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中國古代的天文學(xué)成就論文
天文學(xué)(英語(yǔ):Astronomy),是觀(guān)察和研究宇宙間天體的學(xué)科,它研究天體的分布、運動(dòng)、位置、狀態(tài)、結構、組成、性質(zhì)及起源和演化,是自然科學(xué)中的一門(mén)基礎學(xué)科。下面是小編為你帶來(lái)的中國古代的天文學(xué)成就論文 ,歡迎閱讀。
中國是世界上最早進(jìn)行天文觀(guān)測和記錄的國家之一。中國古代帝王自稱(chēng)為天子,并且在歷代王朝中都設有專(zhuān)門(mén)的官員進(jìn)行天文觀(guān)測,由此可見(jiàn)古代天文學(xué)在我國政治和社會(huì )生活中的重要作用。在秦代,負責天文學(xué)研究的官員被稱(chēng)為太史令,以后歷代多沿襲這一稱(chēng)呼并稍有變化,到明清時(shí)期,天文觀(guān)測主要由欽天監這一專(zhuān)門(mén)機構負責。
天文學(xué)和數學(xué)、農學(xué)、醫學(xué)被公認為中國古代最發(fā)達的四門(mén)自然科學(xué)。中國古代天文學(xué)的很多成就不僅在當時(shí)處在世界前列,即使在現代,許多觀(guān)測數據仍然具有十分重要的研究意義,有些數據更是我國所獨有。相比中國古代天文學(xué),西方天文學(xué)在16世紀以前發(fā)展較緩慢,只是在近幾百年隨著(zhù)其他自然科學(xué)的發(fā)展才取得突破性進(jìn)展。
中國古代天文學(xué)早在新石器時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始有所萌芽,在中國出土的彩陶中,有不少上面已經(jīng)繪有太陽(yáng)和月亮的圖案,代表了古人原始的天文學(xué)觀(guān)念。中國進(jìn)入奴隸社會(huì )以后,在夏商周三代,天文學(xué)更是有了飛躍式的發(fā)展。在河南安陽(yáng)殷墟出土的甲骨中,我們可以看到大量關(guān)于商代天文觀(guān)測的記錄。根據當地出土的甲骨,我們知道商代將一年分為十二個(gè)月,閏年十三個(gè)月。同時(shí)甲骨上已經(jīng)有了關(guān)于日食、月食和星辰的記載,這可能是世界上最早的有文字可考的天文學(xué)資料了。商代的歷法被稱(chēng)為陰陽(yáng)歷,是迄今為止已知的較為完整的一部最早的歷法。同時(shí),商代用干支記日,數字記月,每一個(gè)月又被分為三旬。由此可知,早在商代,我國已經(jīng)建立起一套較為完善的天文歷法系統。戰國秦漢時(shí)期百家爭鳴,也是我國天文學(xué)取得巨大進(jìn)展的一個(gè)輝煌時(shí)期。戰國時(shí)編著(zhù)的《甘石星經(jīng)》,是世界上最早的天文學(xué)著(zhù)作。西漢時(shí)期,出現了許多新的天文觀(guān)測的儀器,并在天文學(xué)理論方面提出了“渾天說(shuō)”。隋唐時(shí)期,我國進(jìn)行了世界上最早的子午線(xiàn)長(cháng)度實(shí)測。宋元時(shí)期我國創(chuàng )制了《授時(shí)歷》,并制作了簡(jiǎn)儀等新的天文觀(guān)測儀器。明清時(shí)期我國天文學(xué)處于衰落階段,西方天文學(xué)興起,這一時(shí)期主要是翻譯國外天文學(xué)著(zhù)作。
在我國古代天文學(xué)研究中,星象觀(guān)測一直是一項重要內容。中國古代的正史中有專(zhuān)門(mén)記載天文資料的部分叫做天文志,其中就包括星象觀(guān)測的方法、觀(guān)測的儀器和星象觀(guān)測的記錄。在星象觀(guān)測中,天文儀器一直發(fā)揮著(zhù)重要的作用。中國古代的天文儀器種類(lèi)繁多,各個(gè)功用也不相同,主要有用來(lái)計時(shí)的工具、用來(lái)觀(guān)測星象的工具、用來(lái)制定歷法等幾種,具有代表性的有圭表、渾儀和簡(jiǎn)儀等。
除此以外,古代中國人還設計了地平經(jīng)緯儀,赤道經(jīng)緯儀,黃道經(jīng)緯儀等許多儀器進(jìn)行天文觀(guān)測。在我國天文學(xué)發(fā)展的歷程中,天文儀器的不斷革新,極大地推動(dòng)了天文觀(guān)測的發(fā)展,也為我國天文學(xué)歷法的發(fā)展提供了可靠的依據。
我國古代天文歷法起源得非常早,從最早的成文歷法《四分歷》開(kāi)始,后又經(jīng)多次歷法改革,其不斷得到完善和發(fā)展。據統計,我國從古至今使用過(guò)的歷法有一百多種,不管有多少種歷法,都可以分別歸到陰歷、陽(yáng)歷、陰陽(yáng)合歷三大系統當中。陽(yáng)歷是以地球繞太陽(yáng)公轉的周期為計算基礎的;陰歷則以月亮繞地球的公轉周期為計算的基礎;陰陽(yáng)合歷是調和太陽(yáng)、地球、月亮的運轉周期制定的歷法。其中,《太初歷》是中國有完整資料的第一部傳世歷法,與《四分歷》相比,其進(jìn)步之處主要表現在以正月為歲首,將我國獨創(chuàng )的二十四節氣分配于十二個(gè)月中,并以沒(méi)有中氣的月份為閏月,從而使月份與季節配合得更合理;同時(shí)行星的會(huì )合周期測得也較準確。到東漢末年,劉洪制定了《乾象歷》,第一次將月球運行有快慢變化引入歷法。在天文歷法方面,有三位科學(xué)家做出過(guò)非常杰出的貢獻,他們是祖沖之、僧一行、郭守敬,他們極大地推動(dòng)了中國歷法的改革和發(fā)展。
在祖沖之以前,人們使用的歷法是天文學(xué)家何承天編制的《元嘉歷》。祖沖之通過(guò)自己多年的觀(guān)測,發(fā)現了《元嘉歷》中存在的許多錯誤,并編制了新的《大明歷》。在新歷法中,他首次將歲差引進(jìn)到歷法中,區分出了回歸年和恒星年,并且通過(guò)多年的觀(guān)測,得出了木星每84年超辰一次的結論。僧一行修訂的《大衍歷》是一部具有創(chuàng )新精神的歷法,它繼承了中國古代天文學(xué)的優(yōu)點(diǎn)和長(cháng)處,對不足之處和缺點(diǎn)作了修正,因此,取得了巨大成就。它比較正確地掌握了太陽(yáng)在黃道上運動(dòng)的速度和變化規律。此外,僧一行還組織在全國13個(gè)點(diǎn)的天文測量,并在觀(guān)測的數據中得到了北極高度相差一度,南北距離就相差351里80步(約合131.3千米)的結論,這個(gè)數據在當時(shí)世界上是非常領(lǐng)先的。郭守敬的主要貢獻也是在歷法編著(zhù)方面,他編著(zhù)了中國一部很精良的歷法《授時(shí)歷》,為了編撰這部歷法,他分析研究了以前的幾十部立法,并設計和建造了許多新的天文儀器。
在天文理論方面,我國古代人民也取得了輝煌的成就。特別是在兩漢時(shí)期,人們對宇宙的認識不斷深化,提出了“渾天說(shuō)”,認為“渾天如雞子,天體圓如彈丸,地如雞子中黃,孤居于內”。進(jìn)而又有人提出了“宣夜說(shuō)”,認為天沒(méi)有固定的邊際,無(wú)邊無(wú)際,模糊地提出了宇宙的無(wú)限性。著(zhù)名的中國科技史學(xué)家李約瑟先生在其所著(zhù)的《中國科學(xué)技術(shù)史》天文學(xué)卷中,曾為“宣夜說(shuō)”專(zhuān)設一節,盛贊這種宇宙模型,認為這種宇宙觀(guān)非常進(jìn)步,與同時(shí)期的希臘任何學(xué)說(shuō)相比都毫不遜色。雖然如此,但是我們必須承認“宣夜說(shuō)”并不是一種正確的宇宙模型,而且對古代中國產(chǎn)生的作用也遠沒(méi)有“渾天說(shuō)”大。在我國古籍《周髀算經(jīng)》中,古代中國人還建立了“蓋天說(shuō)”的宇宙模型。這種模型提出了大地與天相距80,000里;大地中央有高大的柱形物;日月星辰在天上環(huán)繞北極作平面圓周運動(dòng)等9個(gè)觀(guān)點(diǎn)。特別值得一提的是,這種宇宙模型與古代印度的宇宙模型具有驚人的相似性。在中國古代,人們?yōu)榱伺宄伺c宇宙的關(guān)系,還提出了各種假說(shuō),每種假說(shuō)都不乏支持者。從公元前100年開(kāi)始直到唐代,人們?yōu)榱颂骄坑钪鎶W秘,圍繞這些假說(shuō)進(jìn)行了持續的爭論,其中有不少我們所熟悉的古代科學(xué)家為自己支持的觀(guān)點(diǎn)著(zhù)書(shū)立說(shuō)。同時(shí),人們還探討了日食,月食,太陽(yáng)和地球的距離等很多問(wèn)題。如我們熟知的“兩小兒辯日”的故事,其中就表達了古代人對太陽(yáng)與地球關(guān)系的思考。由于“渾天說(shuō)”不能很好地解釋月食的現象,所以歷代很多天文學(xué)家都去努力思考,試圖解決這個(gè)問(wèn)題,并提出了許多猜想,其中以張衡在《靈憲》和朱熹在《朱子全書(shū)》中的猜想最具代表性。
在中國古代,天文學(xué)與星象具有非常密切的關(guān)系,并以天人感應為哲學(xué)基礎,形成了中國古代很具特色的占星學(xué)。占星學(xué)在古代的主要功能是昭示天命及其變化,為當權者的統治提供理論基礎。天命如果有所改變,就會(huì )通過(guò)天象昭示天下。所以古代帝王非常重視天象的變化,堯帝“歷象日月,敬授人時(shí)”(《尚書(shū)?堯典》),舜帝“在璇璣玉衡,以齊七政”(《尚書(shū)?舜典》)都被作為重大事件記錄在冊。
中國古代天文學(xué)不僅在當時(shí)取得了巨大的成就,而且為我們留下了許多寶貴的資料。如在20世紀四十年代初,金牛座蟹狀星云被天體物理學(xué)家認出是公元1054年超新星爆發(fā)的痕跡,而在我國古籍中已經(jīng)找到了關(guān)于這次爆發(fā)詳細的記載。我國古代文獻中保留了大量世界獨有的天文記錄,但是在20世紀以前,對我國古代天文學(xué)資料的研究并不充分。
對于中國古代天文資料的研究,早期主要由一批海外歸來(lái)的學(xué)者進(jìn)行,他們做了許多開(kāi)創(chuàng )性的工作,創(chuàng )辦了許多介紹中外天文學(xué)的期刊,使中國天文學(xué)資料的研究逐步專(zhuān)業(yè)化,并形成了天文史學(xué)這一新的研究學(xué)科。新中國成立后,中國天文史學(xué)的研究終于走上正軌,出現了一批國際知名的天文史學(xué)家,他們著(zhù)書(shū)立說(shuō),考證許多中國古人杰出的天文學(xué)貢獻,所以我們現在才可以看到我國古代如此輝煌的天文學(xué)成就。
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