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新中国第一座天文馆|既可仰望星空,又能近看苍穹

 62年前的今天,1957929(农历1957年闰86),新中国建成第一座天文馆——北京天文馆。国务院副总理陈毅、中宣部部长陆定一、著名天文学家程茂兰等600多人参加开幕式。

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北京天文馆于1955年秋在民主德国专家帮助下动工兴建位于北京西直门外大街,是国家级自然科学类专题科学博物馆。馆内设有天象厅、展览厅、讲演厅、小天文台和小气象台。设在天象厅里的天象仪,能在穹形的屋顶银幕上,构成逼真的“人造星空”。北京天文馆集展示与教学于一体,主要通过人造星空模拟表演,举办天文知识展览,组织中学生天文奥赛编辑出版和发行天文科普书刊《天文爱好者》,组织进行大众天文观测等形式向公众宣传普及天文学知识,北京天文馆已经成为中国向公众,特别是青少年公众开展天文科普宣传、教育的主要阵地。

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该馆有直径23.5米象征天穹的天象厅,中间安装精致的国产大型天象仪,可表演日、月、星辰、流星彗星、日食以及月食等天象。能容600人观看。门厅正中有反映地球自转的傅科摆。西侧展厅陈列天文知识展览,东侧演讲厅经常举行学术交流和普及天文科学知识报告。庭院中有两座天文台,其中一座装有口径13厘米的望远镜,观众通过它观看月亮、行星、星云、星团,白天观测太阳黑子。北京天文馆还使用此镜进行研究性记录,参加全国太阳黑子联合观测项目。另一座是色球望远镜天文台,应用色球望远镜观测和拍摄太阳色球层的变化。西侧还有天文广场,陈列室外观测仪器,供观众观测。该馆办有《天文爱好者》杂志及与紫金山天文台合编的《天文普及年历》杂志等。位于北京东城建国门立交桥西南的北京古观象台归北京天文馆管理,为全国重点文物保护单位。

 

古观象台建于明正统七年(1442),陈列清代8件巨型铜质天文仪器:赤道经纬仪、黄道经纬仪、天体仪、纪限仪、象限仪、地平经仪、地平经纬仪和玑衡抚辰仪,体态生动,工艺精湛。古观象台还包括紫微殿、晷影堂等附属建筑。古观象台主台下面开辟为三层的空心大厅;其中的第一和第二展厅和紫微殿、东西厢房以及晷影堂,陈列有《中国古代天文成就展览》,还有清代康熙书写的“观测唯勤”和乾隆的“观象授时”题匾。紫微殿前置有简仪、浑仪的三分之一模型,院中安置正方案仪表。晷影堂前竖有铜质圭表。

 

01.青少年教育基地

 

北京天文馆由两部分组成,该馆分A馆和B馆两大部分:北京西直门外的北京天文馆(简称西馆)和北京建国门内的北京古观象台(简称东馆)。北京天文馆和北京古观象台同时被北京市命名为“青少年教育基地”。

 

A馆始建于1955年,1957年建成开放。总建筑面积约7000平方米,主要开放设施有天象厅展览厅影视报告厅和大众天文台。A馆天象厅于2008711日改造后重新开放。内设400席座位,厅内安装德国蔡司9型天象仪,美国Sky-Skan公司的全天域数字投影系统,和4台辅助激光投影器,4台喷雾发生器以及13.1声道的环绕声系统。这样的超级组合,使北京天文馆天象厅成为世界上最先进的天象厅之一。西展厅为《玩转星空》展览,东展厅为《伽利略望远镜--改变世界的工具》展览。 

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新馆于2001年底在天文馆原址上动工兴建的,总建筑规模20000平方米,已于2004年的第四季度建成开放。主要的公共开放设施有:数字化宇宙剧场、3D动感天文演示剧场、4D动感影院、天文展厅、太阳观测台、大众天文台、天文教室等。宇宙剧场,容量200席座位。引进国外先进的数字化天文放映设备,它由大型图形工作站和ADLIP激光投影设备组成,能生动形象地演绎壮丽的星空景象和人类探测太空的壮举。3D4D动感天文剧场,其容量分别为48席和196席座位。这两个剧场的演示功能是对宇宙剧场功能的一种补充和延伸。它们以其强烈的动感、特殊的视听合成效果为观众营造出很强的临场感、震撼力氛围。

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太阳展示厅,展览面积300米,以展出太阳和太阳系内容为主。主要展项内容有从太阳真空望远镜观测接收而来的1.8米太阳白光投影像;174毫米手描太阳黑子白光全日面投影像;艳丽多彩的太阳光谱投影像;太阳白光、太阳色球全日面和太阳局部活动区的CCD电视图象等。北京天文馆设施包括天象厅,门厅,展览厅,报告厅,天文台等。北京天文馆是中国乃至亚洲大陆的第一座大型天文馆,目前仍是大陆唯一的大型专业天文馆。20041212日,北京天文馆新馆落成,设施包括数字宇宙剧场,3D影院 ,4D影院,太阳展厅等。

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“快乐探寻宇宙奥秘”为主题的新馆二期展览也于200676日正式对外开放,本次展览分为15个展区,展示内容十分丰富。大众天文台,内置一台口径为40厘米的光学折反式天文望远镜。主要用于和满足观众、青少年学生对天文观测与教学实践活动的需要。

 

02.陨石收藏

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陨石是指从宇宙空间降落到地球的地外物体,常常与“流星体”、“流星”相混淆,“流星体”是指在近地轨道环绕太阳运行的物体,是进入大气层之前陨石的母体,以一定速度进入地球大气层之后,与大气层摩擦而消融,在天空划过一道明亮的痕迹,这一现象称之为“流星”。大部分流星体不能产生陨石,因为其颗粒太小而在大气层中被完全烧蚀掉,只有较大未烧蚀掉的物体落到地球表面而形成陨石。

 

一般将陨石分为三大类:铁陨石几乎由纯铁镍金属组成,含有少量陨硫铁和硅酸盐包体;石陨石主要由硅酸盐组成,含有少量铁镍及其矿物;-铁陨石是前两种陨石的中间类型,其硅酸盐和铁镍含量大体相等。目前世界上保存最大的铁陨石是非洲纳米比亚的戈巴(Hoba)铁陨石,重约60;其次是格林兰的约角1号铁陨石,重约33;中国新疆铁陨石,重约28吨,是世界第三大铁陨石;世界上最大的石陨石是吉林陨石,以收集的样品总重为2550公斤,吉林1号陨石,重1770公斤,是人类已收集的最大的石陨石块体。

 

北京天文馆从1957年建馆开始,各届领导非常重视陨石的收集、展览及和外单位(包括国外)的陨石交流工作,经过几代人共同努力使陨石收藏达到了一定规模,共收集了国内26次陨石降落事件的样品,24次国外陨落的样品,下面就是部分馆藏陨石的简介:

 

1916323日午后2时降落于河北省任丘县,总重量253g,表面为褐黑色,断口呈褐黑色,是一块比较典型的L群球粒陨石。1976913日降落于贵州清镇县,共2块样品,重2.6kg1号重600g2号陨石重2kg ,清镇陨石是一块非常珍贵的非平衡的未风化的降落型EH3顽辉石球粒陨石,以其独特的复杂硫化物集合体,结构特征和矿物组成而闻名于国际陨石界。

 

197212月,美国阿波罗17载人宇宙飞船的宇航员斯米特采自月球澄海东南着陆区的样品,属于高钛月海玄武岩,含辉石51.6%,斜长石25.7%,钛铁矿21.4%。美国送给中国的仅1克,中科院地球化学研究所欧阳自远院士等人对其中0.5g进行了较为全面的研究,剩余的部分送给北京天文馆作为科普展览的样品。

 

19763815时,吉林省吉林市北郊,出现了一颗巨大的火流星,降下了一场世界罕见的石陨石雨,降落的面积约500km,为世界之最。共收集200多块陨石,总重量2600kg,其中最大一块——吉林1号重1770kg(如图),保存在吉林市博物馆。北京天文馆保存839g,吉林陨石为H群球粒陨石。

 

03.古观象台

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北京古观象建于明正统七年(1442),是明清两代的国家天文台。古观象台台体高约14米,台顶南北长20.4米,东西长23.9米。上设8架清制天文仪器。从明正统初年到1929年止,古观象台从事天文观测近500年,是现存古观象台中保持连续观测最悠久的,它还以建筑完整和仪器配套齐全,在国际上久负盛名。清制8架铜仪除了造型,花饰,工艺等方面具有中国的传统外,在刻度,游表,结构等方面,还反映了西欧文艺复兴时代以后,大型天文仪器的进展和成就。它们是东西文化交流的历史见证。新中国成立后,古象台移交给北京天文馆,现为全国重点文物保护单位。

 

北京古观象台院内陈放的中国古代天文仪器主要有:明代原大铜制浑仪(复制品)、元代13铜制简仪(复制品)、元代原大铜制正方案(复制品)。后院陈放有日晷和圭表等古代计时仪器。这些具有历史研究价值的古代天文仪器多年来一直深受关注。

 

北京古观象台《中国古代天文学成就展》之《时间历法》部分主要介绍了我国时间历法的形成发展过程和主要研究成果。我国古代的历法较为特殊,大多为阴阳合历,从古六历到清时宪历,共102种。其中仅有2部纯阳历,前后经历了五次较为重大的历法改革。展览运用文字和图片说明手段介绍了我国不同朝代的历法概况。同时,展出了我国古代使用的一些时间量具,如日晷、圭表等。同时,亦有数架移自上海徐家汇天文台和南京紫金山天文台的近代天文摆钟原件。

 

北京古观象台《中国古代天文学成就展》之《天象记事》部分主要介绍了我国古代天文学的一些主要历史事件和观测成就。例如:公元前5000年的“仰韶文化”大汶口出土的彩陶天文图案、公元8世纪的敦煌星图、以及我国传统的三垣二十八宿天区划分等。同时,展览还介绍了我国古代的一些天文研究成果:如对太阳黑子、哈雷彗星、以及超新星等的研究。展览立足于给观众以中国古代天文知识的全面了解,运用丰富的展陈手段,并有相当数量的实例模型。展览展出多年,深受国内外观众好评,同时亦常年作为青少年课外活动的教育基地

 

北京古观象台《中国古代天文学成就展》之《灵台仪象》部分主要对中国古代天文台的发展历史和主要研究用仪器作了较为概括的介绍。展览表现了从西汉天文遗址开始一直到北京古观象台的中国天文研究机构发展历程以及浑仪和简仪等中国古代著名的天文观测仪器。展览深入浅出,寓教于乐,运用了大量实例模型与照片,同时还展出了本台首创研制的铜制古代天文仪器比例模型。展览自展出以来深受参观者和天文爱好者的欢迎。

 

04.历史背景 

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1923年,德国蔡司厂制造出了世界上第一台天象仪,得名“假天仪”。随后,世界第一座假天馆在德国建成。 

 

1954年夏天,我驻外使馆建议购买天象仪作为一部分外贸补偿。同年9月,中央决定筹建北京天文馆,中科院从该院年度经费中拨款用于筹建场馆。自此,我国开始筹建第一座天文馆,直至1957年建成开放。

 

2004年,北京天文馆新馆开放。2008年,老馆完成改造并重新开放。至此,北京天文馆在专业设备等方面成为世界最先进的天文馆之一。

 

20077月,经国际天文学联合会小天体命名委员会批准,编号为59000号的小行星被命名为“北馆星”,标注着北京天文馆对中国的天文科普事业做出的卓越贡献。

 

05.亲历者说

 

赵世英:北京天文馆原一室主任,在馆工作40

 

1956年,20岁的赵世英来到还在筹建的北京天文馆学习,同来的年轻人共32位。

 

“新中国成立初期,人们对科学和宇宙所知甚少。天文馆的成立可以向广大人民群众普及科学文化知识。”赵世英回忆。

 

1955年春,时任上海徐家汇观象台负责人、天文学家陈遵妫应中科院竺可桢、吴有训两位副院长之邀,出任北京天文馆首任馆长,参与筹建北京天文馆。

 

在天文馆的命名方面,有一些波折。起初,全国科普协会的文件中将这个即将建成的科普场馆称为“假天馆”,因为星空是人造的。然而,陈遵妫认为,我国建立全新的科普机构,主要是向人民群众宣传天文学,除天象表演外,还将举办展览、科学讲座,组织天文小组观测。因此,名称应改为“天文馆”。陈遵妫的坚持、竺可桢的支持,使“北京天文馆”的名字终于敲定。

 

选址也颇费思量。赵世英回忆,1955年选址时,陈遵妫与竺可桢、吴晗、梁思成、张开济等在北京多处考察。天文馆曾考虑建在天坛和鼓楼附近,但因种种原因作罢,最终,选址西直门外。“陈遵妫认为,此地交通便利、环境开阔,更重要的是与附近的北京动物园和北京展览馆相得益彰,形成了一个非常好的科学文化氛围。”

 

19551024日,北京天文馆正式动工, “当时人们一心想把它建成科学和艺术的殿堂”。拿建筑设计来说,总设计师是张开济,室内装饰由美术大师吴作人和周令钊等人完成。日月神浮雕等作品则出自著名雕塑家滑田友、王临一、曾竹绍之手。“既体现民族传统风貌又融入现代风格,许多观众没进展室就赞赏不已,想不到还有这么壮丽的地方。”

 

建造球幕需要用铜皮,而铜皮当时是非常紧张的军用物资,为此,国家特批了5吨铜皮,“一来考虑铜皮使用寿命长,二来铜皮氧化后变成绿色比较好看。”

 

建馆同时,人员培训也在紧锣密鼓进行。那个年代,国内没有天文学教材,上课全靠老师一句句翻译苏联教材。一次上课时,陈遵妫突然说,天文馆是新中国的第一个科技馆,这个事业怎么干,自己也没什么把握。“如果有志于这项事业,我们就一起探索;如果对此没什么兴趣,可以另找出路,不耽误你们,也不耽误这个天文事业。”最终,十多个年轻人留了下来。

 

1957929日,北京天文馆开馆,消息震动全国。当年国庆节天文馆正式对公众开放后,每天都有几千名观众。赵世英说,当时每天馆里表演七八场李元先生设计的天象节目《到宇宙去旅行》。“那时全靠人现场解说,工作人员嗓子都哑了。”观众慕名而来,白天看太阳黑子,晚上看星星月亮,人们在这里流连忘返。赵世英至今还记得,1958年,一位留名为“沙哑”的观众写的小诗:湛蓝宇宙海,从来未通舟;乘坐天象仪,星空信步游。

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