1054年,宋人记载的天关客星,白天都能看见,它到底是何方神圣?

天关客星

在我们的宇宙中,存在着各种各样奇葩的天体和事件。比如说,我们人类这么辛辛苦苦地观测,结果几千年过去之后,发现我们只看到了宇宙不到5%的物质总量,剩余的95%都是我们看不到的,可以说是相当的讽刺。

同样是看不到的还有黑洞,这个天体是宇宙中最残暴的天体,没有之一。见谁就撕谁,根本没得商量,撕完也就算了,还会吃干净。

这些其实都是我们看不到的,但实际上,还有我们看得到的“奇观”,这个奇观叫做超新星爆炸 。到底有多奇特呢?在1054年,宋代的人就记录了一颗超新星,在《宋会要》当中,是这么记载的。

至和元年五月,晨出东方,守天关。昼如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。

意思是说,这颗超新星在白天都能看得清清楚楚,大概这样持续了23天 。而如今我们还能看到它的残骸,也就是蟹状星云

可要知道的是,这颗超新星距离我们有6300光年,也就是9.46*10^12公里,这么远还能在白天看的清清楚楚,可以说是相当的神奇 。那为什么超新星爆炸会如此明亮呢?

今天,我们就来聊一聊这个话题。

IIa超新星爆炸到底咋回事?

超新星爆炸实际上有非常多的分类,不同的分类还有不同的说法。我们先从IIa型超新星说起,这也是宋朝记载的那次事件的超新星爆炸的类型。

首先,我们都知道,宇宙中存在着很多天体,但是有的天体暗,有的天体就比较明亮。这类很明亮的天体中,绝大多数都是恒星,太阳就是恒星。

而恒星的之所以可以很明亮的一个最重要的原因是内核在发生核聚变反应。那为什么恒星能够点亮核聚变反应呢?

其实答案很简单,那就是恒星的质量够大。科学家发现,当天体的质量达到了太阳质量的7%以上,天体的内核就可以发生核聚变反应,而这个核聚变反应其实就和自身的引力有关,引力越大,核聚变的就越剧烈。一般来说,由于宇宙中大部分的元素都是氢元素和氦元素,它们占到了99%以上,因此,恒星的构成中,氢元素和氦元素也占了大头。在引力的作用下,恒星内部首先促发了氢元素的核聚变反应,这是因为氦核聚变所需要的条件远比氢核聚变苛刻得多。而整个反应的过程会生成原子序数更大的氦元素。

当核聚变反应被点燃后,就会产生一个对外的压力,这压力会和引力达到一个动态的平衡

当引力占上风时,内核受到挤压,温度提升,就会使得核聚变反应变得剧烈,以此产生更大的对外压力来和引力平衡;当对外压力占上风时,内核就会稍微膨胀,温度就会下降,核聚变反应就没有那么剧烈了,产生的对外压力也就会减少。于是,再与引力平衡。

当恒星内核的氢元素消耗得差不多之后,内核会在引力的作用下急剧压缩,内核的温度就开始飙升,如果达到了2亿度,就可以点燃氦原子核的核聚变反应,同时会生成碳元素和氧元素。

同样的,当氦元素消耗殆尽时,内核还会继续被压缩,直到促发原子序数更大的元素的核聚变反应,只要恒星的质量足够大,就有可能一直往下进行,直到铁元素。铁元素是一个里程碑一样的存在。

这是因为从原子核的角度来看,铁原子核是最稳定的原子核。原子序数小于铁元素的元素原子核都有聚变成铁原子核的趋势, 同样的,原子序数大于铁元素的元素原子核都会裂变成铁原子核的趋势 。这是因为在自然界,万物都有趋向于稳定的特点。我们也把铁原子核的这种稳定性称为比结合能最大。

要知道无论是氢原子核的核聚变反应,还是氦原子核的核聚变反应,都会释放出大量的能量,但要让铁原子核发生核聚变反应,是需要输入大量能量的,但同时释放的能量很少,这就是一笔亏本的买卖。因此,要让铁原子核发生核聚变反应的条件也是最难的,温度要飙到几十亿度。由于这时候恒星的内核温度特别高,这也影响到了恒星外层的温度,使得外层各种还没有发生核聚变反应的原子核发生核聚变反应。这就出现一层层的不同原子核的核聚变反应,就像洋葱一样。

由于铁原子核的核聚变反应需要十分苛刻的反应条件,因此,内核在引力的作用下,温度持续飙升,当达到一定程度时,光子会击穿原子核,释放出大量的质子和中子,质子会和自由的电子发生反应,生成中子和中微子。此时,内核会急剧地收缩,直到成为一颗中子星或者黑洞。

除此之外,释放出来的中微子,在此时会快速的远离恒星的核心,大部分的中微子会冲向宇宙的深处,一部分的中微子会被恒星的外层所捕获,要知道这些中微子都是带有巨大的能量,于是,就会引发超新星爆炸。

在这个过程中,会产生需要原子序数高于铁元素的元素,同时释放出大量的能量。

这就是IIa超新星爆炸,亮度常常可以达到一个星系的水平,当发生时,只要距离不算太远,我们都能在天空中很明显地看到它。

Ia超新星爆炸

IIa超新星爆炸最终还留下中子星或者黑洞,但有一类超新星爆炸连渣都不剩,这就是Ia型超新星爆炸。这类超新星爆炸实际上是因为,一些恒星的质量并不大,当内核的核聚变反应发生到氦原子核的核聚变之后,由于引力太小,无法继续引发碳原子核的核聚变反应。于是,恒星就会变成一颗白矮星。

白矮星是致密的天体,是除了黑洞和中子星之外,最恐怖的天体。如果这个白矮星是在一个双星系统当中,并且另外一颗恒星演化到红巨星时,这颗白矮星就会开始蚕食红巨星。在蚕食伴星的过程,自身的引力会足见增加,直到可以点燃碳原子核的核聚变反应,于是,就会引发碳闪,把自己炸得渣都不剩,这也就是Ia型超新星爆炸

以上,就是宇宙中最常见的两种超新星爆炸,可以说,宇宙中大无奇不有,但我们可以得出这么一个结论,宇宙之中,实际上是质量为王 。质量的多少,或者说能够达到多大的质量,会决定天体具体的种类,是恒星,还是行星,还是小行星;还会决定天体的演化,是IIa型超新星爆炸,还是Ia型超新星爆炸,还是白矮星,中子或者黑洞。

无锡运河黄埠墩、西水墩的“天关”“地轴”释义

作者:郁有满

春秋吴国开凿江南运河,既利用原始河流的走势适当加以导流,又顺着受山体侵蚀所留下的断块及残余的土墩而进行开挖,通过自然地貌与人工相结合,从而形成黄埠墩、西水墩以及其他墩、尖等一些地形地貌。这种墩、尖由于处在运河中间,常常四面或三面环水,既对来水起到缓冲、分流的作用,又使去水流畅,加快流转,似天然的水利工程中的分水坝。古人并没有因为要拓宽河道而随意地去炸掉它,相反是作为水利工程的一大作用与特点而特意利用、建造并留下的。

明万历《无锡县志》即将西水墩称为地轴。清初康熙《常州府志》《无锡县志》在记载黄埠墩、西水墩时,均写到了天关、地轴之称。清光绪《无锡金匮县志》又有记载:“黄埠墩在运河中流,寺塘泾口。形家言:河势直下而益广,须此以砥之,故谓黄埠墩为天关,太保墩为地轴……太保墩旧名窑墩,运河北来,至是分流,入梁溪,而墩实当其冲。”

康熙志云:“太保者,自此南下三里许,当梁清溪口者是也。”

天关、地轴到底是什么意思?为何将黄埠墩、西水墩称之为天关、地轴?许多记者与朋友常问起我。天与地在《易经》中有丰富的涵义。《易经》中称天为乾、地为坤,合为乾坤,并衍生出五行、八卦之说。天地常指世界、宇宙。古语有“天行健,地势坤”。天关、地轴的说法源于《易经》,被道家所阐述,又被古代地理学家所衍生、引用。他们都将天关、地轴作为星宿说的内容。天关指角一、角二。所有行星在角一、角二的中间(黄道线上)来回穿梭,这就叫天关。地轴是指地球的假想轴。地轴通过地心,连接南北两极,与地球轨道的夹角为66度34分;地轴自转公转始终正对着北极星(小熊星座)a星。地球绕太阳一圈365天,地球自转一圈24小时,这就是地轴。道家认为,天关、地轴,即玄武神之龟、蛇。天关指蛇,地轴指龟,龟、蛇相对应(武汉长江大桥就是“龟蛇锁大江”),龟、蛇合一为玄武,玄武居北海,为水神,辖水域。道教的真武大帝即由龟、蛇化身而来。龟、蛇被称为“天关、地轴”,在宋元以后的堪舆书籍里面很常见,人首蛇身俑、双头龙俑可能是地轴的变体。

古代形家即堪舆家,民间又称风水先生,实为地理学者,他们认为,天地间的万事万物,都是气的运行与变化的结果,而这正是引用古代哲学家的思想。运河是无锡城的气脉,而水能止气、聚气。运河之水北来,到黄埠墩后,水面愈加宽阔,因此在运河“水势直下而益广”的情况下,地处运河要冲的关隘、轴心即黄埠墩、太保墩,有天关、地轴行水神的法力,能阻挡水势,起到了中流砥柱的作用,故县志中称“须此以砥之”,以防气被流失散尽。“天关”“地轴”被地理学者看作是风水枢纽。所有风水的计算都是按天关、地轴的运行进行计算,加以配合木星及北斗七星的运行情况计算出祖坟及祖宅风水的应验。唐朝卜应天著《雪心赋》云:“天关地轴,验富贵速迟”。按照现代气象学与天文学,天关是属于星宿毕宿星,现代又称金牛座星,其形状与古代形家所言以及与无锡黄埠墩、西水墩的实际地理位置是相符合的。

黄埠墩、西水墩这一对天关、地轴,从水利、交通上说是科学的,是先人智慧的结晶,是值得肯定的。但不能由此而机械地搬用“风水”之说。清乾嘉年间,无锡发生支浩明开显应坝遭诬陷下狱,后准许开坝,释放支浩明之事。这是由于内阁学士、无锡人邹炳泰和一些乡绅认为西水墩与沿岸的显应桥涉及“风水”而反对开坝。所谓风水宜以疏流为上,堵塞则死。只有顺应自然规律才不违反风水,才符合科学。邹炳泰等人违反了科学,也违反了民意。

黄埠墩、西水墩一北一南,两相对应,天造地设。值得注意的是,无锡近代工商业的繁荣发展,最早由米市兴起,尤以北塘米市为最。北塘米市凭借着黄埠墩及附近的原芙蓉湖广阔水域泊船,又凭借着四通八达的水网交通而成为得天独厚的兴旺之地。从米市,一直到蓉湖庄、江尖、小尖的堆栈业、面粉业,又延伸到吴桥、惠商桥、惠农桥一带的纺织缫丝工业(如源康丝厂、唐程氏的丽新集团)、机器翻砂工业等,又发展到北塘大街、北大街等地的商市,不断扩大。而西水墩是荣家氏企业的发源地。荣氏企业从茂新面粉厂到申新三厂、天元麻纺厂等都围绕在西水墩附近一带。荣德生是一个笃信地理风水的实业家,他坚持在这里延续办厂,不无他的信念与道理。这一道理,实际上是指地理位置上的优越性,运河所带来的货物运载、装卸之便利是创办企业最基本的先决要求与条件。这一实利体现了企业经营的科学性。

从1958年至1983年,无锡继续开凿成了新运河,使运河又有了新的活力,现在又在恢复惠山浜,黄埠墩的分流、导航作用更加明显。而2021年2月黄埠墩附近水域河床祼露,是由于航道淤泥长期没有疏浚的结果,黄埠墩本身也缺乏整修,颇使百姓失望。

无锡一南一北天关地轴之两墩,恰恰唱出了近代无锡工商业的两部重头戏。由黄埠墩生发的北塘工商业一直延续到解放后的九十年代,直至将北塘大街商业街市拆迁,断了人气与商气,从此繁荣与古建筑不再。由西水墩生发的工商业也由于拆迁,基本已是住宅区,难见当年民族工商业雄伟之风貌。固然无锡城市骨架需向外拓展,城市环境发生很大变化,但往往改造过程中只知经济利益,只知地皮价值,不注意保护人文历史,不注意保护原有的好的东西,而一味只知大拆大建,殊不知这种人文历史与建筑是一座城市的魂,是城市之精神,一拆就拆没了,破坏了“风水”,违反了科学,这种后果是地皮价值无法替代与比拟的。江尖水利枢纽建成了固定闸而不是建开放型的活闸也有碍于运河水与船的流动,不利于发挥其应有的流通作用。这一固定闸还影响到黄埠墩、江尖一带乃至于城区古运河的水环境。目前浙江、广东等地按照习近平总书记肯定的路子,实行“微改造”“有机融合”是值得无锡反思与借鉴的。

天关、地轴是无锡古运河中的两颗明珠,是先人留给我们的自然地理遗产,怎样用现代科学的眼光全面地观察认识,并加以保护、传承、利用,这是留给我们当代人及后人的课题。

张家口、宣化周边有个十分好玩的“天关”您去过没?

李爱萍

近日,宣化电声新乐乐队一行11人,在队长王文竹的带领下,赴涿鹿宋家庄踏青演奏,顺便到“天关鱼港”参观游玩。不去不知道,一去才晓得张家口、宣化周边还有如此好玩的地方!

进入景区,负责现场服务与管理的一位女士介绍说:这里距野山坡不远了,但仍属于涿鹿县境,是涿鹿县与涞水县的交界处,处于涿鹿、涞水与北京门头沟区的三角地带。有的旅行社把天关鱼港与野山坡百里峡绑在一起安排旅游。

我等一行抬头观望,只见四周有五座高山,悬崖绝壁,峰峦叠起,突出雄伟,环环相抱,把个天关鱼港紧紧包围,形成一个“旮囤”,南边一条小径通往涞水方向。我注意到,张涿高速从附近大山穿过,一个洞口写着“龙门隧道”四个大字。

山涧河流从上游宋家庄方向缓缓向南流下,清澈透亮,叮咚作响,水资源充足,因此便有了渔业养殖。经了解得知,这个鱼港经过11年建设,虹鳟鱼、鲟鱼等名贵鱼类的养殖规模不断扩大,1500平方米的孵化车间每年培育200多万尾优质鱼苗,保证了一年四季的养殖需求。

漫步景区,杨柳初绿,万条丝垂,瀑布挂帘,小桥拱立。更有一棵樱花正在怒放,开的一团团、一簇簇,远看像一支支快要溶化了的冰淇淋,近观白里透着粉红,如同冬天的雪花化了妆一般美丽。

景区内有不少水上游乐项目,当然不是划船什么的,而是在诸多水池子上边,用钢丝、轮胎、圆木、木块等材料搭建的过河游玩体验设施,还有晃动吊桥、众人秋千等,我们走上去摇摇晃晃,小心翼翼、步步惊心,不时发出尖叫与欢呼声。

其中有一个“网红桥”,也有说叫“荡桥”,桥下两头有水,中间是旱陆,铺着地毯。我们分别走上去,叉开双腿,张开两臂,掌握平衡,小步向对岸挪动。有那坏家伙使劲晃动,老王站立不住,眼看就要被晃下荡桥,跌入水中,他索性一屁股坐在桥上,最后才爬过去。队友们欢乐着、高声惊呼着、放声大笑着,玩了个不亦乐乎……

多拍几张照片吧,虽然宣化至天关鱼港只有122公里,但来一趟也不容易。

作者:李爱萍

摄影:胡广军主摄,综合作者与王文竹、雒欣璐、皇汉臣、付文新、田永红、张景奕、程国运、崔海英、郭强的拍照。

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