屈原：一位被文学“耽误”的科学家

中国的航天 2020-09-11

屈原《天问》都问了哪些科学问题？

请输入

今年7月23日

我国首次火星探测任务

天问一号探测器在海南文昌一飞冲天

国人的“探火之旅”就此启程

其实在这次探测任务中

除了“绕着巡”的整体计划

各种神通广大的科学载荷之外

探测器充满文学气息的名字——“天问一号”

也着实赚足了众人的眼球

《天问》出自《楚辞》，是我国伟大的浪漫主义诗人屈原的一首长诗。

之所以会用“天问”为中国行星探测命名，是因为全诗通篇是屈原对天地、自然和人世等一切事物现象的发问与质疑，这位两千多年前的伟大诗人，身上却散发着不折不扣的科学家气质。

今天，我们不妨扒一扒《天问》中提到的那些科学问题，来看看在工整唯美的诗句中，这位被文学“耽误”的科学家都向头顶的苍穹问了些啥，他眼中的宇宙又是什么样子的？

01

问宇宙起源：盘古开天辟地？谁证明？

屈原开头的问题是关于宇宙起源的。大意是人们如何了解宇宙诞生之初的情况？天地未分，混沌无垠，是谁考定而知之的？幽明之理，难知难晓，谁能穷极其本源？天地既分，惟象无形，又何以得知它的形象？

屈原时代的宇宙起源理论比较有代表性的是盘古开地说。最早在《三五历记》中有记载：“天地混沌如鸡子，盘古生其中，万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地，盘古在其中。一日九变……垂死化身。气成风云，声为雷霆，左眼为日，右眼为月，四肢五体为四极五岳。血液为江河，筋脉为地里，肌肉为田土，发为星辰，皮肤为草木，齿骨为金石，精髓为珠玉，汗流为雨泽。身之诸虫，因风所感，化为黎甿。”

这种宇宙起源学说带有浓厚的神话色彩，究竟有什么证据谁能证明是盘古一点点变化成日月星辰、风云雷霆的？因此屈原质疑：遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？

但这种宇宙起源学说有一点跟现代天文学是一致的，就是中国古人相信宇宙不是亘古就有的，而是有明确的起源。

02

问宇宙结构：八根柱子就能“顶天立地”？

古代传说天有九重，有八根天柱支撑着天，称为天柱；地靠绳子挂着，称为地维。最开始的时候天是正的，大地是平的。后来，共工和颛顼两人为了争夺天下发生了战争。共工战败，一气之下撞倒了天柱之一不周山。于是这样西北方的天就塌了，天上的日月星辰都倾斜着运行，百川之水都流向了东南方。

对此屈原质疑：这么大的工程，是谁建造的？八根天柱位于何处？东南方为何塌陷？

在屈原的时代，大概没人能回答这种宏大的宇宙结构问题，那时的人们对“天究竟有多高”并没有明确概念，对日月星辰离地球有多远也并不清楚。直到现代天文学观测到了太阳系的结构，宇宙飞行器造访了太阳系的主要行星和卫星，也观测到了银河系、河外星系、星系团、超星系团，最终获得了宇宙的概貌——成纤维状的宇宙大尺度结构。星系就分布在这些纤维壁上，纤维之间是巨大的空洞。

然而这些纤维状的可见物质只占宇宙物质总量的5%左右。其余部分，约95%左右是不可见的暗物质、暗能量，至今天文学家仍不清楚其本质。

如今，借助更为先进的天文望远镜，科学家可以捕捉到宇宙大爆炸之初残余的微光，可以在红外、紫外、射电X射线、伽马射线等全波段进行观测，宇宙中仍然有大量的奥秘等着人们去发现。

03

问天体运行：日月星辰怎样工作？

在古老的神话故事中，太阳从东方的汤谷升起，从西方的蒙汜落下。屈原质疑：日月星辰是谁安排陈列在天上的，太阳从汤谷到蒙汜，从日出到日落，经过多少里路程？月亮（夜光即月亮）怎可死后再复活？

面对屈原的问题，现代天文学已经可以非常精确地回答：太阳系的引力维系着太阳系的行星绕其公转，太阳每天从日出到日落（其实是地球自转的反映）所经过的距离也可以计算出来，月亮的阴晴圆缺也可以精准作出预报。