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内容简介

　　作为探索之旅的《自然规律的探索之旅（第1卷）》，我选择研究这个自然界的总体面貌。比如，脚下的大地是什么；如果我们一直往一个方向走会走到哪里；天上的云是什么；星星是什么；太阳是什么；月亮是什么；它们离我们有多远：它们是怎么运动的；为什么它们有时候会突然钻到地下……这些都是人类从刚诞生时就感兴趣的问题，古代几乎所有宗教、神话、哲学都涉及这些问题，而围绕这些问题的思考和探索也是人类科学的重要起源。
　　在即将启程的《自然规律的探索之旅（第1卷）》中，我们将忘记曾经学过的所有知识，只留下生活中的经验，只允许使用普通人都能理解其制作原理的简单工具（比如尺子、量角器、绳子、钟表等。由此也排除那些制作原理不易理解的现代高科技工具，比如卫星、探测器甚至是望远镜等，但它们可以在带有科普性质的最后一章中出现），从零开始观察和探索这个世界。而需要再次强调的是，在阅读之前，你要把思维调到“未知”的背景下，从新生婴儿的角度来重新研究这个世界。

内页插图

目录

第一章 地球
§1-1 地平线的出现
§1-2 矛盾的产生
§1-3 海平线的出现
§1-4 一个看似违反常识的假设
§1-5 球的假设
§1-6 尺子测量的原理
§1-7 测量方案的获得
§1-8 尝试测量地球半径
§1-9 提高测量角度的精度
§1-10 重新测量地球半径
§1-11 原来只是曲率半径
§1-12 不确定性
§1-13 对地球模型的检验
§1-14 不确定性的放大
§1-15 如何看待这样的不确定性
§1-16 补充内容
§1-16-1 模型与魔术
§1-16-2 一些哲学问题
§1-16-3 科学研究的本质

第二章 恒星
§2-1 天那里是什么东西
§2-2 研究方向的拟定
§2-3 记录天体方位的方案
§2-4 钟表计时的原理
§2-5 研究对象的选定
§2-6 从某七颗星星开始
§2-7 星图的描绘及旋转规律的检验
§2-8 对旋转周期更精确的测量
§2-9 行星的发现
§2-10 下一步研究方向的选定
§2-11 天球模型的建立
§2-12 根据天球模型给出的猜测
§2-13 对于猜测的检验
§2-14 天球模型的应用
§2-14-1 定位、测距、绘制世界地图
§2-14-2 经纬度的建立
§2-15 模型任意项
§2-16 对于太阳、月亮是否在星图上移动的检验
§2-17 对于太阳、月亮和行星距离的尝试测量
§2-18 下一步研究方向及对象的选定
§2-19 补充内容
§2-19-1 长度单位“米”的来源
§2-19-2 几个星座的辨识
§2-19-3 银河和星云

第三章 太阳
§3-1 模型的选择
§3-2 一个周期观测的结果
§3-3 用模型推测一个地点的观测结果
§3-3-1 太阳方位变化
§3-3-2 太阳对于该地气候影响的分析
§3-4 用模型推测全球的观测结果
§3-4-1 太阳方位变化
§3-4-2 对全球气候的猜测
§3-5 对所有猜测的检验
§3-6 对长时间测量结果的猜测
§3-6-1 区分恒星年和回归年
§3-6-2 预测太阳方位的方式的小改动
§3-6-3 恒星年和回归年的测量方案
§3-7 对于猜测的检验及实际的测量
§3-8 应用
§3-8-1 制定从零开始建立时间体系的目标
§3-8-2 日晷对一天时长及时刻划分的参考
§3-8-3 确定钟表的运行速度
§3-8-4 闰秒的产生
§3-8-5 公历的建立
§3-8-6 公历和阳历的区别
§3-8-7 时差
§3-8-8 二十四节气
§3-8-9 用太阳和手表辨别方向
§3-8-10 房屋朝向的选择
§3-8-11 利用太阳测定经度
§3-8-12 十二星座
§3-9 模型任意项
§3-10 下一步研究对象的拟定
§3-11 补充内容：云

第四章 月亮
§4-1 测量月亮的距离和直径
§4-2 研究方向的拟定
§4-3 一个周期内月亮在星图上的移动
§4-4 根据一个地点一个周期的运动给出的猜测
§4-4-1 月亮方位变化
§4-4-2 月亮什么时候出现
§4-4-3 月相问题
……

第五章 行星
第六章 望远镜出现后

前言/序言

　　作为探索之旅的第一卷，我选择研究这个自然界的总体面貌。比如，脚下的大地是什么；如果我们一直往一个方向走会走到哪里；天上的云是什么；星星是什么；太阳是什么；月亮是什么；它们离我们有多远：它们是怎么运动的；为什么它们有时候会突然钻到地下……这些都是人类从刚诞生时就最感兴趣的问题，古代几乎所有宗教、神话、哲学都涉及这些问题，而围绕这些问题的思考和探索也是人类科学的最重要起源。
　　作为现代人，很多人或多或少被告知过这些问题的答案，但是当你想象着自己在“未知”的背景下去通过观察获得这些答案时，你会发现这是一件非常困难的事情。就地球来说，我们看到的地面明明是平坦的，凭什么说它是个球呢？就地球绕着太阳转（或自转）而言，我们感受到的地面明明是静止的，凭什么说它会运动（或自转）呢？就行星绕着太阳转而言，我们只能观测到行星和太阳的方位，又该如何确定它们在空间中的位置从而获得它们的运行情况呢？往更大了说，我们又是怎么知道我们处于一个叫银河系的星系中呢？……
　　这些问题对于大多数人的困惑突然让我想到了宗教。宗教教育教徒有神的存在，应该遵循神的教令，但从不严格解释神从哪来，又有谁见过。反观我们的科学教育，我们教育学生们大地是个球，它和其他行星一起绕着太阳转，我们就处于银河系内，等等，却不严谨地说明这些结论的来源，那这和传教有何区别呢？仅仅是灌输的思想不同吧？
　　暂且不说我们学过的一些天文知识是怎么来的，我们的教育大多注重理论而轻视实际的观测。比如，我们如何在夜晚分辨行星和恒星；晚上的恒星是怎么运动的；行星又是怎么运动的；如何辨认星座；东西南北是如何定义的又该如何方便地确定；月亮何时升起何时落下；太阳的方位在一天和一年中怎么变化……这些实实在在的观测是被现代教育最为轻视的，而这些正好是学生们得以在现实生活中检验他们所学知识的方式，因而也正好是宗教传教和科学教育的本质区别所在。
　　在即将启程的第一卷中，我们将忘记曾经学过的所有知识，只留下生活中的经验，只允许使用普通人都能理解其制作原理的简单工具（比如尺子、量角器、绳子、钟表等。由此也排除那些制作原理不易理解的现代高科技工具，比如卫星、探测器甚至是望远镜等，但它们可以在带有科普性质的最后一章中出现），从零开始观察和探索这个世界。而需要再次强调的是，在阅读之前，你要把思维调到“未知”的背景下，从新生婴儿的角度来重新研究这个世界。
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