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古代天文學史范文1
漢代儒家普遍對天文歷法感興趣，并有所研究，這不僅有其方面的原因，也與儒家講“天人合一”有著密切的關系。在漢代儒家中，對天文學頗有研究的，至少有揚雄、桓譚、劉歆、賈逵等。
西漢時期，天文學上有所謂渾、蓋之爭。關于宇宙的結構，中國古代早就有天圓地方之說。西漢初，有《周髀算經》提出所謂“天似蓋笠，地法覆槃，天地各中高外下”的蓋天說；另有一種蓋天說則認為“天員如張蓋，地方如棊局”，“天形南高而北下，……天之居如倚蓋”，也就是說，天有所傾斜地蓋著地平面；并且認為，“天旁轉如推磨而左行，日月右行，隨天左轉，故日月實東行，而天牽之以西沒”；與此同時，渾天說也已出現，這就是后來張衡在《渾天儀注》中所說的“天如雞子，地如雞中黃，孤居于天內，天大而地小。天表里有水，天地各乘氣而立，載水而行。周天三百六十五度四分度之一，又中分之，則半覆地上，半繞地下”。[4]然而，在西漢時期，占統治地位的是蓋天說。
天文學上的渾、蓋之爭引起了當時儒家的注意。兩漢之際，桓譚與揚雄就渾、蓋曾多次交鋒。桓譚（約公元前23～公元56年），字君山，沛國相（今安徽淮北市）人。他“博學多通，徧習五經，皆詁訓大義，不為章句，能文章，尤好古學，數從劉歆、揚雄辨析疑異”[5]；著作有《新論》。桓譚對天文學也頗有研究。他曾經在主管刻漏時，發現刻漏的度數隨著環境的燥、濕、寒、溫的變化而不同，因而在昏、明、晝、夜的各個時候，刻漏的度數是不同的。所以，他在白天還參照了晷影，在晚上還參照了星宿，從而得到了正確的時間。[6]此外，在宇宙結構問題上，他反對蓋天說，主張渾天說。
揚雄（公元前53～公元18年），字子云，蜀郡成都（今屬四川）人。他博學多才，在語言學、文學和方面較為突出。曾摹仿《周易》作《太玄》，仿《論語》作《法言》。
揚雄重視對自然的研究，他曾經說：“通天、地、人曰儒；通天地而不通人曰技。”[[7]]揚雄認為，儒家學者應當“通天地”，就是要研究自然，并進一步“通人”。顯然，在他看來，儒家也包容科學，而不是排斥科技，不是輕視科技。
揚雄對天文學很有興趣。在宇宙結構問題上，他起初相信蓋天說，后來因多次受到主張渾天說的桓譚的責難而發生了改變，接受了渾天說，[8]而且，還提出“難蓋天八事”：[9]
其一云，“日之東行，循黃道。晝夜中規，牽牛距北極南百一十度，東井距北極南七十度，并百八十度。周三徑一，二十八宿周天當五百四十度，今三百六十度，何也？”
其二曰，“春、秋分之日正出在卯，入在酉，而晝漏五十刻。即天蓋轉，夜當倍晝。今夜亦五十刻，何也？”
其三曰，“日入而星見，日出而不見。即斗下見日六月，不見日六月。北斗亦當見六月，不見六月。今夜常見，何也？”
其四曰，“以蓋圖視天河，起斗而東入狼弧間，曲如輪。今視天河直如繩，何也？”
其五曰，“周天二十八宿，以蓋圖視天，星見者當少，不見者當多。今見與不見等，何出入無冬夏，而兩宿十四星當見，不以日長短故見有多少，何也？”
其六曰，“天至高也，地至卑也。日托天而旋，可謂至高矣?？v人目可奪，水與影不可奪也。今從高山上，以水望日，日出水下，影上行，何也？”
其七曰，“視物，近則大，遠則小。今日與北斗，近我而小，遠我而大，何也？”
其八曰，“視蓋橑與車輻間，近杠轂即密，益遠益疏。今北極為天杠轂，二十八宿為天橑輻，以星度度天，南方次地星間當數倍。今交密，何也？”
在漢代天文學的發展過程中，桓譚對于蓋天說的責難以及揚雄的“難蓋天八事”，實際上促進了渾天說的發展，對于后來渾天說取代蓋天說的地位起到了重要的作用。
漢初的歷法基本上是沿用秦以來的顓頊歷。顓頊歷是一種古四分歷，以365 1/4日為回歸年長度，29 499/950日為朔望月長度，十九年七閏。漢武帝時，公孫卿、壺遂、司馬遷等受命議造漢歷；最后，在18種改歷方案中選定了鄧平所造的八十一分律歷，稱太初歷。太初歷以365 385/1539日為回歸年長度，29 43/81日為朔望月長度。西漢末年，劉歆修訂太初歷而更名為三統歷。
劉歆（？～公元23年），字子駿；后改名秀，字穎叔。沛（今江蘇沛縣）人。他集六藝群書，撰為《七略》，包括輯略、六藝略、諸子略、詩賦略、兵書略、數術略、方技略。西漢末年，他建議將《左氏春秋》、《毛詩》、《逸禮》、《古文尚書》皆立于學官，移書責備太常博士，遭今文經學家的反對。王莽執政時，劉歆任國師，后因謀誅王莽，事泄而自殺。
《三統歷》的主要是運用“三統”解釋歷法。[[10]]劉歆說：“三統者，天施、地化、人事之紀也?！薄吨芤住非蹙?，音律黃鐘律長九寸，為天統；坤之初六，林鐘律長六寸，為地統；八卦，太簇律長八寸，為人統。劉歆的《三統歷》采用太初歷的日法八十一，并說：“太極中央元氣，故為黃鐘，其實一龠，以其長自乘，故八十一為日法?！?/p>
至于一個朔望月的日數，劉歆根據《周易·系辭上傳》所謂“大衍之數五十，其用四十有九。分而為二以象兩，掛一以象三，揲之以四以象四時，歸奇于扐以象閏，五歲再閏，故再扐而后掛”，說：“元始有象一也，春秋二也，三統三也，四時四也，合而為十，成五體。以五乘十，大衍之數也，而道據其一，其余四十九，所當用也，故蓍以為數，以象兩兩之，又以象三三之，又以象四四之，有歸奇象閏十九，及所據一加之，因以再扐兩之，是為月法之實。”用算式表達：
{[(1＋2＋3＋4)×5－1]×2×3×4＋19＋1}×2＝2，392
2，392÷81＝29 43/81 日
這就一個朔望月的日數。按照十九年七閏，所以，
(19×12＋7)×29 43/81÷19＝562120/1539=365 385/1539日
這就是一回歸年的日數。
劉歆又根據《周易·系辭上傳》所謂“天一，地二，天三，地四，天五，地六，天七，地八，天九，地十。天數五，地數五，五位相得而各有合。天數二十有五，地數三十，凡天地之數五十有五，此所以成變化而行鬼神也”，說：“并終數為十九，《易》窮則變，故為閏法”；“日法乘閏法，是為統歲”，即：
(9＋10)×81＝1，539年＝562，120日
“三統，是為元歲”，即：
1，539×3＝4，617年
由于干支記日法60日為一周期，一統的日數562，120除以60，余數為40，所以，若以甲子日為元，一統后為甲辰，二統后為甲申，三統后才又到甲子，因而三統為一元。劉歆說：“歷數三統，天以甲子，地以甲辰，人以甲申?！?/p>
在這一基礎上，劉歆根據《周易·系辭上傳》所謂“四營而成易，十有八變而成卦”，說：“陰陽比類，交錯相成，故九六之變登降于六體。三微而成著，三著而成象，二象十有八變而成卦，四營而成易，為七十二，參三統兩四時相乘之數也。……以陽九九之，為六百四十八，以陰六六之，為四百三十二，凡一千八十，……八之，為八千六百四十，……又八之，為六萬九千一百二十，天地再之，為十三萬八千二百四十，然后大成?！庇盟闶奖磉_：
{[(3×3)×(2×4)×(9＋6)]×8×8}×2＝138，240
接著，“以乘章歲，為二百六十二萬六千五百六十，而與日月會。三會為七百八十七萬九千六百八十，而與三統會。三統二千三百六十三萬九千四十，而復與太極上元”。用算式表達：
138，240×19×3×3＝23，639，040年
“太極上元”實際上是5，120元的大周期。
《三統歷》在運用“三統”解釋歷法時，還涉及歷法，有節氣、朔望、月食及五星等的常數和運算推步，還有基本恒星的距度。與以往的歷法相比，《三統歷》包含了不少新的內容。它提出了所謂“朔不得中，是為閏月”的設置閏月的方法，即以沒有中氣（二十四節氣中，從冬至起，奇數的為中氣，如大寒、雨水、春分、谷雨等十二節氣）的月份為閏月?！度y歷》還提出以135個朔望月為交食周期，其間有23次月食，并且給出了月食發生的月份的推算方法。此外，《三統歷》所測的五星行度和會合周期的精度都較前有明顯提高?！度y歷》在中國古代歷法的發展中具有很高的地位，被認為是“我國古代流傳下來的一部完整的天文學著作”，“世界上最早的天文年歷的雛形”。[11]
三統歷施行一百多年后，“歷稍后天”[12]。東漢章帝元和二年（公元85年），三統歷“失天益遠”，于是，章帝“召治歷編訢、李梵等綜校其狀”，并下詔改行四分歷。在修訂東漢四分歷的過程中，任左中郎將的賈逵與治歷者進行了多次的討論。因此，東漢四分歷實際上是賈逵會同編訢、李梵等人集體討論修訂的。
古代天文學史范文2
關鍵詞：渾天儀，渾天說，渾象，渾儀
中圖分類號：N04；P1文獻標識碼：A文章編號：1673-8578（2015）03-0039-04
Abstract：In order to sort out how the word “Celestial Globe” was used and evolved in history， the article discusses the origin of the word “Celestial Globe” and the naming process of the two instruments “celestial sphere” and “armillary sphere”. The article also compares and analyzes the interpretation of the word “Celestial Globe” in some modern dictionaries， and gives a definition of the word “Celestial Globe” according to academic community and the daily use.
Keywords：Celestial Globe， Theory of Sphereheavens， celestial sphere， armillary sphere
“渾天儀”是對中國古代某類天文儀器的稱謂，它雖屬古代學術名詞，但常被現代人所使用（特別是在弘揚中國傳統文化和科技成就的語境中），因此它屬于那種在使用上“貫穿古今”的名詞。但在具體使用中，“渾天儀”一詞在學術界的用法，與日常用法，特別是新聞媒體的約定俗成用法存在著較大分歧。本文對“渾天儀”在歷史上的起源、所指、沿革演變的復雜情況試做一盡可能線索清晰的考證，并探討其定義。
（一） 渾天說
“渾天儀”是伴隨著“渾天說”而出現的天文儀器。渾天說是中國古代的一種宇宙模型，它認為天是一個圓球，像雞蛋殼一樣包裹著大地，大地就像蛋黃，居于其中，日月星辰附在天殼上，天殼一晝夜繞地轉一圈，所以日月星辰就會隨之東升西落。這里的“渾”是“球”的意思，“渾天”即“球狀的天”。渾天說的集大成者、東漢科學家張衡在《渾天儀圖注》中這樣描述：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于內?！盵1]34此宇宙模型與“蓋天說”“宣夜說”等模型相比，更直觀并可以量化研究，因此成為占統治地位的宇宙理論，從漢到明代，使用了1500多年。
渾天說最可信的一點是可以造出儀器來直接演示這一模型（相比之下“蓋天說”“宣夜說”都造不出儀器來演示）。關于渾天說的儀器，最早的記載為：“或問渾天。曰：落下閎營之，鮮于妄人度之，耿中丞象之。” [2]這是西漢末年，揚雄在他的《法言》里的記載，有人問“渾天”是怎么回事，他的回答是：落下閎（漢武帝時代人）營造了它，鮮于妄人用它來測量，耿壽昌（漢宣帝時的大司農、中丞）則模擬了它。
渾天說把天看作一個球，最大的好處是可以把日月星辰都標在球面上，建立經緯坐標以確定其準確位置。這樣，做一個大球殼，用支架懸起，上面標出星辰，就可以演示渾天的結構和運轉了。但是，在球體上面標出星辰，必須事先知道這些星辰的位置，而這個大球本身渾然一體，是無法用來測量星辰位置的。所以，測量星辰位置須另設一儀器，這儀器相當于把球徹底鏤空，只留一條赤道圈和一條起支撐作用的子午圈，內部再放一能繞極軸轉動的經圈和活動的窺尺。這樣，轉動經圈，并使窺尺指向星體，就可以在圈環的相應位置讀出星體的經緯度――這就是“落下閎營之”的含義，他造了一架測量渾天的儀器，而“鮮于妄人”則用它做了大量測量工作，有了這些星體的坐標之后，耿壽昌則把它們標在一個大球上，用“形象”的方式來模擬渾天的運行。
也就是說，從渾天說成型開始，天文學家就不得不營造兩臺儀器，一臺是模擬星體運行用的，一臺是測量星體坐標用的。在上文里揚雄統稱其為“渾天”。中國古代制造天文儀器一直有一個不變的傳統叫“法象為器”，即按照“天圓地方”的標準來設計制造。制作測量儀器時，將上半部分做成球籠狀嵌套的環圈，象征“天圓”，下半部分是支架和底部為方形的基座，代表“地方”；制作模擬儀器時，綴滿星體的天球的下半部分就被一個正方形的箱子罩住，更是直接象征“天圓地方”。
（二）中國古代的“渾象”
雖然分工明確，但整個古代，按渾天說創制的這兩種儀器，它們的名稱一直都變化多樣，而且哪一類都沒有發展出固定的統稱。我們先列出模擬“象之”的這一類。
東漢時，太史令張衡制作了一臺著名的儀器，稱“渾天儀”，并寫了《渾天儀圖注》傳世。它的主體是直徑四尺六寸的銅球，球面標出星官、黃道、赤道等，利用穩定的漏壺流水，通過齒輪傳動裝置推動銅球均勻繞極軸旋轉，來模擬星體東升西落。因為它是靠漏壺的水推動自動運轉的，后世也稱它為“漏水轉渾天儀”。這是世界上第一臺自動演示恒星日月周日運行的儀器，也是“渾天儀”名詞的第一次出現。渾天儀也叫“渾天儀圖”，因為上面有很多星象，仿佛星圖?！皥D”“象”的含義相近，后代也常稱其為“渾儀圖”或“渾天圖”。
三國時期吳國的學者陸績、王蕃、葛衡都制造過類似的儀器。因為是“象之”，所以陸績、王蕃的儀器，史書上都將其稱為“渾象”：“陸績造渾象，其形如鳥卵”[1]42，王蕃 “今所作渾象，黃赤道各廣四分半，相去七寸二分”[1] 43，這是“渾象”一詞的最早記載。而葛衡造的儀器，史書又籠統地稱其為“渾天”，《隋書?天文志》稱：“明達天官，能為機巧，改作渾天，使地居于中，以機動之，天轉而地止，以上應晷度?！盵3]551
南北朝時，宋文帝元嘉年間，太史令錢樂之鑄造了兩座這類儀器，史稱：“宋元嘉中，太史令錢樂之所鑄渾天銅儀，以朱黑白三色用殊三家”，“元嘉十七年又作小渾天，……安二十八宿中外星官備足，以白青黃等三色”[3]551。它們的形制，都是“象天運，而地在其中”，一個叫“渾天銅儀”，一個叫“小渾天”。
隋代，耿詢“創意造渾天儀，不假人力，以水轉之，施于暗室中”[4]。又沿襲了張衡的“渾天儀”名字。
唐代開元年間，大科學家一行和梁令瓚造了一臺儀器?！杜f唐書?天文志》云：“一行與梁令瓚及諸術士更造渾天儀，鑄銅為圓天之象，上具列宿……命之曰‘水運渾天俯視圖’?！?[3]638史書的作者知道這種儀器相當于張衡的渾天儀，但又為它取了專名“水運渾天俯視圖”?，F代史學家嫌這名字有些費解，就按制作年代改稱其為“開元水運渾天”。
宋代太平年間，張思訓曾制造了一架既可演示天象又可指示時刻的復雜儀器，但史書上居然沒有留下它的名字，只說它的演示天象部分“日月象皆取仰視”（可能是架得太高了只能仰視觀察）[3]802?，F代史學家也按制作年代仿唐代的儀器給它取名“太平渾天仰視圖”。
隨后還有宋代的蘇頌、韓公廉制造了一臺古代最復雜，集觀測、演示、報時于一體的儀器兼觀測臺，名字為“元v渾天儀象”（今稱“水運儀象臺”），其中的演示部分明確地稱作“渾象”[5]48。
元初，西域人扎馬魯丁帶來七件西域的天文儀器，其中一件叫“苦來亦撒麻”，《元史》記載稱“漢言渾天圖也，以銅為丸，斜刻日道”[3]1306，即：意譯就是漢語的“渾天圖”。后來又出現元郭守敬的“玲瓏儀”（人可在里面看的）、清代傳教士南懷仁造的“天體儀”等。
為尊重先人稱耿中丞“象之”的先例，并兼顧后代使用較多、較明確的叫法，現代天文學史家將以上這些儀器統稱為“渾象”（現代仍有這種演示天象的簡單儀器，稱“天球儀”）。
（三）中國古代“渾儀”
我們再看看用于測量類的儀器：
這類儀器中，史書最早有具體名稱、具體結構記載的是由東晉前趙時期孔挺制造的。它有兩層圓環，外層環包括地平環、赤道環和子午雙環；內層包括可繞南北軸轉動的雙環及里面可照準星體的“衡”?！端鍟?天文志》將其列到“渾天儀”節中，但文中又說“則古之渾儀之法者也”，意即以前就稱這種儀器為“渾儀”了?！端鍟?天文志》同時還提到北魏用鐵造的一架類似的儀器，則稱“太史候部鐵儀，以為渾天法”[3]550，只按制作材料稱其為“鐵儀”，等于沒有確定的名稱。
唐貞觀七年，李淳風創制了一臺測量天體的儀器，有三層環圈，因為加上了黃道圈，史書稱“黃道儀”，開元年間，一行等人又制成了類似的儀器，因其黃道可以適應歲差在赤道上移動，稱“黃道游儀”。這在《新唐書》里有明確記載[3]729。還有，在該書同一段落，又稱以前的此類儀器，特別是“落下閎營之”的儀器為“渾儀”。
宋代制造的這類儀器很多，著名的有至道元年（公元995年）司天臺冬官正韓顯符造的“銅渾儀”（今稱“至道渾儀”）[6]、大中祥符三年（公元1010年）的“銅候儀”（今稱“龍圖閣銅渾儀”）[3]803、皇v三年（公元1051年）的“黃道渾儀”（今稱“皇v渾儀”）[3]1084、熙寧七年（公元1074年）沈括造的渾儀（沈括有《渾儀議》一文，此儀器今稱“熙寧渾儀”，紫金山天文臺擺放的即是其明代的復制品）[3]803、元v七年（公元1092年）建的“元v渾天儀象”，其測量儀器《新儀象法要》直接稱“渾儀”（今稱“元v渾儀”）[5]15。
古代這類用于測量天體坐標的儀器，鑒于歷代較普遍的叫法，現代天文學史家統稱其為“渾儀”。
（四）現代“渾象”“渾儀”兩個名詞的使用
由于現代講述天文學史、天文儀器史的著作不太強調這些儀器的原稱，總用“渾象”“渾儀”稱呼之，并經常給它們另取專名，于是給人們的感覺似乎是歷史上兩種儀器的名字區分是明確的。其實元以前，它們的名稱非常不確定，在各個歷史時期，有時把渾儀叫渾天儀，有時把渾象叫渾天儀。但有一點，在某一朝代，古人是力圖把兩種儀器的名稱區別開來、并行不悖的，這已有學者指出過[7]。特別是，“渾儀”從來是不叫“象”的。這兩類儀器，雖然名字時?；煊?，但其功能和使用，古人總是區分得一清二楚?！端鍟?天文志》：“渾天儀者……周旋衡管，用考三家之分?！薄皽喬煜笳?，……遍體布二十八宿、三家星、黃赤二道及天漢等?！盵3]549-550
由于“渾天說”的稱謂和張衡渾天儀為人們所熟知，后世典籍中，“渾天儀”被用來泛指“渾儀”“渾象”的情況較多，如上文《隋書?天文志》中的“渾天儀”是指渾儀，再宋代周密的《齊東野語?渾天儀地動儀》：“舊京渾天儀凡四座……至道儀在測驗渾儀所……元v儀在合臺?！?[8]明顯是指渾儀。清阮葵生《茶余客話》卷十三：“安溪先生（李光地）云：渾天儀三重，其外一重不動為六合儀，所以定上下四方之位，其中一重旋轉者為三辰儀，所以象天體圜動之行，其內一重周游四遍者為四游儀，所以挈玉衡而便觀察?！盵9]這也是指渾儀。
在中國古代的天文儀器中，渾儀和渾象扮演著重要的角色。這兩類儀器形體龐大、構造復雜、測度精密、成本昂貴，經歷兩千多年的演化逐步完善，到清代達到最高峰。它們不但是實用觀測演示儀器，也是皇家禮器，是皇權的象征。正因為如此，其上的龍、云雕紋制作得非?？季浚运鼈冞€是精美的藝術品。今天，矗立在北京古觀象臺、南京紫金山天文臺上的明、清代天文儀器，經常作為中華傳統文明的標志和象征出現在影視、廣告及各種媒體中。
翻看《辭?！?989、1999年版，“渾天儀”有兩條：1.即“渾儀”。2.即“渾象”。相應的“渾儀”“渾象”詞條也有說明。這種解釋是周密準確的，反映了漢代以來史書、典籍記載的實際情形。類似的解釋還有2008年版《大辭?！?，在其《天文學?地球科學卷》中，“渾天儀”有3條：1.即“渾儀”。2.即“渾象”。3.即“漏水轉渾天儀” [10]。它把張衡的“漏水轉渾天儀”單列出作為特指，更為周密。
1980年出版的《中國大百科全書?天文學》稱“渾儀和渾象又是反映渾天說的儀器，因而在早期常常統稱為渾天儀” [11]，也解釋得很嚴密。
2001年全國科學技術名詞審定委員會審定出版的《天文學名詞》中，“渾象”條為“古代根據渾天說用來演示天體在天球上視運動及測量黃赤道坐標差的儀器”（“測量黃赤道坐標差”是在天球上直接進行黃、赤道坐標變換，相當于模擬計算機的功能），“渾儀”條為“由相應天球坐標系各基本圈的環規及瞄準器構成的古代天文測量儀器”[12]，解釋得嚴密、完備。
而《漢語大詞典》將“渾天儀”條釋為“即渾儀”[13]，就很不準確了。
《辭源》對“渾天儀”的解釋：“我國古代觀測天置的儀器，類似現在的天球儀。又名渾象、渾儀?！?[14]該解釋把兩種不同的儀器當成了一種，這是不準確的。
通過前面的考證，我們發現：這些古代儀器的名字很多并不是它們原來的名字，而是今人為了方便、準確而后取的，因為古代很多籠統、錯位的叫法確實不可取。多數辭典的解釋也是符合歷史事實的。按現代天文學史界的學術規范，可以為這些儀器“正名”，把元代以前的渾天測量儀器統稱為“渾儀”，渾天演示模擬儀器統稱為“渾象”（元以后的時代離我們較近，它們的專名如“簡儀”“赤道經緯儀”“天體儀”為我們熟知，一般不用“渾象”“渾儀”稱之）。
張衡的“渾天儀”家喻戶曉，這也使得公眾誤以為所有球狀、籠狀的古天文儀器都叫“渾天儀”。雖然歷史上很長時期都這樣混稱，但如果現在還把渾儀稱作“渾天儀”，只能算是繼承了不該繼承的“遺產”，把古代的混亂稱謂帶到今天。
因此筆者建議，除專業的歷史研究外，科普、媒體、文化等領域僅使用“渾天儀”一詞來專指張衡創制的“漏水轉渾天儀”，不作他用，以免造成概念的錯位。
參考文獻
[1] 薄樹人.中國科學技術典籍通匯：天文卷：第5冊[M].鄭州：河南教育出版社，1993.
[2] 揚雄. 法言（叢書集成初編）[M].北京：中華書局，1985：29.
[3] 薄樹人.中國科學技術典籍通匯：天文卷：第3冊[M].鄭州：河南教育出版社，1993.
[4] （唐）魏征，等.隋書：第5冊[M].北京：中華書局，1973：1770.
[5] （宋）蘇頌.新儀象法要（叢書集成初編）[M].北京：中華書局，1985.
[6] （元）脫脫，等.宋史：第39冊[M].北京：中華書局，1977：13501.
[7] 劉國俊.釋“渾天儀”[J].辭書研究，1989（4）：150.
[8] （宋）周密.齊東野語[M].上海：掃葉山房，1926：69.
[9] （清）阮葵生.茶余客話下（明清筆記叢刊）[M].北京：中華書局，1959：366.
[10] 夏征農主編.大辭海：天文學?地球科學卷[M].上海：上海辭書出版社，2008：156.
[11] 中國大百科全書《天文學》編輯委員會.中國大百科全書：天文學[M].北京：中國大百科全書出版社，1980：161.
[12] 天文學名詞審定委員會.天文學名詞（1998）[M].北京：科學出版社，2001：44.
古代天文學史范文3
中圖分類號？演G63 文獻標識碼B 文章編號0457-6241（2013）19-0057-06
中學歷史教科書中的科技史內容，歷來是教學中較難處理的內容之一。而如何恰當、科學地處理科技史內容的編寫問題，也成為教科書編寫者所面臨的重要課題。提倡全球文化多樣化的今天，教科書中關于科技史內容的闡述，應力戒俯視其他文明成就的傾向。正如學者指出的那樣：“有效地避免以往講授古代中國科學技術的輝煌成就時，由于分寸把握不好，無意中使學生產生虛驕自大情緒的弊病，這一點非常重要?！雹?/p>
遺憾的是，岳麓版高中歷史教科書有關中國古代科技史內容的編排和處理，有所欠缺。在必修（III）第6課中，有關中國古代某項科技成就領先西方、歐洲多少年和世界最早之類的表述，共計11次之多，且絕大部分集中在天文和數學領域。這樣的史實敘述方式，一方面加重了教材內容的空洞化色彩，給教師的課堂教學帶來不小的難度；同時也很可能帶來分析不清晰、結論不客觀等問題。某些所謂的比較，實際上根本就缺乏可比性。例如，該課中提出我國發現勾股定理“勾三股四弦五”的內容，比西方早了約500年。即使中國真的在西周初年（文獻解讀另論）發現了“勾三股四弦五”的現象，難道就能得出比古希臘的畢達哥拉斯早500年的結論嗎？這是兩種性質不同、歷史影響迥異的成就。中國古人僅僅是發現了勾股定理的一個特例，而畢氏則是完成了對該定理的完整證明，二者如何進行比較？此外，諾伊格鮑爾等人在對兩河流域出土的泥版文書普林頓322（不晚于漢謨拉比時代，約為我國夏代時期）做了深入的解讀和分析后，發現巴比倫人在公元前1600年以前就已經記錄了一系列符合勾股定理的畢達哥拉斯數組，其中最大的一組直角三角形三邊數字為：12709、13500和18541。②無論是內容還是時間，較之我國的“勾三股四弦五”，都要先進的多。如果按照我們的命名標準，勾股定理應該被稱為巴比倫定理，才算公正。
課程標準明確要求，應該學習歷史唯物主義的基本觀點，努力做到論從史出，史論結合，這就要求教材的編寫首先做到這一點。遺憾的是，在涉及科技史的領域，不止一種歷史教科書存在史論脫節、立論不嚴謹和人為拔高中國古代科技成就的問題。本文擬就岳麓版必修（III）第6課天文學史部分的三處表述，結合中外天文學史的研究成果，予以嚴肅的學術商榷，以期有助于學界同仁對這類問題的關注和探討，也使學生在文化多樣化的氛圍中領略中外科技成就的輝煌。
一、張衡地圓說領先西歐
1000多年說辨析
岳麓版教科書認為張衡關于地球為圓形的見解比歐洲人早了1000多年，筆者認為這種觀點有混淆概念之嫌。此種觀點可能源于地理大發現背景知識的表述，在14、15世紀，關于地球為球形的地圓說，已經為西歐多數人所接受，人們相信向西一直航行也可以到達印度和中國。而張衡生活于東漢中期，因此張衡關于渾天說的史料，就被用來佐證中國的地圓說早于西歐1000多年的結論。其實，張衡關于地球為圓形的觀點具有明顯的思辨色彩，而且具有不徹底性和自相矛盾之處。因為張衡關于大地球形的觀點，在《渾天儀》和《靈憲》中的表述明顯不一致。在《靈憲》中張衡認為：“天體于陽，故圓以動；地體于陰，故平以靜?！北砻魉终J為天地結構是天圓地平。①此外，張衡提出地圓說和西歐人相信地圓說是兩個性質完全不同的概念。中國古人并不大關心大地的具體結構之類的問題，因為這類問題與中國古代天文學的實用色彩并無相通之處，中國古人明顯缺乏探究此類問題的興趣和動力。
更為關鍵的是，關于大地為球形的見解，西方人早在張衡之前500年就已經提出了，計算之精準，論證之詳備，是后來的張衡所無法比擬的。下面，就西方關于地圓說的發展歷程做一簡單的回顧和梳理，也由此可窺岳麓版教科書表述之不嚴謹。
畢達哥拉斯（約公元前560―前480年）注意到月食時大地投影到月球上的影子也是圓形的，所以他可能是第一個明確指出地球是球形的人。畢氏對此的解釋是：圓形、球形是最完美的幾何圖形，所以天體都必然是球形的，并且在正圓軌道上運轉。②
作為古希臘著名的思想家和科學家，亞里士多德（公元前384―前322年）在其著作中專門論及大地的形狀，并對大地為何呈球形進行了深入的探討和論證，論證的方法和得出的結論大多符合科學的標準。他認為：球是完美的、對稱的，因此天體和地球應該是球形；壓力導致地球的諸組成塊自然地落向中心，因而將會壓成球形；觀測方面的證據為：月食時地球的陰影總是圓形，人們在向北或向南旅行時，會看到北極星的高度變化和星空變化。③即便是按照目前的科學水平，亞里士多德在觀測方面的論據和論證方法，依然是有說服力的。
阿里斯塔克（約公元前310―前230年）是古希臘著名的天文學家，比較系統地提出了日心地動說。他在《論日月的大小和距離》一文中提出如下觀點：日地距離為月地距離的18～20倍，太陽直徑為月球直徑的18～20倍，而為地球直徑的6～7倍。④雖然他的結果很不準確，但他關于太陽、月球和地球三者關系和大小的天才思考，在古代非常難得。
此后，古希臘著名的天文學家、地理學家埃拉托色尼（約公元前276―前195年），利用同圓中圓心角與所對應的弧長成比例的原理求出了地球的直徑約為25萬希臘里，合今值39600千米，⑤與赤道的實際長度之間的誤差約為1%左右，較之我國唐代一行的測量值要精確得多，原理和方法也比一行的方法更為科學和簡單。需要說明的是，在初中數學教科書和不少數學教輔書中，都有埃拉托色尼測量赤道長度原理的相關知識介紹，但我國中學生鮮有將此知識和歷史教科書觀點聯系起來加以比較和探究的嘗試，質疑精神和批判意識之缺失，確應引起我們的深思。
與張衡約處于同一時期的托勒密（約90―168年）是古希臘天文學理論的集大成者，對此后西方天文學的發展影響深遠。他在《天文學大全》中指出：“我們宣布天層是球形的，并且在旋轉；地球也是球形的，并且位于諸天的中心，像一個幾何中心一樣。”⑥雖然托勒密的地心體系是錯誤的，但大地為球形的觀點在其著作中被明確無誤地提出，當不容置疑。因此，所謂張衡地圓說早于西歐人1000多年的觀點缺乏史實依據，違背了論從史出的治史和編史原則。
當然，歐洲進入中世紀以后，天主教的影響日隆，科學一度淪為神學的婢女，歐洲的科學，包括天文學陷入長期的停滯和倒退之中。到文藝復興前夕，歐洲的天文學發展水平與中國和阿拉伯相比，已屬明顯落后，即便是與古希臘時期的發展水平相比，也呈現出絕對的倒退。再加上異端裁判所對學者和異端思想的干涉與迫害，地圓說一度成為科學研究的。1327年意大利的阿斯科里認為地球是球形的，就被用火燒死。①甚至連亞里士多德的水晶球體系和托勒密的地心體系也是不準傳播的。正是在這種強烈和令人窒息的神學氛圍中，原本較為先進的儒略歷竟然在歐洲沿用了將近1500年，實則是歐洲天文學發展史上的恥辱。由于天文學發展的滯后，1500多年所造成的累積誤差到1582年教皇格里高利改歷時竟然達到10天之久，這在世界諸文明發展史上都是罕見的。但是，歐洲天文學發展的停滯和倒退（中國傳統數學和天文學在明清之際也發生過類似的情形），并不能說明歐洲學者在張衡之前沒有提出過地圓說，相反，古代歐洲學者關于大地為球形的觀點，就提出時間來說遠早于張衡，在探討的深入程度和和結論的可靠性上，也比中國同期的認識水平豐富和科學的多。建議教師在講授該部分內容時，能夠結合中外天文學發展的具體史實，引導學生客觀、公正地看待這一問題。
二、一行首次發現恒星的位置變動說辨析
在介紹黃道游儀時，教科書提出了如下觀點：“唐代著名天文學家僧一行（683―727年）與梁令瓚共同創制了黃道游儀，用它發現了恒星位置的變動，這在世界上是首次?！笨陀^地講，這也與史實明顯不符。首次發現恒星位置變動的不是中國天文學家，而是古希臘天文學家伊巴谷（約公元前2世紀初―前127年）。中國首次發現恒星位置變動現象――歲差的科學家，也非一行而是東晉的虞喜。
由于地球是一個三軸橢球體，赤道半徑略大于兩極半徑，在日月和其他天體的引力作用下，造成地軸進動，引起春分點沿黃道向西退行，每年退行約50″.2，大約25800年退行一周。這種退行現象被稱為歲差，它造成回歸年比恒星年短的現象和所有恒星的平位置隨時間而變化，冬至點在恒星間逐漸改變位置，約71年退行1度。古希臘的伊巴谷是最早發現歲差現象的天文學家，他畢生從事天文觀測，獲得了豐碩的觀測資料?！八炎约簻y得的恒星位置和約150年前阿里斯提爾、提莫恰里斯的觀測結果相比較，由此發現了歲差現象，并定出了歲差的數值”。②而在中國，東晉的虞喜（281―356年）在公元330年左右提出了“歲自為歲，天自為天”的結論，冬至點每50年西移1度；祖沖之也提出了“冬至所在，歲歲微差”的科學結論，他所編訂的《大明歷》第一次考慮了歲差因素，區分了回歸年和恒星年。此后，隋代的劉焯、唐代的李淳風都在歲差的研究上有所前進。一行、梁令瓚通過黃道游儀的研制和使用，使歲差現象能夠在天文儀器上體現出來。在黃道游儀的赤道環上每隔一度打一個洞，使黃道環能夠仿照古人所理解的歲差現象，不斷沿赤道退行。由上可知，首次發現恒星位置變動現象的，是古希臘的伊巴谷，中國的虞喜、祖沖之等天文學家對歲差現象的認識，也早于一行和梁令瓚。準確地說，應該是先有中外學者對恒星位置變動現象的發現和歲差周期觀測的逐漸精確，才有一行將歲差現象在黃道游儀的研制中加以體現，而不能將此混同為一行等通過黃道游儀首次發現恒星位置的變動現象。
三、《授時歷》回歸年精度辨析
岳麓版教科書提到：“郭守敬編制的《授時歷》是我國古代最精密的一部歷法。它以365.2425日作為一年，同地球繞太陽公轉一周的實際時間只差26秒?！睉撜f，這種敘述同樣是不準確的，與史實和天文學常識有一定出入。當然，不獨岳麓版教科書，不少科技史著作中也將《授時歷》中的回歸年長度誤認為中國古代頒行的歷法中精度最高的一部。在此很有澄清的必要。
宣煥燦在《天文學史》一書中指出：“由于地球自轉的長期變慢，日的長度在十分緩慢地變長，于是一回歸年中的日數在逐漸減少。據研究，在公元前14世紀，一年約為365.2424日；公元1世紀，一年約為365.2423日；而現在，一年約為365.2422日?！雹僖簿褪钦f，回歸年的長度（我國古代稱之為“歲實”）有古大今小的變化趨勢，我國宋元時期的學者曾用“消長法”對回歸年長度的變化進行定量分析。因此，同樣一個歲實，在不同的頒行年代，它的實際誤差并不相同。郭守敬《授時歷》定歲實為365.2425日，與理論值的誤差為26秒，與現今通用的格里高利歷完全相同。因此不少論者將該值作為評價《授時歷》精度的一個主要標準，這與宋元時期的歷法發展史并不相符。首先，《授時歷》的歲實值取自南宋楊忠輔編訂的《統天歷》，這個領先歐洲400余年的科學榮譽應該授予楊忠輔才算公正?！督y天歷》于慶元元年（公元1199年）頒行使用，該歷定歲實為365.2425日。其次，盡管《授時歷》與《統天歷》定的歲實完全相同，但兩部歷法實際頒行時的歲實與理論值之間的誤差并不相同，存在少許出入。紐康根據法國科學家拉普拉斯發明的原理而提出的，現今仍在使用的回歸年長度計算公式：T=365.24219879-0.0000000614t（初始年為1900年，之前的t取負值），《統天歷》誤差僅為20余秒，而由于回歸年長度的不斷變小，同樣的歲實值到《授時歷》頒行時的誤差就已經是26秒了。故此就回歸年的精度而言，《統天歷》實則優于《授時歷》，籠統地認為《授時歷》的回歸年長度在中國古歷中最為精確的觀點并不準確。
當然，考慮到郭守敬等人編訂《授時歷》時所進行的精密觀測、改進天文儀器等舉措，再加上《授時歷》沿用時間超過300余年（明代的《大統歷》實為《授時歷》），說《授時歷》是古代中國人編訂的最為精密的一部歷法，也并非完全沒有道理。因為在《授時歷》的編訂過程中，郭守敬等人在全國27個地點進行測影和和測量北極星高度的活動，取得了一大批較為翔實的數據；編歷過程中又吸取中國古歷之所長，朔望月、近點月等值取自金重修《大明歷》，回歸年長度取自《統天歷》，接受了回歸年長度古大今小的觀點并將其加以改進；徹底廢除上元積年法而以實測值為歷元；創立三次差內插公式處理天文數據等，②所有這些，都使《授時歷》精度進一步提高，登上了中國古代歷法的第一個高峰。之所以要強調“中國人編訂”這一限定，也是考慮到立論的嚴謹，要嚴格地以史料為立論的依據。清代頒行的《時憲歷》的精度無疑高于《授時歷》，到明朝晚期，《授時歷》的誤差已經越來越大，多次出現交食預報不準的情況。與徐光啟、湯若望等人使用的西法相比，中國傳統歷法之術明顯處于劣勢。1643年編訂的《崇禎歷書》和依此編撰的新歷因隨后明朝滅亡而來不及行用，傳教士后將其改為《西洋新法歷書》獻給清廷，此后欽天監和清代的歷法編訂幾乎完全被耶穌會士所把持，中國傳統的天文體系完全被歐洲第谷體系所取代?！稌r憲歷》雖然也屬于中國古歷范疇，但其系西洋傳教士所編訂，所用之術也非傳統的中國歷算之術。因此，較為公正和穩妥的說法應該是：郭守敬等人的《授時歷》是古代由中國人所編訂的最為精密的一部歷法。建議教師在課堂上不宜過多地渲染誤差僅有26秒的回歸年長度值，因為該值與此前楊忠輔《統天歷》的誤差相比，已經遜色不少。
四、余論
課程標準就中學歷史教學過程中的情感態度和價值觀的培養提出了明確的要求：“認識人類社會發展的統一性和多樣性，理解和尊重世界各地區、各國、各民族的文化傳統，汲取人類創造的優秀文明成果，進一步形成開放的世界意識。”①學生歷史意識的培養和形成，首先要做到尊重歷史，追求真實；了解其他文明的輝煌成就，才能清醒地意識到中國傳統文化的優勢和不足，教材關于增強歷史洞察力和歷史使命感的基本理念，才能真正落到實處。當然，要實現這樣的教學目標并非易事。首先，應當依照課程標準編寫和提供給廣大師生優質、科學的教科書，作為重要的教學資源和主要載體。其次，世界意識、歷史意識和創新意識是有機的統一，只有將中華文明，尤其是中國古代科技成就放在諸古典文明的總體框架和發展長河中加以考察和定位，才是真正的歷史意識，在此基礎上才能有助于培養學生的創新意識。過分拔高中國古代科技成就的狹隘民族主義和刻意貶低中國中國古代科技發展水平的民族虛無主義都是不可取的。由于歷史學科的特殊性質，教科書中出現個別錯誤或闡述不當之處，在所難免，針對此種現象，筆者建議教師在備課、講課過程中注意以下三點：
1.提倡教師要有質疑精神
“教材不是圣經，它只是對《課程標準》上的某個具體內容的一種闡釋而已，教師在教學過程中應該發揮教師的主導作用，而不應該成為教材的奴隸，要將教材用活，為自己所用?！雹谡n程標準的指導作用主要體現在宏觀領域，著重點并不在具體的史實和現象上，因此留給教師加工、調整和反思的空間是非常大的，這也正是課程標準不同于教學大綱的最為鮮明之處。在提出學生要有質疑精神的同時，教師首先要有質疑的精神。現在是一標多本，教材內容并不與考試內容、答題要點嚴格地一一對應，答案簡單、直接來自于課本的試題在高考中非常罕見，應該說教材對師生的制約作用已遠不如昔，這給教師鉆研教材，部分問題上超越教材，以自己的史學素養彰顯史學魅力、提高教學效果提供了廣闊的舞臺和較大的可能。因此，教師并非完全是教材內容的被動接受者，而應當具備敏銳的眼光、批判的意識，理性地對待學生在學習過程中的不同聲音（限于對教材硬傷的質疑），通過師生的共同努力，不斷促進歷史教科書編寫水平的提高。長期擔任中學歷史教材編寫工作的王宏志先生就指出：“作為教科書的編著者，我們常說，教師對課本鉆研之透徹，往往勝于我們。這并非溢美之詞，而是從眾多的教師來信里，親身感受到的。”教師也應該充分認識到，自身也是教學資源，甚至是教材的主要內容，教師對教材的理解水平和使用方法，在很大程度上決定著教材的實際使用效果，只有做到這一點，才能使歷史鮮活起來，使史學的魅力得到更為充分的彰顯。
既然新課改強調教師要用教材教，而不是教教材，那么通過自己的努力和思考，在部分問題上超越教材，應該是一種境界更高的教學方式，是對課標中培養學生創新意識理念的生動詮釋和踐行。有一位教師在高一歷史導言課中充滿激情地指出：“他們能夠編書，我們難道連鑒別和表達自己獨立觀點的能力都沒有嗎？上節課我給大家看過，我們完全有能力也有責任對歷史教科書提出自己的觀點?！雹垩哉Z不多，擲地有聲，廣大師生當以此言共勉。
2.突出主題思想，在中國古代科技成就的貢獻和地位闡述上下工夫
“既然課程標準不強調對古代中國哪些科技成就概述，而強調認識古代中國科技發明對世界文明發展的貢獻，那么教師就可以抓住這個主題思想，對教科書提供的教學內容進行取舍和增補，大膽剪裁設計”。④這當然對廣大中學教師提出了更高的要求，在借助于教師用書、史學論著和網絡資源的基礎上，拓寬自己的知識面，不斷提高自己的業務能力。在科技史領域，吳國盛教授的高級科普讀物《科學的歷程》和中國科學院杜石然等編著的《中國科學技術史稿》（修訂本）等書，立論嚴謹、體系完整、內容豐富、敘述深入淺出、語言生動有趣，可以作為中學教師講授科技史內容的重要參考讀物。
一般而言，對中國古代科技成就的概述，多屬于識記內容，而強調中國科技發明對世界文明發展的貢獻，講授時教師對教學內容有很大的優化空間。也只有抓住了這一點，教師才能將歷史講活。因此，馬執斌等人明確主張教師將重點放在“貢獻”這一層面上，通過具體而又貼近生活的例子，加深學生對所學歷史知識的理解和應用。這樣的例子是非常多的，除了十進位制、赤道坐標系、古代雜交技術的現代價值等事例外，指南針對世界航海業和西歐海外殖民擴張所產生的深遠影響；火藥將戰爭推進到熱兵器時代進而導致歐洲騎士階層的消亡；作為古代最為重要和高效的傳播煤質和手段，造紙術和印刷術對促進中國文明發展和東西方發展格局的改變所起的作用；中國古代數學的算法體系在世界數學發展史上的地位和現代價值（可結合吳文俊院士的數學機械化思想、成就加以講解）等，也是較能引起學生興趣的切入點。在這方面，國內外出版的科學社會史的相關論著，有助于教師的科技史教學。
3.適當增補相關知識，優化講課內容
科技史作為歷史學中既古且深，甚至是最為偏、難的內容，歷來是教師講課的難點。由于中學生幾乎沒有接觸過較為系統的天文學入門知識，因此要將渾儀、赤道坐標系、牽星板等內容講清楚，更是難上加難。而對于勾股定理這樣的內容，蜻蜓點水式的一掠而過，又難以引起學生的學習興趣。如果教師能結合自身和學生的知識結構、適當兼顧學生的認知和心理特點，補充相關知識，對教材內容進行再加工和拓展，在提高學生學習興趣和效果方面，將會有所改進和突破。例如，教師可在閱讀相關數學史論著的基礎上，向學生適當補充域外文明的知識，強調巴比倫人、中國人和希臘人在不同時期、從不同角度對該定理都做出了歷史性貢獻。中國學者將其稱為勾股定理時，諾伊格鮑爾等人對普林頓322的解讀尚未被學界所知曉和接受，因此對勾股定理的稱呼實際上是一種約定俗成。約為公元前5世紀的中國學者陳子也已經提出了完整意義上的勾股定理，略晚于西方的畢達哥拉斯，這也說明在提出一般原理的勾股定理方面，我國學者的工作也不算晚。此外作為數學中最為重要的定理之一，勾股定理歷來是中外人士關注的焦點之一，迄今已有近500余種證明方法，這其中我國的趙爽和梅文鼎給出的證明方法別出心裁，簡約而富有美感，趙爽弦圖（見人教版數學八年級下冊封面）還被選為2002年國際數學家大會的會徽。此外美國總統加菲爾德、法國皇帝拿破侖，以及愛因斯坦等人的證明方法也較為新穎和獨特，鼓勵學生課下去搜集相關資料，拓展和加深對勾股定理的認識。
古代天文學史范文4
從久遠的古代開始，中華民族的先民們就開始關注給大地帶來光與熱的太陽。起初，他們將太陽當作神靈膜拜，在一些重要日期的清晨和薄暮舉行迎送太陽的宗教儀式，并對太陽進行觀察。后來，出現了一種文化理念，就是將太陽當作人間帝王的象征，因此歷代的皇家天文機構更加重視對于太陽的日常觀察，并根據日面及其周圍的天文現象和大氣現象來占卜軍國重事。在常年累月的實際觀測中，古人很早就發現了太陽黑子。
黑子還是黑子群
值得注意的一點是，古代文獻中的黑子記錄一般不是大黑子，而是黑子群。一般黑子的直徑僅有數千至上萬千米，在1.5億千米外的太陽上，這樣的普通黑子看起來真是比蚊蚋還小，肉眼根本無法分辨。只有少數特大的單個黑子能夠達到可被肉眼看清的地步，例如2012年5月，日面上出現了一個直徑達10萬千米的黑子，其活動區編號為AR1476，NASA的天文學家稱之為“太陽黑子怪獸”，地球上的人類不必借助望遠鏡即可看到它。有記錄的最大黑子直徑超過245000千米。
但是黑子有著成群結隊出現的習性，一個黑子群往往由十幾個甚至數十個黑子組成。如果黑子群的結構緊湊，且色澤深黑，就較易為地球上的人以肉眼發現。1 946年太陽上曾出現歷時3個月的大黑子群，最大時長32萬千米，面積91億平方千米。人眼要察覺亮背景中的暗點，所需的最小視角為2角秒，比一般情況下所能分辨的最小視角大一倍。據實測所得的經驗數據，黑子群只有在面積達太陽面積的百萬分之500以上時，才能用肉眼觀測到，而這么大的黑子群也僅在太陽活動的峰期才會頻繁出現。（因中國古代沒有黑子群的概念，為敘述方便，下文將黑子和黑子群統稱為“黑子”。）
眾所周知，陽光是非常耀眼的，不可直視。那么古人又是如何發現黑子的呢？從文獻上看，古人觀測到黑子多是在早晚時分，那時太陽的高度較低、大氣消光作用較強。據推測，在揚塵、濃霧天氣觀日，或者靠油盆反射法，或通過觀日玉（半透明的玉石片或墨色水晶），也都是古人發現黑子的有效途徑。
西漢以前的疑似記錄
在西周末年至春秋戰國時期的文學著作和歷史文獻中，可能就有關于黑子的記錄。《周易》一書傳說作于西周初年，曾經過孔子的修訂，其中有不少文字被認為是商代和西周時的真實史事。《周易，豐卦》中有“日中見斗”和“日中見沫”的說法。有學者認為，這里的“斗”原意是小型的量器，“沫”則是小星。這兩句話的意思是，日面上出現了形如小斗小星的暗斑。另據《通鑒外紀》和清康熙《陜西通志》記載，在周幽王末年，曾觀察到一條上下貫穿日面的黑氣。而《開元占經》則轉引戰國時星占家石申夫的觀測記錄：“日中有立人像?！边@些都有可能是太陽黑子的記錄。遺憾的是，這些記載文辭簡略，無法確證其為黑子而非大氣現象，而且也沒有具體的年份和日期。
西漢時期的天文觀測記錄遠較前代豐富具體。據《古微書》記載，公元前166年（或前165年）春，曾觀察到日面上出現了一個形如“王”字的斑痕?！稘h書》則記載，公元前43年農歷四月，日面上有一塊無光的陰影。雖然學者們對于這兩條文獻仍有不同解讀，也無法排除實為大氣現象的可能性，但它們很可能也是太陽黑子的記錄。
西漢以后的黑子記錄
在已發現的200多條中國古代黑子記錄中，《漢書，五行志》河平元年三月的一條是現今公認的世界上最早的有具體日期的太陽黑子記錄：“（河平元年）三月乙未，日出黃，有黑氣大如錢，居日中央?！睋加?，“乙未”當為“己未”，這條記錄的日期應為公元前28年5月10日。文字雖不長，但是這條記錄卻提供了豐富的信息，包括黑子群的大小、在日面上的位置、出現日期和觀測時間、太陽當時的顏色等，堪稱后代記錄的一個范例。
在中國古代文獻中，常稱黑子為“黑子”或“黑氣”。對于黑子的形態和大小往往采用比喻的手法加以生動形象的描摹，按照由大至小的順序，瓜（應指香瓜等小瓜）、握拳、梨、鵝子、杯、鴨卵、雞卵、桃、大錢、鳥卵、李、彈丸、棗、錢等物體常被用來描摹圓形或卵形的黑子，最小者僅可辨識其為一黑點，則可稱“日中見星”。
對于不規則的黑子，則往往以飛禽形容之，如“日色赤黃，中有黑氣如飛鵲”，“日中有若飛燕者”，“日暴赤如火，中有三足烏，形見分明”，“日中烏見”；還有的黑子酷似人形，如“日中有黑子，狀如人”。
日面上往往并不僅有一個黑子群，古代文獻中就有許多日面上出現多個黑子或黑子群的記載。如公元355年4月4日，“日中有黑子，大如桃，二枚”；374年4月6日，“日中有黑子二枚，大如鴨卵”；506年4月7日，“日中有黑氣三”。1112年5月2日的幾個微小黑子，看來令觀測者無法辨認清楚數目，就留下了這樣有趣的記載：“日中有黑子，乍二乍三，如粟大。”當有多個黑子出現時，它們往往還予人以相互“摩蕩”、“動搖”、“相斗”的感覺。
尤其是有些記載表明，古人的觀測是每日堅持不斷，而所見的黑子，也有一個短者數日、長者數月的消失過程。如180年3月的黑子“數月乃銷”；299年正月的黑子“數日乃消”。有些記載甚至記錄了黑子的消失日期，如342年正月，“日中有黑子，丙子乃滅”；1078年，閏正月庚子“日中有黑子如李，至二月戊午散”。這些多日的記錄基本上可以排除實際為大氣現象的可能性，較之其它記錄具有更高的可靠性。
在明清以前，太陽黑子的記錄主要是來自于二十四史等官修正史或《文獻通考》、《通志》等政書，也有極少數記錄來自《觀象玩占》等星占書。而到了明代后期，私家著述中也開始有了黑子的記錄，如《國榷》、《二申野錄》等。而明代后期和清代，地方志更是一舉取代了官修正史作為黑子記錄主要來源的地位。而且各地方志對于同一黑子會做可以互相參證的記錄，進一步提高了黑子記錄的可靠性和全面性。
古人對于黑子的有趣認識
黑子是什么？中國古人首先認為它是氣，故而稱之為“黑氣”。如果黑子很小，則古人易于將它與星星相混同，常說“日中有星”。不過這二者也并不矛盾，因為在中國古人的觀念中，星星就是由宇宙中的“氣”所積聚而成。
西方古代對于黑子的認識與東方有一點很相似之處，也認為黑子是小星。西方最早的可靠黑子記載是公元807年，西方學者長期認為這是水星凌日的記錄。這一認識應當源自古希臘宇宙觀的影響。古希臘人認為，宇宙是完美的、不朽的，太陽也是如此。因此太陽上不會發生任何變化。伽利略發現太陽黑子，無疑是對這種在中世紀的歐洲占據統治地位的思想的沉重一擊。
中國古人首先是用神話來解釋太陽黑子?！叭罩袨酢焙汀瓣枮踺d日”這兩則古代神話，究其實質，很可能就是來源于古人對于太陽黑子的觀察。傳說太陽的本體實則是三足烏，也就是有三條腿或三趾的烏鴉。而在很遙遠的東方有旸谷，10個太陽棲息在一棵巨大的扶桑神樹上，每天輪流著由陽烏背負一個太陽出來巡行于天，給大地帶來光明。
這兩則神話流播甚廣，影響極大。在屈原的千古名篇《天問》中，就有“出自湯谷，次于蒙汜?！焙汀棒嘌蓮捜眨繛跹山庥?？”的詩句，而在漢代的《淮南子》中，也有“日中有踆烏”的說法。
到了兩漢，陰陽學說和天人感應學說盛行，當時的人們就用陰陽二氣相互作用的理論來解釋黑子。太陽當然是陽氣聚集而成，黑子則是陰氣干擾陽氣所致。王莽篡漢時，出現了黑子，王莽感到很厭惡，在詔書里說，最近出現了黑子，這是陰氣逼迫陽氣，因而“黑氣為變”，就反映了這種觀點。
有意思的是，大天文學家張衡還用陰陽理論來解釋“三足烏”的神話。他認為太陽是陽氣之精聚集成的鳥。按陰陽觀念，日、鳥、奇數均為陽，因此用三足烏來象征太陽，而鳥的腳也只能取單數，才能與陽性自恰。
而按照天人感應的學說，太陽象征著人世間的君王，如果太陽上出現了黑子，那是上天在太陽上涂抹黑點，表達對人間君王的不滿。如果君王拒不悔改，上天就會降下種種災異和禍殃。因此需要及時發現黑子，并采取措施，挽回天意。歷代君王為了維護自己的統治地位，無不對此萬分重視，要求皇家的天文機構堅持不懈地觀測和記錄黑子。
對中國古代黑子記錄的整理工作
中外天文學家很早就注意到了中國古代太陽黑子記錄所獨具的完整性和科學性。1933年，朱文鑫先生即對中國古籍中的黑子記錄做過系統整理，共得101條記錄。1957年，程廷芳先生又再做補充，共得106條。
20世紀70年代中期，美國的天文學家艾迪（J.A.Eddy）重新提出“蒙德極小期”，進一步推動了這一文獻整理工作。1 976年，李維寶等整理出112條記錄。北京天文臺主持了對中國古代的天象記錄的全面普查工作，于1978年匯編出《中國古代天象記錄總表》，后于1 988年正式出版《中國古代天象記錄總集》，其中的“太陽黑子”部分比上述工作又大有增益。1 982年，陳美東、戴念祖發表《中、朝、越、日歷史上太陽黑子年表》；1990年，徐振韜、蔣窈窕發表《BCI 65～1 684AD世界古代太陽黑子記錄一覽表》，中國部分共計1 85項。在2009年出版的《中國天文學史大系，中國古代天象記錄的研究與應用》一書中，莊威鳳又在上述諸表的基礎上，刪去可疑記錄，編制成“公元前1 65～公元1 91 1年加權太陽黑子記錄”表，再次整理了中國古代的太陽黑子記錄。
古代黑子記錄的科學價值
伽利略發現黑子至今不過400年，而連續的黑子觀測記錄則不過二三百年。太陽活動的十一年周期并非嚴格的周期，而是長短不定的準周期。因此，二三百年的歷史記錄是不足以幫助天文學家準確認識太陽的變化規律的。在這二三百年前，太陽是否也有這樣的準周期活動？僅憑近現代記錄更是無從解答。為此，除了需要借助同位素分析等地球科學手段，另一條有效途徑便是借助于前人的歷史記錄。在這方面，最重要的記錄便是太陽黑子的記錄，其次還可借助極光的歷史記錄。中國科學家在這方面也做出了很突出的成績。
1 982年，云南天文臺的科學家利用中國古代黑子記錄經過重新分析和計算，得出太陽活動周的平均長度是11.0±0.46年。這是利用古代記錄幫助確定太陽活動周平均長度的有效嘗試。除此之外，中國天文學家還借助黑子記錄和極光記錄，提出了多個可能的太陽活動周期，包括60年周期、87年周期、200年周期、250年周期、412年周期、430年周期等。甚至還有人提出了600年以上，最高達1 500年至2000年的超長周期。這些周期的提出，都可以經受地質學資料的檢驗，有助于深化對于太陽活動周期的認識。
早有學者注意到，在中國古代，有幾個時期的黑子記錄特別豐富，即公元4世紀、12世紀和14世紀。也有一些時期特別稀少，除了引起廣泛爭議的蒙德極小期，7至8世紀的唐代也是一個明顯缺少黑子記錄的時期。個中原因，除了天文學家的勤謹程度有別，歷史文獻保存狀況不一，是否也牽涉到了太陽黑子的長周期變化？這已是一個廣為關注的重大科學問題。
艾迪的“蒙德極小期”理論認為，1 645年至1 71 5年之間，太陽活動實際上停止了，太陽活動的十一年周期可能只是近二三百年來剛剛形成的暫時現象；在此期間沒有發現中國的目視黑子記錄。這些論斷不但在世界太陽物理學界引起了激烈反響，也促使中國科學家積極參與論爭，做出了許多扎實的史料爬梳整理和分析工作，在國際上產生了重大影響。從目前中國科學家的研究結果來看，艾迪所提出的時段內，1645年至1670年間共發現中、朝兩國黑子記錄1 5條，超出了歷史平均水平；蒙德極小期實際起止于1 670年至1 730年，在此期間太陽活動雖處于極低的水平，但并未完全停止，并表現出了1 1年周期的基本規律。
實際上，通過中國和東亞各國的黑子和極光記錄，可以將1 2世紀以來的太陽活動分為幾個水平明顯不一的階段：12世紀極大期（1110年至1 210年）、宋元極小期（1280年至1 360年）、明初極大期（1 360年至1 390年）、15世紀極小期（1420年至1510年）、17世紀極大期（1 590年至1670年）、18世紀極小期（蒙德極小期，1670年至1 730年）、19世紀極大期（1835年至1885年）……
古代天文學史范文5
“家家阿彌陀，戶戶觀世音”，中國凈土宗是佛教在民間最為流行的一個流派。凈土宗，又稱為蓮宗，念阿彌陀佛，求往生西方極樂世界。慧遠法師被尊為中國凈土宗的初祖，他在廬山創立了著名的廬山蓮社，這件事被視為中國凈土宗的開宗之舉，是中國佛教史上的一件大事。但是，廬山蓮社建立的確切年代，歷史上卻沒有明確的記載。
梁代僧人僧祜，在《出三藏記集》中記錄了廬山蓮社成立時的發愿文：“惟歲在攝提秋七月戊辰朔二十八日乙未，法師釋慧遠，貞感幽冥，宿懷特發。乃延命同志，息心清信之士百有二十三人，集于廬山之陰，般若臺精舍阿彌陀像前，率以香華，敬薦而誓焉?！?/p>
稍后，梁代僧人慧皎編輯的《高僧傳》，也有同樣的記錄。但通過校對日本的“弘教藏”等版本，我們可以知道，原文中的“秋”字應為“格”字，即廬山蓮社成立的年份為“歲在攝提格”。那么，“攝提格”又是什么意思呢？其實它是古代“歲星紀年”方法中的一個術語。
木星，在中國古代稱為歲星，它繞日公轉的周期為11.8622個地球年。如果我們以地球為觀測點，以相對不動的恒星背景為參照系來觀測木星在天空中的運動，木星大約十二年繞天一周。古人很早就觀察到木星每12年繞天運行一周（一周天）的這種天文現象，并由此把周天分為十二份，稱為十二“次”，分別取名為：星紀、玄枵、諏訾、降婁、大梁、實沈、鶉首、鶉火、鶉尾、壽星、大火、析木。木星每年行經一“次”，因此古人便用每年木星行經的星次來稱呼那一年，這便是“歲星紀年”法。例如“武王伐殷，歲在鶉火”就是說周武王討伐商紂王的年份，歲星正好運行到周天中“鶉火”的區域位置。以地球為觀測點，歲星是自西向東運行的；而古人在對周天的劃分中，除了自西向東的“十二次”，還有一種應用更為普遍的自東向西的十二“辰”劃分方法，即沿“天赤道”自東向西將周天等分為十二個部分。所謂天赤道，是將地球的赤道面無限延伸后和天球相交的大圓圈，即垂直于地球自轉軸把天球平分成南北兩半的大圓。古人有天地對應的思想，因此用十二地支的名稱來表示這十二辰，即：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。
然而，由于木星是自西向東運行的，而十二“辰”劃分方法是自東向西的，這就帶來了很多應用上的麻煩。因此，古人假設存在一個天體“太歲”，它的運行速度與歲星完全相同，只是方向相反，即按照自東向西的方向運行，這樣就可以很好地解決歲星紀年帶來的麻煩。而且，歲星是11.8622年運行一周天，并非12年的整數，會造成“超辰”的問題。也就是說每過80余年，就會提前一個“次”。而太歲則是人們假想的天體，嚴格遵循每年過一個“辰”，十二年運行一周天的規則，不會帶來“超辰”的問題。“太歲”所過十二“辰”的位置，依次命名為：困敦、赤奮若、攝提格、單閼、執徐、大荒落、敦樣、協洽、湄灘、作噩、閹茂、大淵獻。
司馬遷《史記·天官書》中說：“攝提格歲，太歲左行在寅，歲星右轉居丑。”意思是說，攝提格這一年，假想中的太歲星自東向西運行到十二辰中“寅”這個位置，歲星自西向東運行到“丑”這個位置。按照歲星即木星的紀年，這一年是“星紀”，位在丑；按照太歲的紀年，這一年是“攝提格”，位在寅。由此，我們也可以看到，子、丑、寅、卯等十二地支，只是空間位置的一個代號而已，并沒有實際的意義，更沒有與天體乃至人生命運存在什么必然的聯系。后人將天干地支與陰陽五行相互比擬，用子平術（八字）算命，其實是沒有任何天文學和科學上的理論依據的。
不過，不可否認，“太歲”是古人在天文學發展上的一大“發明”，方便了對天文現象的解釋。但從本質上看，“太歲”不過是人們假想出來的一個與木星速度相同、方向相反的天體，只是因為它比歲星好用，才被稱為“太”歲?，F在許多人一到自己的“本命年”，即太歲星又運行到了自己出生年份的位置，便害怕“犯太歲”，甚至還要舉行儀式來“安太歲”。作為一種民俗習慣和非物質文化遺產，對于“太歲”予以保留也未嘗不可，但切莫信以為真才好。
進一步說，前面提到的攝提格歲，其實就是我們現在流行說的虎年，即寅年。如戰國時代楚國大文學家屈原在《楚辭·離騷》中說“攝提貞于孟陬兮，惟庚寅吾以降”，就是說他出生在寅年寅月（正月）庚寅日。根據古籍記載，我們知道廬山蓮社成立的年份是“歲在攝提格”，這說明它是在寅年成立的。但是到底是哪一個寅年呢？史料中的記載卻語焉不詳。
按照廬山的慧遠法師以及蓮社參與者劉遺民等人的生平資料，可以初步推知，東晉孝武帝太元十五年（公元390年）和東晉安帝元興元年（公元402年）這兩個虎年都是有可能的。近代著名文學史家游國恩先生，在1928年1月于《國學月報叢刊》發表了《蓮社成立年月考》，他認為廬山蓮社應該是成立于公元390年；而黃懺華先生編寫的《中國佛教史》（境野黃洋《支那佛教史綱》的改寫本）中也持這種觀點，他的這一重要著作至今仍被我國大部分佛寺和佛學院奉為經典教材。
古代天文學史范文6
關鍵詞 文科物理 文科物理課程 文科物理教材 文科物理教育
中圖分類號：O4-4 文獻標識碼：A
1 文科物理教育的重要性
隨著科技迅猛發展與社會不斷進步，世界范圍內的問題和矛盾展現出復雜化和多樣化的新特點。人們對跨學科、跨領域人才的迫切需求，促進了文理互滲和交叉學科的急速發展。然而，文科向理科的滲透是較為順利的，理科向文科的滲透、交叉和發展卻困難重重、不盡人意。著名物理學家吳健雄博士曾指出，為避免出現社會可持續發展中的危機，當前一個刻不容緩的問題是消除現代文化中的兩種文化（科學文化和人文文化）之間的隔閡，而加強這兩方面的交流和聯系，最合適的是大學。從物理學的重要性來看，“物理學作為研究自然界最普遍規律的科學和最成 熟的自然科學，對科學世界觀的形成所起的作用是最直接的，物理學的方法是科學方法的典型代表?！北本┐髮W劉華杰教授也曾指出：“目前我國文理分裂比較嚴重，造成文科生學習科學的困難，但已經有很多大學開設文科物理課程。嘗試為對物理學感興趣的文科生提供了一個空間和平臺?！庇纱丝梢?，在大學文科學生中開展文科物理課程并且對現有的文科教育改革具有十分重要的意義。
開設文科物理的意義：第一，“科學素養”培養的基本要求?？茖W素養是公民應有的基本素質之一。第二，提高公民科學文化素養水平。教育是影響我國公民科學文化素養的主要因素。開設文科物理，提高文科學生的科學文化素質，普及科學常識，教授科學的研究方法迫在眉睫。第三，科學的理念比知識更重要。開設文科物理課程，不僅是傳授物理知識，更是培養科學的理念，文科物理課程將科學精神和人文理念貫穿整個課程，旨在培養一種理念，交給讀者科學方法，提高科學素養。
2我國高校文科物理教育的發展情況
西方發達國家自上世紀中期意識到物理教學對學生發展有著重要作用，開始重視學生物理知識和物理科學方法的學習。我國開展文科物理教學起步晚，始于上世紀90年代。表1更清楚、更直觀地展示國內開展文科物理教學概況。如上海交大的《天文學史》則是對人文學院開設的，講授從古代到近現代天文學的發展歷史，同時也兼及介紹中國古代的天文學成就。 中國人民大學的《物理與科技發展》立足于物理學基礎知識簡介與其在現實生活、科研實踐，以及工業化進程中的應用。該課程著力于系統地培養學生對物理的興趣，使選該選修課的同學能夠在一定程度上對于物理學中的邏輯思維，演化方法獲得一定的掌握。
同時，表2列舉了我國當今通行的文科物理教材情況。如北京大學的《演示物理學》采取以演示實驗方式進行教學，引導學生感悟物理學的精髓，使學生對物理學獲得一個初步而準確的整體印象，作為今后自身擴展科技知識的基礎。
3我國文科物理教材的特點
眾所周知，人文精神和科技進步是推動社會進步的兩翼。當今的文科大學生，除了專業知識之外，亦應具備科技背景，這是新一代應具有的素質，也是適應社會發展，迎接挑戰的需要。目前各高校文科物理教材教材建設步伐加快；教材內容多樣化；側重科學素養的養成；物理思想與人文精神有機結合，現擇兩本點評：
吳宗漢的《物理學概論：文科大學物理教程與實驗》由三部分組成：第一部分概述了一些基礎知識如力學概述、熱學與能源工程、電磁學、相對論與量子論、原子核與基本粒子的等。第二部分為21世紀前沿科技選編，介紹了混沌現象、材料科學、信息技術、宇宙成因探索等內容。第三部分介紹了物理實驗中數據處理方法?？梢钥闯?，該書主要偏向概念性介紹，照顧到文科生的知識基礎，目的是拓寬學生知識面，獲得科學方法論的教益與啟迪。
吳大江的《文科物理學教程：物理概念與科學文化素養》具有如下鮮明的特點：（1）內容編排科學。在闡述物理基礎知識方面，明晰了概念的引入、概念的形成和概念的應用，繼承并發揚了理工科精品教材中知識的系統性、科學性、嚴謹性等特點。與此同時，強調物理文化，突出物理學中的科學方法和創新思維。（2）將經典理論與其在現代科學技術中的應用緊密結合。同時，引入案例教學，以生動的素材增加趣味性和故事性，從而提升學生學習物理的興趣。（3）教材以物理模型、例題分析、知識拓展為主線貫穿始終，力求促進能力和素質培養。全書深入淺出地闡述基本現象、基本概念和基本原理并增加了典型例題。解題時，調物理過程、解題思路、抽象思維、形象思維、辯證思維以及科學方法，以便培養學生的觀察力、思維力、自學力和創新能力。（4）在弘揚中華數千年科技文明的同時，本教材結合物理學在中西方兩種文化融合方面進行了有意義的探索，努力將注重基礎理論和知識傳授的傳統和學習能力及創新意識培養的理念結合起來。
葛德彪的《文科物理教程》主要包含力學、熱學、電磁學、光學概論；相對論基礎；量子論基礎。該書主要特色：（1）考慮文科大學生的數學基礎較為薄弱，所以盡量略去了復雜的數學推導，注重物理概念和定律背后的深刻含義的挖掘，注重人文文化與科學文化相融合、物理知識與物理學史相結合、基本定律與科學思路相配合。（2）適當插入物理學史、物理學家、物理理論的形成發展過程和科學哲學的介紹，以實現啟迪思維能力、激發探索精神和提高綜合素質的目標。（3）壓縮經典物理內容，擴大近代物理比例，打破了傳統的內容安排的格局。在大學物理內容改革上大大地向前邁了一步，真正體現了“優化經典，加強近代”的改革目標。（4）將三次技術革命與物理學的關系納入到正式內容中，提升學生學習物理的興趣，認識物理理論與科技進步之間的關系。（5）精選思考題和習題。思考題和習題的選擇注重基本問題的理解和基本解題方法的訓練，盡量避免難題和偏題，緊扣每部分教學內容的典型題，適當控制題目數量，不貪多求大，力求簡潔精悍。
4對我國文科物理教育的思考與探索
文科物理是高校實施文化素質教育的一門重要課程，對體現科學教育與人文教育的融合，特別對提高非理工學生的科學文化素質起著重要作用。如今，越來越多的學校開設了文科物理的公選課、通選課，可見文科物理越來越受到了學校和老師的重視。在文獻中，作者通過對中南大學的學生樣本的調研，發現在教學過程中，學生對文科物理的重視程度遠遠不夠，很多文科學生對學過的知識理解不深，往往沒過多久就全忘了。然而，隨著時代的發展，物理知識已經融入到了我們的生活中，是成為21世紀文科高素質人才中不可或缺的組成部分。
通過對我國文科物理教育狀況的調研與分析，本文對我國文科物理教育有了以下幾點思考：（1）注重文科物理的逐步轉化?，F在的文科物理越來越注重多樣化，我國文科物理正在從簡化理科大學物理逐步轉化為擴大學生知識面、提高學生綜合素養和分析問題的能力、融合物理思想與人文精神。（2）注重人文教育，實現文理結合。文科物理正在不斷的向與人文教育息息相關的方向發展，我們可以看到，這樣的發展更能夠吸引文科學生的興趣，也更容易被文科讀者所接收，不僅增加了內容的趣味性，降低對物理知識的要求，強調現實中的、藝術中的物理。（3）注重培養學生的實際應用能力，授人以漁。文科學生對物理的學習不需要用到太多專業知識，關鍵是如何將物理應用到自己專業領域。在教學過程中，要充分發揮物理學的社會教育功能和思想文化功用，向學生傳播著名科學家的科學思想、科學方法和科學精神，提高學生獨立思考、發現問題、分析判斷的能力，激發學生的創新意識。
參考文獻
[1] 楊娟.文科類大學物理課程的設置及教學研究與實踐[D].合肥工業大學，2007.
[2] 吳宗漢.物理學概論：文科大學物理教程與實驗[M].東南大學出版社，2001.
[3] 吳大江.文科物理學教程：物理概念與科學文化素養[M].北京師范大學出版社，2010.
[4] 葛德彪，張世全.文科物理教程[M].電子工業出版社，2010.
