古代天文学是怎样发展的?

作者&投稿:鄣利 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
古代天文学的中国天文学发展~

中国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一,天文学也是中国古代最发达的四门自然科学之一,其他包括农学、医学和数学,天文学方面屡有革新的优良历法、令人惊羡的发明创造、卓有见识的宇宙观等,在世界天文学发展史上,无不占据重要的地位。 中国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。公元前24世纪的帝尧时代,就设立了专职的天文官,专门从事“观象授时”。早在仰韶文化时期,人们就描绘了光芒四射的太阳形象,进而对太阳上的变化也屡有记载,描绘出太阳边缘有大小如同弹丸、成倾斜形状的太阳黑子。公元16世纪前,天文学在欧洲的发展一直很缓慢,在从2世纪到16世纪的1000多年中,更是几乎处于停滞状态。在此期间,中国天文学得到了稳步的发展,取得了辉煌的成就。中国古代天文学的成就大体可归纳为三个方面,即:天象观察、仪器制作和编订历法。中国最早的天象观察,可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星,以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象,都有着悠久而丰富的记载,观察仔细、记录精确、描述详尽、其水平之高,达到使今人惊讶的程度,这些记载至今仍具有很高的科学价值。在中国河南安阳出土的殷墟甲骨文中,已有丰富的天文象现的记载。这表明远在公元前14世纪时,我们祖先的天文学已很发达了。举世公认,中国有世界上最早最完整的天象记载。中国是欧洲文艺复兴以前天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者。中国古代在创制天文仪器方面,也作出了杰出的贡献,创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。中国最古老、最简单的天文仪器是土圭,也叫圭表。它是用来度量日影长短的,它最初是从什么时候开始有的,已无从考证。 此外,西汉的落下闳改制了浑仪,这种中国古代测量天体位置的主要仪器,几乎历代都有改进。东汉的张衡创制了世界上第一架利用水利作为动力的浑象。元代的郭守敬先后创制和改进了10多种天文仪器,如简仪、高表、仰仪等。世界天文史学界公认,中国对哈雷彗星观测记录久远、详尽,无哪个国家可比。中国公元前240年的彗星记载,被认为是世界上最早的哈雷彗星记录从那时起到1986年,哈雷彗星共回归了30次,中国都有记录。1973年,中国考古工作者在湖南长沙马王堆的一座汉朝古墓内发现了一幅精致的彗星图,图上除彗星之外,还绘有云、气、月掩星和恒星。天文史学家对这幅古图做了考释研究后,称之为《天文气象杂占》,认为这是迄今发现的世界上最古老的彗星图。早在2000多年前的先秦时期,我们的祖先就已经对各种形态的彗星进行了认真的观测,不仅画出了三尾彗、四尾彗,还似乎窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核,这足以说明中国古代的天象观测是何等的精细入微。古人勤奋观察日月星辰的位置及其变化,主要目的是通过观察这类天象,掌握他们的规律性,用来确定四季,编制历法,为生产和生活服务。中国古代历法不仅包括节气的推算、每月的日数的分配、月和闰月的安排等,还包括许多天文学的内容,如日月食发生时刻和可见情况的计算和预报,五大行星位置的推算和预报等。一方面说明中国古代对天文学和天文现象的重视,同时,这类天文现象也是用来验证历法准确性的重要手段之一。测定回归年的长度是历法的基础??连续两次冬至的时刻,它们之间的时间间隔,就是一个回归年。 根据观测结果,中国古代上百次地改进了历法。郭守敬于公元1280年编订的《授时历》来说,通过三年多的两百次测量,经过计算,采用365.2425日作为一个回归年的长度。这个数值与现今世界上通用的公历值相同,而在六七百年前,郭守敬能够测算得那么精密,实在是很了不起,比欧洲的格里高列历早了300年。 中国的祖先还生活在茹毛饮血的时代时,就已经懂得按照大自然安排的“作息时间表”,“日出而作,日入而息”。太阳周而复始的东升西落运动,使人类形成了最基本的时间概念--“日”,产生了“天”这个最基本的时间单位。大约在商代,古人已经有了黎明、清晨、中午、午后、下午、黄昏和夜晚这种粗略划分一天的时间概念。计时仪器漏壶发明后,人们通常采用将一天的时间划分为一百刻的做法,夏至前后,“昼长六十刻,夜短四十刻”;冬至前后,“昼短四十刻,夜长六十科”;春分、秋分前后,则昼夜各五十刻。尽管白天、黑夜的长短不一样,但昼夜的总长是不变的,都是每天一百刻。 包括天文学在内的现代自然科学的极大发展,最早是从欧洲的文艺复兴时期开始的。文艺复兴时期大致从14世纪到16世纪,大体相当于中国明初到万历年间。中国天文史学家认为,这200年间,中国天文学的主要进展至少可以列举以下几项:翻译阿拉伯和欧洲的天文学事记;从公元1405-1432年的20多年间,郑和率领舰队几次出国,船只在远洋航行中利用“牵星术”定向定位,为发展航海天文学作出了贡献;对一些特殊天象作了比较仔细的观察,譬如,1572年的“阁道客星”和1604年的“尾分客星”,这是两颗难得的超新星。中国古代观测天象的台址名称很多,如灵台、瞻星台、司天台、观星台和观象台等。现今保存最完好的就是河南登封观星台和北京古观象台。中国还有不少太阳黑子记录,如公元前约140年成书的《淮南子》中说:“日中有踆乌。”公元前165年的一次记载中说:“日中有王字。”战国时期的一次记录描述为“日中有立人之像”。更早的观察和记录,可以上溯到甲骨文字中有关太阳黑子的记载,离现在已有3000多年。从公元前28年到明代末年的1600多年当中,中国共有100多次翔实可靠的太阳黑子记录,这些记录不仅有确切日期,而且对黑子的形状、大小、位置乃至分裂、变化等,也都有很详细和认真的描述。这是中国和世界人民一份十分宝贵的科学遗产,对研究太阳物理和太阳的活动规律,以及地球上的气候变迁等,是极为珍贵的历史资料,有着重要的参考价值。《史记·秦始皇本纪》记载的秦始皇七年(公元前240年)的彗星,各国学者认为这是世界上最早的哈雷彗星记录。从那时起到1986年,哈雷彗星共回归了30次,中国史籍和地方志中都有记录。实际上,中国还有更早的哈雷彗星记录。中国已故著名天文学家张钰哲在晚年考证了《淮南子·兵略训》中“武王伐纣,东面而迎岁,……彗星出而授殷人其柄”这段文字,认为当时出现的这颗彗星也是哈雷彗星。他计算了近四千年哈雷彗星的轨道,并从其他相互印证的史料中肯定了武五伐纣的确切年代应为公元前1056年,这样又把中国哈雷彗星的最早记录的年代往前推了800多年。中国古代对著名的流星雨,如天琴座、英仙座、狮子座等流星雨,各有好多次记录,光是天琴座流星雨至少就有10次,英仙座的至少也有12次。狮子座流星雨由于1833年的盛大“表演”而特别出名。从公元902~1833年,中国以及欧洲和阿拉伯等国家,总共记录了13次狮子座流星雨的出现,其中中国占7次,最早的一次是在公元931年10月21日,是世界上的第二次纪事。从公元前7世纪算起,中国古代至少有180次以上的这类流星雨纪事。

春秋战国时期,流行过黄帝、颛顼、夏、商、周、鲁等六种历法。这些历法是当时各诸侯国借用颁布的历法,它们的回归年长度都是365日,但历元不同,岁首有异。在春秋战国的500多年间,政权更迭频繁,星占家们各事其主,大行其道,引起了王侯对恒星观测的重视。我国古代天文学从而形成了历法和天文两条主线。
西汉至五代时期是我国古代天文学的发展、完善时期。从西汉时期的《太初历》至唐代的《符天历》,我国历法在编排日历以外,又增添了节气、朔望、置闰、交食和计时等多项专门内容,体系愈加完善,数据愈加精密,并不断发明新的观测手段和计算方法。
魏晋南北朝时期,天文学仍有所发展。卓越的科学家祖冲之完成的《大明历》是一部精确度很高的历法,如它计算的每个交点月日数已经接近现代观测结果。
隋唐时期,又重新编订历法,并对恒星位置进行重新测定。天文学家僧一行、南宫说等天文学家进行了世界上最早对子午线长度的实测。人们根据天文观测结果,绘制了一幅幅星图,反映了我国古代在星象观测上的高超水平。
宋代和元代为我国天文学发展的鼎盛时期。这期间颁行的历法最多,数据最精;同时,大型仪器最多,对恒星观测也最勤。
明清时期,在引进西方天文历法知识的基础上,我国古代传统天文历法得到了新的发展,取得了不少新的成就。
天文图

天文最开始是在古代祭祀里出现的,古代尤其是上古时期,科学不发达,对大自然没有足够的了解,绝大部分的人认为是有超自然的力量存在的,所以出现了神灵崇拜,而天文学是伴随着这样的背景出现的。

在长期的发展过程中,我国古代天文学屡有革新的优良历法、令人惊羡的发明创造、卓有见识的宇宙观等,在世界天文学发展史上,无不占据重要的地位。

任何一个民族,在其历史发展的最初阶段,都要经历物候授时过程。也许在文字产生以前,我们的祖先就知道利用植物的生长和动物的行踪情况来判断季节,这是早期农业生产所必备的知识。

物候虽然与太阳运动有关,但由于气候的变幻莫测,不同年份相同的物候特征常常错位几天或者10多天,比起后来的观象授时要粗糙多了。

《尚书·尧典》描述:

远古的人们以日出正东和初昏时鸟星位于南方子午线标志仲春,以太阳最高和初昏时大火位于南方子午线标志仲夏,以日落正西和初昏时虚星位于南方子午线标志仲秋,以太阳最低和初昏时昴星位于南方子午线标志仲冬。

物候授时与观象授时都属于被动授时,当人们对天文规律有更多的了解,尤其是掌握了回归年长度以后,就能够预先推断季节,历法便应运而生了。

春秋战国时期,流行过黄帝、颛顼、夏、商、周、鲁等6种历法,是当时各诸侯国借用颁布的历法。它们的回归年长度都是365日,但历元不同,岁首有异。

在春秋战国500多年间,政权更迭频繁,星占家们各事其主,大行其道,引起了王侯对恒星观测的重视。我国古代天文学从而形成了历法和天文两条主线。

西汉至五代时期是我国古代天文学的发展、完善时期。从西汉时期的《太初历》至唐代的《符天历》,我国历法在编排日历以外,又增添了节气、朔望、置闰、交食和计时等多项专门内容,体系越加完善,数据越加精密,并不断发明新的观测手段和计算方法。

比如,十六国时期后秦学者姜岌,以月食位置来准确地推算太阳位置;隋代天文学家刘焯在《皇极历》中,用等间距二次差内插法来处理日、月运动的不均匀性;唐代天文学家一行的《大衍历》,显示了我国古代历法已完全成熟,它记载在《新唐书·历志》,按内容分为7篇,其结构被后世历法所效仿。

继西汉时期民间天文学家落下闳研究成果以后,浑仪的功能随着环的增加而增加,至唐代天文学家李淳风研究时,已能用一架浑仪同时测出天体的赤道坐标、黄道坐标和白道坐标。

天文仪器是测定历法所需数据和检验历法优劣的工具,它的改良也促进了天文观测的进步,岁差和日月行星不均匀性等发现都先后引入历法计算。

除了不断提高恒星位置测量精度外,天文官员们还特别留心记录奇异天象发生的位置和时间,其实后者才是朝廷帝王更为关心的内容。这个传统成为我国古代天文学的一大特色。

我国古代三种主要的宇宙观,起源于春秋战国时期的“百家争鸣”。秦代以后的1000多年中,在它们的基础上又派生出许多支系,后来浑天说以其解释天象的优势,取代了盖天说而上升为主导观念。

魏晋南北朝时期,天文学仍有所发展。精彩的科学家祖冲之完成的《大明历》是一部精确度很高的历法,如它计算的每个交点月日数已经接近同现代观测结果。

隋唐时期,又重新编订历法,并对恒星位置进行重新测定。天文学家一行、南宫说等天文学家进行了世界上最早对子午线长度的实测。人们根据天文观测结果,绘制了一幅幅星图,反映了我国古代在星象观测上的高超水平。

宋代和元代为我国天文学发展的鼎盛时期。这期间颁行的历法最多,数据最精;同时,大型仪器最多,恒星观测也最勤。

宋元时期颁行的历法达25部。它们各有特色,其中元代天文学家郭守敬等人编制的授时历性能最优,连续使用了360年,达到我国古代历法的巅峰。

这些历法的数据已经越来越趋于精准。许多历法的回归年长度和朔望月值已与现代理论值相差无几,在世界处于领先地位。

这一时期出现了大型天文仪器。宋代拥有水运仪象台和4座大型浑仪,元代郭守敬还创制了简仪和高表。其中宋代天文学家、天文机械制造家苏颂的水运仪象台,集观测、演示、报时于一身,是当时世界上最优秀的天文仪器。

在恒星观测方面,这一时期的天文学家表现出高度里,先后组织了5次大型恒星位置测量,平均不到20年进行一次大规模的恒星观测。

明清时期,在引进西方天文历法知识的基础上,我国古代传统天文历法得到了新的发展,取得了不少新的成就。

明代科学家徐光启组织明代“历局”工作人员编制了完备的恒星图,并采用新的测算法,更精密地预测日食和月食;他主持编译的《崇祯历书》是我国天文历法中的宝贵遗产。

明末清初历算学家王锡阐著有《晓庵新法》等10多种天文学著作,促进了我国古代历算学的发展。

他精通中西历法,首创日月食的初亏和复圆方位角的计算方法;其计算昼夜长短和月亮、行星的视直径等方法,有许多和现在球面天文学中的方法完全相同;所创金星凌日的计算方法,达到十分精确的程度,在当时世界上也是独一无二的。

梅文鼎是清初著名的天文学家、数学家,为清代“历算第一名家”和“开山之祖”。他的《古今历法通考》一书是我国第一部历学史。

这一时期,天文知识的发展在航海中得到广泛应用,这是由明代前期郑和船队7次下西洋的伟大航行所促成的。

在《郑和航海图》中,从苏门答腊往西途中所经过的地点,共有64处当地所见北辰星和华盖星地平高度的记录,这是航海中利用了天文定位法的明证。

在《郑和航海图》中,还有4幅附图,称为“过洋牵星图”,它以图示的方法标出船位经印度洋某些地区时所见若干星辰的方位和高度角,这就更具体和形象地表明当时人们由测量星辰的地平坐标以确定船位的天文方法。

类似的记录,还见于清代初期的《顺风相送》一书中,说明天文定位法在明清时期得到了广泛的应用,它与利用指南针针经法相参照,是为这时航海定位的两大方法。

在《顺风相送》中,还有关于观测太阳出没以确定方向的方法,它是以歌诀的形式表达的,是民间的比较通用的一种天文导航法。用来观测星辰方位角的仪器大约是指南针,而观测星辰的高度角的仪器叫“牵星板”。通过牵星板测量星体高度,可以找到船舶在海上的位置。



什么是宇宙天书?
答:中国是世界上历史最悠久的文明古国之一,也是天文学发展最早的国家之一。几千年来,我们中华儿女积累了大量珍贵的天文实测资料,取得了丰硕的研究成果,在天文观测、宇宙理论、天文仪器和历法等方面,都对世界天文学的发展作出了重要贡献。 我国古代天文学萌芽于原始社会,到战国秦汉时期已形成以历法和天象观测为中心的完整体系...

中国古代天文学有哪些辉煌成就,请列举基本数学典籍?
答:天文史学家对这幅古图做了考释研究后,称之为《天文气象杂占》,认为这是迄今发现的世界上最古老的彗星图。早在2000多年前的先秦时期,我们的祖先就已经对各种形态的彗星进行了认真的观测,不仅画出了三尾彗、四尾彗,还似乎窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核,这足以说明中国古代的天象观测是何等...

古代中国天文学成就突出的原因
答:我国古代天文学的成就突出,主要是因为农业发展的需要。农业生产与季节、天象有着极为密切的关系,中国古代的天文历法知识,就是在农业生产的实践中不断积累起来、又直接为农业生产服务的。中国古历采用阴阳合历,即以太阳的运动周期作为年,以月亮圆缺周期作为月,以闰月来协调年和月的关系。古人根据太阳...

古印度天文学的发展
答:但也有人把它们推迟到公元前五世纪前后。在一个相当长的时期内,佛教在印度传播很广,佛经中表述的传统宇宙观念,与中国古代的盖天说较为接近。须弥山为天地的正中央。日月环绕须弥山运动而不入地下,日绕行一周为一昼夜。在以后的一个相当长的时期内,印度天文学基本上没有得到发展。在笈多王朝时期(...

我国古代天文方面主要成就有哪些
答:1、春秋时期,留下了世界上公认的首次哈雷彗星的确切记录。《春秋》记载,公元前613年,“有星孛入于北斗”,即指哈雷彗星,这一记录比欧洲早六百多年。2、春秋时期我国历法已经形成自己固定的系统,基本上确立19年7闰的原则,这比西方造160年。3、战国时期,出现了世界上最早的天文学著作《甘石星经》,其中...

古代人对于科技。天文。地理。农业的涉及及成就
答:中国古代天文学体系开始向近代天文学转变。 明末未能根据《崇祯历书》来编算民用历书,清代开始使用根据《崇祯历书》编算的历书——《时宪历》,直到清末。在《四库全书》中有一百卷本的《西洋新法算书》是传教士汤若望(1591—1666)根据《崇祯历书》删改而成的。 天文星占著作 在中国古代天文学的发展过程中,星占...

中国古代的天文学是如何形成的?
答:在中国古代,天文学思想同儒家思想,以及与之互相渗透的佛教、道教思想都有着密切的联系。天空区划、星官命名、星占术的理论和方法、编制历法的原理、宇宙结构的探讨等等,无不受其支配,从而形成一套带有鲜明特色的中国古代天文学。

中国古代的天文学和历法是什么?
答:中国是世界上天文学发展最早的国家之一,几千年来积累了大量宝贵的天文资料,这引起了各国天文学家的注意。《春秋》中关于哈雷彗星的描述 中国在传说中的帝尧(约公元前24世纪)的时候就已经有了专职的天文官司,从事观象授时。那时一年分为366天,分为四季,用闰月来调整月份和季节。这些都是中国...

中国古代的天文学?
答:古代中国的天文观测比较早,史书上的记载也很早。比如“超新星”,中国人叫做“客星”,都早于其它国家。两千多年前的“甘石星经”记录了全天各主要的星座,都有自己的命名。比如:河鼓二、天津四、大角、大火、南河三、等等。中国民间有许多关于星星的民间故事,说明古代天文学的发达。天文观测,对于历法...

古代中国天文历法方面的巨大成就
答:一:先秦时期的古代中国天文历法成就 春秋时期,中国留下了世界上公认的首次哈雷彗星的确切记录。至迟在春秋时代,中国的历法已经形成自己固定的系统,并基本上确立了19年7闰的原则,这一原则比西方的类似制度要早160年。战国时期,出现了世界上最早的天文学著作《甘石星经》,其中包含丰富的天文记载,反映...