中國(guó)古代天體測(cè)量學(xué)及天文儀器

前言

中國(guó)古代天文學(xué)建樹(shù)非凡，遺澤久長(zhǎng)，是我們民族的驕傲。我一直懷著崇敬的心情向往著這份文化珍寶。只是數(shù)十年漫漫學(xué)海中有許多錯(cuò)過(guò)的機(jī)緣，以致今天仍還像是一個(gè)鵠立在圣殿門(mén)前的朝圣者，終未能進(jìn)入門(mén)庭。盡管如此，我仍然感受到很大的喜悅、有幸在新中國(guó)成立初期百?gòu)U待興之際，見(jiàn)證了在竺可楨先生的倡導(dǎo)下，中國(guó)古代天文研究跨出了前所未有的聚集人才、系統(tǒng)“攻關(guān)”的步驟，而從那時(shí)起經(jīng)兩代人的努力，資料齊集，成績(jī)斐然。如今又促成了這一由中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)史研究所牽頭，組織全國(guó)各單位的天文學(xué)史研究者齊力完成的學(xué)術(shù)壯舉——一部上起夏商，下逮近代，羅列我國(guó)古天文學(xué)萬(wàn)象的六百萬(wàn)言鴻篇巨制！純粹用現(xiàn)代科學(xué)的眼光審視古代天文學(xué)，首先，它是一門(mén)旨在認(rèn)識(shí)天文世界——發(fā)現(xiàn)天文現(xiàn)象、探究天文規(guī)律的自然科學(xué)。這和今日的學(xué)科定位并無(wú)不同。其次，它是一門(mén)“觀(guān)測(cè)的科學(xué)”，今日也仍然如此。如果把天文觀(guān)測(cè)工具的“古”的界限設(shè)在天文望遠(yuǎn)鏡應(yīng)用之前，那么古代天文學(xué)眼界中所有的天體不超過(guò)7000個(gè)，這使得天文實(shí)測(cè)研究的對(duì)象限于幾個(gè)太陽(yáng)系天體的表象及其運(yùn)行軌跡，星空的監(jiān)測(cè)以及幾千個(gè)恒星的定位和陳列。這些，中國(guó)和其他古代文明的情況基本上一致，可以認(rèn)為是歷史的必然。

內(nèi)容概要

眾所周知，學(xué)科的分支在早期的科學(xué)研究中并不存在，而是隨著科學(xué)研究發(fā)展逐步形成的，直到現(xiàn)在對(duì)分支學(xué)科的嚴(yán)格界定也十分困難。研究古代天文學(xué)時(shí)，我們也遇到相同的問(wèn)題，我們只能根據(jù)現(xiàn)代學(xué)科的分支概念，去提取古代天文學(xué)的適當(dāng)部分納入現(xiàn)代學(xué)科分支的框架，并加以追溯和描述，異清楚它們的源流。    本書(shū)分上篇、下篇，包括五個(gè)部分。    “觀(guān)象授時(shí)”是古代中國(guó)天體測(cè)量的萌芽階段。盡管它也是歷法部分的前奏，但是“觀(guān)象”則不折不扣地是天體測(cè)量學(xué)。這一部分由徐世忠和吳守賢共同編撰。    “恒星方位天文”是中國(guó)古代天體測(cè)量最輝煌的篇章。從世界上第一部恒星星表起，歷經(jīng)唐宋以來(lái)幾次大規(guī)模的恒星方位測(cè)量，到元代郭守敬的創(chuàng)造性工作，無(wú)不使世界上的天文學(xué)家贊嘆不已。以恒星星表為基礎(chǔ)所發(fā)展起來(lái)的精制星圖，不僅僅是恒星星表枯燥的幾何圖像，而實(shí)際上也是當(dāng)時(shí)的藝術(shù)精品。當(dāng)我們把這些成果，用較大的篇幅展現(xiàn)在讀者面前的時(shí)候，時(shí)時(shí)都看到我們偉大的民族對(duì)人類(lèi)科學(xué)事業(yè)的輝煌貢獻(xiàn)，并為我們先輩的睿智而感到驕傲。這一部分由郭盛熾編撰?！　　疤煳膶W(xué)常數(shù)”的確定，在中國(guó)古代從來(lái)沒(méi)有作為獨(dú)立的問(wèn)題提出過(guò)，但有些中國(guó)古代天文學(xué)家憑借實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，為了其研究領(lǐng)域需要而留下了大量寶貴的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，這實(shí)際上也是他們進(jìn)行了某些天文常數(shù)測(cè)量的結(jié)果。只是到了現(xiàn)代才被一些中國(guó)和外國(guó)的天文學(xué)家分析發(fā)掘出來(lái)。本書(shū)首次把天文常數(shù)作為獨(dú)立的研究領(lǐng)域，在一些天文學(xué)史專(zhuān)家研究的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地、綜合地將研究成果展示在讀者面前。這一部分由吳守賢編撰。

書(shū)籍目錄

上篇  中國(guó)古代天體測(cè)量學(xué)　第一章　中國(guó)古代天體測(cè)量學(xué)概述　第二章　中國(guó)古代天體測(cè)量的萌芽 　 第一節(jié)  考古遺存的信息  　第二節(jié)　《堯典》四仲中星  　第三節(jié)　《夏小正》星象　  第四節(jié)  斗建 　 第五節(jié)  昏旦中星  　第六節(jié)  古代星區(qū)劃分與太陽(yáng)系天體的方位測(cè)量　第三章  中國(guó)古代的天球參考坐標(biāo)系  　第一節(jié)  中國(guó)古代的宇宙學(xué)說(shuō)與天球概念   　 一、原始的天地觀(guān)與北天極    　二、蓋天說(shuō)與半球形天空概念    　三、渾天說(shuō)與天球概念　　第二節(jié)  四象與二十八宿  　  一、最早的星空劃分——兩象   　 二、四象的形成    　三、星官    　四、二十八宿體系的中外起源說(shuō)    　五、二十八宿研究中的一些問(wèn)題　　第三節(jié)  中國(guó)古代的角度單位　　  一、最基本的角度單位——度　　  二、角度單位的細(xì)致化  　　三、名稱(chēng)與長(zhǎng)度單位相同的角度單位　　　四、兩種角度單位的關(guān)系  　  五、指  　第四節(jié)  世界上最早的赤道天文坐標(biāo)系  　  一、赤道天文坐標(biāo)系的出現(xiàn)   　 二、中國(guó)古代獨(dú)有的天文坐標(biāo)系　  第五節(jié)  借助北天極的準(zhǔn)黃道天文坐標(biāo)系 　   一、中國(guó)古代的黃道概念  　  二、準(zhǔn)黃道坐標(biāo)系的特點(diǎn)   　 三、黃道十二宮的傳入    　四、黃赤道坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換　  第六節(jié)  不斷完善的地平天文坐標(biāo)系 　   一、中國(guó)古代使用的地平坐標(biāo)  　  二、劃分趨于細(xì)致的方位標(biāo)志   　 三、地平坐標(biāo)系的逐漸完善　第四章　中國(guó)古代的恒星觀(guān)測(cè)  　第一節(jié)　春秋時(shí)代以前  　第二節(jié)　春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期　    一、天文學(xué)的發(fā)展概況 　   二、《石氏星經(jīng)》《甘氏星經(jīng)》和《甘石星經(jīng)》  　  三、對(duì)北極星和二十八宿星官的觀(guān)測(cè)  　第三節(jié)  兩漢時(shí)期　　　一、西漢太初年間的恒星觀(guān)測(cè)    　二、東漢恒星觀(guān)測(cè)　  第四節(jié)  三國(guó)魏晉南北朝時(shí)期 　   一、陳卓對(duì)恒星觀(guān)測(cè)工作的貢獻(xiàn)  　  二、渾象、渾儀的制作簡(jiǎn)況   　 三、夜半中星和北極星的觀(guān)測(cè)  　第五節(jié)  隋唐時(shí)期    　一、三垣二十八宿恒星系統(tǒng)的形成    　二、開(kāi)元年間大規(guī)模恒星觀(guān)測(cè)工作    　三、隋唐時(shí)期的星圖和《開(kāi)元占經(jīng)》　  第六節(jié)  兩宋時(shí)期  　  一、天文觀(guān)測(cè)儀器的制作與改進(jìn)　　……　第五章　中國(guó)古代對(duì)恒星位置的描述　第六章　中國(guó)古代星表　第七章　中國(guó)古代星圖　第八章　中國(guó)古代地理位置的確定　第九章　中國(guó)古代對(duì)天文常數(shù)的確定　附錄　224顆恒星的古今星名與位置下篇　中國(guó)古代天文儀器　第十章　中國(guó)古代天文儀器概述　第十一章　圭表與日晷　第十二章　漏刻　第十三章　渾儀　第十四章　渾象　第十五章　古代天文臺(tái)及天文儀器　第十六章　其他天文儀器　第十七章　清代天文儀器參考文獻(xiàn)總跋　補(bǔ)記

章節(jié)摘錄

插圖：上篇 中國(guó)古代天體測(cè)量學(xué)第一章 中國(guó)古代天體測(cè)量學(xué)概述從人類(lèi)在地球上誕生的第一天起，為了自身的生存與發(fā)展，為了種族的興旺與發(fā)達(dá)，就開(kāi)始了與大自然的斗爭(zhēng)，這種斗爭(zhēng)實(shí)質(zhì)上是為自身的生息繁衍而向大自然進(jìn)行的索取。因此，人類(lèi)就必須對(duì)大自然及其規(guī)律不斷地觀(guān)察、發(fā)現(xiàn)，不斷地發(fā)明新的方法和工具，通過(guò)實(shí)踐去創(chuàng)造財(cái)富。這種經(jīng)驗(yàn)的積累，事實(shí)上也是知識(shí)的積累。從某種意義上說(shuō)，在那個(gè)時(shí)代，人類(lèi)已經(jīng)開(kāi)始了科學(xué)研究，相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)誕生，人類(lèi)已經(jīng)有了第一批科學(xué)家。第一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)是“火”，這個(gè)發(fā)現(xiàn)是人類(lèi)文明史上具有劃時(shí)代意義的事件。第一個(gè)重大的發(fā)明是鉆木取火，這是人類(lèi)文明史上具有里程碑意義的創(chuàng)造。隨后更多的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明接踵而至。例如利用圓周運(yùn)動(dòng)的切線(xiàn)加速度原理而制成的打擊遠(yuǎn)方野獸的飛石武器，利用液體浮力原理做成的從江河湖泊取水的尖嘴瓶，等等，無(wú)一不是那個(gè)時(shí)代科學(xué)家的杰作。那個(gè)時(shí)代的人們沒(méi)有想到過(guò)科學(xué)應(yīng)該有分科，更沒(méi)有去追究某一個(gè)人是在研究力學(xué)還是在研究化學(xué)，在他們看來(lái)，神秘的大自然隱含著無(wú)限的奧秘，只要把其規(guī)律提取出來(lái)為人們所用就心滿(mǎn)意足了。把科學(xué)按照研究的對(duì)象或者按照研究的方法分解成各種分支學(xué)科，可以說(shuō)是后代人在目不暇接的自然規(guī)律面前無(wú)可奈何的自發(fā)結(jié)果。一個(gè)人的短暫一生不可能懂得所有的知識(shí)，更不可能在廣泛領(lǐng)域內(nèi)去深入鉆研，因此很自然地出現(xiàn)各種分門(mén)別類(lèi)的分工研究領(lǐng)域。李時(shí)珍以其畢生的心血編著《本草綱目》時(shí)，當(dāng)然不會(huì)再去研究日月星辰運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；當(dāng)祖沖之精心研究圓周率和編修歷書(shū)時(shí)，大概也不會(huì)對(duì)飛禽走獸發(fā)生興趣。有少數(shù)博學(xué)的學(xué)者憑借他們的天才悟性，一生中可能在很多領(lǐng)域內(nèi)取得了成就，但是終究還是在一個(gè)有限的范圍之內(nèi)。隨著研究的深入和揭示大自然規(guī)律的廣泛，這種自發(fā)的分工，逐漸發(fā)展成了自覺(jué)的分工，從而產(chǎn)生了以物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、地學(xué)、數(shù)學(xué)等為一級(jí)分支學(xué)科的科學(xué)，后來(lái)又逐漸發(fā)展出二級(jí)和三級(jí)分支學(xué)科。

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《中國(guó)古代天體測(cè)量學(xué)及天文儀器》：“十一五”國(guó)家重點(diǎn)圖書(shū)出版規(guī)劃項(xiàng)目·科技史文庫(kù)。

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