黄道芳：中国最早之天文仪器《璇玑玉衡》

黄道芳：中国最早之天文仪器《璇玑玉衡》《璇玑玉衡》探源

2000年10月《尚书?舜典》曰：“在璇玑玉衡，以齐七政。”一代舜帝为我们留下的天文纪事，仅此九字。自古炎黄子孙但闻其声，不见其事，“璇玑玉衡”千古成谜。于是后人据《周髀算经》中有“北极璇玑四遊”的话，称它是北辰。又有人据《史记?天官书》中有“北斗七星，在璇玑玉衡，以齐七政。”而断定璇玑玉衡就是北斗七星。而更多的人认为璇玑玉衡不是星象，而是一种仪器。如孔安国称：为正天之器，可转也；马融称：测天之事，见于经者，惟玑衡一事；王盘称：浑仪已和之旧器历代相传，谓之玑衡；沈括称：天文学家有浑仪测天之器设于崇台，以候垂象者则古玑衡事也；载东原称：古测天仪器，设璇玑以拟黄极，玉衡以界黄道。主张仪器说的人虽多是历代知名学者，但谁也说不准这种仪器的具体内容，而多与汉代以后的浑仪混为一谈。全是猜测，毫无依据。

璇玑玉衡确实是一种天文仪器，它是在浑天说以前盖天

说时代功能最多，结构最完善的一种天文仪器。它由简到繁，历史悠久。它肩负了古代从观象授时至历法完善的全部重任，对我国传统文化的影响极为深远，堪称我国科技史上第一重大发明。至汉代，因浑天说兴起，随着浑仪的出现，这种曾在历史上辉煌过相当长时期的璇玑玉衡，也就随之销声匿迹，致使汉代以后的学者，从未目睹过它的真实面目。（其实这

种置于灵台，藏于密室的东西在任何朝代也不是一般文人学者所能见到的。）有幸的是司马迁在史记中，将他任太史令

时所亲眼见到过的璇玑玉衡，用文字记述下了它的总体内容，使我们今天得以窥其大概；只因司马迁对这种仪器的记述即没有尺寸也没有图形，而文字又多有颠倒脱落晦涩难读，所以历代学者都不明白司马迁这段文字的中心内容。长久以来，几被遗忘。为了弄清史记中这几段文字的实质及璇玑玉衡的总体内容，阅史记

“书曰：七正二十八舍……”`

“太史公曰：在璇玑玉衡……”（摘自《史记?律书》）

“北斗七星，在璇玑玉衡……” （摘自《史记?天官书》）

从太史公在《律书》末的按语可知,《璇玑玉衡》无疑是

一种天文仪器，只是司马迁将其静态部分写在律书后半部，将其动态部分随笔写进了天官书中。这种仪器共有三种功能，即建律、运历、造日度。所谓建律就是取子谷黍中者，以一黍之广为一分，取八十一分长而又可容一千二百黍之管为黄钟，以后其管径不变按律书依次短之，分别为太簇、姑洗、蕤宾、夷则、无射、大吕、夹钟、仲吕、林钟、南吕、应钟。凡十二管为十二律，其间奇为律偶为台，以管之长短制乐而节声音，黄钟最长其音低，应钟最短其音高。有取黄钟长的八十一分之一为一分，十分为寸，十寸为尺，十尺为丈，十丈为引，以计量物之长短。又以黄钟之管所容一千二百黍为仑，十仑为合，十合为升，十升为斗，十斗为斛，以计量物之多少。又以黄钟所容一千二百黍之重为十二铢，二十四铢为两，十六两为斤，三十斤为钧，四钧为石，以权物之轻重。此王者制事立法，物度轨则，皆准于黄钟，黄钟为万事根本。所谓运历，是在璇玑玉衡上据日、月、星辰之运行来纪年、纪月、纪日。（在观象授时的年代,古人尚不能掌握据月亮之运行规律。其纪月是出于北斗斗柄的指向。所以说在夏商时代用的都是纯阳历,而阴历在阴末周初尚处于萌芽阶段。）所谓造日度，指的是测定回归年之长（岁实）我国传统历法概以回归年长的值来分周天度数，如汉前的古六历皆以365.25日为一回归年，则其周天就分为365.25度。东汉刘洪的乾

象历以365.2462日为一回归年，其周天数则有365.2426度，

这就是说回归年的值从粗到精不断的改正，其周天的度数也不断的变化。从造日度这句话可知从尧时的期三百六旬有日成一岁，至后来以365.25日为一岁，其间不知经历了多少

次的观测改正，只是史料上没有记载而已。

单从璇玑玉衡的这三项功能看，它的结构应是十分复杂，我们无法从司马迁的文字记述中把它复制出来，但我们可以根据律书中的天地方位、二十八宿的布局、以及它与十二辰、十二月、十二律等的对应关系，绘制出一幅静态的璇玑玉衡平面图来。（图一）图中北斗七星是按杓携龙角，衡殷南斗，参枕魁首的位置关系落上的。图一：璇玑玉衡冬至子时天象图从这个静态的璇玑玉衡图上，我们看到一个及富特色而又广为人们所熟悉的天象，就是天上二十八宿之排列正处于四象分天的位置上。苍龙、玄武、白虎、朱雀不偏不倚各占一方。

东方苍龙（角、亢、氐、房、心、尾、箕）

北方玄武（斗、牛、女、虚、危、宝、壁）

西方白虎（奎、娄、胃、昴、毕、觜、参）

南方朱雀（井、鬼、柳、星、张、翼、轸）

北斗七星横于子午线上，正处于中心位置。天旋地转，永无止息，我们的祖先究竟是在何年何月何日何时，把这幅天象静止在璇玑玉衡上，作为建律、运历、造日度的依据呢。笔者按岁差真运动原理制成一种《天文历象盘》，在这个历

盘上无须任何计算就可以推演出古今任何一个年代的全天

天象来。（该年代冬至夜半子时的天象）今在历盘上推演出

公元前2000年的天象如（图二）其天象概貌大致是，太乙

是当年的北极星，去极3°有余。冬至日在虚，春分日在胃，夏之日在柳，秋分日在氐, 北斗七星横于子午线上，七星中的开阳去极14°左右整个北斗都在横显圈内，我国中原地带可以看到北斗七星终夜不没。二十八宿正处于四象分天位置，当时二十八宿中靠近天赤道有奎、娄、胃、昴、毕、觜、星、张、翼、轸、氐、宝、壁等十三宿。图二：《天文历象盘》上公元前2000年冬至子时天象现将图一图二作一

对比，可以看出二者星象绝无差异，这说明司马迁用文字记述下来的这幅天象是夏后氏时代（公元前2000年）冬至夜

半子时的天象实录，绝非虚构。从璇玑玉衡上十二月十二辰的方位看当年冬至日在虚，虚宿（太阳）正值冬至（十一月中气）又虚宿正处于子时。所以知道璇玑玉衡上之天象是公元前2000年冬至夜半子时的星象。这是我国历史上有文字

记载有天象依据又广为人们所熟悉的一个历元天象，秦汉前古人不知道有岁差，历法家就一成不变的把它作为建律、运历、造日度的依据，所以在先秦典籍中随处都可以见到由这一天象所发生出来的各种天文纪事。

前面说过，我们无法按司马迁的文字记述复制出古代的璇玑玉衡来，但我们可以把这静态的璇玑玉衡图，按天地时空关系把它们分开，在依层次的把它们组装起来，按天体运行规律使之转动，这样我们可以在这璇玑玉衡上演示出这个年代的任何一天及任何时刻的天象，从而解开我国历史典籍中的许多重大疑案，揭示出我国传统文化的源头来。

舜帝时代的璇玑玉衡，《尚书?舜典》曰：“在璇玑玉衡,以齐其政。肆类于上帝，礼于六宗，望于山川，遍于群臣，辑五瑞，既月乃日, 四岳群牧。班瑞于群后，岁二月，东巡守至于岱宗，五月，南巡守至于南岳，八月，西巡守至于西岳，十有一月，朔巡守至于北岳。”这是说舜帝登基后，就象天帝一样，要祭宗祀、望山川、遍群神、巡视四岳诸牧。可他出巡的时间和方位，何以要二月东巡、五月南巡、八月西巡、十一月北巡呢？原来当时有这样的天象：二月（春分）初昏，斗柄指东；五月（夏至）初昏，斗柄指南；八月（秋分）初昏，斗柄指西；十一月（冬至）初昏，斗柄指北；舜

时距夏后氏不远，当时确有此天象。舜帝四季出巡，正如天帝乘坐北斗（《史记?天官书》曰：“斗为帝车。”）运于中央，临制四方一样。从《尚书?舜典》的记载可知，舜帝时代的璇玑玉衡内容比较简单，天上仅有北斗七星定月序。地上除东西南北方位和十二月外，别无他物。随着时间的推进，璇玑玉衡的内容才慢慢丰富起来。

璇玑玉衡衍生出的两部历法

在先秦典籍中最难读的是《周易》，而在《周易》中最为费解的又莫过于《乾》、《坤》二卦。前辈经师多把《乾》、《坤》二卦中龙的潜伏、出地、升天、回落，比喻成士大夫立德扬名的兴衰过程。迄近代才有人指出《乾》、《坤》二卦中的龙是天上的苍龙（向前迈进了一大步）。但苍龙在天上的出没中天，是出于什麽年代、什麽季节、什麽时刻的天象，从未有人说清楚。至于《周易》的作者为何要把苍龙在天上的一年之动记述在《乾》、《坤》二卦中，就更无人知晓了。这千年谜团，若与璇玑玉衡联系起来，一切都云开雾散，真相大白于天下了。原来《乾》、《坤》二卦所记十二爻辞，是商民族世世代代所遵循的历法。现将这十二段爻辞按爻序的初上用九用六分别与璇玑玉衡上之十二月相对应,（图三）则不难看出苍龙在天上一年之运行过程。商人正是根据苍龙每

月初初昏时刻所在的方位，而按排农事，指导生产，如正月初九，潜龙勿用，从璇玑玉衡上可以看出正月初昏，苍龙正潜伏于酉卯线以下的东北方位。实值立春，冰雪尚未消融，天气寒冷，农民都藏在家中修生养息。故爻辞称潜龙（农）勿用，九二的见龙在田又读见农在田。“飞龙在天”“亢龙（坑农）有悔”作者一方面讲的是苍龙的真实天象，一方面借这两句话告诫统治者要提高农业的地位，不要随便坑害农民。总之, 《乾》、《坤》二卦所记十二爻辞，不出天象物侯人事三方面内容，他们紧密结合息息相关，全都从璇玑玉衡上发生出来。

还值得一提的是夏后氏时代所颁行的历法,《夏小正》它同样是在这个璇玑玉衡上发生的与《周易》中商人的历法同一时代的产物。如《夏小正》“正月初昏,参中斗柄悬在下。”参与商（心宿二,又叫大火）相去约158度，自古有参商不见面之说。今参宿在头顶中天，商星自然潜伏于地下不得相见，故初九称“潜龙勿用”（商星是苍龙之心脏部位）。又如《夏小正》“五月初昏大火中”则《乾》九五称“飞龙在天”“大火中”与“飞龙在天”完全是一个天象。《左传?昭公元年》曰：“昔高辛氏有二子,伯曰伯，季曰实枕，居于旷林，不相能也，日寻干戈，以相征讨，后帝不藏，迁伯于商丘，主辰大火，商人是因，故辰为商星。迁实执于大夏，主参，唐人是因，以服

事夏商。”《左传》的这一传说，岁年代不可考，但事情可信。《夏小正》与《周易?乾坤》是在同一个时代同一个天底下产生出来的两部历法，《夏小正》是出自西方以虎为图腾的夏民族，故历法中多以参（白虎）作标志；《周易?乾坤》是出自东方以龙为图腾的商民族，其中多以苍龙为观测标志。应该说这两部历法，都是我们的祖先从实际的天象观测中得来的，但它们的发生都离不开璇玑玉衡这个母体。东汉魏伯阳称“循据璇玑升降上下，周流六爻，难得察睹，故天常位，为易宗祖”，这话应当是有依据的。

三) 春秋战国时期，在我国历史上盛行一种岁星纪年。这是古人经过长期观测，发现岁星（木星）在12年间东行一周天。（实际只有11.86年）于是就分周天为十二次，年行一次。他们上推往古下算未来。于是就有一类说法，并出现了十分规范的岁星纪年法。如《史记?天官书》曰“以摄提格岁，岁阴左行在寅，岁星右转居丑，正月与斗牵牛晨出东方……”《淮南子?天文训》曰：“太岁在寅，岁名曰提摄格，其雄为岁星，含斗、牵牛，于十一月与之晨出东方。”《开元占经》称：“甘氏曰：‘提摄格在寅，岁星居丑，正月与建斗、牵牛婺女晨出东方。’”以上各种岁星纪年法的推算基本相似，都离不开一个恒星天（二十八宿）来作为岁星运行的背景。《淮南子?天文训》称：“大阴在四仲，则岁星行二宿，太阴

在四钩，则岁星行二宿，二八十六，三四十二，故十二岁而行二十八宿。日行十二分度之一，岁行三十度十六分度之七，十二岁而周。”从《淮南子》上述岁星十二年行一周天的这个恒星天布局看，它不是春秋战国时代的天象，而是璇玑玉衡上的那个历元天象。注意二十八宿在四仲、四钩的布局，即从春秋战国至秦汉年间的岁星纪年，全部是在这个璇玑玉衡上推定的，而与当时的实际天象毫不相关。岁星纪年法是当时文人墨客纸上谈的东西，不是历法家的产物。

《国语?周语》有景王问钟律于伶州鸠的纪事。王曰：“七律者何？”对曰：“昔武王伐殷，岁在鹑火，月在天肆，日在析木之津，辰在斗柄，星在天鼋，星与日辰之位皆在北维。”这位伶官一口气报出了武王伐殷的年、月、日、时及其天象。看来这位伶官不仅精于声律，还是位了不起的天文历算家。其实这位伶官对天文历算一窍不通，它只不过是站在璇玑玉衡前胡说一通而已。璇玑玉衡上，周之分野在鹑火，于是他就随口道出了“武王伐殷,岁在鹑火。”关于武王伐殷的日期时辰，古文《尚书武成》曰：“粤若来二月既死霸，粤五日甲子咸刘商王纣。” 这位伶官根据璇玑玉衡上氐、房、心三宿与二月对应，于是他就随口道出“月在天肆（房宿）”。璇玑玉衡上二月初正对银河岸口，于是他就随口道出“日在析木之津”。璇玑玉衡上二月初昏斗柄建卯，于是他就随口道出“辰

在斗柄”。太岁所在是根据岁星（木星）所在次位而定的，按“岁阴（太岁）左行在寅,岁星右转居丑。”推算下去，“岁在鹑火”星当在大梁，可这位伶官不懂岁星纪年法，他偏说“星在天鼋（玄号）”一句话，这完全是外行话。他讲的月不是月亮，而是月份；他讲的日不是太阳，而是日期；他讲的辰不是日月相会的合朔，而是时辰的辰。他根本不知道当时的日、月、星、辰之所在，别说他不会天文历算，就是他眼前的璇玑玉衡也不会使用。他对周景王滔滔不绝，完全是在静态的璇玑玉衡上照本宣科而已。后来常有学者以“岁在鹑火”来推定武王伐殷的绝对年代，这无异于盲人骑瞎马，永远摸不着方向。

璇玑玉衡上十二辰十二月的排列方位是被固定不能变的，也就是说，十二辰十二月即表示时间又可表示方位，这形成我国传统天文学一大特色，这种集时空于一身的纽带来自天象，十二辰的排列是根据太阳的周日视运动而来的，这容易理解。而十二月份的排列就颇为费解，原来这十二月的方位是建于该月初昏时刻斗柄指向的方位而划定的,（北斗七星中开阳摇光连线的方向）故称斗建。《淮南子?天文训》称：“帝张四维,运之以斗，月徙一辰，复反其所，正月建寅，十二月建丑，十二月建丑，一岁而匝，终而复始。”讲的正是璇玑玉衡上的这种斗建关系。其又称：“子午酉卯为绳……日冬至则斗北中绳，日夏至则斗南中绳。”这正是璇玑玉衡上冬至、

夏至夜半子时北斗七星处于子午线上南北不同方位的特殊天象。唐瞿昙悉达不解个中缘由，误把北斗作南斗，在《开元占经》中竟将前一斗字改为井字。误用开元时代的天象去解释古老的历元天象。随着时间流逝，由于岁差，这种斗建关系与南北中绳的天象早已不复存在。至春秋战国阴历已进入成熟阶段，观象授时已基本结束，璇玑玉衡也就慢慢的被淡忘了。但在璇玑玉衡上二十八宿与十二辰、十二月、十二律吕、十二分野及东西南北的对应关系，以及璇玑玉衡上的各种天象变化，都已经深深地印入史册并广为流传。

璇玑玉衡上二十八宿与十二辰、十二月、十二律吕、十二次、十二分野及东西南北的对应表二十八宿女虚危斗牛箕尾氐房心角亢翼轸柳星张井鬼觜参胃昴毕奎娄室壁

十二辰子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥

十二月十一月十二月正月二月三月四月五月

六月七月八月九月十月

十二律吕黄钟大吕太簇夷钟菇洗中吕蕤宾林钟夷则南吕无射应钟

十二次玄号星纪析木大火寿星鹑尾鹑火鹑首

实枕大梁降娄娶訾

十二分野齐?青州吴?杨州燕?幽州宋?豫州郑?兖州楚?荆州周?三河秦?雍州晋?益州赵?冀州鲁?徐州卫?并州最后有人会问司马迁博学广闻，于天文历法自有家传祖述，他那极富传神之笔何故把这璇玑玉衡写得如此凌乱不堪，晦涩难读，致使千百年来无人看清他的眉目，这里有必要谈谈司马迁写《史记》三书（律书、历书、天官书）时的背景。

元封七年（公元前104年）汉武帝改历，身为太史令的司马迁亲自牵头替武帝更造汉历、立仪、定刻漏。可汉武帝以当时天状考察司马迁、壶遂等人编的历法，发现多有违失，且不能为算，遂罢而不用，而招徕了民间天文学家落下闳、于地中转浑天、定时节，作太初历颁行于世。这对司马迁来说真是当头一棒，是他未能实现其父临终前的遗愿，断绝了他家世代相传的祖业，而深感汉武帝是有意在侮辱他。在《报任少卿书》中他愤然写到：“文史星吏近乎巫卜之向，故祖上所戏弄。”司马迁带着这样的心情来写《律书、历书、天官书》，心中完全乱了分寸。在《律书》中他迸弃了当时

最为先进的天文仪器（落下闳的浑仪）。而若隐若现地把当时也鲜为人知的璇玑玉衡（盖天说时代的天文仪器）写了进去；在《历书》中他前面还在写“招致方士唐都，分其天部，而把落下闳运算转历。”可后面却不见太初历的踪影，取而代之的是他自己编写的“历术甲子篇”；在《天官书》中所记星象亦是凌乱不堪，对交食周期的记述完全乱了章法，时至今日也没人能弄清他记的那些数字的来龙去脉。从后来《三统历》的交食周期（135个朔望月）和五星推步看，秦至西汉初的天文历法都是一片空白。司马迁处于浑盖交替年代，他墨守陈规所带来的悲剧是无法避免的。作为一个史学家，他没有反映出当时最先进的东西（太初历和浑天仪），十分遗憾，无法弥补；但他在三书中为我们留下了许多极为珍贵的字料，特别是我们今天能读到璇玑玉衡的有关内容和功能，致使我们更深地触及到中国传统文化的源头，此所谓失之东隅收之桑榆也。

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我国古代天文地理基本知识

我国古代天文地理基本知识一、长沙彗星图我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，我国天文学得到了稳步的发展，取得了辉煌的成就。我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。长沙彗星图二、长沙彗星图我国最早的天象观察，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、??讶的程度，这些记载至今仍具有很高的科学价值。在我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，我国有世界上最早最完整的天象记载。我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。我国古代在创制天文仪器方面，也做出了杰出的贡献，创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。我国最古老、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，这种我国古代测量天体位臵的主要仪器，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。三、折叠编辑本段登封观星台世界天文史学界公认，我国对哈雷彗星观测记录久远、详尽，无哪个国家可比。我国公元前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，我国都有记录。1973年，我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。登封观星台

现代天文学的发展

现代天文学的发展天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时候，人们为了指示方向，确定时间和季节，就自然会观察太阳、月亮和星星在天空中的位置，找出它的随时间变化的规律，并在此基础上编制历法，用于生活和农牧业生产活动。从这一点上来说，天文学是最古老的自然科学学科之一。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。从十六世纪中哥白尼提出日心体系学说开始，天文学的发展进入了全新的阶段。在这之前，受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚，后来一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学，向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。十八、十九世纪，经典天体力学达到了鼎盛时期。同时，由于分光学、光度学和照相术的广泛应用，天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展，诞生了天体物理学。二十世纪现代物理学和技术高度发展，并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地，使天体物理学成为天文学中的主流学科，同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展，人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果，离不开天文观测工具——望远镜和望远镜后端的接收设备。在十七世纪之前，人们尽管已制作了不少天文观测仪器，如在中国有浑仪、简仪等，但观测工作只能靠人的肉眼。在此后的近400年中，人们对望远镜的性能不断加以改进，并且越做越大，以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。目前世界上最大光学望远镜的口径已达到10米。二十世纪后50年中，随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入，天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段，形成了多波段天文学，并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段，天文学发展到了一个全新的阶段。在望远镜后端的接收设备方面，十九世纪中叶，照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测，对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用，可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。二十世纪天文学进入了黄金时代，正在为阐明地球、太阳和太阳系的来龙去脉、星系的起源和星系的演化、宇宙的过去和未来、地外生命和地外文明等重大课题作出贡献。六十年代，航天时代的到来，使天文学冲破了地球大气的禁锢，到大气外去探测宇宙；天文学开始成为全波段的宇宙科学，使我们得以考察大到150亿光年空间深度的天象。

方案-三论中国古代天文历法是儒家之学───朱熹对天文学的研究

三论中国古代天文历法是儒家之学───朱熹对天文学的研究 '\r\n 关于李约瑟所说:“天文和历法一直是‘正统’的儒家之学。”[ ]本篇以宋代大家朱熹对天的研究为例，予以进一步说明。一. 天文学研究的历程朱熹对天文现象的思考很早就已开始。据朱熹门人黄义刚“癸丑（1193年，朱熹63岁）以后所闻”和林蘷孙“丁巳（1197年，朱熹67岁）以后所闻”，朱熹曾回忆说：“某自五、六岁，便烦恼道：‘天地四边之外，是什么物事？’见人说四方无边，某思量也须有个尽处。如这壁相似，壁后也须有什么物事。其时思量得几乎成病。到而今也未知那壁后是何物？”[ ]可见，朱熹从小就关心天文，直到晚年仍对此难以忘怀，并孜孜以求。然而，朱熹在其早期的学术生涯中，并没有进行天文学的研究。朱熹早年除读儒家经典外，“无所不学，禅、道文章，楚辞、诗、兵法，事事要学”[ ]。绍兴三十年（1160年，朱熹30岁），朱熹正式拜二程的三传弟子李侗为师，开始潜心于儒学，并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上体认“理一”的思想。据《朱文公文集》以及当今学者陈来先生所著《朱子书信编年考证》[ ]，朱熹最早论及天文学当在乾道七年（1171年，朱熹41岁）的《答林择之》，其中写道：“竹尺一枚，烦以夏至日依古法立表以测其日中之景，细度其长短。”[ ] 测量日影的长度是古代重要的天文观测活动之一。最简单的方法是在地上直立一根长八尺的表竿，通过测量日影的长短来确定节气；其中日影最短时为夏至，最长时为冬至，又都称为“日至”。与此同时，这种方法还用于确定“地中”。《周礼?地官》载：“以土圭之法测土深，正日景以求地中。……日至之景，尺有五寸，谓之地中。”意思是，在夏至日中午测得日影为一尺五寸的地方，此地便是“地中”。而且，从“地中”向北，每一千里则影长增一寸；向南，每一千里则影长减一寸。这就是《周髀算经》所谓“周髀长八尺，勾之损益寸千里”。这一说法到南朝以后受到怀疑；唐朝的一行和南宫说通过不同地区日影的测量，进一步予以纠正。朱熹要其弟子林择之协助测量日影，显然是要比较不同地区日影的长短，其科学精神可见一斑。在同年的《答蔡季通》中。朱熹写道：“历法恐亦只可略说大概规模，盖欲其详，即须仰观俯察乃可验。今无其器，殆亦难尽究也。”[ ] 蔡季通，即蔡元定（1135～1198年）；建阳（今属福建）人，学者称西山先生；精于天文、地理、吕律、象数，著作有《律吕新书》、《大衍详说》等；为朱熹“四大弟子（蔡元定、黄干、刘爚、陈淳）”之首。蔡元定的年龄仅比朱熹小5岁，并在天文学等科学上有所造诣，很受朱熹的器重。从以上所引《答蔡季通》可知，当时朱熹正与蔡元定讨论天文历法，并且认为，研究历法必须用科学仪器进行实际的天文观测。淳熙元年（1174年，朱熹44岁），朱熹在《答吕子约》中写道：“日月之说，沈存中笔谈中说得好，日食时亦非光散，但为物掩耳。若论其实，须以终古不易者为体，但其光气常新耳。”[ ]显然，朱熹在此前已研读过北宋著名科学家沈括的《梦溪笔谈》，并对沈括的有关天文学的观点进行分析。胡道静先生认为，在整个宋代，朱熹是最最重视沈括著作的科学价值的唯一的学者，是宋代学者中最熟悉《梦溪笔谈》内容并能对其科学观点有所阐发的人。[ ] 淳熙十三年（1186年，朱熹56岁），朱熹在《答蔡季通》中写道：“《星经》紫垣固所当先，太微、天市乃在二十八宿之中，若列于前，不知如何指其所在？恐当云在紫垣之旁某星至某星之外，起某宿几度，尽某宿几度。又记其帝坐处须云在某宿几度，距紫垣几度，赤道几度，距垣四面各几度，与垣外某星相直，及记其昏见，及昏旦夜半当中之星。其垣四面之星，亦须注与垣外某星相直，乃可易晓。……《星经》可付三哥毕其事否？甚愿早见之也。

中国科学院国家天文台(总部)天文学领域全日制博士研究生培养方案

中国科学院国家天文台（总部）天文学领域全日制博士研究生培养方案（2010年6月修订）为了适应创新型国家建设及社会发展对高层次人才的新要求，保证研究生培养质量，根据《中国科学院研究生院关于修订研究生培养方案的指导意见》，结合我台情况特制定本方案。一、培养目标博士生教育应以培养教学、科研方面的高层次创造性人才为主。博士生不仅要掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，且能够独立地、创造性地从事科学研究工作，或解决和探索我国经济、社会发展问题的能力。国家天文台博士研究生的培养目标： 1．拥护中国共产党的基本路线和方针政策，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的职业道德和敬业精神，具有科学严谨、诚实守信和求真务实的学习态度与工作作风。 2．具有天文领域的基础理论知识，熟练掌握先进的科学研究与技术方法及手段, 具有创新和创业精神，具有独立承担专业技术和从事创新科研工作的能力。 3．至少熟练掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。 4．具有健康的体质和良好的心理素质。二、学科专业与研究方向国家天文台博士研究生培养专业分为天体物理专业和天文技术与方法专业，天体物理专业的主要研究方向为：宇宙大尺度结构、星系形成和演化、天体高能和激发过程、恒星形成和演化、太阳磁场活动和日地空间环境、天文地球动力学、太阳系天体和人造天体动力学等，天文技术与方法专业的主要研究方向为：天文数据处理、图像处理、卫星导航、射电天文方法、空间天文观测手段和空间探测、天文新技术和新方法等。三、培养方式及学习年限国家天文台博士研究生采用全日制全脱产的学习方式，分公开招考和

“天文学”简介含义起源历史与发展

天文学翻开人类文明史的第一页，天文学就占有显著的地位。巴比伦的泥碑，埃及的金字塔，都是历史的见证。在中国，殷商时代留下的甲骨文物里，有丰富的天文记录，表明在黄河流域，天文学的起源可以追溯到殷商以前更为古远的世代。几千年来，在人类社会文明的进程中，天文学的研究范畴和天文的概念都有很大的发展。为了说明我们今天对天文这门学科的理解，本文将在第一节里首先介绍一下天文研究的特点。本文的第二节──星空巡礼，是对目前所认识的天文世界的几笔速写。在第三节里，我们举出伽利略-牛顿时代天文学的一次飞跃，来对照当前天文研究的形势，希望借此探讨天文学发展的规律，并强调说明一次新的飞跃正近在眼前。我们不准备、也不可能用这篇短文囊括天文学悠久的历史和丰富的内容（这是本书这一整卷的任务），而只是对它的特征、现状和趋向作一个概括性的描述。为使读者对天文学的轮廓有一个认识，本文的第四节，用简单的图解方式介绍当前天文学科各分支之间的相互关系。天文学研究的特点天文学是一门古老的学科。它的研究对象是辽阔空间中的天体。几千年来，人们主要是通过接收天体投来的辐射，发现它们的存在，测量它们的位置，研究它们的结构，探索它们的运动和演化的规律，一步步地扩展人类对广阔宇宙空间中物质世界的认识。作为一颗行星，地球本身也是一个天体。但是，从学科的分野来说，“天”是相对于“地”的。地面上实验室里所熟悉的那些科学实验方法，很多不能搬到天文学领域里来。我们既不能移植太阳，也无法解剖星星，甚至不可能到我们所瞩目的研究对象那边，例如，到银河系核心周围去看一看。从这个意义上来说，天文学的实验方法是一种“被动”的方法。也就是说，它只能靠观测（“观察”和“测量”）自然界业已发生的现象来收集感性认识的素材，而不能像其他许多学科那样，“主动”地去影响或变革所研究的对象，来布置自己的实验。

中国科学院国家天文台高性能计算集群使用及付费协议

中国科学院国家天文台高性能计算集群使用及付费协议甲方（项目/课题名称）：乙方：国家天文台信息与计算中心经友好协商，乙方向甲方提供高性能计算机计算服务，签订本协议。一．项目说明及所需计算资源情况项目/课题简介：（项目来源、名称、研究内容、手段，及计算方法）项目/课题类别科学研究（）数据处理（）应用软件自行开发( ) 名称：商业软件( ) 名称：计算资源需求使用时间 20 年月日至 20 年月日集群名称深腾6800 使用帐号 CPU数（颗）计算核心数（个）内存总量（G）单节点内存量（G）计算节点个数 8G内存节点（）个 16G内存节点（）个计算节点名机时总量 (CPU小时）技术支持需求情况操作系统（）远程环境（）并行开发（）应用软件使用（）

详细说明：甲方使用乙方提供的计算机资源，需要支付相应的机时费用，付款方式及协议金额如下：付费方式预付费（）后付费（）计费方式0.5元/CPU小时支付方式内部转账（）汇款（）付费金额 (元/CPU小时）付费约定可供选择的付费方式有：①预付费；②后付费；针对预付费：一次性购入或定期续费。针对后付费：机时用完后5个工作日内付清款额。注：国台内部课题组，收取费用？%以发展基金的形式返还课题。二．权利和义务 1.甲方权利和义务（1）甲方不得利用乙方提供的计算资源从事与其申请计算内容无关的计算活动，不得从事危害国家安全和其它违反中华人民共和国有关法律法规的活动。（2）甲方不得恶意耗费乙方计算资源与网络流量；否则乙方有权单独解除协议，不退回相关费用，由此造成的经济损失及法律责任一律由甲方承担。（3）甲方不得盗用计算主机超级用户、其他用户帐号、资料，否则应承担由此造成的一切经济损失及法律责任。（4）甲方保证不进行影响主机正常运行的操作，如果发生上述操作，乙方有权终止甲方操作。（5）甲方不得使用依据本协议租赁所获得的计算资源进行转租等不在本协议约定范围内的业务。否则，乙方有权随时收回为甲方提供的计算资源，由此造成的经济损失和法律责任均由甲方承担。

中西方天文学的比较

中西方天文学的比较第一节：天文学的起源天文学，是人类在科学探索的道路上，最早出现的一门学科。亦是人类知识领域中最早发展的学科之一。为甚么呢？这大概是人类本身的心理特点所使然吧！人类经由漫长的进化历程成为具有高度智能的生物，终于成为对大自然能「抬起头做人」者，除了环顾身旁四周的万物外，他们亦抬头望天。他们在太阳下山后，见到天空有月亮和「一堆」星星。他们不单止发现了太阳和月亮的运动，亦发现了星空的活动。而对这些天体运动的观察和对其运动规律的认知，便形成了最早的天文学。公元前3000年左右的埃及历和2000多年前始用的夏历就宣告着天文学经已诞生了。天文学于人类文明建立早期便兴起，除了因为人们抬头可见外，还包括人的宗教心。宗教之间的争端甚多，但相同的是，各族均有宗教。在历史上，宗教和政治亦极有关系。顺着人民对天空的崇拜，产生了「君权神授说」，把君主和天文连上了关系。君王为了显示自已掌握「天命」，紧紧地控制着天文学家和天文机构，预测天象成了政府的责任。在当时，天文预测的确被认为是政府的责任，《书经》就记载说当时的天文官羲和，因为未能预告日食，令人民惊惶失措，故被其国君仲康处死，由此可见天文预测对政权之重要性(注四)。若然国君连何时发生特殊天象都未能预先知道，人民又那会相信他是拥有「天命」的「天子」呢？就是这样，天文学便开始在古中国和其它各处扎根成长了。第二节：百家争鸣─各种学说从上古以来，各代先民均对天空有无限的想象。他们把各自的想法综合成为学说，以下便是中国古代一些有代表性的学说：一：盖天说：产生于战国前，是中国最古老的天文学说，现见于汉代的《周髀算经》。其实这似乎是很正常的，很符合人们最容易想象得到的形式，因为在基督教中亦有类似的说法。盖天说的主体是「天圆地方」，然而后来人们活动范围扩大，学说演变成天地均圆。天地像反转的盘子，天盖于地。此说主要用以解释四季变化。旧说称天地间有阴阳两气，光透不过阴气，太阳每天穿梭阴阳气间，夏天阳气多故日长，冬天阴气多故日短。新说称太阳有七条轨道，即七衡六间，太阳在轨道间运动。夏至时于第一衡(内衡)，冬至时于第七衡(外衡)。盖天说更据勾股定理(即勾股定理)认为天地相距八万里。因为他们认为阳光照射范围有限，人可见范围亦有限，太阳于内衡时较近北方，人可见时间较长；外衡时较近南方，人可见时间较短。这点有些像南北回归线之设。但此说有很大的缺憾，首先，于春秋二分时，太阳的确升于正东，没于正西，但在计算中其轨道(第四衡、中衡)中夜间轨道却比日间轨道长三倍。而且，按其说计算，外衡比内衡长一倍，即是太阳在冬至时太阳比夏至时多走一倍远，但太阳在冬至的活动并不比夏至快一倍啊。是以此说后来便被浑天说取代了。二：浑天说：浑天说主要于汉代后开始流行，见张衡《浑仪注》。他们主张天如球壳，天包着地如鸡蛋(如本章引文)，天外为气，天内有水而地漂于水上。天之一半于地上，半于地下，运转不息。他们把天球分为几部分：近北极有恒显圈，全年可见；近南极有恒隐圈，于地平下，永不可见；中间的圆周是天球赤道。据此说，太阳的运动可分为周天和全年运动。太阳在跟随天球旋转作周天运动之余，亦慢慢沿着黄道作全年运动。由于黄道和天赤道有差角，故太阳每天的周天轨道都有许不同，夏至近北天极而冬至时则相反，日照时间便有不同了。由于浑天说有可以可被量化的性质(包括相似三角形的等比关系和勾股弦定理等几何定理)，可作反复计算和验证。他们曾有「日影千里差一寸」的假设，唐朝开元年间被测量结果否定了，但浑天说反而可以发扬光大。这就是因为浑天说有科学性的原故，数字假设的错误不影响理论的对错与否。浑天说虽然在汉代便开始有不错的理论支持，而且能解释盖天说难以解释之处。但直至唐代的实地论证后方能结束和盖天说的争论，原因大概是人们心理上难以接受大地漂浮和日月星夜晚泡于水中的假设所使然。三：宣夜说：是一种和前两说相当不同的一套宇宙论。可能形成于战国时期，而记载于《晋书?天文志》。盖天与浑天二说均认为天空如一壳，日月与星附于壳上。宣夜说认为，固体天壳并不存在，天之所以是蓝色，是因为离开我们太远了。天是个充满气的虚空处，日月众星均只是浮游其中的发光气体，受着气体的推动而活动。天地均无限，天体之间亦互不干涉。

中国古代天文、数学、医药学等成就

中国古代天文、数学、医药学等成就一、中国古代的天文历法 1、先秦时期：①春秋时期，留下了世界上公认的首次哈雷彗星的确切记录。《春秋》记载，公元前613年，“有星孛入于北斗”，即指哈雷彗星，这一记录比欧洲早六百多年。 ②春秋时期我国历法已经形成自己固定的系统，基本上确立19年7闰的原则，这比西方造160年。③战国时期，出现了世界上最早的天文学著作《甘石星经》，其中有丰富的天文记载，反映了那个时期人们对天文的认识。 2、两汉时期：①汉武帝时，天文学家制订出中国第一部较完整的历书“太初历”，开始以正月为岁首。②西汉关于太阳黑子的记录，被世界公认为是有关太阳黑子的最早记录。③东汉时，张衡从日、月、地球所处的不同位置，对月食作了最早的科学解释。④张衡发明制作的地动仪，可以遥测千里意外地震发生的方向，比欧洲早1700多年。 3、隋唐时期：①唐朝天文学家僧一行制定的《大衍历》比较准确地反映了太阳运行的规律，系统周密，表明中国古代历法体系的成熟。②僧一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。在实测中他认识到，在小范围有限的空间里得到的认识，不能任意向大范围甚至无际的空间推演，这是我国科学思想史上的一大进步。

4、宋元时期：①北宋科学家沈括的突出贡献在天文学方面，把四季二十四节气和十二个月完全统一起来的“十二气历”更加简便，有利于农事安排。②元初设立太史局编制新历法。③元朝杰出天文学家郭守敬，提出“历之本在于测验，而测验之器莫先仪表”的正确主张，创制了简仪和高表等近二十件天文观测仪器，主持了全国范围的天文测量。④郭守敬主持编定《授时历》，一年的周期与现行公历基本相同，但问世比现行公历早300年。二、中国古代的数学成就 1、两汉时期：《九章算术》约成书于东汉，分九章介绍了许多算术命题及其解法，是当时世界上最先进的应用数学，它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。 2、南北朝时期：①魏晋时期的数学家刘徽，运用极限理论，提出了计算圆周率的正确方法。②南朝祖冲之精确地计算出圆周率是在3.1415926-3.1415927之间，这一成果比外国早近一千年。它的专著《缀术》对数学发展有杰出的贡献。 3、《周髀算经》简介在中国古代算书中，《周髀算经》、《九章算术》、《孙子算经》、《五曹算经》、《夏侯阳算经》、《孙丘建算经》、《海岛算经》、《五经算术》、《缀术》、《缉古算机》等10部算书，被称为“算经十书”。其中阐明“盖天说”的《周髀算经》，被人们认为是流传下来的中国最古老的既谈

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浅谈中国古代天文学成就

浅谈中国古代天文学成就不同于大多数英文系的女生，因为我是一个理科生；也不同于大多数女生，我很喜爱天文。所以，我决定谈一谈我所喜爱的天文，而为了切合本课程的要求，我就来谈一谈中国古代天文学所取得的成就。而根据资料我们可以了解到中国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一，天文学也是我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。我国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。我国最早的天象观察，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。在我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，我国有世界上最早最完整的天象记载。我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。我国古代在创制天文仪器方面，也做出了杰出的贡献，创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。而最最令我钦佩的就是我们的先人在科学技术还不怎么发达，没有很多的仪器或者技术来做辅助的时候就能够发明出那么多精密的天文观测仪器，将自己的眼光早早的就投射到了我们地球以外的广袤宇宙中去。那么下面就让我根据资料来介绍一下我们中国古代的天文观测记录仪器吧。浑仪：是中国古代最主要的天文测量工具之一，是一种与浑天说密切相关的天文仪器，由於浑仪的结构是以多个同心圆来模拟天球，所以它的出现不早於落下闳时代(104BC)，所以浑仪的出现也不会早於此。纪限仪：制造於清康熙十二年(1673)，可用以测定六十度以内任一两颗天体的角距离和日月的角直径。简仪：主要由一架赤道经纬仪和一架地平经纬仪组成，另外底座上还开有水平沟，并装有一只正方案，用以校准仪器的水平和朝向，除此之外，赤道经纬仪的北极端还设有一个候极环，用以校正仪器的极轴指向。地平经仪：由於明末历局筹设之时正逢与后金交战时期，因此在经费上受到很大的限制，在明末所制造的天文仪器多半是木质结构，再包上铜，至清康熙年间，南怀仁主持钦天监，在康熙八至十二年(1669-1673)间，以铜为材料铸成六件新的天文仪器，此地平经仪即其中一架，它制造於清康熙十二年(1673)，系按照欧洲古典仪器的风格设计的，可用以测定天体的方位角。圭表：圭表是一种既简单又重要的测天仪器，它由垂直的表（一般高八尺）和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在，并进而确定回归年长度，此外，通过观测表影的变化可确定方向和节气。我国最古老、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。圭表是一种既简单又重要的测天仪器，它由垂直的表（一般高八尺）和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在，并进而确定回归年长度，此外，通过观测表影的变化可确定方向和节气。象限仪：制造於清康熙十二年(1673)，可用以测定天体的地平高度或天顶距赤道经纬仪：由南怀仁制造於清康熙十二年(1673)主要用於测定太阳时、天体的赤经差和赤纬。由於南怀仁将许多仪器的功能简化，因之他的天文仪器彼此可以相互参校，在南怀仁所著的《灵台仪象志》一书当中就编有黄道、赤道及地平三种座标间的互换表。地平经纬仪：继南怀仁之后，清政府又相继制成两架大型仪器，此为其一，制造於清

中国古代的天文与历法阅读附答案

中国古代的天文与历法阅读附答案天文学并不是新开拓的科学，它的渊源可以追溯到人类的远古时期，我们从现代天文学的基本概念中很容易发现它的痕迹。也许在文字产生以前，人们就知道利用植物的生长和动物的行踪来判断季节，这种物候授时是早期农业生产所必需的，甚至到上一世纪50年代，中国一些少数民族还通行这种习俗。物候虽然与太阳运动有关，但由于气候变化多端，不同年份相同的物候特征常常错位几天甚至更多，物候授时比起后来的观象授时就要粗糙多了。观象授时，即以星象定季节。比如《尚书尧典》记载，上古的人们以日出正东和初昏时鸟星位于南方子午线标志仲春，以日落正西和初昏时虚星位于南方子午线标志仲秋，等等。当人们对天文规律有更多的了解，尤其是掌握了回归年长度以后，就能够预先推断季节和节气，古代历法便应运而生了。据史料记载，夏商时期肯定已有历法，只是因为文字记载含意不明，其内容还处于研究之中。春秋战国时期，流行过黄帝、颛顼、夏、商、周、鲁等六种历法。它们的回归年长度都是365．25日，但历元不同，岁首有异。从西汉到五代是古代天文学的发展、完善时期，出现了许多新的观测手段和计算方法。南北朝的姜岌以月食位置来准确推算太阳的位置，隋朝刘焯用等间距二次差内插法来处理日月运动的不均匀性。唐代一行的大衍历，显示了古代历法已完全成熟，它记载在《新唐书历志》中，按内容分为七篇，其结构被后世历法所效仿。西汉天文学家落下闳以后，浑仪的功能随着环的增加而增加；到唐代李淳风时，已能用一架浑仪同时测出天体的赤道坐标、黄道坐标和白道坐标。除了不断提高天体测量精度外，天文官员们还特别留心记录奇异天象的发生，其实后者才是朝廷帝王更为关心的内容，所谓天垂象，见吉凶，把它看成上天给出的瑞象和凶象，并加以趋避。宋代和元代为古代天文学的鼎盛时期。这一时期颁行的历法最多，达25部，其中郭守敬等编制的授时历最为优秀，连续使用了360年，达到中国历法的巅峰；观测数据最精，许多历法的回归年长度和朔望月值已与现代理论值相差无几，在世界处于领先地位；大型仪器最多，其中苏颂的水运仪象台集观测、演示、报时于一身，是当时世界上最优秀的天文仪器；恒星观测最勤，平均不到20年一次。进入明代后，中国天文学开始停滞不前。这里有政治、经济等社会原因，也有天文学本身的原因。从天文学本身来看，首先，当时中国的天文仪器只能满足肉眼测量的极限，除非加上凹凸镜片，精度不会提高，而采用凹凸镜片的望远镜技术是在欧洲诞生的。其次，中国古代擅长代数计算，在解决天体位置与推算值弥合问题上只注意表象，不注意从几何结构进行理论探讨，与此相反，古希腊天文学则是侧重几何学的。对中国明清时代的天文学进行反思是痛苦的，但却有助于我们今天的发展。 (摘编自陈久金、杨怡《中国古代的天文与历法》) 1．下列对于天文学早期情况的表述，不正确的一项是( ) A．对于天文规律的更多了解，尤其是回归年长度的掌握，推动了古代历法的产生，标志着此时的古代天文学已经能够预先推断季节和节气了。

中国科学院国家天文台-兴隆观测站

中国科学院国家天文台兴隆基地2.16米望远镜OMR卡焦光谱仪-----使用手册------ 中国科学院国家天文台北京市朝阳区大屯路甲20号北京100012

=========目录======== 1.OMR光谱仪概述历史回顾 OMR光谱仪的基本性能 2．光路图 3. OMR光谱仪各部套的结构与性能接口法兰盘狭缝滤光片快门准直镜光栅及光栅驱动机构照相机定标系统导星系统 CCD 计算机及计算机卡主控台电源及电机电路，编码器和读出光学系统 4. 附录流量定标标准星波长定标比较光谱

1.OMR光谱仪概述 1 历史回顾在国家85攀登计划项目“天体剧烈活动的多波段观测和研究”于1993年2月召开的专家委员会上，与会的专家建议为我国最大的2.16米望远镜购置一台中低色散卡焦光谱仪，这一建议得到了国家科委和科学院基础局的批准和支持，经过广泛调研，最后确定向美国的Optomechanics Research, Inc（简称OMR）订货，于1993年底正式签署了合同。 1994年底，光谱仪制造完毕，为了保证质量，在Kitt Peak天文台的支持下，利用其2.10米望远镜对光谱仪进行了2个观测夜的实测，实测中发现了一些问题，如相机成像面积不能满足1Kx1K CCD的需要，CCD电缆线不符合要求等等，经与光谱仪和CCD的制造厂家协商，问题都逐一得到了解决。 1995年4月，OMR光谱仪运抵北京天文台兴隆站，厂方代表与兴隆站的工作人员一起进行了最后的测试，测试结果基本符合订货要求。之后又经过一年多的试运行和不断的摸索和改进，使仪器达到了良好的工作状态，并于1996年9月通过了由国家科委高科技和基础司及中科院基础局组织的验收。 2OMR光谱仪的基本性能工作波段：3700—10000A 狭缝：缝宽0.05—1.0mm，可以由主控台遥控调节，在主控台上显示缝宽对应的电压值，SPEC软件可显示缝宽在望远镜焦面上的投影值（狭缝机构与焦面的夹角为20度）和在探测器上的投影值；有效缝高28.8mm，反光面面积32.8mmx38.0mm。滤光片：6个滤光片位置，分别为Clear,Corning 4-71,Schott BG-37, BG-39, GG-475, RG-695。定标系统：有三个波长定标灯，分别为He-Ar，Fe-Ar，Fe-Ne及一个平场灯，可以遥控开关。准直镜：D=110mm, f=674mm,离轴抛物面反射镜，可遥控调焦。光栅：目前共有6块，分别装于光栅壳中，人工更换，SPEC软件可自动识别，并可通过计算机控制运动到指定的观测波段。

天文学发展史毕业论文

天文学发展史很小的时候就很崇拜天文学家，那时候总是感觉天文学家懂很多东西，地上的东西太少，人类的历史太长，所以很向往学天文学，了解宇宙的起源、生活的起源，从而探索人类的去处。古代的天文学家通过观测太阳、月球和其他一些天体及天象，确定了时间、方向和历法。这也是天体测量学的开端。如果从人类观测天体，记录天象算起，天文学的历史至少已经有5、6 千年了。天文学在人类早期的文明史中，占有非常重要的地位。埃及的金字塔、欧洲的巨石阵都是很著名的史前天文遗址。宇宙中的天体由近及远可分为几个层次：(1)太阳系天体：包括太阳、行星(包括地球)、行星的卫星(包括月球)、小行星、彗星、流星体及行星际介质等。(2)银河系中的各类恒星和恒星集团：包括变星、双星、聚星、星团、星云和星际介质。太阳是银河系中的一颗普通恒星。(3)河外星系，简称星系，指位于我们银河系之外、与我们银河系相似的庞大的恒星系统，以及由星系组成的更大的天体集团，如双星系、多重星系、星系团、超星系团等。此外还有分布在星系与星系之间的星系际介质。天文学的研究范畴和天文的概念从古至今不断发展。在古代，人们只能用肉眼观测天体。2 世纪时，古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000 多年。直到16 世纪，波兰天文学家哥白尼才提出了新的宇宙体系的理论——日心说。到了1610 年，意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜，首次以望远镜看到了太阳黑子、月球表面和一些行星的表面和盈亏。在同时代，牛顿创立牛顿力学使天文学出现了一个

新的分支学科天体力学。天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系和运动状况进入到研究天体之间的相互作用和造成天体运动的原因的新阶段，在天文学的发展历史上，是一次巨大的飞跃。 19 世纪中叶天体摄影和分光技术的发明，使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律，从而更加深入到问题本质，从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。这又是天文学的一次重大飞跃。 1950 年代，射电望远镜开始应用。到了1960 年代，取得了称为“天文学四大发现”的成就：微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。而与此同时，人类也突破了地球束缚，可到天空中观测天体。除可见光外，天体的紫外线、红外线、无线电波、X射线、丫射线等都能观测到了。这些使得空间天文学得到巨大发展，也对现代天文学成就产生很大影响。此外,天文学还从总体上探索目前我们所观测到的整个宇宙的起源、结构、演化和未来的结局，这是天文学的一门分支学科——宇宙学的研究内容。说到天文学发展史,就不能忽略中国在这方面的努力和贡献. 1.在远古时期，早期中国的天文学发展是缓慢的，这点与世界各族相同。但由于中国文明的高度发展，天文学的发展亦开始领先了。踏入春秋战国，贵族对天象作占卜的兴趣（其实商代的天文观测正建基于占卜上）更推动了天文学的发展。中国成为首先发现多种天象的国家，如：观测太阳黑子，古中国人在没有望远镜的帮助下居然仍能发现，比西方早了近二千年，令一位美国天文学家慨叹西方学者为何要用望远镜方能见到。

《中国古代的天文与历法》阅读练习及答案

阅读下面的文字，完成文后各题。天文学并不是新开拓的科学，它的渊源可以追溯到人类的远古时期，我们从现代天文学的基本概念中很容易发现它的痕迹。也许在文字产生以前，人们就知道利用植物的生长和动物的行踪来判断季节，这种物候授时是早期农业生产所必需的，甚至到上一世纪50年代，中国一些少数民族还通行这种习俗。物候虽然与太阳运动有关，但由于气候变化多端，不同年份相同的物候特征常常错位几天甚至更多，物候授时比起后来的观象授时就要粗糙多了。观象授时，即以星象定季节。比如《尚书?尧典》记载，上古的人们以日出正东和初昏时鸟星位于南方子午线标志仲春，以日落正西和初昏时虚星位于南方子午线标志仲秋，等等。当人们对天文规律有更多的了解，尤其是掌握了回归年长度以后，就能够预先推断季节和节气，古代历法便应运而生了。据史料记载，夏商时期肯定已有历法，只是因为文字记载含意不明，其内容还处于研究之中。春秋战国时期，流行过黄帝、颛顼、夏、商、周、鲁等六种历法。它们的回归年长度都是365．25日，但历元不同，岁首有异。从西汉到五代是古代天文学的发展、完善时期，出现了许多新的观测手段和计算方法。南北朝的姜岌以月食位置来准确推算太阳的位置，隋朝刘焯用等间距二次差内插法来处理日月运动的不均匀性。唐代一行的大衍历，显示了古代历法已完全成熟，它记载在《新唐书?历志》中，按内容分为七篇，其结构被后世历法所效仿。西汉天文学家落下闳以后，浑仪的功能随着环的增加而增加；到唐代李淳风时，已能用一架浑仪同时测出天体的赤道坐标、黄道坐标和白道坐标。除了不断提高天体测量精度外，天文官员们还特别留心记录奇异天象的发生，其实后者才是朝廷帝王更为关心的内容，所谓“天垂象，见吉凶”，把它看成上天给出的瑞象和凶象，并加以趋避。宋代和元代为古代天文学的鼎盛时期。这一时期颁行的历法最多，达25部，其中郭守敬等编制的授时历最为优秀，连续使用了360年，达到中国历法的巅峰；观测数据最精，许多历法的回归年长度和朔望月值已与现代理论值相差无几，在世界处于领先地位；大型仪器最多，其中苏颂的水运仪象台集观测、演示、报时于一身，是当时世界上最优秀的天文仪器；恒星观测最勤，平均不到20年一次。

天文学的发展

天文学的发展现代天文学与诺贝尔物理学奖讲授提纲一，天文学的发展 1，天文学的发展历史 2，天文学的研究对象 3,天文学和物理学的关系 4,天文学与诺贝尔物理学奖 1,天文学的发展天文学历史悠久近代天文学发展迅速发展余地很大新成果还会不断出现老结论可能被修改和推翻三大学科：天体测量学：测量天体的位置和距离天体力学：研究天体之间的关系天体物理：研究天体的形态、物理状态、结构、化学组成；天体的产生和演化天体物理学是主流天文学三大观测波段：光学天文射电天文 X射线和γ射线（紫外、红外、中微子、引力波、宇宙线）远比人的眼睛看得远、看得广被动接收 2，天文学研究对象行星层次,地球、其它八大行星，小行星、彗星、陨星恒星层次,太阳及其它恒星星系层次,银河系、河外星系、类星体、星系群、星系团宇宙整体（可观测的宇宙）人类了解最多、能深入探讨的天体地球（行星）太阳系（行星系统）太阳（恒星）银河系（星系）可以说是几个,孤本”，没有其它天体可以与之相比！行星层次水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。小行星（小行星带在火星和木星轨道之间）彗星陨星太阳系九大行星（合成照片）行星层次研究 1,第谷,测量天体的位置及变化（观测资料积累） 2,开普勒发现行星三大定律（资料分析，经验定律） 3,牛顿万有引力定律（由天体运行总结出物理规律，成为天体物理的里程碑）太阳系研究的重大进展托勒玫－地球中心说哥白尼－太阳中心说开普勒－行星运动三定律

牛顿－万有引力太阳系行星的空间探测最热门人类要突破只能被动观测的局限登月和探测火星，人类对宇宙奥秘的探索是无止境的！有没有生命（或适合生命繁衍生存的条件）？有没有值得开采的矿产？有没有可能成为人类生活、科研的基地？（月基天文台等）恒星层次 1，赫歇尔等：恒星的亮度和光谱观测（观测资料积累） 2，赫茨普龙和罗素：赫罗图（光谱型－绝对星等） 3，爱丁顿、钱德拉塞卡等恒星演化理论（热核聚变理论为核心）太阳丰富多彩的恒星世界正在诞生的恒星恒星爆炸恒星演化的归宿：白矮星、中子星和黑洞恒星的能源恒星的化学成分来源恒星的内部结构星系层次 1，哈勃等发现河外星系＋确定距离（观测资料积累） 2，哈勃：哈勃定律（宇宙在膨胀）（经验定律）退行速度和距离成正比 3，伽莫夫大爆炸宇宙论（热核聚变理论为核心）银河系银河系大得惊人（ 10万光年）约有 1000多亿颗恒星。银河系外有数十亿个河外星系最远的距离可达 150亿光年空间尺度地球直径 1.3× 10-9光年太阳直径1.47× 10-7光年太阳系范围 1.2× 10-3光年最近的恒星4.3× 光年银河系范围 105光年（十万光年）最近的星系 106光年（百万光年）富星系团 107光年（千万光年）可测宇宙1.5× 1010光年（ 150亿光年）天体空间尺度比较示意图 3，天文学与物理学相互促进物理学是天文学的理论基础原子物理学、量子力学、原子核物理学、狭义相对论、广义相对论、等离子体物理学、固态物理学、致密态物理学、高能物理学相对论天体物理学；等离子体天体物理学；高能天体物理学；宇宙磁流体力学；核天体物理学天体和宇宙是物理学的巨大实验室天文观测为物理学的基本理论提供了地球上实验室无法得到的物理现象和物理过程。在宇宙中所发生的种种物理过程比地球上所能发生的多得多。（ 1）极端物理条件实验室如中子星：超高密、超强磁场、超强压力、超高温和超强辐射的空间实验室（ 2）引力实验室（ 3）等离子体实验室（ 4）超流超导实验室（ 5）高能带电粒子加速器等天文学与物理学的相互促进 20世纪初物理学家预言：光线在太阳引力场中弯曲水星近日点的运动规律引力场中的光谱红移中子星的存在宇宙微波背景辐射的存在

DK 儿童太空大百科 - 国家天文台

《DK儿童太空大百科》导读中国科学院国家天文台韩金林你肯定抬头仰望过星空，看到过天上的太阳、月亮和星星。你可能好奇过： ?月亮上有什么？ ?太阳为什么发光？ ?天上的星星有多远？ ?银河有多大？ ?宇宙是怎么形成的？ ?宇宙中，是不是有其它地球，是否有外星人？如果有机会让你去太空旅行——免费——我猜你多半非常乐意。但你可能担心：怎么去啊？到太空之后吃什么？能不能回来？儿童自然会问这些问题。作为父母，也许你能够回答一些。宇宙星辰和太空需要探索，因为有太多的奥秘。探索过程往往是专业人士的工作，并且花费了很多钱，大家想知道他们是怎么做的、用了什么样的仪器设备、得到了什么知识，是谁、在什么时候做出了科学突破。如果能有科学大师给孩子清晰、简单、准确的辅导，告诉孩子们这些内容，一定会非常受欢迎。如果大师还培养了孩子的科学思维习惯，孩子一定会终身受益。这本书就是那个大师。作为天文专业工作者，我通读了《DK儿童太空大百科》。我发现这是我读过的几本最好的书之一，读起来不难，但读完之后感觉非常充实。虽说是儿童百科，但估计很多家长、甚至知识分子读完也会有强烈的充电感。这本书的内容从观测宇宙天体的各种专业望远镜讲起，然后介绍各种探索太空的方法，包括太空的卫星、各种飞行器、空间站和飞船。这些探索宇宙天体和航天的内容给儿童注入一种探知宇宙、触摸天体的冲动。之后，本书介绍太阳系的各种卫星和行星以及小天体和太阳系外的行星。对于恒星、星系和宇宙，在内容上不仅包括过去的成就，也介绍了最新的科学成果。书的最后是实用观测星图，介绍用肉眼可以观看和小望远镜可以操作验证的效果。书中你想要知道的天体参数、历史、名人都有简介和列表。这本书其实是家里大人和孩子一起阅读的好书，甚至可以成为全民科学素养培养的必读科普书。翻开这本书，你会发现，它具有以下特质： 1．趣味性——图茂文疏，引人入胜。从专业角度看，几乎所有图片制作都非常精良简洁。很多照片非常珍贵。 2．权威性——写作专业，深入浅出。寥寥几笔，科学内容极其精辟，解读非常准确，编排简洁。 3．全面性——裁剪适当，新旧相宜。不仅列出主要历史事件、重要人物，还包括了特别新的科学结果。除此之外，本书文字和图像的编排具备非常好的启发性，同时阅读界面非常友好。语言简洁，内容易懂；多层连接，标注合理，内容易查。这显然能培养儿童甚至大学生的科学表达能力。读过本书的小朋友一定会感到：幸亏读了，否则太遗憾了。如果有人拿走这本书，你可能会舍不得，因为它值得收藏，让你爱不释手。