南京大学-天文学史-选修课 联系客服

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3.宇宙观念

关于世界生成的神话:天神努特(Nut)、地神盖伯(Geb)和空气阳光之神煦(Shu)。 关于宇宙的结构。 四、美索不达米亚天文学

位于今伊拉克境内底格里斯河和幼发拉底河流域。 BC 40世纪-BC 20世纪苏美尔-阿卡德时期。 BC 1894年-BC 1595年古巴比伦帝国。

BC 1595-BC 626先后为赫梯帝国和亚述帝国行省。 BC 626迦勒底人建新巴比伦王国。 BC 539波斯帝国灭新巴比伦王国。 使用楔形文字。 1.对天空的认识

划分星座,发现五大行星。划分黄道十二宫。 2.时间和历法

一天内的时间计量。

朔望月置闰的历法。星期的设置。 3.宇宙观念 五、古印度天文学

包括印度河流域和恒河流域的广阔地区,涉及巴基斯坦、印度和孟加拉国。BC 18世纪至BC 7世纪称吠陀时期。 1.历法

2.月亮运动和二十八宿

分黄道天区为27等分,称纳沙特拉(Nakshatra),意为月站。 3.宇宙观念

第四讲 中国天文学史概述

一、中国天文学的诞生(史前-西周)

《尚书》记载,早在尧舜时代已设专门天文宫职,“乃命羲和,钦若昊天,历象日月星辰,敬授人时。”

当时定平年12朔,若干年后加闰月,年平均长度366天。《尚书·尧典》,“期三百有六旬有六日,以闰月定四时成岁。” 通过观测“昏中星”判断季节。

夏朝后期(BC 18世纪-BC 16世纪),还观测“旦中星”和北斗星斗柄的指向变化更准确地掌握节令。

“斗柄东指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏;

斗柄西指,天下皆秋;斗柄北指,天下皆冬。”

北极星

商代(BC 16世纪-BC 11世纪)后期盘庚定都于殷。大量甲骨记载各种天象:日食、月食、新星和干支纪日等等。

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西周时期(BC 11世纪-BC 771年)。把黄道和赤道区域划分为二十八宿,后来进而分为东南西北四宫与“四象”相配:

东宫苍龙:角、亢、氐、房、心、尾、箕 南宫朱雀:井、鬼、柳、星、张、翼、轸 西宫白虎:奎、娄、胃、昴、毕、觜、参 北宫玄武:斗、牛、女、虚、危、室、壁 开始用仪器进行天文观测,已发明圭表。西周初周公在阳城(今河南省登封市告城镇)设立测景台。

二、中国古代天文学的分期

中国天文学的发展经历了以下几个时期,止于近代,中国确立了由西方传入的近代天文学。 体系形成时期(从春秋-秦汉,BC 770-AD 220)各项内容大体已完备,一个富有特色的体系已经建立起来。张衡为代表。

繁荣发展时期(从三国-五代,220-960)经历唐朝全面兴盛,在历法编算、仪器制造、大地测量和宇宙观念方面达到新成就。祖冲之、一行为代表。

由鼎盛到衰落的时期(从宋初-明末,960-1600)宋代封建经济发展,科学技术得到推动,天文学也取得成就。元代以郭守敬为主导,中国传统天文学达到顶峰。明代统治腐朽,压制科技文化。明末“西学东渐”。取代传统天文学。

中西天文融合时期(从明末-鸦片战争,1600-1840)耶稣会传教士利玛窦、汤若望等先后来华,徐光启等学习西方科技。出现民间天文学家。 三、中国古代天文学的特点 ①精确完善的天文历法; ②完整系统的天象记录; ③灵巧精密的观测仪器。 1.历法编制

(1)中国古代历法的主要特点

①使用干支纪日、岁星纪年和干支纪年法。

从商代已实行干支纪日法。至从春秋鲁隐公元年(BC 722)二月己巳日起日干支从未间断。

②采用二十四节气。 ③十分重视朔的推算。 ④涉及内容十分广泛。

中国历法的发展是中国天文学史的一条主线。 (2)主要历法简介

①“古六历”(黄帝历、颛顼历、夏历、殷历、周历、鲁历)

先秦至汉初使用。取平均年长365.25日;朔望月长29.530851日;采用18年置7闰。颛顼历取立春为岁首,其余取冬至为岁首。

②太历初

汉武帝元封七年(BC 104)由落下闳、邓平等制订。首次规

定没有中气的月份为闰月;把二十四节气订入历法。第一次计算 了日月食发生的周期。

③大明历

南北朝时代刘宋孝武帝大明六年(462)成历,由祖冲之(429-500)制订。取年长365.2428;第一部计及岁差的历法;采用391年加144年闰的新闰周。但直到梁武帝天监

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九年(510)才采用,行用达80年。

④麟德历

唐高宗麟德二年(665)发颁行,由李淳凤(602-670)制订。废除平朔,采用定朔;废除闰周,由观测和统计确定置闰;改正周日视差对交食影响;简化计算。

⑤大衍历

唐玄宗开元十五年(727)一行(张遂)(683-727)编订。共有历术7篇、略例3篇、历议9篇,阐述编历内容、日月位置和大行星位置、日月食、夜晚所见恒星等。提出“食差”概念及其计算公式;编排方式成为后代典范。

⑥统天历

南宋宁宗庆元五年(1199)颁行,杨忠辅创制取年长365.2425日。 ⑦授时历

元世祖至元十八年(1281)颁行。郭守敬(1231-1316)和王恂等创制。是古历中最精良的历法,采用当时最精确的数据。施行最久,历时364年。采用三次差内插法计日、月运动;用类似球面三角方法(弧矢割圆术)作日、月位置的坐标换算;采用百进制简化运算。

⑧《崇祯历书》和《西洋新历书》与时宪历

明思宗崇祯二年(1629)徐光启(1562-1633)组织历局,聘请西洋传教士罗雅各(Jacobus Rho,1590-1638)、汤若望(J.A.S.von bell,1591-1666)等参加编译,崇祯七年编成。《崇祯历书》。采用第谷宇宙体系和几何学的计算系统,引入地理经纬度,应用球面三角学,采用通行的角度和时间度量单位制。

清顺治元年(1644)汤若望更名此书为《西洋新法历书》,被任命为钦天监监正,并据以编成时宪历,完全采用定朔和定气。 (3)关于阳历的设想和实践

11世纪末,北宋科学家沈括(1031-1095)在《梦溪笔谈》中提出改阴阳历为阳历的设想。名之曰《十二气历》。

19世纪年代太平天国的“天历”体现了这一思想。 2.天象的观测和记录 (1) 日食和月食

殷商甲骨文有日月食记载,最早的记载为《尚书·胤征》记录夏仲康元年(约BC2000)“乃季秋月朔,辰弗集于房”。春秋以来有确切年代的记录日食约一千次,月食九百多次。 (2)太阳黑子

最早记录为汉成帝河平元年(BC 28):“汉成帝河平元年三月乙未,日出黄,有黑气大如钱,居中央。”

从此以后直至清代,共有200多次黑子记录,包括蒙德极小期(1645-1715)期间有33条。

(3)彗星

最早记录为殷末(BC 11世纪)武王伐纣时所见的彗星,《淮南子·兵略训》:“武王伐纣,……彗星出而授殷人其柄。”

从此以后直至清代,彗星记录共2000余次。

关于哈雷彗星的最早记录是春秋鲁文公十四年(BC 613)。自秦始皇七年(BC 240)至1910共29次回归每次都有记录。

详细记录了数次周期彗星的回归。 (4)新星和超星

从BC 1300至AD 1700中国记录新星或新星爆发68次。 关于1054年超新星。《宋会要》记载:“至和元年五月,晨出东方,守天关。昼见

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如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。”1054年7月4日爆发,在金牛座ζ附近,1056年4月6日肉眼不可见。 (5)流星、流星雨和陨石

这类记录从西周至清代共5000余条关于流星和流星雨,约500次关于陨石降落。 最早流星雨记载在《春秋》:“鲁庄公七年四月辛卯(BC 687年3月23日)夜,恒星不见,夜中星陨如雨。”

最早陨石降落记载在《春秋》:“僖公十有六年春正月戊申朔(BC 645年12月24日),陨石于宋(今河南商丘),五。” (6)星表和星图

战国时代魏石申和齐甘德各编星表,后人合称《甘石星经》记载121颗恒星的坐标,这是已知我国最早的星表。

东汉中期(公元2世纪)张衡(78-139)著《灵宪》。

《晋书·天文志》记载吴国太史令陈卓编成包含283星官,1464颗星的星座体系。 现存最古老的星图是敦煌星图,约绘于唐中宗时期(705-710),含星1350颗。

最完整的古星图是宋淳佑七制(1247)所刻的石刻天文图,现存苏州。含1440颗星,有坐标和二十八宿分界,标出赤道和黄道,刻出银河。 北宋时从1010至1106开展五次大规模恒星位置测量。

元郭守敬制成高精度仪器,测量精度更提高,误差小于5′。 (7)对行星观测

长沙马王堆出土《五星占》,成书BC 170左右,记载从BC 246至BC 177的行星位置和周期。

《史记·天宫书》记载发现行星逆行。 行星的位置和运动为历代历法重要内容。 3.观测仪器

(1)测日仪器:圭表。

(2)测时仪器:日晷、铜壶滴漏。

宋苏颂于元佑七年(1092)制成水运仪象台,高12米,宽7米。 (3)测星仪器

浑仪:最早西汉落下闳(BC 1世纪)设计并制造。

代表性仪器为东晋时前赵孔挺在光初六年(323)和唐代李淳风(602-670)贞观七年(633)造。

简仪:元代郭守敬对浑仪进行了根本变革,创制简仪。 (4)天球仪

最早西汉甘露二年(BC 52)耿寿昌制造“浑象”。 汉张衡制造“水运浑象”。

唐开元十一年(723)一行与梁令瓒制造水运浑天,有报时机构。 4.对天象的解释和天文学发现

春秋时代《列子·汤问》的故事。 屈原《天问》。

战国时代石申:日月食是天体相互遮掩。 汉王充:月光是太阳的反照。 汉张衡:月食是地球影子。

三国时代杨伟发现黄白交点移动。

东晋虞喜(281-356)发现岁差。南北朝祖暅于330年发现北天极移动。

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