第5版()
专栏：
蓝田猿人头盖骨发现的巨大意义
吴汝康
去年十一月间，在陕西蓝田发现猿人头盖骨的消息在报上发表以后，受到了国内外各方面广泛的注意；外国有些报刊也转载了这个消息。不少读者要求知道这个发现更详细的过程和它的重要意义，以及当前对猿人头盖骨研究工作的进展。现在，我就最近的情况作一简单的介绍。
人是从猿进化来的。人类化石是人类起源的唯物主义理论的确凿证据。可是，我们最早的祖先究竟是个什么样子？这是大家所关心的问题。因而世界上任何地方每当有人类化石，特别是早期的人类化石发现时，都会引起人们广泛的注意。猿人是最早的真正的人类，生活在几十万年之前，他们的遗骸被保存下来的机会非常稀少，即使保存下来，也大都只是零星的牙齿或破碎的骨片。而头盖骨比其他骨胳能更多地反映出猿人的身体特征，可估计出猿人脑的大小和形状，因而头盖骨的发现比其他骨胳有更大的意义。
就世界范围来说，最早是一八九一年在印度尼西亚的爪哇发现了爪哇猿人的较完整的第一号头盖骨，经过多年的发掘，又在一九三六——一九三九年间发现了两个儿童的头盖骨，其中一个头骨的碎块和底部，以及破碎的下颌骨和零星的牙齿，是目前已发现的最早的猿人化石。这些工作是在荷兰殖民统治时期进行的，它都已不为印度尼西亚所有了。一九二九年在我国北京周口店发现了北京中国猿人的第一个头盖骨，继续发掘到一九三七年日本侵华战争爆发时为止，曾挖得五个比较完整的头盖骨和许多破碎骨片，但这些宝贵的材料在抗日战争期间落入美国人手里，全部弄得下落不明了。一九五四到一九五五年法国人曾在阿尔及利亚发现了猿人的一块右顶骨和三块下颌骨，但因时代较晚，这些材料现在保存在巴黎。
周口店的发掘工作在一九四九年北京解放后立即恢复，十多年来曾发现了猿人的一个下颌骨、五个牙齿和两段肢骨，但未发现头盖骨。
一九六三年夏季，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的科学工作者在陕西蓝田县进行地质古生物调查时，在该县泄湖镇陈家窝村附近发现了一个完好的猿人下颌骨。这是我国周口店以外另一发现猿人化石的地点。这个发现引起了国内外有关方面的注意和重视。
中国科学院有关方面立即抓紧了蓝田这个新发现的苗头。考虑到蓝田县具有完整的新生代地层，从六、七千万年前新生代开始时候起，一直到现在，几乎是各个时期的层位都有，而且在大多数层位里都可以发现各种古生物化石，可用来帮助鉴定地层的时代。如果把这样完整的地层搞清楚了，作出了标准的剖面，便可作为我国研究新生代地层的模式，这是既有经济意义又有学术意义的工作。去年初，中国科学院领导上决定把蓝田猿人化石的寻找与新生代地层的调查工作紧密结合起来进行，在一九六三年工作的基础上，组织了规模较大的调查发掘队，有科学院内外的十多个单位参加了蓝田新生代地层的综合考察工作。
古脊椎动物与古人类研究所的调查发掘队是在一九六三年三月初去蓝田工作的。
在秦岭北麓，高出地面约八十多米的山坡上的公王岭化石地点，发掘队的一个小队经过了一个多月的发掘，在五月下旬挖出了一个猿人牙齿化石。在以后的发掘中，由于这个地点的化石非常密集，因而把含化石的大块堆积物，整块由地层中挖出，分装成几箱运回北京所内修理。十月上旬先在运回的堆积物中露出一个猿人的臼齿，十月十二日又露出了猿人头盖骨的一部分。现在，猿人头盖骨周围的土石已经基本上清理干净了。保存的部分计有额骨、顶骨、右侧的颞骨、眼眶的大部分和鼻骨的一部分。最近，在上述露出牙齿的部分继续修理中又露出了另一个上臼齿，更后发现了附连有上述二个牙齿的右上颌骨的大部分和左上颌骨的一部分。头盖骨、上颌骨以及去年五月下旬在野外发现的一个左上臼齿看来都是同一个猿人的。
头盖骨具有一些明显的原始性质，如头盖骨低平，眉嵴很粗硕，头骨壁很厚等等，可能比周口店的北京猿人时代更早，因而蓝田的猿人可能是最早的猿人类型。但确切的年代还有待作进一步的研究，并且要结合地层和古生物方面的证据才能作出决定。
蓝田猿人头盖骨出土的地层层位和堆积物的性质有着明确的记载，这个化石地点和邻近地区各化石地点都有着详细的地层和化石资料可以互相对比。与猿人头盖骨同时发现的伴生的动物化石，数量和种类都相当多。这些材料对猿人生活的时代的确定和对猿人生活情况的了解，有着很大的价值。
蓝田猿人化石的材料既有较多的头盖骨部分，还保存了一部分面骨和牙齿，可以预计，根据这些化石进行研究的结果，将会丰富我们对古人类学的知识，增加我们对最早人类的了解。
人类的体质形态是固定不变的说法现在已很少有人相信了，但是人类是怎样从猿转变来的，以及远古的人类怎样演化成现今世界上的各人种的详细过程，现在还不完全了解。科学事实还不能充分阐明的领域，常常被唯心主义利用来攻击唯物主义。围绕着人类起源和进化的问题，唯物主义与唯心主义一直进行着剧烈斗争。人类科学是在不断的斗争中发展起来的，唯物主义在每次斗争中获胜，都使人类发展史推进了一大步。尼安德特人化石的发现和争论的结果是如此，爪哇猿人化石的发现和争论的结果是如此，近几十年来以南方古猿类为代表的过渡类型的前人的争论，现在看来也会是如此。而每次争论中起重要作用的因素是新的人类化石的发现，这是人类起源唯物主义理论的实物根据。猿人是最早的真人，特别是蓝田猿人可能是最早的猿人类型，因而这些化石的发现将会有助于了解人类进化过程中怎样从前人阶段进入真人领域的问题。
人类（真人）出现的时期，也被用为地球发展史上最近一个时期、即第四纪与其前的第三纪的分界标志，有人便把第四纪叫做人生纪。蓝田猿人的地层时代的确定，将会有助于解决第四纪与第三纪界限划分的争论。至于近几年来国内关于周口店的北京中国猿人是否是最早的人的争论，由于蓝田猿人头盖骨的发现，也会更易于获得一致的认识。
周口店的猿人化石是在洞穴里发现的，而蓝田的猿人化石发现于洞外的堆积中，这就为今后更多猿人化石的发现提供了极为广大的领域。爪哇猿人化石是在洞外的堆积中发现的，但爪哇的气候比较热。过去以为在气候比较寒冷的地区，如我国的北方，远古人类的猿人在洞外居住的可能性不大，因而大多着重在洞内的堆积中去寻找猿人化石。蓝田猿人化石发现于洞外堆积中的事实表明，在我国北方广大地区的洞外堆积中，同样有发现猿人化石的可能。既然不仅是北方，同样在我国南方，甚至在更南的印度尼西亚已有猿人化石发现，那末，介于已有猿人化石发现的南北两地之间的我国南方各省，特别是两广和云贵各省，发现猿人化石的可能性也是存在的。
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专栏：
地球的起源和演化过程
群力
（一）
只要打开任何一本世界地图，我们就可以看到在地球上存在各种各样的自然地理环境：一望无际波涛汹涌的海洋和白雪皑皑的崇山峻岭，炎热多雨的赤道森林和飞砂走石的戈壁沙漠，河网交错的千里沃野和千里冰封的冻土苔原等。同时，我们还知道地球上存在着能适应各种自然地理环境的千差万别的动、植物群落。现代地球上如此丰富多彩的自然地理现象和生物群落难道是自古以来就存在的吗？不是。根据地质学的研究，可以证明在过去的“地质时代”中，地球上的自然地理现象和生物群落与现在完全不同。并且证明现在地球上的自然地理现象和生物群落是地球上的无机界和有机界长期发展演变的结果，是在最近的地质时代中才最后形成的。只不过地球的发展演变速度很慢，不象社会现象那样迅速明显和令人注意罢了。
一般认为，地球自形成以来，已经有四十五亿年左右的年龄。但有较完整的地质历史记录的年龄仅有二十七亿年。在这以前的情况，目前还只能看作是地球的史前阶段。地质学中在研究地球的历史时，仿用了人类历史研究中划分朝代的方法，把全部地球历史分为五个“代”（从老到新为：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代）。有的代还可以进一步划分为“纪”（如古生代从老到新可分为：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二迭纪。中生代可分为：三迭纪、侏罗纪和白垩纪。新生代则分为第三纪和第四纪）。应当说明，各个代、纪的时间长短是不一样的，一般是越老的代、纪时间越长，越新的时间越短。
（二）
太古代和元古代是地球历史上已知的最古老的发展阶段。太古代长达九亿年，元古代长达十二亿年，两者合计为二十一亿年，占已知地球历史的四分之三以上。但由于时代上距离现在过于遥远，人们对地质研究的程度很不够，所以，我们对这两个阶段中地球历史的了解仍然是相当贫乏的，只能对当时的一般情况作轮廓性的说明。可以肯定地说，从太古代起地球的表面上已经形成了岩石圈、水圈和大气圈，但它们的性质和规模和现在有明显的不同。当时的岩石圈（地壳）厚度还不大，也远没有象现在那样复杂和坚固，当时海水中所含的盐类比现在要低，空气中的二氧化碳含量比现在要高。当时地壳上还没有广阔的大陆，到处都是深浅多变的海洋，只有若干规模不大的岛屿突出在海面之上。从太古代晚期起，海洋里已经有低等的生物类型出现。从元古代起，海洋中已经有低等的藻类植物大量繁盛。在元古代晚期，地球上的个别地区也发现有少量的海绵骨针、水母、原始的腕足类等低等动物。这说明，当时一般还没有出现具有坚硬外壳的动物，所以很难保存下明确的生物遗体（化石）。太古代和元古代时，地壳的稳固性还比较弱，当时地壳的升降比较频繁，到处都有强烈的海底火山喷发和地震，地球内部灼热的岩浆（即熔融的岩石）往往大量地喷出于海底之上或侵入于地壳之中。有时还伴随有强烈的挤压作用，把地壳挤得更为紧密。地质学上把这些现象都称为地壳运动。凡是地壳运动进行得剧烈的地区，一般认为是地壳不够稳固所导致。在漫长的太古代和元古代中，上述各种地壳运动反复地进行着，由于挤压作用和大量岩浆的侵入，逐渐使原有的地壳加厚加固起来。终于到元古代的晚期，地壳上出现若干大片相对稳固的地区，地球的发展历史也就进入了一个新的时期。
（三）
古生代是地球发展历史中第二个重要的阶段。古生代本身长达四亿年，又可分为早古生代（寒武纪、奥陶纪和志留纪）和晚古生代（泥盆纪、石炭纪和二迭纪）两个阶段。早古生代地壳上（一般仅指现在的大陆部分）海洋仍占有主要的地位，当时已出现了比较稳定的广大的浅海环境。在这种有利的环境中，动物界的演化有了明显的进展。最突出的是出现了大量具有坚硬外壳的海生无脊椎动物。所以早古生代也可以称为海生无脊椎动物的时代。在地壳上的另外一些地区，地壳的稳固性仍然较弱，仍然继续有岩浆喷发、侵入和地壳的挤压作用发生，终于在早古生代末期，这些地区也转化为相对稳固的地区，并导致地壳上陆地面积的增广。
晚古生代最突出的特征是地壳上陆地面积的增大和生物界大规模向陆地进军。泥盆纪时随着陆地面积的增大，陆地上的河流中已经有大量原始鱼类繁盛。同时在湖、海边缘的近水地带，也已经有大量原始的陆生植物（裸蕨、原始的节蕨、石松、真蕨）繁盛，有时甚至能形成小规模的森林。所以泥盆纪也可以称为鱼类的时代或裸蕨类的时代。但当时的陆生植物或则生活在水中或则生活在水边，还不能真正适应广大的大陆环境。石炭纪和二迭纪时，随着地壳运动的发展，有更多地区逐渐脱离了海洋环境，转化为滨海和平原的沼泽环境，最后进一步转化为广阔的内陆河湖盆地。当时地球上许多地区都出现过温暖或炎热的潮湿气候环境，例如现在欧亚大陆上的中西欧地区、俄罗斯平原南部，向东到我国华北、华南一带，当时都处在炎热潮湿的气候环境中，只要出现适宜的滨海或平原沼泽环境，植物界中新兴的石松类和蕨类等就能得到最充分的发展，形成巨大的乔木（石松类中的鳞木高近三十米左右）和浓密的沼泽森林。这些巨大的森林由于地壳下降而被泥砂埋藏起来，但新的森林又继续成长，这样往复循环的结果，就形成了多层煤层，成为人类现代重要的动力资源。动物界中最突出的进展是在泥盆纪后期完成了由鱼类到两栖类的进化过程，在石炭纪和二迭纪时，两栖类有了迅速的发展。所以石炭纪和二迭纪也可以称为两栖类的时代和蕨类的时代。到二迭纪晚期，随着地壳上的陆地面积的继续增广和地势分异的加剧，地球上气候带的分布状况也发生了显著的改变。最突出的是干燥气候带的扩大和潮湿气候带的缩小。仍以欧亚大陆为例，过去生长有浓密沼泽森林的广大地区已经演变为干旱的内陆河湖盆地。在这种环境下，两栖类由于要适应离水较远的生活条件，已经完成了向原始爬行类的进化过程。在干旱气候条件下，无论是内陆湖盆或泻湖海湾中，水分都迅速蒸发，原来溶解在海水或湖水中的盐类物质就会沉淀下来，形成石膏（内陆湖盆中）、食盐甚至钾盐矿层（泻湖海湾中）。到晚古生代的末期，地壳的厚度和复杂程度有了进一步的提高，陆地面积大为扩大，现在北半球上的欧亚大陆和北美大陆的雏形已经基本形成。至于南半球上的巴西、非洲大部、印度半岛和澳洲中西部等地区，早在古生代之初就已经呈现大陆状态。在整个古生代中，除了在石炭纪和二迭纪时普遍出现过巨大的冰川现象以外，一般尚无突出的变化。
（四）
中生代和新生代是地球发展的第三个重要阶段。中生代长约一亿五千万年，新生代的时间更短，只有七千万年。由于古生代末期地壳上的古地理、古气候环境发生过显著的变化，古生代中曾经兴盛一时的各种生物门类都遭到了严峻的考验，有的门类由于不能适应迅速变化的环境，终于遭到绝灭。有的门类却表现出对新的环境的高度适应能力，在中生代中得到了空前的繁盛。植物界中最突出的变化是以苏铁、银杏和松柏类为代表的裸子植物代替了晚古生代中蕨类的地位。动物界中最突出的变化是爬行动物中恐龙类的极度发展。所以中生代也可以称为恐龙的时代或裸子植物的时代。恐龙类是一种已经绝灭了的巨大的爬行动物，根据在岩石里找到的骨胳化石研究结果，已知最大的恐龙身长可达二十六米，体重估计可达五十吨，可以想象出中生代的恐龙类是何等样的庞然大物了。恐龙类不仅能适应陆地上的生活，而且能重新回到海洋中适应水生生活（如鱼龙），或则能适应空中滑翔生活（如飞龙）。同时在侏罗纪时已出现爬行类和鸟类之间的过渡类型——始祖鸟。应当指出，中生代时原始的哺乳类也已经出现，但个体很小，数量也很少，比起当时占统治地位的爬行类来说只占无足轻重的地位。中生代时陆地面积大为增加，地势高差也有明显的增大，欧亚大陆上除西欧、东欧和西西伯利亚等地区尚有较大规模的海洋环境以外，其余均呈大陆状态。中亚及我国西北地区当时存在一系列巨大的山间盆地。亚洲大陆东岸及美洲西岸地区，当时的海陆环境变化比较复杂，但一般仍以大陆环境为主；这个地带就是地质上有名的“环太平洋带”。环太平洋带在中生代时有强烈的地壳运动发生，有大规模的陆上火山喷发和地震，大量灼热的岩浆侵入地壳，也有大规模的地壳断裂和挤压现象。我国东部地区许多重要的有色金属和稀有金属矿床都与当时的地壳运动有关。伴随上述地壳运动发生的过程中我国东部地区先后形成一系列东北西南向的内陆山间盆地。无论是西北还是东部地区的内陆河湖盆地，在中生代中由于有过大量动植物的繁盛，所以往往是石油和煤的良好形成场所。到中生代末期，地球上又经历了一次地理和气候环境的大变革，这次大变革促使身躯庞大的冷血动物——恐龙类全部绝灭，而哺乳类却经得起这场严峻的考验，就为它在新生代中的大发展奠定了基础。
新生代时地球上的自然地理环境和生物界总面貌已经和现代基本相似。植物界以被子植物的大发展为特征，动物界以哺乳类的空前繁盛为标志。所以新生代也可称为哺乳类的时代或被子植物的时代。至于人类的出现，一般认为是在第四纪，即仅有一百万年左右的历史。新生代时从欧洲阿尔卑斯山往东到亚洲喜马拉雅山一带，是当时地球上地壳运动最为强烈的地带。应当说明，这一地带从古生代以来一直是处于海洋状态（地质学上称为古地中海），但在第三纪中期由于地壳运动而升出海面，至今仍在不断上升，所以形成了现代地壳上最为雄伟高峻的山脉。伴随古地中海转化为高峻山脉的同时，中亚广大地区的地势也进一步发生了分异，许多从中生代起已经形成的内陆盆地在新生代中得到了进一步发展，盆地周围的山脉也变得更为高峻，形成了现代巨大山系与巨大内陆山间盆地相间列的自然地理环境。我国东部地区从中生代晚期以来形成的一系列东北西南向的巨大盆地，在新生代中也得到进一步的发展，形成了现代沃野千里的富饶平原。
我们概略地回顾了地球的发展历史以后，可以认识到，地球和其它事物一样，也始终处在不断发展和阶段发展的过程中。毛主席教导我们要用辩证唯物主义的观点去看待一切事物，并指出“整个地球及地球各部分的地理和气候也是变化着的，但以它们的变化和社会的变化相比较，则显得很微小，前者是以若干万年为单位而显现其变化的，后者则在几千年、几百年、几十年、甚至几年或几个月（在革命时期）内就显现其变化了”（《矛盾论》）。如果我们能对地球的发展历史有些概括的了解，必然有助于更深入地理解毛主席这段话的意思，从而能更深刻地领会毛主席的辩证法的宇宙观。
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专栏：
人类是怎样逐步认识宇宙的？
卞德培
人对宇宙的认识过程是一个不断提高和逐步深入的过程，它随着事物的发展而无限地发展着。
在我国、巴比伦、埃及等古代文化发达的国家里，早在四、五千年之前，天文学已开始发展了。为了定季节、定时间、定方向，以便不误农时、认识道路和确定河流泛滥日期等，从事游牧业和农业的人们早就在观测日月星辰在天空的位置和它们的运动。
在长时期的观测实践中，人们建立了很多正确的概念。至迟在汉代，我国就已经知道月光只是日光的反射，月食是地球遮住了太阳光的结果；很早就有地球是在转动着的精辟见解；公元前六世纪，希腊的科学家已经知道大地是个球体，并提出了证据。
可是，这些正确的见解没有得到应有的重视。在相当长的一个历史时期里，多数人还只是依据日月星辰东升西落的表面现象，一直错认为它们都绕着地球转动，而没有深入到事物的本质中去。这就是在四百年前所谓的“地球中心说”；它在当时占着统治的地位，严重地束缚着人们的思想。这个学说在公元二世纪中由埃及天文学家托勒玫提出，他认为地球是宇宙的中心，其余的天体都绕着地球转。在社会生产力低下和科学不发达的时代，人们往往只看到各种现象之间的外部联系，由于缺乏深刻的概念，还不能作出正确的结论。这是可以理解的。但由于这个学说符合《圣经》上的“上帝创造一切都是为了人类”的思想，所以它得到占统治地位的罗马教廷的支持和宣扬，谁要反对这个学说，就会受到残酷的迫害。自然科学本身是没有阶级性的，但是，反动统治阶级往往利用它来维持它们的反动统治，巩固其反动的特权地位。从这里又可以看到，自然科学的发展在当时受到了阻碍，天文学也是如此。在欧洲，在被称为“黑暗时代”（约一千多年）的漫长的年代里，天文学几乎没有什么进展。
“太阳中心说”的建立
由于生产的需要，“在中世纪的漫长黑夜之后，科学以梦想不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的速度发展起来，……”（恩格斯《自然辩证法》）
天文学在十五、六世纪也得到了前所未有的发展。在感性知识积累得越来越多之后，人们认识上的飞跃的时机成熟了。
在前人无数次实验的基础上，十六世纪中叶，波兰科学家哥白尼通过自己的观测实践，提出了“太阳中心说”，认为地球只是一个绕着太阳旋转的普通行星，而并不象统治阶级所极力主张的那样处于宇宙空间的特殊地位。哥白尼第一次给予地球在宇宙间地位以本来面目。
太阳中心说掀起了宇宙观的革命，但它很快就受到了歧视和压抑，统治阶级在很长一个时期里把它当作“毒草”，视为异端而加以迫害。著名科学家伽利略为之受到教廷的审讯，而杰出的思想家布鲁诺为之贡献了自己的生命。只是在经过了长期的斗争，经受住了实践的检验，这个正确反映客观事物的学说才最后取得胜利。其间，十七世纪初，由于望远镜的发明和用来观测天体，新的天文发现（木星有卫星，金星有盈亏现象等），给了哥白尼学说以重要检验和有力的支持。
人们不但要知道地球和五大行星（水、金、火、木、土）一起围绕着太阳旋转，还想了解这种运动是怎么样的一种运动。如行星在天空中的行径使人迷惑不解，为什么它们一段时期向东移动，而另一段时期则向西移动呢？哥白尼没能正确地解释这个问题。
显然，认识还有待于深化，在这方面获得杰出成绩的是德国科学家克普勒。他好多年孜孜不倦地分析第一手观测资料，终于在一六○九年和一六一九年先后提出行星运动的三个定律。这些定律客观地说明了行星绕太阳旋转的轨道是椭圆形的，太阳在椭圆的两个焦点中的一个上面，当行星离太阳近时，速度就快，离得远时，速度就慢，而且转一圈的时间和它离太阳的距离有一定的关系。行星运动定律不仅肯定了哥白尼学说的正确性，而且又把它提高了一步。它能很好地解释行星在天空中的使人迷惑的行径：由于行星绕太阳转的速度各不相同，从运动着的地球上看其它行星，看到的只是行星的相对运动，就必然会产生一段时期行星向东移动（顺行）、另一段时期向西移动（逆行）的现象。
天体力学的诞生
克普勒所描绘的太阳系面貌比哥白尼前进了一步，但他并没有说明为什么行星必须是这样绕着太阳转。这需要从力学的角度来考察，可是，这时力学正处于发展的初期阶段，已有的力学知识无法解决这样复杂的问题。只是到了十七世纪八十年代，英国科学家牛顿在前人的成果上提出了万有引力定律之后，这才解决了原来行星运动定律只是万有引力定律的自然结果。
已上升到理性认识的万有引力定律，同样也必须再回到实践中去。
就在万有引力发表的时候，科学家哈雷根据万有引力的计算，说明彗星一旦来到太阳和地球附近而被我们看到之后，有些隔了一定时期还会再度回归。他大胆预言，一六八二年出现的那颗彗星将在一七五九年重新看到。届时，彗星果然出现了。这说明在一定的范围里面，万有引力是客观事物的反映。
牛顿为天体力学奠定了基础。它的进一步完善有待于十八世纪末、十九世纪上半叶的一系列数学家的努力。
在人类认识宇宙的过程中，特别值得一提的是太阳系新行星——海王星的发现。一七八一年发现了太阳系第七大行星——天王星之后，它的实际观测位置和计算位置老是符合不起来。是观测中的误差呢？还是在计算时有未知的因素未考虑进去？如果是后者，这因素又是什么呢？有一种想法是天王星外面还有一颗尚未被发现的行星在影响着它。两个天文学家根据已有的天体力学知识，分别而几乎同时算得海王星的存在。果然，新行星就在距离计算位置不到一度的地方找到，误差是很小的。海王星的发现，是天体力学的巨大胜利。这说明了随着事物的发展和科学技术的发展，人们对宇宙的认识在逐步深化和发展着。
人们对周围世界的认识随着事物的发展而发展的例子，可举出一种叫“新星”的星。新星原先不过是一颗亮度很微弱而不被人们注意的星，但由于某种还没有完全弄清的原因，它会在极短的时间内发生猛然爆炸（如一、二天），亮度增加数万甚至数十万倍。新星的出现使人们有了新的认识，对新星的观测使我们有可能随着物质的这类质变，在探索和认识客观世界发展规律的道路上迈进一步。
天体物理学
一直到十八世纪，人们主要只是定性地认识天体之间的关系，而对于各种天体的大小、质量、彼此的距离等，不是知道得很少，便是知道得很不准确。
关于离我们最近的天体——月球的距离，十八世纪中叶才得到比较精确的结果。对我们居住的行星——地球的大小来说，也是直到这时才有比较准确的了解；在这以前，认为不可能测量的地球质量，也有了较为满意的结果。特别是对于太阳距离的测定更为重要，这个在天文学中作为长度单位来使用的数值，在十八世纪之前，早就有人试图加以测定，但最精确的测量和最令人满意的结果是在十八世纪七十年代的两次金星凌日时获得的。
所有这些结果都离不开日趋精密的观测仪器和测量仪器。正是运用这些仪器所进行的观测实践和科学实验，使人们对于宇宙的认识发展到一个新的阶段。
更明显的例子是关于恒星距离的测量。恒星都是遥远的太阳的思想很早就有了，但这种理性认识长时期找不到实验的证据。很多科学家都测量过遥远天体的距离，但都以失败告终。到十九世纪中叶，测量恒星距离的条件才成熟，德国的白塞耳、俄国的斯特罗维、英国的汉德逊先后分别测量得三颗恒星的距离，发现它们都要比太阳远上好几十万倍，甚至百万倍以上。
事物的发展是无限的。我们今天还不知道的东西，明天、后天一定会知道，而宇宙间根本没有什么不可知的东西。但是，就在恒星距离刚测量得之后不久，法国唯心主义哲学家孔德就武断地宣称：人类永远也无法知道这些遥远天体的化学成分。
事实是最好的回答。仅仅过了十多年，由于光谱分析方法的发现和在天文学领域中的广泛应用，不仅使这个不可知论的观点彻底破产，更重要的是它从此成为深入认识宇宙的强有力武器。
凭借光谱分析方法以及照相术等新技术的运用，天文学的一个新分支从十九世纪中叶起很快地发展起来了，这就是天体物理学。
光谱分析方法已经为我们揭开了天体的许多秘密：大小、距离、温度、压力、质量、密度、磁场、化学组成、元素的丰富度、自转速度、在视线方向上的速度，等等。可想而知，在十九世纪中叶以前，天文学家对于天体的本质知道得实在是非常可怜，而现有的各种知识几乎都是在最近一个世纪中逐步积累起来的。
现代天文学的发展
天文学的发展离不开越来越强大的科学实验装备。大型光学望远镜的制造成功，以及各种特殊用途的光学观测仪器的先后出现，为天文学家进行科学实验创造了良好的前提。电子学技术、无线电技术、雷达技术、电子计算机、自动化技术等新技术在天文学领域中越来越广泛地被应用，而每一种新技术的运用，都加深了我们对客观物质世界的认识。譬如用专门的雷达装置来观测流星，不仅可以很容易地决定流星的速度，而且可以加深我们对高层大气情况的了解。流星经过地方的气体分子被电离后称为流星余迹，利用这种余迹对无线电波的反射作用，可迅速得知该层大气的风向等等。再加上火箭、高空气球、人造卫星等新的观测工具，科学家有可能不是被动地而是主动地对自己要研究的天体进行科学实验。利用火箭把实验仪器主动地送到月亮附近，让它对准我们从未看见而很想了解的月球背面进行照相，从而揭开了月球背面的疑谜，就是一个明显的例子。
强有力的理论工具，也是天文学家的得力助手，象原子物理学、原子核物理学、量子力学，以及数学中的一些分支，在很大程度上促进了天文学的发展。借以建立的理论天体物理学，已有可能对遥远天体的内部进行探讨和研究；反过来，天文学的每一个新进展，也有助于其它科学更快地发展起来。
二十世纪天文学发展的主要特点之一，是射电天文学的建立。科学家对宇宙认识的深化，由于有了新的实验工具——射电望远镜等，而有所提高。多少年来科学家只是通过大气的光学“窗口”窥探宇宙的现状得到了改变，现在有了第二个“窗口”——无线电“窗口”。这个天文学新分支的建立虽则只有短短数十年的时间，但已解决了一些以前光学天文学所未能解决的问题。所有天体几乎都发射出各种不同波长的无线电波，以月亮为例，过去我们只知道月球表面的温度变化很剧烈，而射电天文学告诉我们，只在月球表面下面几米深的地方，温度的变化就很小，这说明月球表面覆盖物的导热率是很小的。
可见，从发明望远镜算起，仅仅几百年的时间，我们对宇宙间天体的认识已经提高了不知多少倍，但这绝没有到头。事物的发展是永恒的，我们的认识也会随着时间而无限地深入和提高。现在，光学望远镜可以观测到半径达四五十亿光年
（一光年约等于十万万万公里）的宇宙空间，射电望远镜的观测范围还要更大些。在大规模的科学实验过程中，随着客观世界的发展，我们遵循着认识事物的客观规律，“实践、认识、再实践、再认识，这种形式，循环往复以至无穷，而实践和认识之每一循环的内容，都比较地进到了高一级的程度”（《实践论》），越来越深入地认识我们周围的物质世界。