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中国十大天文学家
一、石申
石申,生卒年待考 。一名石申夫或石申甫 ,战国中期魏国天文学 、占星学家。开封人。是名字在月球背面的环形山被命名的中国人之一 。著有《天文》八卷(西汉以后此书被尊为《石氏星经》)、《浑天图》等。《甘石星经》在中国和世界天文学史上都占有重要地位。
二、张衡
张衡(78年—139年),字平子。南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人 。中国东汉时期伟大的天文学家,为中国天文学 、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献;在数学、地理、绘画和文学等方面,张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识。张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一 ,他指出月球本身并不发光,月光其实是日光的反射,他还正确地解释了月食的成因。张衡得到很多荣誉 ,被一些学者认为是通才 。一些现代学者将他的工作和托勒密(86年—161年)相提并论。1802号小行星以张衡的名字命名。
中国历史上有名的天文学家有哪些?他们各有什么突出的贡献?
关于科学发明的小故事
关于科学发明的小故事1世界上第一架望远镜
1608年,荷兰米德尔堡一位不出名的眼镜师汉斯李波尔赛造出了世界上第一架望远镜 。它是怎样发明的呢?
有一天,两个小孩正在李波尔赛的商店门口玩弄几片透镜 ,他们通过前后两块透镜看远处教堂上的风标,突然,好像发现什么似的 ,兴高采烈。李波尔赛赶忙跑了过去,他也拿起两片透镜一看,远处的风标放大了许多。
李波尔赛高兴地跑回店中 ,把两片透镜装在一个筒子里 。试制成功了世界上第一台望远镜。后来,伽利略仿效制造了放大32倍的望远镜,直接导致了日心说的伟大发现。
小人国的发现者
列文虎克(1632~1723)是显微镜的发明者 。显微镜的发明使人类真正开始了对微生物的观察和研究。
列文虎克只是个荷兰德尔夫市政府的看门人。他利用看门之余,磨制了许多镜片。有一次 ,他透过两片透镜看东西,发觉能把极为微小的东西放大许多倍 。这下子,引起他莫大的兴趣。他用这种镜片观看自己的牙垢 ,发现了许多奇形怪状的小人国居民。他惊讶地写道:在一个人口腔的牙垢里生活的小人国的居民
小生物,比整个荷兰王国的居民还多!一个看门老头儿发明了显微镜,成了微生物学的开门鼻祖 。
有人对他十分羡慕 ,追问着他成功的秘诀。列文虎克什么话也没说,仅向问话者伸出他的双手一双因长期磨镜片而满是老茧和裂纹的手。
华佗的五禽戏
华佗是我国东汉末年的大医学家和药物学家,为充实和丰富我国古代医学宝库 ,做出了重大贡献 。
华佗不仅精通医术,而且非常重视体育锻炼对人的健康作用。有一次,华佗正在书房里读书 ,见一小孩把住门闩来回晃荡,他立即想到古书上户枢不蠹,流水不腐的话,人为什么不也这样天天运动 ,让气血流通呢?后来,华伦参考了导引术(全面锻炼身体的方法),编出了一套锻炼身体的拳法 ,名叫五禽戏。这种体育运动就是摹仿虎 、鹿、熊、猿 、鸟五种禽兽运动姿态的体操,可以使周身关节、脊背、腰部 、四肢都得到舒展 。
华佗的弟子吴普,由于几十年坚持做五禽戏 ,活到九十多岁,仍然步履轻捷,耳聪目明 ,牙齿坚固。可知五禽戏是行之有效的健身体操。
碰倒纺车的启示
珍妮纺织机的发明者詹姆斯哈格里沃斯(英国发明家)是一个普通工人 。他既能织布,又会做木工。妻子珍妮是一个善良勤勉的纺织能手,她起早贪黑 ,一天忙到晚,可纺纱总是不多。哈格里沃斯每次看到妻子既紧张又劳累的样子,总想把这老掉牙的纺车改进一下。
一天,他无意中把家里的纺车碰翻了 ,他看到原来水平放置的放车锤变成了垂直竖立,仍在不停地转动 。这一偶然事件,使他得到启示:既然纺锤竖立时仍能转动 ,要是并排使用几个竖立的纺锤,不就可以同时纺出好几根纱了吗?他说干就干,终于试制成装有8个纺锤的新式纺织机 ,并给它命名为珍妮纺织机。这项发明比旧纺织机提高效率几十倍,被恩格斯作为使英国工人的状况发生根本变化的第一个发明。
爱迪生与留声机
1877年秋天的一个早晨,爱迪生从美国一个叫梅罗国的地方 ,来到纽约一家杂志编辑部办公室 。他小心翼翼地捧着一个奇形怪状的小东西。这小东西上面有一根长长的金属杠,一端有一个大点的轮子,另一端有个小把手。爱迪生把摇手摇转 ,然后把一小张锡纸裹上圆筒,再装上一根小针,对着圆筒唱了一句婴儿催眠歌 。动作完毕,机器又重新转动起来 ,它竟一字不漏地把催眠歌重新唱了出来。形容当时在场的人的第一个感想,仅仅说惊异是不够的了。人们大乐不支,所有编辑部的人都互相大声传告 ,说爱迪生带来了一架会说话的怪物 。在短时间内,市内各家报馆的新闻记者象潮水般地涌来,都争着要看一看这个在世界上最新奇的机器 ,一时把报馆挤得水泄不通
这一发明一经传出,激起当时社会急速而巨大的狂热达数月之久。铁路特开专车去参观。许多人开始不相信这个发明,疑心他是先在里面藏个什么会说话的东西骗人的 。有个教堂的主教用最高速度对着收音盘背诵圣经中的一串专门名词 ,当这些名词一字不漏地从机器中重复发出来时,他们才相信这东西没有半点虚假。这就是世界上第一架留声机问世时的情景。人们在赞叹之余,都称发明者爱迪生是个“妖魔 ”。其实 ,“妖魔”这个雅号远不是从留声机这一件发明才有的,而是伴随他的整个一生的 。因为他的发明创造实在太多了。电灯、电话、** 、电报机、发电机、蓄电池 、打字机、磁铁矿分离机、压力表等等,都是他的发明。据不完全统计,自从他发明第一台自动数票机的1869年至1910年 ,他一共领得1328种发明专利权,约计在此时期,每11天他就有一个发明 。正因为这样 ,他被人们称为“妖魔”是理所当然的了。
可是,这个“妖魔 ”人物的真正魔力究竟出自哪里呢?他自己这样说:“一分灵感,九十九分血汗”。“顽强的毅力、惊人的勤奋 ,正是他真正的‘魔力’所在 。”
汤姆斯·爱迪生,生于1847年美国的渥海渥州。他只念过三个月的小学。学校老师说他"愚呆",亲友们也都这样称呼他 。而他的母亲并不相信这一点 ,亲自做他的教师,引导他去读一些书。不到12岁,他就读完了不少难读的书 ,他的父亲还引导他攻读过牛顿原理。家庭的教育和影响,使他从小就养成了勤奋的精神和惊人的毅力 。
爱迪生很喜欢科学。他很小就在自己家的地窖里,储存了几百个各种试验用的瓶子,建起了一个小实验室。他把平时省吃俭用的钱 ,全部花在购买化学用品和化学仪器上。但光靠这个钱是不能满足试验需要的 、于是,他就到火车上当卖报童 。他每天清晨登车,晚上9时后回家 ,搞完试验常常到深夜才能休息。后来,他发现火车上行李车厢中有一间吸烟室未用,他就把家中地窖里的试验品搬到这上来 ,坚持做化学试验。在这里,他还学会使用陈设在这儿的一台印字机,并能用电报号码记录当地新闻 ,办了一份报纸 。这份报纸大受欢迎,销路可观,此时他才12岁。有一天 ,火车摇晃,行李滑下来,把他试验用的一支磷杆摔到地下,车厢立即着火。火被赶到现场的人扑灭了 ,可是车长却打聋了他的耳朵,造成终身残废 。车长还把他的“四轮实验室”和“旅行印刷房 ”里的东西统统踢到车下。
困难和挫折没有影响爱迪生搞科学实验的决心,他又在家中建起了试验室。遭电打、烧毁衣服 ,在试验中是常有的事 。有一次,他的脸部被硝酸烧得不成模样了。既使这样他也从不灰心。爱迪生最早所作的努力,大大有助于他以后的发明创造 。但是 ,和其他伟大的发明家一样,爱迪生所走过的道路是不平坦的。他当过夜班电报生。在书摊和图书馆消磨很多精力。但由于几次失业,最后不得不到纽约投奔朋友 。
爱迪生不辞千辛万苦来到了纽约。这个时候 ,他口袋里连一个小钱也没有。他饿急了,只好向人讨了点茶水喝,这是他到纽约后的第一顿饭 。在这里 ,他好久才找到朋友,但他的朋友也处在失业之中。饥因交加的爱迪生,容仪拙陋,衣着褴褛 ,被人看不起。后来,他被允许夜宿在一家电池室里 。刚好室内设置一台发布市价的通信机器,在他到来的第三天早上 ,这部机器出了故障,由于他留心钻研,很快帮助人家修好了这台机器 ,而被留下来,这才找到了工作。从这以后,他奋发努力 ,与人合作改革,市价通信机而崭露头角。不久,他开设了一个生产这种通信机的小工厂 ,逐步走上了科学研究的道路 。
关于科学发明的小故事218世纪的法国科学家普鲁斯特和贝索勒是一对论敌,他们对定比定律的争论长达9年之久,各执一词,谁也不让谁。最后的结果 ,是以普鲁斯特胜利而告终,普鲁斯特成为了定比这一科学定律的发明者。普鲁斯特并未因此而得意忘形,据天功为己有 。他真诚地对曾激烈反对过他的论敌贝索勒说:“要不是你一次次的质难 ,我是很难深入地研究这个定比定律的。”
同时,他特别向公众宣告,发现定比定律 ,贝索勒有一半的功劳。这就是宽容。允许别人的反对,并不计较别人的态度,而充分看待别人的长处 ,并吸收其营养 。这种宽容让人感动。
关于科学发明的小故事3现在,自行车像潮水一样,遍及世界各地 ,进入家家户户。但很少有人知道,发明自行车的是德国的一个看林人,名叫德莱斯(1785—1851) 。
德莱斯原是一个看林人,每天都要从一片林子走到另一片林子 ,多年走路的辛苦,激起了他想发明一种交通工具的欲望。他想:如果人能坐在轮子上,那不就走得更快了吗!就这样 ,德莱斯开始设计和制造自行车。他用两个木轮、一个鞍座 、一个安在前轮上起控制作用的车把,制成了一辆轮车 。人坐在车上,用双脚蹬地驱动木轮运动。就这样 ,世界上第一辆自行车问世了。
1817年,德莱斯第一次骑自行车旅游,一路上受尽人闪的讥笑 ,……他决心用事实来回答这种讥笑 。一次比赛,他骑车4小时通过的距离,马拉车却用了15个小时。尽管如此 ,仍然没有一家厂商愿意生产、出售这种自行车。
1839年,苏各兰人马克米廉发明了脚蹬,装在自行车前轮上,使自行车技术大大提高了一步 。此后几十年中 ,涌现出了各种各样的自行车,如风帆自行车、水上踏车 、冰上自行车、五轮自行车,自行车逐渐成为大众化的交通工具。以后随着充气轮胎、链条等的出现 ,自行车的结构越来越完善。
德莱斯还发明了绞肉机 、打字机等,都能减轻劳动强度。现在铁路工人在铁轨上利用人力推进的小车,也是德莱斯发明的 ,所以称它为“德莱斯” 。
关于科学发明的小故事4从那时起,莫泽斯基每个月都要在齐家门前徘徊一次。他是一名海军军官,他的舰队正在远航。他的船一个月只回来一天 。那一天 ,他跑到安子的家门口。
“孩子,你的衣服还没洗呢? ”看到他又在找安子,战友们提醒他。
“不 ,那衣服闻起来像我想念安姿 。”我不想洗它。”
“保佑你! ”他的战友们给了他灿烂的微笑。
关于科学发明的小故事5在安姿家住了四个月后,他知道安姿的理想是拥有一个农场,因为安姿和她的姐妹们都喜欢鸡蛋 。这是一件很平常的事,但莫扎斯基却为“这是一个多么伟大的梦想”而激动不已。莫扎斯基经常称赞他的战友:“喜欢吃鸡蛋的女孩一定是特别的`女孩。”他常常躺在船舷上 ,望着远方的幻想 。
不久,他知道安子喜欢做梦。她最大的梦想是飞上天空。她告诉她的朋友,无论谁带她飞 ,她都会嫁给他。听到这个消息后,莫泽斯基发誓要让他的儿子飞起来 。
从那时起,海军军官莫泽斯基的业余时间就是拿起斧头 ,抱着一只老母鸡,走进圣彼得堡的森林,发呆地望着天空。他举起斧头砍倒了几十棵树 ,为飞机的机翼找到了最坚硬、最轻的树。他观察过许多鸟类的翅膀,如母鸡、鹅 、孔雀、海燕、猫头鹰、夜莺,并试图弄清楚什么样的翅膀可以使他的“飞机 ”飞行 。当然 ,这时他还不知道该叫飞机。他只是把自己心里造的飞机叫做“阿子的梦”。
经过10年的探索,莫泽斯基于1882年设计并制造了一架单翼飞机 。翅膀的形状就像夜莺在夜间飞翔。在俄罗斯诗歌中,夜莺是专门歌唱爱情的。翅膀的颜色在秋天是金色的 。这是安姿喜欢的颜色。飞机配备了四轮起落架,他不得不飞 ,当然,降落在他的快乐的巢里。他还在飞机上做了一个鸡窝 。他的意思是有一天他会给安子买一个大农场。
1882年春天,莫泽斯基驾驶飞机在圣彼得堡郊外试飞。他特别叫他的情人安子。随着飞机的声音 ,飞机上下颠倒地飞向天空 。莫扎斯基很高兴,尽管他只飞了二三十米。莫泽斯基抱着安姿大喊。他跑过去拉着安姿把这个消息告诉了圣彼得堡的所有人 。
莫泽斯基非常高兴,他没有在试飞过程中拍照 ,也没有找到看到试飞现场的目击者来记录他们的证词。尽管他的发明比莱特兄弟早了21年,但历史并不承认他的发明。
但莫泽斯基对此并不在意 。试飞结束后,他带着儿子在圣彼得堡附近买了一个农场。他的农场养了很多鸡。那是为了安姿吃鸡蛋 。他的飞机停在农场的屋顶上。这就是他和安姿一起飞翔的梦想。
关于科学发明的小故事6金刚石作为一种稀有的贵重物品 ,自古以来就是财富的重要象征 。
在大自然中,金刚石以极少的矿藏量深埋在地底下。偏偏是这种少得出奇的金刚石具有世界万物中独一无二的特性:它是自然界中最硬的一种矿石。金刚石的这一特性,使它具有广泛的社会用途:有人将它镶嵌在金光闪闪的戒指 、耳环等首饰中 ,以象征坚贞不渝的爱情;有人把它制成锋利无比的金刚钻,用来切割钢铁、玻璃等等。
可是,储量如此稀缺的金刚石,远远满足不了社会对它的巨大需求 。渴望拥有金刚石的人往往会天真地想 ,要是有一天金刚石能成为大量存在的物品,那该多好!
1893年,法国科学院宣布了一条振奋人心的消息:法国化学家莫瓦桑研制出了人造金刚石!
片刻间 ,这一爆炸性的特大喜讯传遍全法国,传遍全世界。人们轰动了,法国轰动了 ,世界轰动了!莫瓦桑一下成为新闻媒介的焦点,成为人们心目中巨额财富的生产者,在法国 ,甚至有人称他为“世界富翁”。
早在发明人造金刚石之前,莫瓦桑已经是法国一位颇负盛名的化学家了 。1886年,莫瓦桑首先制取了单质氟。6年后。他又发明了高温电炉 。不过 ,莫瓦桑并没有被鲜花和荣誉绊住前进的步伐,在科学的道路上,他仍旧一如既往地孜孜进取。
有一次,莫瓦桑准备进行一项化学实验 ,需要用一种镶有金刚石的特殊器具。这种器具非常昂贵,因此实验室里的助手们倍加爱护 。
早上,莫瓦桑来到实验室 ,做好实验前的准备工作。这时,各项仪器都准备好了,却找不到那镶有金刚石的昂贵器具。奇怪 ,怎么会突然不见了呢?
助手突然惊叫起来:“啊?门好像被撬过了!莫非有小偷光顾? ”
莫瓦桑仔细一看,可不是,门锁很明显被人撬开过 。进实验室前 ,谁也没有留意到。这么说,小偷看上那昂贵的金刚石了。
这桩意外使莫瓦桑萌生了一个念头:“天然金刚石如此稀少而昂贵,如果能人工制造金刚石 ,该有多好!”
可这谈何容易!作为化学家,莫瓦桑心里最清楚:“点石成金”这不过是美好的神话。要想制造金刚石首先要弄清楚金刚石的主要成分并了解它是怎样形成的 。
翻阅了许多资料后,莫瓦桑了解到,金刚石的主要成分是碳。至于它是如何形成的 ,在这方面研究的成果很少,只有德布雷曾提出金刚石是在高温高压下形成的。
紧接着莫瓦桑想到,要人工制造金刚石 ,得有可供加工的原材料 。选什么材料才合适呢?还从未有人作过这方面的尝试,看来,一切要靠自己摸索了。
有一回 ,有机化学家和矿物学家查理·弗里德尔在法国科学院作了一个关于陨石研究的报告,莫瓦桑也参加了。
在报告中,查理·弗里德尔说:“陨石实际上是大铁块 ,它里面含有极多的金刚石晶体 。”
听到这儿,莫瓦桑猛地想到:石墨矿中也常混有极微量的金刚石晶体,那么 ,在陨石和石墨矿的形成过程中,是否可以产生金刚石晶体呢?
想到这里,莫瓦桑头脑中出现了制取人造金刚石的设想。他对助手们说:“金刚石的主要成分是碳。陨石里含有大量金刚石,而陨石的主要成分是铁 。我们的实验计划是:把程序倒过去 ,把铁熔化,加进碳,使碳处在高温高压状态下 ,看能不能生成金刚石? ”
历史上第一次人工制取金刚石的实验开始了。没有先例,没有经验,更没有别人的指点 ,一切都像在黑暗中探路一样。第一次失败了,认真总结经验,找出问题的症结所在 ,第二次再来……经过无数次的反复探索,莫瓦桑的实验室里终于爆发出一阵激动的欢呼声,大家紧紧地拥抱在一起:成功了!
从此 ,人造金刚石诞生了,并日益在社会生活中发挥它那坚不可摧的威力 。
中国古代著名天文学家
羲和,中国远古时代天文历法学家。
甘德,战国时代天文学家。
石申 ,战国时期魏国天文学家。
贾逵(30~101),东汉时天文学家、经济学家 。
张衡(78~139),东汉时期伟大的天文学家。
刘洪 ,东汉末天文学家。
何承天(370~447),南北朝时代天文学家 。
祖冲之(429~500),南北朝时期杰出的数学家 、天文学家。
刘焯(544~610) ,隋朝天文学家。
李淳风(602~670),唐代初期天文学家、数学家 。
一行(本名张燧,683~727) ,唐代著名天文学家和佛学家。
曹士为(生卒年不详),历法家,活动于唐德宗建中年间。
梁令瓒() ,唐代天文仪器制造家 。
苏颂(1020~1101),宋代天文学家、数学家。
杨忠辅(生卒年不祥),宋代天文学家。
郭守敬(1231~1316),元代天文学家 。
王恂(1235~1281) ,元代天文学家 、数学家。
邢云路(),明代天文学家。
徐光启(1562~1633),明末杰出科学家、天文学家。
薛凤祚(1600~1680) ,明末清初数学家、天文学家 。
王锡阐(1628~1682),明清之际民间天文学家。
梅文鼎(1633~1721),清代天文学家 、数学家。
李善兰(1811~1882) ,清代天文学家、数学家 。
中国近现代著名天文学家
高鲁(1877~1947),现代天文学家,中国天文学会创始人 ,参与紫金山天文台选址;
余青松(1892~1978),现代天文学家、紫金山天文台创建人;
张云(1897~1958),现代天文学家;
李珩(1898~1989) ,现代天文学家;中国科学院上海天文台首任台长,名誉台长。
陈遵妫(1901~?),现代天文学家;
张钰哲(1902~1986),现代天文学家;中国科学院紫金山天文台首任台长。
程茂兰(1905~1978),现代天文学家;中国科学院北京天文台首任台长 。
戴文赛(1911~1979) ,现代天文学家;著名天文教育学家,南京大学首任系主任。
黄授书(1915~1977),美籍华人 ,天体物理学家;
林家翘(1916~ ),美籍华人,现代天文学家 、物理学家、数学家 ,星系密度波理论创始人之一。
王绶馆(1923~ ),现代天文学家,中国射电天文学开创者之一 ,中国科学院北京天文台第二任台长 。
叶叔华(1927~ ),现代天文学家,中国天文地球动力学开创者之一 ,中国科学院上海天文台第二任台长。
从中国天文与历法史籍来看,从黄帝作甲子,尧命羲和,舜齐七政 ,周公测景等故事中,咸认我国天文及历法起源甚早。而外国天文学者,也推崇我国天文的历史悠久 ,诸如荷兰人Schlegel即利用中国星象命名的意义,来推测中国天文之起源,远在五、六千年之前 。法国天文家拉伯拉斯(Laplace)亦曾说纪元前1100年 ,中国周公在洛阳所测日影,用以推算当时黄赤交角,与他自己用天体力学精密公式所推算的得数 ,所差不过2'弧度有余。因此对中国天文学发达之早而且正确,深感惊人。
张衡
张衡,别号平子 ,南阳西鄂人,(就是现今河南省南阳县人),县城之北,有一鄂城寺 ,就是汉朝西鄂的故址。他出生于汉章帝建初三年,也就是民前1834年 。
他的学术思想是多方面的,从他的著作中来看 ,有哲学、有政治 、有历史、有地理、有数学 、有训诂,还有文学等等。其中最为重要的是两篇天文著作,一是「浑仪」 ,一是「灵宪」。而成为我国古代千余年中「宇宙观」的正宗学派 。
张衡的家世,出于春秋时代晋国大夫的张老,他的曾祖父及祖父都很富有 ,到了他的父亲却很贫穷。张衡自幼聪颖好学,多才多艺,且善绘画 ,尤其喜欢天文阴阳历算,后来也引起皇帝对他才华的注意。派他当一名「郎中」 。他的创作天才,逐渐开展。制造「三轮自动车」、「自飞木雕」、「指南车」 、「土圭」等器具。他对于天文历数的嗜好,也有心得 ,进而研究天文、历法、数学等之自然科学 。他的成绩为当代的人所钦佩。四年后升为「太史令」。掌管「天时」 、「星历」 。凡岁之将终之时,启奏新历。国家祭祀丧娶之事,掌拜良日及时节禁忌。这就是后代「钦天监」的职务。直到清朝采用外国官员担任钦天监时 ,如南怀仁之辈也不例外 。他虽然不懂中国星相这一套,可也不能推辞不干,至于纪录瑞应灾异 ,在普通的见解,也许认为无聊。但国史上却是一份异常宝贵的资料。 我国古代保有最古的日食纪录 。以及最丰富的流星陨石纪录,这些都是科学史上重要的资料。
六年后出任「公车司马令」 ,这个职位作用现代语解释,应该是管理「人事」或「公共关系」的官员。他对这职位甚感头痛,他的朋友还讥笑他不长进 。他扼要答复数句是「不患位之不尊 ,而患德之不崇,不耻禄之不伙,而耻智之不博」。可见他是个多么宁静淡泊的人。
后来又恢复太史令工作,居八年之久 ,在这期间创造「候风地动仪」,就是近代的地震仪,为中国史上 ,最科学化的仪器 。这时顺帝终于把他调为「侍中」,这是皇帝的机要秘书,从此就被宦官嫉忌 ,终于在五十九岁离开了机要重地,出任「河间相」,张衡到任后 ,严整法度,收擒奸党,上下肃然。做了三年之后 ,大家都佩服他的政绩。张衡辞去支河间相后,改官为「尚书」,但不久就与世长辞,享年六十二岁 。
落下闳
落下闳,中国西汉民间天文学家。生卒年不详 ,活动在公元前100年前后。字长公,巴郡阆中(今四川阆中)人。汉武帝元封年间(公元前110~前104年)为了改革历法,征聘天文学家 ,经同乡谯隆推荐,落下闳由故乡到京城长安 。他和邓平、唐都等合作创制的历法,优于同时提出的其他17种历法。
汉武帝采用新历 ,于元封七年(公元前104年)颁行,改元封七年为太初元年,新历因而被称为《太初历》。汉武帝请落下闳担任侍中(顾问) ,他辞而未受 。
落下闳是浑天说的创始人之一,经他改进的赤道式浑天仪,在中国用了两千年。他测定的二十八宿赤道距度(赤经差) ,一直用到唐开元十三年(公元725年),才由一行重新测过。落下闳第一次提出交食周期,以135个月为“朔望之会”,即认为11年应发生23次日食 。 他知道《太初历》存在缺点:所用回归年数值(356.2502日)太大 ,有预见地指出“后八百年,此历差一日,当有圣人定之。”(事实上 ,每125年即差一日,到公元85年就实行改历。)
虞喜
虞喜(公元281--356年),字仲 ,会稽余姚(今浙江余姚)人,东晋天文学家,宣夜说的继承和发展者 。
虞喜于西晋太康二年(公元281年)出生于刚刚亡国的孙吴官宦世家。父亲虞察 ,是孙吴的征虏将军。族曾祖虞翻,是吴国的名士,训注《易》、《老子》 、《论语》、《国语》 。族祖虞耸 ,在吴国曾任越骑校尉、河间太守,入晋以后,为河间相,著有《穹大论》。胞弟虞预 ,在东晋成帝(公元326--342年在位)、康帝(公元343--344年在位) 、穆帝(公元345--361年在位)时曾任著作郎、散骑常待等官,进爵平康县侯,好经史 ,著有《晋书》、《会稽典录》等。
虞喜博学好古,少年老成,年轻时就有很高的声望 ,受到人们的赞扬。西晋帝(公元307—313年在位)诏他出任官职,他坚辞 。东晋元帝(公元317--323年在位)时,诸葛恢任会稽太守 ,强迫虞喜充任他手下的功曹,对他刺激很大,下决心以后终生不仕。东晋明帝(公元323--326年在位)和成帝都多次诏他做官 ,都被一一拒绝。成帝时,内使何充曾称赞虞喜“博闻强识,钻坚研微,有弗及之勤 ” ,成帝则下诏嘉奖他“守道清贞,不营世务,耽学高尚 ,操拟古人” 。可见虞喜安贫乐道,一生惟做学问而已。
虞喜不愿做官,便在家中做学问 ,他“释《毛诗略》,注《孝经》,为《志林》三十篇” ,主要还是偏重于对经典著作的阐释和训注,但他从古代史志书中,发现汉代最初沿用古历 ,以冬至起于牵牛初度,太初历制定时根据实测,以牵牛西斗宿中央附近的建星为冬至点,刘款对冬至点西遇的现象甚为疑 ,最后犹豫其辞,认为“冬至进退牛前四度五分 ”,贾逵才明白他说冬至在斗。不过 ,中国古代天文学家们对于冬至点移动的记录都存而不论,没有把“周天”(恒星年)和“周岁”(回归年)区分开来 。
事实上,由于月球 、太阳和行星的引力影响 ,使赤道部分比较突出的椭形地球的自转轴绕黄作缓慢的移动,相应的春分点治黄道以每年50.24分速度西退,差不多71年西移1度 ,大约26000年移动一周。
虞喜当时虽然不知道也不可能知道上述道理,但是他从古代冬至点位置的实测数据发生西退现象的分析中,得出了太阳一周天并非冬至一周岁的结论 ,即天自为天,岁自为岁。冬至一周岁要比太阳一周天差一小段,虞喜将之命名为“岁差 ”,这就发现了回归年同恒星年的区别 。
更进一步 ,虞喜根据《尧典》记载“冬至日短星昴”,而当时实测冬至点在“东壁中”,即壁宿九度。从昴宿经胃宿十四度、娄宿十二度、奎宿十六度 ,至壁宿九度,合计退行五十多度,虞喜估计唐尧时代相距“二千七百余年 ” ,由此可求得岁差值为约“五十年退一度”。
岁差的发现,是中国天文学史上的一件大事 。虞喜发现岁差,虽然比古希腊的依巴谷晚 ,但却比依巴谷每百年差一度的数值精确。而且自南北朝祖冲之将岁差引进《大明历》后,隋刘悼《皇历》 、宋杨忠辅《统天历》和元郭守敬《授时历》的岁差值日趋精确。而当时的欧洲,制历家们还在墨守成规地沿用百年差一度的差数据。两相比较 ,相形见绌 。
虞喜对宇宙理论也颇有研究。他对汉代以来的盖天说、张衡的浑天说、郗萌的宣夜说三家进行分析比较,认为盖天说“天象盖笠,地法复盘”(大意:天像个斗笠,地像反盖的盘子)太粗疏;浑天说“浑天如鸡子 ,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内 ,天大而地小,天表里有水,天之包地 ,犹壳之裹黄,天地各乘气而立,载水而浮。”(大意:整个宇宙就像个鸡蛋 ,大地就像是蛋中的黄 。天大地小,天的表面和内部都有水,天和地的关系就像蛋壳和蛋黄一样。天和地都是由气组成的 ,且都是飘浮在水上。)虽比盖天说先进,但仍非至善;于是在成帝咸康中(约公元340年)乃著《安天论》 。
虞喜说:“天高穷于无穷,地深测于不测。天确乎在上,有常安之形;地魄焉在下 ,有居静之体。当相覆冒,方则俱方,圆则俱圆;无方圆不同之义也 。其光耀布列 ,各自运行,犹江海之有潮汐,万品之有行藏也。 ”(大意:宇宙是无边无际的 ,却也相对安定;天和地无方圆木同之理;所有天体都有自己的运动周期,以自己的轨道运行,并不是附着在一个固定的球壳上。) 《晋书·天文志》称:“虞喜因‘宣夜’之说作《安天论》 。”的确 ,虞喜的《安天论》既否定了天圆地方的盖天说,又批判了天球具有固体壳层的浑天说。他信仰主张宇宙无限的宣夜说,并予以继承和发展 ,这在天文学史上,占据了重要的地位。英国著名的研究中国科学史的李约瑟博士,这就样评价过“宣夜说”:“这是宇宙观的开明进步,同希腊的任何说法相比 ,都毫不逊色。 ”
张遂(法号一行)
和尚天文家张遂,生于唐代高宗弘道元年(即公元683年),是唐初张公谨的曾孙 ,原藉甘肃省敦煌,后迁河南省南乐县,这里就是张遂的诞生地 。生后不久 ,遭遇武后政变,唐朝几乎灭亡。他的父亲,也做过几任县令 ,很早就去世。留下遗孤,过着贫苦的生活 。他自幼至长,好学不倦 ,最喜欢研究历象及阴阳五行之说,再进而研究有关天文 、历法的学问。
有一天他去元都观借书,认识元都观中的一位道士,名叫伊崇。伊祟一见张遂 ,就和他交上朋友,两人过从甚密 。伊崇借给他「太玄经」,是一本很难了解的书 ,张遂却很快读完,并且把所绘的图,所写的书 ,通通交给伊崇看,伊祟看后,惊为天才。于是到处对人传说。他的名声传遍了长安城 。不幸被武后的侄子武三思知道 ,就多方设法拉拢,张遂无计可施,而有遁世出家的打算 ,入嵩山崇阳寺(河南省登封县)削发为僧,改名敬贤,法号一行法师,从此张遂的名字 ,渐渐埋没。后世人只知一行,不知张遂。
张遂出家之后,除了研究佛学外 ,又研究天文、历算 。并且游行各地,实现他「读万卷书,行万里路」的理想。到了天台山国清寺(即今浙江省天台县)修行多年 ,直到睿宗景云二年(公元711年)才回到嵩山崇阳寺,就在那一年,朝廷派员到嵩山征召张遂出山为国服务 ,他托病谢辞,后来又作第二次出游,到了荆州当阳县玉泉山(今湖北省当阳县)就在那里研究佛学及其它学识不再回嵩山了。
唐玄宗时 ,政治复上轨道,社会繁荣,史称「开元之治」。就在这个时期,皇帝下诏求贤 ,派礼部郎中张洽(张洽是张遂的族叔)力邀张遂回京,开元五年(公元717年)回到长安,皇帝立即召见 ,安排在光太殿居住 。不久让他在华严寺和印度来华的僧侣,翻译多部佛经,传导密宗的教义。皇帝时常召见。垂询安国抚民之道 ,深得玄宗信任,张遂由和尚而变为皇帝御前最高顾问 。
自唐玄宗开元九(公元721年)开始,接受天文科学工作任务 ,建议改革历法,创造天文仪器为开端,我国古代农耕与历象、节气关系密切 ,因此历代帝王无不重视天文。唐开元初年,还沿用「麟德历」逐年发生误差。预测日月食多不准确 。张遂奉旨改革历法工作,从实测天文着手。可是那时太史监所存天文仪器,都已破旧 ,不堪使用,只好重新计画制造。就在皇宫丽正殿当作工场,制造黄道游仪的最初模型 ,然后奏请皇帝用铜铁铸造 。于开元十二年(公元724年)制造成功。第二年制造水运浑仪的结构,再用铜铸造成功。该仪结构复杂,而且奇巧 ,可以反映日 、月、五星运行规律的浑天仪 。又是一个自动定时器,利用水力推动,每时辰自动击鼓 ,每一刻自动撞钟。可以说是全世界最早的第一台天文时钟。
张遂发动大规模观测队,先于开元十二年(公元724年)召集测量人员于丽正殿书院开会,分配工作 ,校正尺度,取黄河之南北平原为中心,曾在阳城建立一座八尺日规,并立一个石表(即石柱)上刻周公测景台 ,成为我国科学史上一个光荣古迹。测量二分、二至正午时日影的长度,而定回归年的长度,张遂自己坐镇京师 ,各地测量按时报告结果,向京城奏报,由于观测队所发生的作用 ,主要有下列成果:
(一)提供编着新历法最可靠资料 。
(二)证明日影差数,和地面距离的关系。
(三)测定子午线每度弧长。
张遂制造天文仪器,进行大规模观测之后 ,开元十二年开始编写新历法,尽量参考从前历法优点,从上古六历 ,汉代太初历,甚至唐朝麟德历,又经四年长时间过滤,才告成功 ,名为「大衍历」 。他于脱稿的同年九月,就病倒华严寺,十月初稍愈 ,力疾随侍玄宗皇帝往新丰镇,这时他的精神已颓丧,不欲说话 ,就在那天晚上,溘然归西,享年四十五岁。
祖冲之
祖冲之(429-500)的祖父名叫祖昌 ,在宋朝做了一个管理朝廷建筑的长官。祖冲之长在这样的家庭里,从小就读了不少书,人家都称赞他是个博学的青年 。他特别爱好研究数学 ,也喜欢研究天文历法,经常观测太阳和星球运行的情况,并且做了详细记录。
宋孝武帝听到他的名气,派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。他对做官并没有兴趣 ,但是在那里,可以更加专心研究数学、天文了 。
我国历代都有研究天文的官,并且根据研究天文的结果来制定历法。到了宋朝的时候 ,历法已经有很大进步,但是祖冲之认为还不够精确。他根据他长期观察的结果,创制出一部新的历法 ,叫做“大明历”(“大明 ”是宋孝武帝的年号) 。这种历法测定的每一回归年(也就是两年冬至点之间的时间)的天数,跟现代科学测定的相差只有五十秒;测定月亮环行一周的天数,跟现代科学测定的相差不到一秒 ,可见它的精确程度了。
公元462年,祖冲之请求宋孝武帝颁布新历,孝武帝召集大臣商议。那时候 ,有一个皇帝宠幸的大臣戴法兴出来反对,认为祖冲之擅自改变古历,是离经叛道的行为。 祖冲之当场用他研究的数据回驳了戴法兴 。戴法兴依仗皇帝宠幸他,蛮横地说:“历法是古人制定的 ,后代的人不应该改动。”祖冲之一点也不害怕。他严肃地说:“你如果有事实根据,就只管拿出来辩论 。不要拿空话吓唬人嘛。”宋孝武帝想帮助戴法兴,找了一些懂得历法的人跟祖冲之辩论 ,也一个个被祖冲之驳倒了。但是宋孝武帝还是不肯颁布新历 。直到祖冲之死了十年之后,他创制的大明历才得到推行。
尽管当时社会十分动乱不安,但是祖冲之还是孜孜不倦地研究科学。他更大的成就是在数学方面 。他曾经对古代数学著作《九章算术》作了注释 ,又编写一本《缀术》。他的最杰出贡献是求得相当精确的圆周率。经过长期的艰苦研究,他计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上最早把圆周率数值推算到七位数字以上的科学家 。
祖冲之在科学发明上是个多面手 ,他造过一种指南车,随便车子怎样转弯,车上的铜人总是指着南方;他又造过“千里船 ” ,在新亭江(在今南京市西南)上试航过,一天可以航行一百多里。他还利用水力转动石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。
郭守敬
郭守敬 ,字若思,元朝邢台人。他的父亲敦荣,精通五经 ,尤善算术以及水利之学 。守敬承受父亲家业,并且师事刘秉忠学有专长,元世祖对他非常器重。他曾经修复西夏 、滨河、五洲这几条河流。然后复命其修治历法 ,如是参考诸历,昼夜测验,推算极为精确 ,修成历法后,授予太史官 。
元世祖至元十三年,太史郭守敬奉命制造天文仪器有十三件。有简仪 ,高表,候极仪,浑天象,玲珑仪 ,仰仪,立运仪,证理仪 ,景符,窥几,日月食仪 ,星晷,定时仪等十三器。到了明朝定都燕京(北京),将这一批仪器迁往江南 ,陈列于鸡鸣山观象台 。清康熙七年钦天监请修浑仪,找到元郭守敬所制仪器于江南,康熙五十二年至五十三年之间 ,尚见观象台下所遗仪器甚多,刻有王恂、郭守敬监造人姓名。康熙五十四年,西人纪利安奏制地平经纬仪,将台下所遗元明代旧仪器 ,尽作废铜充用,古代法物一扫而空,诚为我国天文学界一大不幸。
郭太史生于公元1231年 ,即元太宗三年 。卒于公元1316年,即元仁宗延佑三年。
王恂
王恂[公元1235-1281]字敬甫,中山唐县[今河北省唐县]人 ,元代数学家 、天文学家,幼年在家随父学习数学、天文,后与郭守敬一道从刘秉忠学习数学和天文历法。至公元1276年奉命改历 ,和郭守敬一道组织太史局,王恂任太史令,负责天文观测和推算方面的工作 ,在《授时历》的编制工作中,其贡献与郭守敬齐名 。
徐光启
徐光启,别号文定,生于明朝世宗嘉靖四十一年 ,就是公元1562年。这时倭寇年年作乱,国势日衰。到了徐氏入主翰林,授礼部尚书 ,入阁参政时,满州独立称帝,流寇大乱。这时已进入明末的时期 。
文定公从政后 ,对于农政、国防 、水利、财政、建设都极为关心。认为农政乃民生大事,着有一部「农政全书」流传至今,他肯接受西洋文化 ,其中以改革历法最为重要。
当十六世纪与十七世纪之间,西方宗教家来华传播教义,输入了西方优秀的自然科学及应用科学 。最主要的是历算之学。而中西方最先接触的人 ,就是徐光启和利玛窦。利玛窦是一位艰苦卓越的传教士,他深知中国人对历法的重视,就献其所学,博取华人的信仰 。公元1600年左右 ,利玛窦写信给罗马教会,再三请求,派遣几位天文专家来华。利氏自认对历学所知甚少 ,若有专家来此,必能大开中国门户。
徐光启是典型的中国读书人,而且见识通达 ,笃信宗教,与利玛窦交谊甚深 。认为几何「几何之学」,西洋确有远胜于中国者 ,所以急于与利玛窦合作译书,以其精心杰作之「欧几里德几何」原本六本为重。徐 、利二氏深知一切自然科学,非几何立其基础不可。
崇祯二年(公元1629年)五月朔 ,日食,钦天监推算又见失准,而光启推算应验 。于是九月十三日由皇帝明令徐光启修历。徐氏立即设局于宣武门外,专事翻译历书 ,保举龙华民,邓玉函参预修历。汤若望、罗雅谷授制仪器及演算诸事。徐氏授命修历之后,对于翻译十分积极 ,其时由洋人主译,而由华人笔述,既定计划后 ,立刻分期完成 。自祟祯四年(公元1631年)正月起至祟祯七年(公元1634年)十一月止,分五次进呈皇帝,总共137巷。其中最后两次进呈时 ,徐光启巳不幸病故,由其指定继承人李天经递补。书名「祟祯历书」,题名徐光启督修 。本书内容:分太阳、太阴 、恒星、五纬、交食诸事、各有历理 ,有历数 、有推法、有算表、有星图,并兼有几何测量应用之法,可算是天体力学兴起之前最完备的一部历学巨著。不久明室倾覆,改历之事 ,没有正式实行。至清朝统一后,采用新法,定名「时宪」 ,其实就是徐氏所修之历法 。时宪历法虽以「历象考成」为底本,其实亦不过「新法历书」之改头换面而已。
李之藻
李之藻,别号振之 ,字我存,又号存园寄叟。明嘉靖四十四年(西历1565年)出生于浙江杭州仁和 。万历二十二年(1594年),时年三十考取举人 ,三十四岁中进士。万历三十八(1610年)十一月朔日食,钦天监推算有误。礼部因奏:翰林院检讨徐光启及南京工部员外郎李之藻.,精通历理 ,可与西洋人迪莪 、三拔等人同译西洋历法 。
万历四十一年(1613年)之藻改御南京太仆少乡,是年先生上书推荐庞迪莪、龙华民、熊三拔 、阳玛诺等翻译历算书籍,以供修历参考。之藻译有「新法算书」、「几何」、「天学初函」 、「同文算指通编」、「浑天盖天通宪图说」等书,又译「名理探」一书 ,为各学之最新译本。祟祯三年(1630年)九月二十七日逝世,享年六十五岁。
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