古代天文学范文.doc

古代天文学范文 历法与天文学的发展是紧密相联的中国是世界上产生天文学最早的国家之一也是最早有历法的国家之一远在5000多年前中国就有了阴阳历每年366天商代（公元前1600年公元前1066年）时期已有专门的官员负责天文历法当时采用的是阴阳合历将闰月放在岁末称为“十三月”西周（公元前1066年公元前771年）时期天文学家用圭、表测量日影确定冬至、夏至和一年的二十四个节气来指导农牧业生产 西汉（公元前206年公元23年）汉武帝时命令官员在古历的基础上重新制定了新的历法太初历（公元前104年成书）沿用200余年东汉（公元25年公元220年）初年国家又制定了四分历魏晋南北朝（公元220年公元518年）时期祖冲之制定大明历首次将岁差计算入内每年365.2428天与现在的精确测量值仅相差52秒唐代（公元618年907年）著名天文学家僧一行经过数年的测量后制定了中国历史上最全面最详尽的历书大衍历该书共七部分包括：计算朔月望月的方法计算二十四节气及昼夜长短的方法计算太阳月亮运动计算五大行星的运动七十二侯六十四卦以及预测日食月食等这个历法对中国历法史影响很大在明末采用西欧方法编历之前历次修订历法都是仿照它的结构进行的北宋时期（公元960年公元1127年）沈括制订了依据时令气节而定的十二气节历撤销闰月与现行的公历主张一致元朝（公元1279年公元1368年）郭守敬在实际观测的基础上吸取了前人的经验加上自己的创见编订了中国最优秀的历法授时历废除了上元积年的日法创立了招差法孤矢割圆术精确而圆满地解决了古历中定朔、闺月安排二十四节气安排预推日、月食日期、时刻和见食情的四个主要问题从明朝（公元1368年公元1644年）万历年间开始中国历法引入西学清代（公元1644年公元1911年）初期顺治时德国传教士汤若望等人编制时宪历公元1912年中国开始使用公历但同时使用农历其实质上仍是时宪历上古人们认为宇宙有一位至高无上的主宰称为“帝”或“上帝”在上古文献里天和帝常常成为同义词自然现象各有它的人格化的主持者如风师谓之飞廉雨师谓之屏翳云师谓之丰隆日御谓之羲和月御谓之望舒（这些名字主要用作古诗赋中的辞藻）可删因为“丰隆”、“羲和”、“望舒”在黄帝内经中用以论述自然界气候变化对人体的影响出于农耕民族掌握四季变化的需要古人观测天象是很勤的殷商时代的甲骨文就有了某些星名和日食、月食的记载尚书、诗经、春秋、左传、国语、尔雅等书有许多关于星宿的叙述和丰富的天象记录史记有天官书汉书有天文志古人的天文知识不仅丰富而且也很普及明末顾炎武在日知录里说：“三代以上人人皆知天文“七月流火”农夫之辞也“三星在户”妇人之语也“月离于毕”戍卒之作也“龙尾伏辰”儿童之谣也后世文人学士有问之而茫然不知者矣” 以下介绍七政五纬、二十八宿四象、三垣、十二次、分野等天文基本概念一、七政、五纬：古人把日月和金木水火土称七政也叫七曜其中金木水火土合起来又称五纬金星古称明星又名太白这是因为它光色银白亮度特强诗经的“子兴视夜明星有灿”（郑风女曰鸡鸣）“昏以为期明星煌煌”（陈风东门之杨）都是指金星说的金星黎明见于东方叫“启明”黄昏见于西方叫“长庚”木星常称为岁星简称岁水星又叫辰星火星古名荧惑土星又叫镇星或填星需要注意的是先秦古籍中谈到天象时所说的水并不是指行星中的水星而是指恒星中的定星（营室）即室宿在西方则为飞马坐的两星如左传庄公十九年“水昏而正栽”先秦古籍中谈到天象时所说的火也不是指行星中的火星而是恒星中的大火特指心宿二在西方则天蝎座的星如诗经中的“七月流火”二、二十八宿、四象古人观测日月五星的运行是以恒星为背景的因为恒星相互间的位置相对稳定不变可以用它们来做日月五星运行所到的位置古人选取黄道赤道附近的十十八星宿作为坐标下面先介绍一下黄道、赤道黄道是古人假想的太阳周年运行轨道地球沿着自己的轨道国境线太阳公转从地球轨道不同的位置上看太阳则太阳在天球（为研究天文而假想的通常是以地球为中心无限长为半径的球体）上的投影的位置也不尽相同这种视位置的移动叫做太阳的视运动大阳周年的视运动轨迹就是黄道赤道不是指地球的赤道而是指天球赤道就是地球赤道在天球上的投影星宿不是一颗星而是邻近若干得的集合古人把比较靠近的几颗恒星联系起来东西南北各有七宿每七宿想象成一种动物称为二十八宿：东方苍龙：角亢氐房心尾箕北方玄武：斗扣女虚危室壁西方白虎：奎娄胃昴毕觜参南方朱雀：井鬼柳星张翼轸（亢音kang4氐音di1箕音ji1昴音mao3觜音zi1参shen1轸zhen3）苍龙、玄武、白虎和朱雀称为四象玄武是一种龟蛇合体的动物古人以二十八宿来观测日月和五个行星的运行了解了这一点古书上的一些内容就不难懂了尚书“月离于毕”指的是月亮附于毕宿（离通丽附着的意思）；论衡“荧惑守心”指的是火星位于心宿；诗经“太白食昴”指金星遮蔽了昴宿二十八宿不仅用于观测日月五星有的还是古人测定岁时季节的观测对象上古时代人们认为初昏时参宿在南方就是春季正月心宿在正南方就是夏季五月等另外古人还按上述二十八宿为主体把黄道附近的一周天按照由西向东的方向分为28个不等分所以在这个意义上说二十八宿就意味着28个不等分的星空区域了三、三垣古代对星空的分区除了二十八宿以外还有所谓三垣既然紫微垣、太微垣、天市垣古人在黄河流域的北天上空以北极星为标准集合周围其它各星合为一区名曰紫微垣在紫微垣外在星张翼轸以北的星区是太微垣；在房心箕斗以北的星区是天市垣北斗七星在古代天文也占有重要地位北斗是由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光七星组成的古人把这七星联系起来想像成舀酒的斗形天枢、天璇、天玑、天权为斗身古曰魁；玉衡、开阳、摇光为斗柄古曰杓北斗七星属于大熊座古人很重视北斗因为可以利用它来辨方向定季节把天璇、天枢连成直线并延长五倍距离就可以找到北极星而北极星是北方的标志北斗星在不同的季节和夜晚不同的时间出现在于天空不同的方位人们看起来它在围绕着北极星转动所以古人又根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节：斗柄指斗天下皆春；斗柄指西天下皆秋；斗柄指南天下皆夏；斗柄指北天下皆冬四、十二次古人为了说明日月五星的运行和节气的变换黄道附近一周天按照由西向东的方向分为十二等分称为十二次每次中都有二十八宿中的某些星宿作为标志由于十二次是等分的而二十八宿广狭不一所以十二次各次的起止界限不能宿与宿之间的界限一致有些宿是跨属于相邻的两个次的列表如下：十二次二十八宿1星纪斗牛女2玄枵女虚危3诹訾危室壁奎4降娄奎娄胃5大梁胃昴毕6实沈毕觜参井7鹑首井鬼柳8鹑火柳星张9鹑尾张翼轸10寿星轸角亢氐11大火氐房心尾12析木尾箕斗枵音xiao1诹訾音zou1zi1 外国古代把黄道南北各八度以内的空间称为黄道带也自西向东分为十二等分起止界限与中国的十二次略有差异大致对照如下：十二次黄道十二宫1星纪摩羯宫2玄枵宝瓶宫3诹訾双鱼宫4降娄白羊宫5大梁金牛宫6实沈双子宫7鹑首巨蟹宫8鹑火狮子宫9鹑尾室女宫10寿星天秤宫11大火天蝎宫12析木人马宫古人创立十二次主要有两个用途：第一：用来指示太阳所在的位置以说明节气的变换例如太阳在星纪中交冬至在玄枵中交大寒第二用来说明岁星（木星）每年运行所到的位置并拒以纪年例如说某年“岁在星纪”次年在“岁在玄枵”等十二次的名称多和各自所属的星宿有关例如大火是次名同时又是心宿的星名鹑首、鹑火、鹑尾其所以名鹑显然又和南方朱雀有关朱雀七宿也正属于这天宿内五、分野古人是把天上的星宿和地上的州域联系起来看的在春秋战国时代人们根据地上的区域来划分天上的星宿把天上的星宿分别指配于地上的州图使它们相互对应说某星是某国的分星某某星宿是某某州国的分野这种看法即是“分野”的概念古人的建立分野的目的在观察天象以占卜地上所配州国的吉凶论衡中谈到荧惑守心时就说：“荧惑天罚也；心宋分野也视当君”对野有了了解就可以知道古代作家在写到某地区时会连写到这个地区相配的星宿如庚信衷哀江南赋：以鹑首而赐秦天何为而此醉王勃滕王阁序“星分翼轸”李白蜀道难“扪参历井”指的就是所描绘的地方的星宿分野古代是把天象的变化和人事的吉凶联系到一起的如日食是上帝对当政者的警告彗星的出现象征关兵灾岁星正常运行到某某星宿则地上与之相配的州国就会五谷丰登而荧惑运行到某一星配这个地区就会有灾祸等古人还认为一些天象的变化还是水旱、饥馑、疾疫、盗贼等自然、社会现象的预兆 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14051432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