!

全球领先的市场研究公司凯度分析发现,在过去的十二年中,BrandZ中国品牌100强股价增长170%,同期的MSCI中国指数增长20%。疫情冲击之下,MSCI中国指数下跌了32.3%,而中国品牌100强仍然坚韧增长1.6%。

2023年,疫情利空出清,顶层聚焦经济,中美关系斗而不破,消费激励政策正在路上,中等以上收入人群不断扩大,人们对美好生活的向往不断提升,美国加息周期正在结束,国内房地产作为支柱产业将开始重启,中国消费经历二十年以来最大的低谷考验之后或将迎来新钻石十年。寒冬正在过去,但水大鱼大,被动增长的时代结束了,存量博弈的市场中唯有高质量强品牌才是穿越周期的核心保障。

7、品牌开创新品新场景才能突破困局,改变消费者行为才能驱动增长。

人口增长的红利已经结束了,流量增长的红利也已经结束,面对不进则退的市场环境,绝大多数品牌仅靠维持记忆曲线的常规投放难以守住阵地。

品牌要增长核心是开创新品新场景,而驱动新品新场景的增长,就要选择高覆盖媒体,高频次曝光、高质量触达才能触发消费者的学习曲线,进入消费者心智,有效改变消费者行为。

8、企业增长要从量变到质变,品牌营销要从流量到恒量,核心在于聚焦、聚焦、再聚焦。

聚焦核心产品,减少长尾产品,调查显示核心产品贡献了企业90%以上的收益。

聚焦品牌价值,减少促销和流量依赖,唯有品牌的累积才能享受时间的复利。

聚焦消费行为改变,减少无效投放,唯有高频打透核心媒体核心人群才能驱动消费者行为改变和市场格局的改变。

9、没有超越对手的媒体音量,哪有超越对手的市场份额。

大多数企业在动荡期只想着存粮过冬,但各品类中的头部企业反而应该加大品牌投入。因为后疫情时代消费者会更加谨慎,会把钱花在更稳妥、更具确定性、信赖感更强的品牌上。

同时,市场上的噪音更低,竞争性会减弱,品牌敢于超额投放,会赢得更大的市场音量,抢占更大的市场份额,更快提升品牌集中度。

10、企业需要的是肌肉型增长,要去肥增肌。

企业要思考哪些才是真正的核心业务,能够带来长期利润的价值。

没有构建品牌的核心优势,没有被顾客主动认知和选择的业务必须去掉,因为它只会让你虚胖,而不会让你真正强大!

不能把发胖误认为是增长,要找到业务增长的关键引擎,能在顾客心智中占据第一或唯一,获得顾客的主动选择或优先选择的业务增长才是肌肉型增长。

11、打败你的通常不是更好的产品,而是一个创新的品类或技术。

菲利普·科特勒先生认为,如今的企业以越来越快的速度复制彼此的优势和战略,使得差异化越来越难以实现。企业变得越来越相似,利润率也随之降低。解决这一困境的最佳方法是培养战略创新能力和想象力。

许多人认为竞争就是品质做的更好,或价格更便宜,实际上市场的领导者大概率是品类的开创者,后来者即使做的更好,人们依旧认为是跟风,跟风者天然被认为是二流的!与其更好,不如不同。

企业用技术创新或品类创新去创造市场的同时,也要用营销实现与用户的心智连接。成功的企业往往是两手同时抓营销和创新,任何创新技术的突破,如果没有用市场营销实现和顾客价值的关联,没有成为客户心智中的首选,你的创新要么是没有意义的,要么很难守住!

12、市场没有空白,但消费者认知中有很多空白,这就是你的机会。

市场上有什么不重要,认知中有什么才重要,在一个过剩时代,货架上的竞争无论何时去看都是红海,但从消费者认知的角度来看就会发现还有众多蓝海。

市场上有纯净水、天然水、矿泉水等各种水,极度饱和,大家都认为这个市场已经没有办法再做了,凉白开就借用了中国人饮用熟水的生活习惯,喝凉白开健康这一惯性认知,开创出一个大市场。而元气森林就利用人们对0糖0脂0卡的健康需求,开创了无糖气泡水的全新市场。

13、人们需要的不是产品,而是产品所能解决的场景问题。

一个消费滞胀、低欲望的时代,品牌最重要的问题是要开创场景、激发购买欲望,才能推动商业增量。

哈佛最著名的Jobs to be done理论认为,场景才是需求,场景的开创才有商业增量,因为人们需要的不是产品本身,是产品所能解决的场景问题,和场景中自己的情感和生活意义。

什么是场景?场景是时间,地点,人物,事件,场景是让一个人积极参与和主动投入的理由。例如王老吉的功能是去火,防上火,而熬夜看球,加班加点,吃烧烤火锅才是场景,有场景才有销量。绝味鸭脖的优点是鲜香麻辣,而旅游没味,加班没味,追剧没味,嘴里没味才是来点绝味的场景触发点!

14、短期越奏效,长期越无效。

许多企业面临同质化竞争只会用一招,降价促销打价格战。短期营销策略倾向于利用快速反应和低价迎合吸引消费者,但难以形成品牌价值的积累和心智的持久固化。

只想着更快地把产品卖出去,把精力都花在速度上,而没有去研究核心差异化价值,因为价值建立太慢,打价格战更快,但是这世界来得快的去得也快,来得慢的去得也慢。

不要用流量投放的勤奋,掩盖品牌建设的不足。流量红利可以短期长大,品牌复利才能持续变强。

15、你打你的,我打我的,不要跟着对手的节奏起舞。

对付强大竞争对手最好的战术是相反走,有效击中对手强势中的与生俱来的弱势,把敌人引到你最擅长的地方打,把对手的优点变缺点。

品牌营销不要顺着打,要对着打,比如面对当年国际品牌为主导的奶粉市场,飞鹤的更适合中国宝宝体质击中了国际品牌优势中的弱势,或者聚焦到一个特定的人群,成为这个人群的首选,比如聚焦敏感肌的薇诺娜。

这就是通过作战地型和规则的转换实现以我为主,掌握战场的主动权。品牌要成功在产品研发阶段就要问自己,我是什么品类的首选,还是什么功能的首选,还是什么人群的首选,还是什么场景的首选,如果一句话说不出来,通常不会成功!

16、胜利属于能够在决定性的地点集中起最大兵力饱和打击的一方。

有些公司预算有限,却喜欢分散式的打法,每个地方都打上几拳。收视率0.4%的电视节目,投10个等于4%收视率的头部栏目的效果吗?不,基本等于0,即使触达的人群量完全相同,4%的头部栏目才能引爆品牌,才能建立心智记忆。

有限预算更需要集中引爆,否则量不够,形不成穿透力——要想打赢争夺消费者心智的商战,就要集中火力,打透消费者血脑屏障,浓度够、压强大才能成。压强大就是要集中火力,浓度高就是要提高广告频次,确保高频饱和攻击,反复触达。

例如妙可蓝多避开牛奶行业的激烈竞争,集中火力聚焦奶酪棒,利用分众媒体饱和攻击,在写字楼和社区电梯间通过两只老虎改编的广告曲反复播放,最近3年从1.7亿增长至44.5亿,成为奶酪之王。

17、市场将永远属于长期主义者。

什么是长期主义的红利?就是当你的增长来自两三年前布下的局时,你可以充分享受那种花开见果、自然舒展的增长。

一个创始人当前的笃定,往往是来自几年之前做的那个选择,在今天享受这个选择所带来的复利。

尝试新概念、新技术、新算法。不断地与平台、与算法、与不确定的市场博弈,这只会越来越忙、越来越焦虑,因为你忙的不是本质,没有忙在可以长期累积带来复利的事情上。

当企业陷入对增长的焦虑,往往花费了太多的精力去拥抱所谓变化,去抓那些无限的、流动的东西,却忽略了真正稀缺的、不变的东西。坚持去做那些更确定、更长期、真正可持续增长的事情,就会形成正向的价值积累。

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关于品牌营销

18、移动互联网信息爆炸,在粉尘化的时代品牌传播的挑战就是没有确定性。

品牌引爆通常有三个路径:融入社会重大事件和话题;融入社会重大娱乐和赛事;融入消费者最日常的生活空间例如社区、写字楼。

在信息粉尘化社会,赌对重大事件和重大娱乐的传播,效果显著但机率很低,一年真正能正向引爆品牌的重大事件或重大娱乐往往都是屈指可数,对企业来说可遇而不可求。

品牌传播中最大的风险就是不确定,要用确定的逻辑打赢不确定的传播环境。如果想把你的品牌名和核心价值送进几亿主流消费者的耳朵里,就要寻找主流消费者的核心生活空间,例如人们每天必经的写字楼公寓楼,在低干扰的封闭空间,反复高频触达才是真正确定性的收视。

分众所代表的生活场景注意力成为了一种稀缺的基础设施,通过一次又一次精准、稳定的日常生活场景链接,每天形成了对4亿主流人群的确定性链接。

19、种草种不出强有力的品牌认知,别人种草,你要种树。

许多品牌以为通过种草、短视频等就可以建立认知,实质上每个企业都在种草,现在已经是草原上种草。你种的草淹没在其中很难被消费者发现!而且你在种草,对手在种你的负草(负面)。

更重要的是种草需要大量不同创意的视频,绞尽脑汁让消费者关注,但最终消费者记得的到底是什么,每次传递的信息往往都是不同的,消费者对你的品牌及核心价值很难形成有效的记忆。

品牌建立社会共识和社会场能至关重要,需要通过中心化媒体建立决策者、购买者、影响者、使用者、传播者这五大人群的社会共识,才能形成社会场能。

当别人还在种草的时候,你应该去种一棵大树,种草最多只能帮助你从0到1,成为网红品牌,但企业只有种树,通过中心化媒体(例如央视,分众,顶级网综冠名)形成集中引爆才能从1至10至100。

有势就有利,品牌这棵大树就是企业的势,取大势才会有大利,才会有长远之利。品牌没有势能,就算赌对了赛道,抓住了流量红利,也只会是小利、短利。

20、成为公众品牌要挑大池,捕大鱼,撒大网。

打造品牌要打中尽可能规模化的目标人群。圈层化的精准营销,难以形成广泛的社会共识,只有实现对规模化人群的广泛触达,才能成为公众品牌。没有引爆破圈的品牌,如同一直在湖里扑腾,始终没看过海的容量。

品牌初创期可以依靠点对点的精准营销方式,因为这个阶段追求的是高转化率,但是随着品牌的发展和体量的不断增长,精准反而成了最大的阻碍。当一个成长中的品牌在传播过程中过度追求精准的时候,就是在放弃成为一个公众品牌的可能性。

21、一旦停止向大众持续传递认知,被遗忘的速度远比你想象的快得多。

全球领先的市场研究公司凯度分析发现,媒体投放对品牌活跃度及市场份额影响显著,如果一个季度削减了50%的营销支出,品牌活跃度将减少19%;如果整个季度没有任何广告投入,活跃度将下降一半;如果半年没有任何广告的投放,直接反映到销量上,平均销量减少13%。

流量投放动辄数亿计曝光、几千万级阅读,企业自以为火爆全网,然而消费者对你的认知远没有企业自认为的那么乐观。这些数字不代表真实有效的阅读。消费者是善忘的,大脑习惯于过滤掉对自己无意义的信息,记住有价值的信息,这也是很多家喻户晓的品牌还在长期打广告、做营销的原因。

22、熟悉带来安全感,陌生带来危机感。

当品牌广告已经为消费者建立了认知和兴趣的基础,等到效果广告再次出现在消费者面前,你在消费者眼里就代表了一个很多人在用的品牌,一个有社会共识的品牌,而不再是一个不知名的杂牌或白牌!

品牌共识是消费者对品牌形成的统一认知,第一是认识你的名字,第二是认识你的价值。如果你有足够优秀的产品或服务,却没有配得上它的销量,往往原因只有一个:认识你的人还不够多。

诺贝尔经济学奖获得者丹尼尔·卡尼曼教授指出:让人们记住一个概念或一个事物的最好方法是不断重复,因为人类根本分不清什么是熟悉感什么是真相,熟悉的东西会让消费者心智放松,做出舒服而轻易的条件反射式的判断。

23、传播要忌贪,想说越多越容易失败。

大而宽泛的概念既难攻、又难守。信息过多,消费者会感到迷茫,你到底是谁,你到底代表什么?如果想要的太多,难免就会顾此失彼。

核心战略是打造一个专属于你的词汇,建立一个专属于你的位置,所有的营销活动都应该围绕着这个词去开展、投入、积累,最终在顾客的心智中拥有一个词。

例如奔驰是豪华尊贵,宝马是驾驶乐趣,沃尔沃是安全,法拉利是速度,jeep是越野!

24、广告语的出圈密码是穿透力和爆破感。

定位是品牌发展的方向盘,但品牌定位并不直接等于广告语,广告语的使命是让你的品牌和消费者产生关系,激发消费者对品牌的兴趣。

要把品牌的战略性定位用语,翻译成消费者感兴趣的沟通性语言,才能让消费者想认识你、有兴趣多看你一眼。

例如空刻意面的广告语是【只做妈妈不做饭】,徕芬高速吹风机的广告语是【明星都是吹出来的】,BOSS直聘的广告语是【找工作可以和老板直接聊】。

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关于品效协同

25、品牌广告是养鱼,效果广告是钓鱼。不养鱼只钓鱼,很快就会无鱼可钓。

品效协同其实就像养鱼和钓鱼,品牌是在鱼池里养鱼,效果就是把鱼钓上来。

如果没有品牌力的支持,鱼池里的鱼很快就被钓完了,而且钓的人越来越多,钓一条鱼越来越难,成本也会越来越高。

品牌要不断去教育市场开创市场才会有钓不完的鱼。例如Ulike脱毛仪,做到十亿进入瓶颈,线上精准流量用完了,但实际上市场上真正知道有家用无痛脱毛仪这个产品,知道Ulike这个品牌的人很少,所以2021年Ulike在分众引爆4亿主流人群,二年时间从10亿到25亿再到45亿,市场份额从30%涨至70&。

26、品牌上不花钱,促销和流量上就会花更多冤枉钱。

直播就像是品牌势能的一次集中变现。品牌知名度认知度高,直播的变现率就高;如果是不太知名的品牌,头部主播往往不愿合作,即使头部主播愿意去推,也可能见效不佳。

所以要不断地向品牌池蓄水,让品牌池的水位越来越高,在关键时间节点再把品牌势能转化为直播销量,而不是一味地放水。

如果用户仅仅在流量平台上看了你一眼就下单,因为低价尝鲜买你的产品,也会在明天因为对手更低价而转身去尝试别人。流量本质上就是流动的用户,这些用户来过即走,没有过多期待,最终是个零和博弈的生意。

流量既留不住量,更留不住人心!只懂得买流卖货,你的利润将永远困在获客成本里。

奥格威说过:钱没有花在投资品牌上,就会花在促销打折上,但花在后者只会越促越低。

靠促销打折是无法建立不可摧毁的品牌形象的,只有建立不可摧毁的品牌形象,才能使你的品牌成为人们生活的一部分。

27、双微一抖一分众是移动互联时代品牌传播的核心范式。

根据凯度《2021年中国城市居民广告关注度研究》,互联网、电梯、电视是三大核心到达媒体,覆盖主流城市主流人群最广,其中互联网到达率95%,电梯到达率79%,电视到达率51%。

从广告关注度来看,消费者在有限的生活空间中,例如电梯和影院,受干扰程度最小。并且由于高频触达,留下的记忆数量最多,驱动而来的品牌购买意愿也更强。

王幸指出,研究表明,利用双微一抖为代表的线上媒体传播音量,以优质内容形成话题种草,线下以分众为代表的生活空间媒体高频触达,以场景触发唤醒消费者购买需求,是当前品牌打造的最有效范式。

凯度还测算出了成熟品牌最佳媒体投放组合配比,即品牌建设和流量收割的最佳配比是5:5,在品牌建设上,以双微一抖小红书等为代表的线上媒体投放花费和以分众为代表的线下生活场景媒体投放花费,配比也同样是5:5。

28、品牌声量不仅影响C端心智,也影响团队以及B端合作伙伴的信心,还会决定市场的溢价能力。

品牌建设应以势能为导向,随着品牌声量越来越大,品牌势能越来越高,品牌不仅快速建立了大众认知,影响力也会从C端作用到B端。

品牌势能的强弱决定了资源的流向。广告的势能,还在于从哪里发出,站在头部媒介的肩膀上,借用主流媒介的势能,例如分众媒体的线下投放,可以导流门店终端,换取更好的位置,更大的排面,也可以引流线上平台,获得更多的流量扶持。

29、品牌是最大的马太效应。忽视品牌,就会被市场忽视

强品牌在任何渠道都会带来价值。

第一,大品牌自带流量:当品牌深入人心,才能有持续的免费流量。大品牌自带60-70%的免费流量,剩余30-40%才是流量广告带来的。

第二,大品牌流量广告转化率更高。大品牌的知名度、认知度高,所以点击广告和成交的概率也会比普通品牌高,转化率能达到别人的数倍。

第三,大品牌带来更大的溢价价值。大品牌有信任度、美誉度、品牌势能,就能够带来更大的溢价能力。

30、品效难以合一,但线上线下数据打通,品效可以更快的协同。

分众与天猫开创了天攻智投,根据客户在天猫数据银行中的受众标签进行分众楼宇的筛选,挑选潜客浓度最高的楼宇进行投放。

同时把分众广告的数据回流,看过分众广告的用户沉淀在客户天猫数据银行中,成为认知人群(A人群),让品牌商可以在站内二次追投,继续运营到兴趣人群(I人群)到购买人群(P人群)。这将大大缩短品牌广告与销售效果之间的时间周期。

再说到线下的生意,消费者60%的交易都发生在三公里生活服务范围之内,所以,分众广告可以特别精准的在客户终端消费场所周边三公里范围内进行投放,即时导流用户到附近的终端购买。

许多国家的数学家老是想造它一个出来,作为献给国际数学家大会的礼物。然而,等待他们的是一个失败接着一个失败。也有人为,即使造不出玻璃制品,能造出一个纸模型也不错。如果真的解决了这个问题,那可是个大收获!直径和年龄 最新的研究认为宇宙的直径可920亿光年,甚至更大。[28] 目前可观测的宇宙年龄大约为138.2亿年。[29] 形状 宇宙微波背景的温度一端高,暗示呈弯曲状 宇宙微波背景的温度一端高,暗示呈弯曲状 [30] 目前的宇宙理论认为宇宙可能是类似马鞍状的负弯曲形状,该理论源于宇宙大爆炸理论,整个宇宙的外形如同一个吹起的气球,我们则生活在宇宙的表面。[31] 同时,科学家也认为宇宙是平坦的,根据美国宇航局的调查,宇宙可能是平坦的,2013年的调查发现如果宇宙是平坦的,那么误差只有0.4%。[32] 斯蒂芬·霍金表示,我们宇宙的形状可能是一种难以置信的几何图形,更接近于超现实主义的艺术,如同荷兰艺术家摩里茨·科奈里斯·埃舍尔创 银河系 银河系 [33] 作的图形一样。霍金的想法以弦理论为依据,而该理论目前仍然还处于假设之中,并未被验证。如果用语言来形容宇宙的形状,应该是整体呈现多重镶嵌模式,具有无限重复出现的扭曲面,曲面间环环相扣,如同科奈里斯·埃舍尔创作的圆形极限IV图案,也与美国工程师P.H. Smith创作的史密斯圆图类似,体现出双曲空间的概念,是一种非欧几何的空间形态。[34] 层次结构 当代天文学研究成果表明,宇宙是有层次结构的、 即将发生碰撞的两个星系NGC 470和NGC 474 即将发生碰撞的两个星系NGC 470和NGC 474 [35] 不断膨胀、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。行星、小行星、彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳系外也存在其他行星系统。约2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约2.6万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。目前观测到1000亿个星系,科学家估计宇宙中至少有2万亿个星系。星系聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。椭圆星系Hercules A中心超大黑洞引发的喷流 椭圆星系Hercules A中心超大黑洞引发的喷流 [36] 若干星系团集聚在一起构成的更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。星系分类 根据可反映星系发展状态的序列号对星系进行了分类,可以粗略地将星系划分出椭圆星系、透镜星系、漩涡星系、棒旋星系和不规则星系等五种。[37] 太阳系天体 太阳质量占太阳系总质量的99.86%,它以自己强大的引力将 NASA公布的太阳风暴的照片 NASA公布的太阳风暴的照片 [38] 太阳系里的所有天体牢牢地吸引在它的周围,使它们不离不散、井然有序地绕自己旋转。同时,太阳又作为一颗普通恒星,带领它的成员,万古不息地绕银河系的中心运动。[39]  太阳的半径为696000千米,质量为1.989×10^30kg,中心温度约15000000 ℃,。[40]  如果一个人站在太阳表面,那么他的体重将会是在地球上的20倍。[41]  现代星云假说根据观测资料和理论计算,提出:太阳系原始星云是巨大的星际云瓦解的一个小云,一开始就在自转,并在自身引力作用下收缩,中心部分形成太阳,外部演化成星云盘,星云盘以后形成行星。目前,现代星云说又存在不同学派,这些学派之间还存在着许多差别,有待进一步研究和证实。[42] 金星是离太阳的第二颗行星,夜空中亮度仅次于月球。[43]  金星上没有水,大气中严重缺氧,二氧化碳占97%以上,空气中有一层厚达20千米至30千米的浓硫酸云,地面温度从不低于400℃,是个名副其实的炼狱般世界。金星地面的大气压强为地球的90倍,相当于地球海洋中900米深度时的压强。金星大气主要由二氧化碳等温室气体组成,失控的温室效应,是导致金星极端气候的主要原因。由于金星没有内禀磁层保护,诱发磁层中磁场重联释放的巨大能量,使得金星大气被加热后加速逃逸。科学界认为,金星上大气的逃逸,是造成金星上缺水而被富含二氧化碳的稠密大气所笼罩,从而导致严重的温室效应的原因。[44] 木星是离太阳第五颗行星,而且是最大的一颗,比所有其他的行星 木星及其卫星欧罗巴(木卫二) 木星及其卫星欧罗巴(木卫二) [45] 的合质量大2倍(地球的318倍),直径142987km。它是气态行星没有实体表面,由90%的氢和10%的氦(原子数之比, 75/25%的质量比)及微量的甲烷、水、氨水和石头组成。这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似。木星可能有一个石质的内核,相当于10-15个地球的质量。内核上则是大部分的行星物质集结地,以液态氢的形式存在。液态金属氢由离子化的质子与电子组成(类似于太阳的内部,不过温度低多了)。木星共有67颗木卫。按距离木星中心由近及远的次序为:木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、木卫十三、木卫六、木卫十、木卫七、木卫十二、木卫十一、木卫八和木卫九。[46] 水星是最接近太阳的行星。水星的半径约为2440公里,在八大行星中是最小的。水星昼夜温差极大,白天摄氏 430 度,晚上约可达零下170 度,是太阳系八大行星中温差最大的一个行星。[47]  水星的外大气层非常稀薄,是由水星表面和太阳风中的原子和离子构成。[48]  科学家确认水星表面含有丰富的碳,认为碳是水星表面呈黑色的原因,水星表面的岩石是由低重量百分比的石墨碳构成。[49] 好奇号火星探测器在火星表面采集样本 好奇号火星探测器在火星表面采集样本 [50] 火星是地球的近邻,是太阳系由内往外数第四颗行星。直径6794km,体积为地球的15%,质量为地球的11%。火星表面是一个荒凉的世界,空气中二氧化碳占了95%。火星大气十分稀薄,密度还不到地球大气的1%,因而根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低,很少超过0℃,在夜晚,最低温度则可达到-123℃。火星被称为红色的行星,这是因为它表面布满了氧化物,因而呈现出铁锈红色。其表面的大部分地区都是含有大量的红色氧化物的大沙漠,还有赭色的砾石地和凝固的熔岩流。火星上常常有猛烈的大风,大风扬起沙尘能形成可以覆盖火星全球的特大型沙尘暴。每次沙尘暴可持续数个星期。火星两极的冰冠和火星大气中含有水份。从火星表面获得的探测数据证明,在远古时期,火星曾经有过液态的水,而且水量特别大。[51] 土星是离太阳第六颗行星,直径120536㎞,体积仅次于木星。主要由氢组成,还有少量的氦与微量元素,内部的核心包括岩石和冰,外围由数层金属氢和气体包裹着。地球距离土星13亿公里。土星的引力比地球强2.5倍,能够牵引太阳系内其它行星,使地球处于一个椭圆轨道中运行,并且与太阳保持适当距离,适宜生命繁衍。当土星轨道倾斜20度将使地球轨道比金星轨道更接近太阳,同时,这将导致火星完全离开太阳系。[52]  土星是已知唯一密度小于水的行星,假如能够将土星放入一个巨大的浴池之中,它将可以漂浮起来。土星有一个巨大的磁气圈和一个狂风肆虐的大气层,赤道附近的风速可达1800千米/时。在环绕土星运行的31颗卫星中间,土卫六是最大的一颗,比水星和月球还大,也是太阳系中唯一拥有浓厚大气层的卫星。[53] 天王星是离太阳第七颗行星,51118km。体积约为地球的65倍,在九大行星中仅次于木星和土星。天王星的大气层中83%是氢,15%为氦,2%为甲烷以及少量的乙炔和碳氢化合物。上层大气层的甲烷吸收红光,使天王星呈现蓝绿色。大气在固定纬度集结成云层,类似于木星和土星在纬线上鲜艳的条状色带。天王星云层的平均温度为零下193摄氏度。质量为8.6810±13×10²⁵kg,相当于地球质量的14.63倍。密度较小,只有1.24克/立方厘米,为海王星密度值的74.7%。[54] 恒星 恒星 海王星是离太阳的第八颗行星,直径49532千米。海王星绕太阳运转的轨道半径为45亿千米,公转一周需要165年。海王星的直径和天王星类似,质量比天王星略大一些。海王星和天王星的主要大气成分都是氢和氦,内部结构也极为相近,所以说海王星与天王星是一对孪生兄弟。[55]  海王星有太阳系最强烈的风,测量到的时速高达2100公里。海王星云顶的温度是-218 °C,是太阳系最冷的地区之一。海王星核心的温度约为7000 °C,可以和太阳的表面比较。海王星在1846年9月23日被发现,是唯一利用数学预测而非有计划的观测发现的行星。[56] 冥王星,位于海王星以外的柯伊伯带内侧,是柯伊伯带中已知的最大天体。[57]  直径约为2370±20km,是地球直径的18.5%。[58] 2006年8月24日,国际天文学联合会大会24日投票决定,不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星,而将其列入矮行星。大会通过的决议规定,行星指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体。在太阳系传统的九大行星中,只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合这些要求。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交,不符合新的行星定义,因此被自动降级为矮行星。[59]  冥王星的表面温度大概在-238到-228℃之间。冥王星的成份由70%岩石和30%冰水混合而成的。地表上光亮的部分可能覆盖着一些固体氮以及少量 卫星拍月球经过地球,可见清晰月球背面 卫星拍月球经过地球,可见清晰月球背面 [60] 的固体甲烷和一氧化碳,冥王星表面的黑暗部分可能是一些基本的有机物质或是由宇宙射线引发的光化学反应。冥王星的大气层主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷组成。大气极其稀薄,地面压强只有少量微帕。[61] 地球是离太阳第三颗行星,是我们人类的家乡,尽管地球是太阳系中一颗普通的行星,但它在许多方面都是独一无二的。比如,它是太阳系中唯一一颗面积大部分被水覆盖的行星,也是目前所知唯一一颗有生命存在的星球。质量M=5.9742 ×10^24 公斤,表面温度:t = - 30 ~ +45。[62]  英国科研人员在《天体生物学》杂志上报告说,如果没有小行星撞击等可能剧烈改变环境的事件发生,地球适宜人类居住的时间还剩约17.5亿年,不过人为造成的气候变化可能缩短这一时间。[63] 彗星是由灰尘和冰块组成的太阳系中的一类小天体,绕日运动。[64]  科学家使用探测器对彗星的化学遗留物进行分析,发现其主要成份为氨、甲烷、硫化氢、氰化氢和甲醛。科学家得出结论称,彗星的气味闻起来像是臭鸡蛋、马尿、酒精和苦杏仁的气味综合。[65-66] 67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星 67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星 [67] 在太阳系的周围还包裹着一个庞大的奥尔特云。星云内分布着不计其数的冰块、雪团和碎石。其中的某些会受太阳引力影响飞入内太阳系,这就是彗星。这些冰块、雪团和碎石进入太阳系内部,其表面因受太阳风的吹拂而开始挥发。所以彗星都拖着一条长长的尾巴,而且越靠近太阳尾巴越长、越明显。太阳系内的星际空间并不是真空的,而是充满了各种粒子、射线、气体和尘埃。[68] 柯伊伯带,是一种理论推测认为短周期彗星是来自离太阳50—500天文单位的一个环带,位于太阳系的尽头。柯伊伯带是冰质残片组成的巨环,位于海王星轨道之外,环绕着太阳系的外边缘。[69] 物质多样性 红巨星,当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段,步入老年期时,它将首先变为一颗红巨星。称它为巨星,是突出它的体积巨大。在巨星阶段,恒星的体积将膨胀到十亿倍之多。称它为红巨星,是因为在这恒星迅速膨胀的同时,它的外表面离中心越来越远,所以温度将随之而降低,发出的光也就越来越偏红。不过,虽然温度降低了一些,可红巨星的体积是如此之大,它的光度也变得很大,极为明亮。红巨星一旦形成,就朝恒星的下一阶段白矮星进发。[70] 白矮星,是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。哈勃望远镜观测到白矮星死亡过程 哈勃望远镜观测到白矮星死亡过程 [71] 白矮星是一种很特殊的天体,它的体积小、亮度低,但质量大、密度极高。白矮星是中低质量的恒星的演化路线的终点。在红巨星阶段的末期,恒星的中心会因为温度、压力不足或者核聚变达到铁阶段而停止产生能量。恒星外壳的重力会压缩恒星产生一个高密度的天体。一个典型的稳定独立白矮星具有大约半个太阳质量,比地球略大。这种密度仅次于中子星和夸克星。如果白矮星的质量超过1.4倍太阳质量,那么原子核之间的电荷斥力不足以对抗重力,电子会被压入原子核而形成中子星。原子是由原子核和电子组成的,原子的质量绝大部分集中在原子核上,在巨大的压力之下,电子将脱离原子核,成自由电子。这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙,从而使单位空间内包含的物质也将大大增多,密度大大提高了。形象地说,这时原子核是沉浸于电子中,常称之为简并态。[72]  大多数的恒星内核通过氢核聚变进行燃烧,将质量转变为能量,并产生光和热量,当恒星内部氢燃料完成消耗完后就开始进行氦融合反应,并形成更重的碳和氧,这一过程对于类似太阳这样的恒星而言,就显得较为短暂,并形成碳氧组成的白矮星,如果其质量大于1.4倍太阳质量,就会发生Ia型超新星爆发。[73] 类星体,20世纪60年代以来,天文学家还找到一种在银河系以外像恒星一样表现为一个光点的天体,但实际上它的光度和质量又和星系一样,我们叫它类星体,现在已发现了数千个这种天体。[74] 超新星,是恒星演化过程中的一个阶段。超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。一般认为质量小于9倍太阳质量左右的恒星,在经历引力坍缩的过程后是无法形成超新星的。[75]  在大质量恒星演化到晚期,内部不能产生新的能量,巨大的引力将整个星体迅速向中心坍缩,将中心物质都压成中子状态,形成中子星,而外层下坍的物质遇到这坚硬的中子核反弹引起爆炸。这就成为超新星爆发,质量更大时,中心更可形成黑洞。[76]  在超新星爆发的过程中所释放的能量,需要我们的太阳燃烧900亿年才能与之相当。[77]  超新星研究有着关乎人类自身命运的深层意义。如果一颗超新星爆发的位置非常接近地球,目前国际天文学界普遍认为此距离在100光年以内,它就能够对地球的生物圈产生明显的影响,这样的超新星被称为近地超新星。有研究认为,在地球历史上的奥陶纪大灭绝,就是一颗近地超新星引起的,这次灭绝导致当时地球近60%的海洋生物消失。[78]通常认为完整的日心说宇宙模型是由波兰天文学家哥白尼在1543年发表的《天体运行论》中提出的,实际上在西方公元前300多年的阿里斯塔克和赫拉克里特就已经提到过太阳是宇宙的中心,地球围绕太阳运动。坚实的大地是运动的这一点在古代是令人非常难以接受的,古代人缺乏足够的宇宙观测数据,以及怀着以人为本的观念,使他们误认为地球就是宇宙的中心。并且托勒密的地心说体系可以很好的和当时的观测数据相吻合,因此地心说被大众广泛接受并被当时的教廷认为是神圣不可侵犯的真理的一部分。所以在《天体运行论》出版以后的半个多世纪里,日心说仍然很少受到人们的关注,支持者更是非常稀少。这其中最为著名的支持者就是乔尔丹诺·布鲁诺了。布鲁诺一生始终与异端联系在一起,并为此颠沛流离,最终还被宗教裁判所烧死在鲜花广场上。他支持哥白尼日心说,发展了宇宙无限说,这些在他所处的时代中,都使其成为了风口浪尖上的人物,因而,他常常被人们看作是近代科学兴起的先驱者、是捍卫科学真理并为此献身的殉道士。有另一种说法认为,近代以来关于罗马梵蒂冈的地心说和哥白尼的日心说的斗争是被严重夸大的。布鲁诺1600年遭受火刑的原因,并非因为他支持日心说,而是因为他的泛神论、多神论等令宗教恼火的宗教思想。然而不论如何,布鲁诺确实对日心说的传播发展起到了推动作用。事实上,直到1609年伽利略使用天文望远镜发现了一些不利于旧有的亚里士多德宇宙论和托勒密体系从而反过来可以支持日心说的新的天文现象后,日心说才开始引起人们的关注。这些天文现象主要是指:月球坑坑洼洼并非像古希腊人想象的那般完美,太阳存在黑子(从而天界或 月上界并非不变),木卫体系的发现直接说明了地球不是唯一中心,金星完整相变的发现也暴露了托勒密体系的错误。然而,由于哥白尼的日心说所得的数据和托勒密体系的数据都不能与第谷的观测相吻合,因此日心说此时仍不具优势。直至开普勒以椭圆轨道取代圆形轨道修正了日心说之后,日心说在于地心说的竞争中才取得了真正的胜利。观点 哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写题为《短论》的论文。他规定地球有三种运动:一种是绕地轴的周日自转运动 ;一种是环绕太阳的周年运动;一种是用以使得被认为镶嵌在天球上的地球在绕日公转过程中能够保持地轴的指向不变的地轴回转运动。哥白尼在他的《天体运行论》一书中认为天体运动必须满足以下七点:不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心;地球只是月球轨道的中心,并不是宇宙的中心;所有天体都绕太阳运转,宇宙的中心在太阳附近;地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的;在天空中看到的任何运动,都是地球运动引起的;日心说 日心说 人们看到的行星向前和向后运动,是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象;哥白尼用以支持他的学说的论据,主要属于数学性质。他认为一个科学学说是从某些假说引申出来的一组观念。他认为真正的假说或者定理必须能够做到下面两件事情:它们必须能够说明天体所观测到的运动。它们必须不能违背毕达哥拉斯关于天体运动是圆周的和均匀的论断。当时有许多反对的观点,但是哥白尼用当时的知识进行了反驳。反对理由:如果地球在转动,空气就会落在后面,而形成一股持久的东风。哥白尼答复:空气含有土微粒,和土地是同一性质,因此逼得空气要跟着地球转动。空气转动时没有阻力是因为空气和不断转动的地球是连接着的。反对理由:一块石子向上抛去,就会被地球的转动抛在后面,而落在抛掷点的西面。哥白尼答复:由于受到本身重量压力的物体主要属于泥土性质,所以各个部分毫无疑问和它们的整体保持同样的性质。反对理由:如果地球转动,它就会因离心力的作用变得土崩瓦解。如果地球不转动,那么像恒星那些更庞大的星球就必须以极大的速度转动,这一来恒星就很容易被离心力拉得粉碎。哥白尼答复:离心力只在非天然的人为运动中找得到,而在天然的运动中,如地球和天体的运动中,则是找不到的。[2] 地心说 地心说 地心说 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯(提出同心球模型)提出,后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。托勒密认为,地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外,依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星,在各自的圆轨道上绕地球运转。其中,行星的运动要比太阳、月球复杂些:行星在本轮上运动,而本轮又沿均轮绕地运行。在太阳、月球行星之外,是镶嵌着所有恒星的天球——恒星天。再外面,是推动天体运动的原动天。地心说是世界上第一个行星体系模型。尽管它把地球当作宇宙中心是错误的,然而它的历史功绩不应抹杀。地心说承认地球是球形的,并把行星从恒星中区别出来,着眼于探索和揭示行星的运动规律,这标志着人类对宇宙认识的一大进步。地心说最重要的成就是运用数学计算行星的运行,托勒密还第一次提出运行轨道的概念,设计出了一个本轮均轮模型。按照这个模型,人们能够对行星的运动进行定量计算,推测行星所在的位置,这是一个了不起的创造。在一定时期里,依据这个模型可以在一定程度上正确地预测天象,因而在生产实践中也起过一定的作用。地心说中的本轮均轮模型,毕竟是托勒密根据有限的观察资料拼凑出来的,他是通过人为地规定本轮、均轮的大小及行星运行速度,才使这个模型和实测结果取得一致。但是,到了中世纪后期,随着观察仪器的不断改进,行星位置和运动的测量越来越精确,观测到的行星实际位置同这个模型的计算结果的偏差,就逐渐显露出来了。但是,信奉地心说的人们并没有认识到这是由于地心说本身的错误造成的,却用增加本轮的办法来补救地心说。当初这种办法还能勉强应付,后来小本轮增加到80多个,但仍不能满意地计算出行星的准确位置。这不能不使人怀疑地心说的正确性了。到了16世纪,哥白尼在持日心地动观的古希腊先辈和同时代学者的基础上,终于创立了日心说。从此,地心说便逐渐被淘汰了。简单的说,地心说就是以地球为宇宙的中心,日心说是以太阳为宇宙的中心。创立编辑 哥白尼提出 1499年,哥白尼毕业于意大利的博洛尼亚大学,任天主教教士。他回到波兰跟叔父一起工作。其叔父,瓦茨 日心说 日心说 恩罗德,是费琅堡天主教大教堂的主教。哥白尼当时住在教堂的顶楼,因此可以长期进行天文观测。那个时候,人们相信的是1500多年前希腊科学家托勒密创立的宇宙模式。托勒密认为地球是宇宙的中心且静止不动,日、月、行星和恒星均围绕地球运动,而恒星远离地球,位于太空这个巨型球体之外。然而,经仔细观测,科学家们发现行星运行规律与托勒密的宇宙模式不吻合。一些科学家修正了托勒密的宇宙轨道学说,在原有的轨道(或称小天体轨道)上又增加了更多的天体运行轨道。这一模式称每颗行星都沿着一个小轨道作圆周运行,而小轨道又沿着该行星的大轨道绕地球作圆周运动。几百年之后,这一模式的漏洞越来越明显。科学家们又在这个模式上增加了许多轨道,行星就这样沿着一道又一道的轨道作圆周运动。哥白尼想用现代(16世纪的)技术来改进托勒密的测量结果,以期取消一些小轨道。在长达近20年的时间里,哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置,但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别。哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样的。基于这种设想,哥白尼萌发了一个念头:假如地球在运行中,那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢?这一设想在他脑海里变得清晰起来了。一年里,哥白尼在不同的时间、不同的距离从地球上观察行星,每一个行星的情况都不相同,这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心。经过20年的观测,哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显。这意味着地球和太阳的距离始终没有改变。如果地球不是宇宙的中心,那么宇宙的中心就是太阳。他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置,那么地球就该绕着太阳运行。这样他就可以取消所有的小圆轨道模式,直接让所有的已知行星围绕太阳作圆周运动。然而,人们是否能接受哥白尼提出的新的宇宙模式呢?全世界的人——尤其是权力极大的天主教会是否相信太阳是宇宙中心这一说法呢?由于害怕教会的惩罚,哥白尼在世时不敢公开他的发现。1543年,这一发现才公诸天下。即使在那个时候,哥白尼的发现还不断受到教会、大学等机构与天文学家的蔑视和嘲笑。终于,在60年后,约翰尼斯·开普勒和伽利略·伽利雷证明了哥白尼是正确的。[3] 阿里斯塔克斯提倡 阿里斯塔克斯(Aristarchus, 约公元前 310年- 约公元前230年),是人类历史上有记载的首位提倡日心说的天文学者,是古希腊时期、也是人类历史上有记载的最伟大的天文学家,数学家。他生于古希腊萨摩斯岛。他将太阳而不是地球放置在整个已知宇宙的中心,他是人类歴史上有记载的最早期的日心说的提倡者之一。但是在当时的古希腊、他的宇宙观和杰出的智慧并未能被当时的人们所理解,并被亚里士多德和托勒密的才华之光芒所掩盖,直到16世纪(约1760年以后),哥白尼才很好地发展和完善了阿里斯塔克斯的宇宙观和理论。古希腊天文学晚期最著名的是亚历山大学派,阿里斯塔克斯是这一学派早期的代表人物。他的大部分著作至今已失传,流传至今的唯一著作,就是关于太阳和月球的体积以及到地球的距离的论著,但是,通过其他人的引证,可以知道他还写了另一本书,在书中他发展了一个变通的日心说的模型。在该文中,他叙述了从日食、月食中月球和地球的阴影比例大小,推测出太阳实际上比地球大得多、月球比地球小。又由月球在上弦和下弦间的夹角,推测出太阳距离地球是月球距离地球的十倍。阿里斯塔克斯认为太阳,月球和地球在每个月的首个或最后的四分之一时期内,构成了一个近似的直角三角形。他估计最大角约为87°。尽管他应用的几何理论没有错,但由于观测数据有偏差,他得出了日地距离是月地距离的20倍的结论。事实上,前者是后者的390倍。阿里斯塔克斯指出,月球和太阳有几乎相同的视角,因此他们的直径与他们到地球的距离是成正比的。这符合逻辑。阿里斯塔克斯指出了太阳明显大于地球,恰恰可以用来证明日心说模型。阿里斯塔克斯观察到月球穿过地球的阴影需要一个恒星月的时间。因此他估计到地球的直径是月球的三倍。根据埃拉托色尼所计算的42000公里的地球周长,他认为月球的周长应为14000公里。事实上,月球的周长约为10916公里。阿里斯塔克斯还认为一个大的东西不应该绕小的东西转动,于是他提出了日心地动说(可惜未被当代人接受)。他认为地球一方面每天自西向东转一周,导致天体的东升西落景象。另一方面它又在一年中绕太阳公转一周,水、金、火、木、土等行星也是一样绕着太阳公转。他还认为与地球绕日公转的轨道直径相比,恒星几乎在无限远处。因此无法看到由于地球公转而造成的恒星视差现象。关于阿里斯塔克斯的日心说 阿里斯塔克斯提出日心论的论文已经遗失。我们之所以知道它的存在,是因为一些后代学者曾经提起,其中最著名的是阿基米德与普鲁塔克(Plutarch)。阿基米德指出阿里斯塔克斯日心宇宙模型的重点为:* 太阳与固定的恒星不会运动。* 地球绕太阳运行。* 地球的轨道为圆形。* 太阳位于该圆的中心。* 固定的恒星距离太阳与地球极为遥远。罗马历史学家普鲁塔克在两个世纪之后,于论述中提供了更多的细节。他告诉我们,阿里斯塔克斯认为是由于地球每日一周地旋转,给予我们天空绕地球转动的印象。因此,阿里斯塔克显然了解地球是球体,而天空看起来像在旋转,其实是地球每日的旋转所造成的。这或许可以解释为什么一般会认为他是新型天文仪器skaphe的发明者,skaphe是一种碗状日晷,与源自巴比伦人的平面日晷(gnomons)不同,skaphe可正确地追踪太阳在天空中移动的路径。普鲁塔克也告诉我们,阿里斯塔克教导地球沿着太阳圆周运行的观念,此即为太阳黄道(ecliptic)的观念。大多数学者认为,阿里斯塔克斯在把地球视为行星后,也将其他行星放到环绕太阳运行的轨道上。阿里斯塔克斯知道他的模型将大幅增加宇宙的大小。若地球并未移动,那恒星就可能落在太阳、月球与行星之外。但若地球沿巨大的圆周绕太阳移动,它有时会比较靠近某些恒星,有时又会离它们较远。除非恒星距离地球极远,否则在地球靠近或远离恒星群时,它们看起来应该会扩大或缩小。但是由于并未发生这种现象,因此地球必然是在极大的宇宙中不断运动。不幸的是,阿里斯塔克斯的宇宙观和理论,当时远远走在时代的前面,因而得不到一般公众的承认,克雷安德斯竟要求希腊人控告阿里斯塔克斯的渎神之罪。之后阿里斯塔克斯的思想学说就像珍贵的戒指被扔入大海般消失无踪。直到哥白尼的出现。伽利略的论证 伽利略是通过数学逻辑相信哥白尼。这一点与布鲁诺没有区别。同时,伽利略发明了天文望远镜,一定程度证明了哥白尼的正确。但是,在罗马宗教事务所组织的学术讨论中,伽利略没有战胜自己的对手,导致了最后的悲剧:当时地球绕太阳和太阳绕地球都有科学证据,而伽利略学说的破绽之一,是科学家探测不到斗转星移(Stellar Parallax)的现象。什么是斗转星移呢?这名堂十分吓人,其实意思很简单。如图一显示,假设星星 A 和星星 B 悬浮在太空中,我在地球表面之观察点 1 仰望星星 A 和星星 B 时,它们的距离好像十分接近,如果地球自转,即使我站在原地不动,我将会随着地球移动而去了观察点 2 ,由观察点 2 看同样两颗星星,它们的相对位置便会改变,由角度 Y 比角度 X 大就可以知道。换言之,如果发现有斗转星移的现象,那么地球转动就可以成立;假若没有斗转星移,地球应该是在固定地方。十六世纪时天文学家泰高.巴希(Tycho Brahe)以当时最精密的仪器,去探测是否有斗转星移,可是看来群星的相对位置和距离好像没有改变,因此地球转动之说不被接纳。但是,伽利略指导数学原则的价值。他始终相信日心说。意义编辑 地心说的错误 哥白尼的日心说发表之前,地心说在中世纪的欧洲一直居于统治地位。自古以来,人类就对宇宙的结构不断地进行着思考,早在古希腊时代就有哲学家提出了地球在运动的主张,只是当时缺乏依据,因此没有得到人们的认可。在古代欧洲,亚里士多德和托勒密主张地心说,认为地球是静止不动的,其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转。这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好互相吻合,处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说,把地心说和上帝创造世界融为一体,用来愚弄人们,维护自己的统治。因而地心学说被教会奉为和《圣经》一样的经典,长期居于统治地位。随着事物的不断发展,天文观测的精确度渐渐提高,人们逐渐发现了地心学说的破绽。到文艺复兴运动时期,人们发现托勒密所提出的均轮和本轮的数目竟多达八十个左右,这显然是不合理、不科学的。人们期待着能有一种科学的天体系统取代地心说。在这种历史背景下,哥白尼的地动学说应运而生了。约在1515年前,哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写了篇题为《浅说》的论文,他认为天体运动必须满足以下七点:不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心;地球只是引力中心和月球轨道的中心,并不是宇宙的中心;所有天体都绕太阳运转,宇宙的中心在太阳附近;地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的;在天空中看到的任何运动,都是地球运动引起的,在空中看到的太阳运动的一切现象,都不是它本身运动产生的,而是地球运动引起的,地球同时进行着几种运动;人们看到的行星向前和向后运动, 日心说 日心说 是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象了。此外,哥白尼还描述了太阳、月球、三颗外行星(土星、木星和火星)和两颗内行星(金星、水星)的视运动。书中,哥白尼批判了托勒密的理论,科学地阐明了天体运行的现象,推翻了长期以来居于统治地位的地心说,并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切的谬论,从而实现了天文学中的根本变革。他正确地论述了地球绕其轴心运转、月亮绕地球运转、地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆,这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注,驱使一些其他天文学家对行星运动作更为准确的观察,其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿·勃莱荷,开普勒就是根据泰寿积累的观察资料,最终推导出了星体运行的正确规律。这是一个前所未闻的开创新纪元的学说,对于千百年来学界奉为定论的托勒密地球中心说无疑是当头一棒。虽然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早1700多年,但是事实上哥白尼得到了这一盛誉。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想,并没有加以详细的讨论,因而他的学说在科学上毫无用处。哥白尼逐个解决了猜想中的数学问题后,就把它变成了有用的科学学说──一种可以用来做预测的学说,通过对天体观察结果的检验并与地球是宇宙中心的旧学说的比较,你就会发现它的重大意义。显然哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命,它使人们的整个世界观都发生了重大变化。但是在估价哥白尼的影响时,我们还应该注意到,天文学的应用范围不如物理学、化学和生物学那样广泛。从理论上来讲,人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通,也会造出电视机、汽车和现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想象的。仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。哥白尼的日心宇宙体系既然是时代的产物,它就不能不受到时代的限制。反对神学的不彻底性,同时表现在哥白尼的某些观点上,他的体系是存在缺陷的。哥白尼所指的宇宙是局限在一个小的范围内的,具体来说,他的宇宙结构就是今天我们所熟知的太阳系,即以太阳为中心的天体系统。宇宙既然有它的中心,就必须有它的边界,哥白尼虽然否定了托勒玫的九重天,但他却保留了一层恒星天,尽管他回避了宇宙是否有限这个问题,但实际上他是相信恒星天球是宇宙的外壳,他仍然相信天体只能按照所谓完美的圆形轨道运动,所以哥白尼的宇宙体系,仍然包含着不动的中心天体。但是作为近代自然科学的奠基人,哥白尼的历史功绩是伟大的。确认地球不是宇宙的中心,而是行星之一,从而掀起了一场天文学上根本性的革命,是人类探求客观真理道路上的里程碑。哥白尼的伟大成就,不仅铺平了通向近代天文学的道路,而且开创了整个自然界科学向前迈进的新时代。从哥白尼时代起,脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞跃的发展。哥白尼的科学成就,是他所处时代的产物,又转过来推动了时代的发展。顺应时代变化 十五、六世纪的欧洲,正是从封建社会向资本主义社会转变的关键时期,在这一二百年间,社会发生了巨大的变化。14世纪以前的欧洲,到处是四分五裂的小城邦。后来,随着城市工商业的兴起,特别是采矿和冶金业的发展,涌现了许多新兴的大城市,小城邦有了联合起来组成国家的趋势。到 15世纪末叶,在许多国家里都出现了基本上是中央集权的君主政体。当时的波兰不仅有像克拉科夫、波兹南这样的大城市,也有许多手工业兴盛的城市。1526年归并于波兰的华沙已成为一个重要的商业、政治、文化和地理的中心,在16世纪末成了波兰国家的首都。与这种政治经济变革相适应,文化、科学上也开始有所反映。当时,欧洲是政教合一,罗马教廷控制了许多国家,圣经被宣布为至高无上的真理,凡是违背圣经的学说,都被斥为异端邪说,凡是反对神权统治的人,都被处以火刑。新兴的资产阶级为自己的生存和发展,掀起了一场反对封建制度和教会迷信思想的斗争,出现了人文主义的思潮。他们使用的战斗武器,就是未被神学染污的古希腊的哲学、科学和文艺。这就是震撼欧洲的文艺复兴运动。文艺复兴首先发生于意大利,很快就扩大到波兰及欧洲其他国家。与此同时,商业的活跃也促进了对外贸易的发展。在黄金这个符咒的驱使下,许多欧洲冒险者远航非洲、印度及整个远东地区。远洋航行需要丰富的天文和地理知识,从实际中积累起来的观测资料,使人们感到当时流行的地静天动的宇宙学说值得怀疑,这就要求人们进一步去探索宇宙的秘密,从而推进了天文学和地理学的发展。1492年,意大利著名的航海家哥伦布发现新大陆,麦哲伦和他的同伴绕地球一周,证明地球是圆形的,使人们开始真正认识地球。[4] 对他国的影响 在教会严密控制下的中世纪,也发生过轰轰烈烈的宗教革命。因为天主教的很多教义不符合圣经的教诲,而加入了太多教皇的个人意志以及各类神学家的自身成果,所以很多信徒开始质疑天主教的教义和组织,发起回归圣经的行动来。捷克的爱国主义者、布拉格大学校长扬·胡斯(1369~1415年)在君士坦丁堡的宗教会议上公开谴责德意志封建主与天主教会对捷克的压迫和剥削。他虽然被反动教会处以火刑,但他的革命活动在社会上引起了强烈的反应。捷克农民在胡斯党人的旗帜下举行起义,这次运动也波及波兰。1517年,在德国,马丁·路德(1483~1546年)反对教会贩卖赎罪符,与罗马教皇公开决裂。1521年,路德又在沃尔姆国会上揭露罗马教廷的罪恶,并提出建立基督教新教的主张。新教的教义得到许多国家的支持,波兰也深受影。

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