中國古代天體測量學及天文儀器

前言

中國古代天文學建樹非凡，遺澤久長，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)十年漫漫學海中有許多錯過的機緣，以致今天仍還像是一個鵠立在圣殿門前的朝圣者，終未能進入門庭。盡管如此，我仍然感受到很大的喜悅、有幸在新中國成立初期百廢待興之際，見證了在竺可楨先生的倡導下，中國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，而從那時起經(jīng)兩代人的努力，資料齊集，成績斐然。如今又促成了這一由中國科學院自然科學史研究所牽頭，組織全國各單位的天文學史研究者齊力完成的學術(shù)壯舉——一部上起夏商，下逮近代，羅列我國古天文學萬象的六百萬言鴻篇巨制！純粹用現(xiàn)代科學的眼光審視古代天文學，首先，它是一門旨在認識天文世界——發(fā)現(xiàn)天文現(xiàn)象、探究天文規(guī)律的自然科學。這和今日的學科定位并無不同。其次，它是一門“觀測的科學”，今日也仍然如此。如果把天文觀測工具的“古”的界限設在天文望遠鏡應用之前，那么古代天文學眼界中所有的天體不超過7000個，這使得天文實測研究的對象限于幾個太陽系天體的表象及其運行軌跡，星空的監(jiān)測以及幾千個恒星的定位和陳列。這些，中國和其他古代文明的情況基本上一致，可以認為是歷史的必然。

內(nèi)容概要

眾所周知，學科的分支在早期的科學研究中并不存在，而是隨著科學研究發(fā)展逐步形成的，直到現(xiàn)在對分支學科的嚴格界定也十分困難。研究古代天文學時，我們也遇到相同的問題，我們只能根據(jù)現(xiàn)代學科的分支概念，去提取古代天文學的適當部分納入現(xiàn)代學科分支的框架，并加以追溯和描述，異清楚它們的源流。    本書分上篇、下篇，包括五個部分。    “觀象授時”是古代中國天體測量的萌芽階段。盡管它也是歷法部分的前奏，但是“觀象”則不折不扣地是天體測量學。這一部分由徐世忠和吳守賢共同編撰。    “恒星方位天文”是中國古代天體測量最輝煌的篇章。從世界上第一部恒星星表起，歷經(jīng)唐宋以來幾次大規(guī)模的恒星方位測量，到元代郭守敬的創(chuàng)造性工作，無不使世界上的天文學家贊嘆不已。以恒星星表為基礎所發(fā)展起來的精制星圖，不僅僅是恒星星表枯燥的幾何圖像，而實際上也是當時的藝術(shù)精品。當我們把這些成果，用較大的篇幅展現(xiàn)在讀者面前的時候，時時都看到我們偉大的民族對人類科學事業(yè)的輝煌貢獻，并為我們先輩的睿智而感到驕傲。這一部分由郭盛熾編撰。　　“天文學常數(shù)”的確定，在中國古代從來沒有作為獨立的問題提出過，但有些中國古代天文學家憑借實事求是的科學態(tài)度，為了其研究領域需要而留下了大量寶貴的實測數(shù)據(jù)，這實際上也是他們進行了某些天文常數(shù)測量的結(jié)果。只是到了現(xiàn)代才被一些中國和外國的天文學家分析發(fā)掘出來。本書首次把天文常數(shù)作為獨立的研究領域，在一些天文學史專家研究的基礎上，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。

書籍目錄

上篇  中國古代天體測量學　第一章　中國古代天體測量學概述　第二章　中國古代天體測量的萌芽 　 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)劃分與太陽系天體的方位測量　第三章  中國古代的天球參考坐標系  　第一節(jié)  中國古代的宇宙學說與天球概念   　 一、原始的天地觀與北天極    　二、蓋天說與半球形天空概念    　三、渾天說與天球概念　　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    　五、二十八宿研究中的一些問題　　第三節(jié)  中國古代的角度單位　　  一、最基本的角度單位——度　　  二、角度單位的細致化  　　三、名稱與長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系  　  一、赤道天文坐標系的出現(xiàn)   　 二、中國古代獨有的天文坐標系　  第五節(jié)  借助北天極的準黃道天文坐標系 　   一、中國古代的黃道概念  　  二、準黃道坐標系的特點   　 三、黃道十二宮的傳入    　四、黃赤道坐標的轉(zhuǎn)換　  第六節(jié)  不斷完善的地平天文坐標系 　   一、中國古代使用的地平坐標  　  二、劃分趨于細致的方位標志   　 三、地平坐標系的逐漸完善　第四章　中國古代的恒星觀測  　第一節(jié)　春秋時代以前  　第二節(jié)　春秋戰(zhàn)國時期　    一、天文學的發(fā)展概況 　   二、《石氏星經(jīng)》《甘氏星經(jīng)》和《甘石星經(jīng)》  　  三、對北極星和二十八宿星官的觀測  　第三節(jié)  兩漢時期　　　一、西漢太初年間的恒星觀測    　二、東漢恒星觀測　  第四節(jié)  三國魏晉南北朝時期 　   一、陳卓對恒星觀測工作的貢獻  　  二、渾象、渾儀的制作簡況   　 三、夜半中星和北極星的觀測  　第五節(jié)  隋唐時期    　一、三垣二十八宿恒星系統(tǒng)的形成    　二、開元年間大規(guī)模恒星觀測工作    　三、隋唐時期的星圖和《開元占經(jīng)》　  第六節(jié)  兩宋時期  　  一、天文觀測儀器的制作與改進　　……　第五章　中國古代對恒星位置的描述　第六章　中國古代星表　第七章　中國古代星圖　第八章　中國古代地理位置的確定　第九章　中國古代對天文常數(shù)的確定　附錄　224顆恒星的古今星名與位置下篇　中國古代天文儀器　第十章　中國古代天文儀器概述　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總跋　補記

章節(jié)摘錄

插圖：上篇 中國古代天體測量學第一章 中國古代天體測量學概述從人類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，就開始了與大自然的斗爭，這種斗爭實質(zhì)上是為自身的生息繁衍而向大自然進行的索取。因此，人類就必須對大自然及其規(guī)律不斷地觀察、發(fā)現(xiàn)，不斷地發(fā)明新的方法和工具，通過實踐去創(chuàng)造財富。這種經(jīng)驗的積累，事實上也是知識的積累。從某種意義上說，在那個時代，人類已經(jīng)開始了科學研究，相應的科學技術(shù)已經(jīng)誕生，人類已經(jīng)有了第一批科學家。第一個重大的發(fā)現(xiàn)是“火”，這個發(fā)現(xiàn)是人類文明史上具有劃時代意義的事件。第一個重大的發(fā)明是鉆木取火，這是人類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。例如利用圓周運動的切線加速度原理而制成的打擊遠方野獸的飛石武器，利用液體浮力原理做成的從江河湖泊取水的尖嘴瓶，等等，無一不是那個時代科學家的杰作。那個時代的人們沒有想到過科學應該有分科，更沒有去追究某一個人是在研究力學還是在研究化學，在他們看來，神秘的大自然隱含著無限的奧秘，只要把其規(guī)律提取出來為人們所用就心滿意足了。把科學按照研究的對象或者按照研究的方法分解成各種分支學科，可以說是后代人在目不暇接的自然規(guī)律面前無可奈何的自發(fā)結(jié)果。一個人的短暫一生不可能懂得所有的知識，更不可能在廣泛領域內(nèi)去深入鉆研，因此很自然地出現(xiàn)各種分門別類的分工研究領域。李時珍以其畢生的心血編著《本草綱目》時，當然不會再去研究日月星辰運動的規(guī)律；當祖沖之精心研究圓周率和編修歷書時，大概也不會對飛禽走獸發(fā)生興趣。有少數(shù)博學的學者憑借他們的天才悟性，一生中可能在很多領域內(nèi)取得了成就，但是終究還是在一個有限的范圍之內(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)展成了自覺的分工，從而產(chǎn)生了以物理學、化學、生物學、天文學、地學、數(shù)學等為一級分支學科的科學，后來又逐漸發(fā)展出二級和三級分支學科。

編輯推薦

《中國古代天體測量學及天文儀器》：“十一五”國家重點圖書出版規(guī)劃項目·科技史文庫。

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