天文觀測的第一本書

推薦文一

　　天文學是一門以觀測為基礎的科學，仰望穹蒼日月星辰的變化，藉由觀測記錄的歸納整理，了解浩瀚宇宙的奧秘，古以觀天象授四時，為農耕、曆法的依據，現今以先進的儀器觀測星空，探討宇宙生命的起源，了解大自然的真相，由畏天、敬天到知天，因此天文觀測是揭開宇宙神秘面紗的必要手段，值得深入研究學習。

　　天文觀測的第一本書，以星空饗宴之旅的方式，引領讀者從基本常識進入觀測之門，從大家最感興趣的西洋星座和中國星官切入；觀察到斗轉星移、日出、月落的規律性，體會出天地人的密切關係；觀測太陽得知太陽是一顆恆星，帶給地球光和熱，是萬事萬物的生命泉源。因為天文觀測的重要工具─望遠鏡的發明，由眼睛觀察天象變化躍升成應用工具觀測星體的結構，利用攝影技術將星團、星雲和星系的美艷形態留存記錄，是星空之旅的一大饗宴。

　　天文觀測初步是認識夜空中的星星，而必備的傳統教具是星座盤，如今拜電腦和網路之賜，本書特別介紹隨手可得的數位電子星座盤─星象館軟體，著名的有Stellarium和Google sky，軟體執行後就像把天空搬到電腦螢幕上，可模擬任何時代、時間、地點的星空，書中並提到古文或詩經所述的天文現象是否合理，推知古代文人雅士，在天文觀測上的功夫和正確性，或許是作者─「傅老」對古文的另一種賞析。

　　天文觀測首重記錄，無垠的星空未知的星體何其多，將觀測到的景象立即記錄起來，比對以前的資料，可能會發現新的星體，就有機會留名天上，但必先有先進的觀測工具和記錄方法才能成功，本書雖然是天文觀測的第一本書，在記錄方法上著墨很多，譬如變星如何觀測和介紹電子式數位相機、攝錄機等，如果想成為出色的天文觀測者，或「上通天文、下知地理」的博學之士，此書是天文觀測者必讀的第一本書。

臺北市天文館館長　邱國光

序

一本教人意猶未盡的天文入門書

　　在我們人類研究的眾多學問中，大概很少像天文學有如此多樣性的面貌。天文其實離你很「近」，在你身邊發生的日夜的更替、四季的循環、氣候的變化、與潮汐的漲落，都與太陽、月球與地球相對的位置與運動有直接相關。天文當然也可以很「遠」，以現代望遠鏡的技術，人類已經可以偵測到百億年前發出的星光，去觀測一百多億年前宇宙剛生成時的現象。

　　天文可以很「古老」，從穴居人的壁畫中就已經發現他們對天象產生了好奇，所有的古老文明都有對天文現象的研究與闡釋，因而定出曆法，以調節生活的作息與農作物的種植，甚至某些建築物的尺寸也與天文上的數字產生神祕的連結。天文也可以很「現代」，人類的觀測已由早年的可見光波段，進展到全波段的觀測，未來重力波與微中子也將成為我們探索宇宙的工具。觀測地點也從地面拓展至太空，甚至發射太空船，登陸或圍繞我們太陽系的行星、衛星、小行星與彗星，作近距離之觀測或採樣。

　　天文可以很「浪漫」，在古老文明留下的文化遺產中，處處可發現古人將天文現象放入神話故事與詩詞歌賦中，或歌頌愛情，或抒發感情，或影射人世間之糾葛，直至今日，天文現象仍是藝文創作的重要元素之一，為我們人類之精神生活添加了生動的色彩。而天文也可以很「理性」，要充分了解並研究天文現象，必須具備深厚的物理與數學基礎，而近年來除了天文物理外，「天文化學」與「天文生物學」等研究主題陸續出現，代表了天文學與基礎科學的連結越來越廣。

　　天文可以很「神秘」，許多古代的文明都有利用天象占卜人事，預測禍福，進而趨吉避凶，時至今日，還是有許多人相信人出生時太陽所在的星座位置(黃道十二宮)與人的個性及運勢有關。但天文學是很「科學」的，在科學發展史上，天文學往往引領著物理學與數學的新進展，為了解釋行星的運動，進而發展出萬有引力定律與微積分，而近年來在天文學上所發現的暗物質與暗能量，或許是引爆下一階段物理大發現的導火線。

　　不管用什麼角度看待天文學，它是一門觀測的科學，天文觀測可以很「簡單」又很「便宜」，我們絕大部份的人都一副「望遠鏡」，那就是我們的雙眼，我們人類的肉眼可看到六等星，就算在光害及汙染嚴重的大城市，只要天氣晴朗，我們抬頭仰望天空，還是有機會看到金星、火星、木星及其他較明亮的星星。可是天文觀測也可以很「複雜」與「昂貴」，先進國家為了追求宇宙奧秘，不惜投資大量金錢，去研發新一代的望遠鏡，可見光望遠鏡口徑從4米、10米以至未來的30米，無線電波望遠鏡口徑更將達到500米。觀測地點從地面，到極寒苦的高原與極地，甚至於外太空。而一個望遠鏡，可以將最尖端的科技及於一身，其花費之龐大，往往不是一個國家的科學研究經費能夠負擔，未來許多大型天文望遠鏡計畫，如Atacama大型毫米及次毫米波陣列(ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, 台灣是參與計畫的國家之一)，或國際X光天文台(IXO, International X-ray Observatory)，都必須由許多先進國家共同合作，才有希望能夠完成。

　　天文學是如此奇特，它可以高高供奉在學術殿堂，也可以在家裡面「玩」，只要少少的花費，很容易就能起步。在台灣，身居於學術殿堂，又能把天文學「玩」得如此精彩的人，實在屈指可數，而傅學海教授絕對是其中的佼佼者。傅老師這本「天文觀測的第一本書」從古代天文學，到簡易的日月星辰的觀測，介紹了望遠鏡的原理後，從簡單的天文攝影，到使用靈敏度較高的電子相機(CCD Camera) 來做天文觀測，都有清楚的說明，書中對一些有趣的天體，諸如變星、彗星與小行星也有所涉獵，也介紹到了在網路上的電子星象館。最後本書提到國內外業餘天文學家的成就，這代表著業餘天文學家不僅僅是「玩」而已，它們也能對科學研究做出重大貢獻，我相信這會引起天文愛好者的極大興趣。對於天文有所喜好，但又不知從何開始的人，這是一本必看之書。如果要對本書有所挑剔的話，我想由於篇幅的限制，讓人有意猶未盡之感，因為以我對傅老師的認識，我想他「玩」天文的功力絕不只於此，我猜想許多讀者在看完本書後會與我有同一個想法，期待傅老師的「天文觀測的第二本書」及早問世。

周  翊
二○一○年一月七日
於中央大學天文所