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1、第二部分 天文学史 第一节 天文学的起源第一节 天文学的起源 第二节 世界天文学史第二节 世界天文学史 第三节 中国天文学史第三节 中国天文学史 SWU 2012 第一节 天文学的起源 1 生产生活的需要 日月年编历和记载 2 政治统治的需要 “保章氏，掌天星，以志星辰、日月之变动，以观天下之 迁，辨其吉凶。以星土辨九州之地所封，封域皆有分 星，以观妖祥”周礼 3 自身求知欲的需要 SWU 2012 第二节 世界天文学史 一古代天文学 二近代天文学的发展 三现代天文学的发展 SWU 2012 一古代天文学 1 古埃及 天狼星偕日升起天狼星年-尼罗河泛滥 公元前27世纪 360天 30世纪 36
2、5 13世纪 365.25，4年1闰（现代阳历的前身） 金字塔的方位确定 SWU 2012 2 巴比伦和亚述 公元前17世纪 阴历 公元前13世纪 黄道12宫 公元前650年 7天神轮流值日现代星期制度 SWU 2012 3 古印度 公元前10世纪 恒星月27天（27.32），朔望月29.5（29.53） 季节划分（三季，六季） 黄道天区划分成27月站（恒星月周期）28宿 宇宙观： 大地中央是须弥山，日月星辰绕山旋转 4 古希腊 “ 言必称希腊” 希腊政治： 希腊奴隶制 城邦民主制 希腊气质： 重脑力，轻体力；重理论，轻实践 热爱生活，天性乐观，崇尚真理 1） 宇宙理论和天体运动理论 泰勒斯（
3、公元前6世纪公元前5世纪） ：主要 贡献是把巴比伦和埃及的天文学知识介绍到希腊。球形天 空，星辰随同天空绕北极星旋转 德谟克力特（公元前460-公元前362） 万物由原子组成，天体由原子涡动形成，月光为 反射光，银 河是由众多恒星聚集而成 毕达哥拉斯学派（公元前560公元前480） 宇宙是由数支配的和谐统一体，天体为球形，运动轨 道是圆形。 SWU 2012 柏拉图（427B.C.347B.C.） 同心球宇宙结构模型。地月日水金火木 土，欧多克斯的水晶球 亚里斯多德（384B.C322 B.C）地心说系统化 延续近2000年 阿利斯塔克（310B.C230B.C.）首次提出完整日心地动学说 阿
4、波罗纽斯（ 262B.C190B.C.）本轮与均轮 托勒密（85-165）撰写天文学大成之后被称为经典 SWU 2012 2）天文测量 阿利斯塔克: 日地距离与月地距离的关系 埃拉特色尼（276BC-195BC) : 测地球周长，黄赤夹角 伊巴谷(前2世纪初-127BC) ： 月地距离与地球半径（59-67.3） 回归年长度（365.25-364.33） 太阳周年视运动的不均匀性 岁差现象 编制星表，标注星等 从公元476年东罗马帝国灭亡，到15世纪中叶文艺复兴开始约中世纪政 教合一，科学是宗教的婢女。15世纪过后，资本主义的兴起，航海事业的发 展为天文学提出了更高的要求，从哥白尼到牛顿是近代
5、天文学的发展时期， 欧洲学者们把天文学从单纯描述天体的几何关系，推进到研究天体之间的相 互作用的新阶段。 二 近代天文学的发展 1 从日心体系到牛顿力学 （1）哥白尼日心体系的建立（1）哥白尼日心体系的建立 哥白尼天体运行论彻底否定了托勒密的天文体系。 （2）伽利略与他的望远镜（2）伽利略与他的望远镜 伽利略1609年最先用自制望远镜观测天体 （3）开普勒和牛顿的运动定律（3）开普勒和牛顿的运动定律 开创天体力学 “哥白尼在这一时期的开端给神学写了绝命书； 牛顿却以神的第一次推动结束了这个时期” 机械唯物主义 否定自然界的发展和质变发展和质变 “这不是靠纯粹的自然原因 所能解释的；我不得不把它
6、归 之于一个有自由意志的主宰的 意图和设计”。 牛顿就以机械唯物主义机械唯物主义为中介，自然科学和宗教神学之 间搭起一座桥梁，由唯物主义跌进了唯心主义的深渊。 SWU 2012 2 近代天文学的继续发展 （1）太阳系起源与演化假说 康德(1755) 拉普拉斯(1796)星云假说 （朱熹-元气本原论-朱子语录早近600年） 康德31岁时匿名发表了宇宙发展史 概论，否定了宇宙起源的神创论，否定 牛顿的第一推动力，提出了宇宙起源的 “星云假说”，提出了自然界是不断发展的 观点，从而在为为僵化的机械唯物主义自然 观上打开了第一个缺口。 有两种东西，我对它们的思考 越是深沉和持久，他们在我心 灵中唤起的
7、惊奇和敬畏就会越 来越历久弥新，一是我们头上 浩瀚的星空，另一个就是我们 心中的道德律。 康德 SWU 2012 （2）天体力学（拉普拉斯1799-1825）“显而易见” 与拿破仑 （3）天王星和海王星的发现 赫歇尔1781，亚当斯等1846 （4）银河系观念的证实（赫歇尔1785） （5） 天体测量学的成就 1）恒星自行的发现 英 哈雷（1717） 2）光行差和章动的发现 英 布拉得雷（1728） 3）恒星视差 俄 斯特鲁维（1836）织女星 德 贝赛尔（1838）天鹅座61 英 亨德森 （1839）人马座a 近代天文学发展特点 早期以“破”为主： 理论突破，观测技术突破 晚期以“立”为主：
8、 天体测量学，天体力学确立 三 现代天文学的发展 1 天体物理学的诞生 分光，测光，照相术 2 恒星研究的新进展 （赫罗图）恒星结构与演化 3 河外星系的确证和现代宇宙学的诞生 柯蒂斯，沙普里，哈勃 SWU 2012 4 现代天体测量学的发展 （1） 测量仪器：激光测量，原子钟系统，卫星测量（GPS) （2）地球自传不均匀性 5 现代天体力学的发展 （1） 人造卫星摄动理论 （2） 相对论天体力学 6 射电天文学的诞生和发展 央斯基（1931），赖尔（综合孔径） SWU 2012 7 空间天文学的兴起和发展 （1） 空间全天候全波段观测 （2） 宇宙演化学研究 大爆炸理论外星体的谱线红移 3K
9、微波背景辐射的发现 SWU 2012 第三节 中国天文学史第三节 中国天文学史 在人类了解自然和控制自然方 面，中国人是有过贡献的，而且贡 献是伟大的。 中国天文学有一个基本特点，它具 有官方性质，同朝廷有密切关系， 传说中曾有帝尧对“天文官”羲和的 任命，羲氏、和氏两家兄弟虔诚地 按照尊严的天，来计算并描绘出日、 月和星辰郑重地定出季节，使人民 遵守 李约瑟中国科学技术史 SWU 2012 一 中国天文学的发展 二 中国天文学的成果 SWU 2012 一 中国天文学的发展一 中国天文学的发展 1. 萌芽 2. 体系形成 3. 繁荣发展 4. 从鼎盛到滞后 5. 中西方天文融合 6. 近现代发
10、展 “观乎天文，以察时变。”“观乎天文，以察时变。” 易彖贲易彖贲 SWU 2012 1 萌芽（公元前5000西周） （1）帝尧时代 专职天文官阴阳历昏中星斗柄指向 （2）商朝甲骨卜辞：日月食，新星记录 （3）西周28宿，圭表，漏壶计时 “三代以上，人人皆知天文” 七月流火，农夫之辞也 三星在户，妇人之语也 月离于毕，戍卒之作也 龙尾伏辰，儿童之谣也 SWU 2012 2 体系形成（春秋秦汉） （1）天文专著和史书天文志的系统总结）天文专著和史书天文志的系统总结 战国 甘德（楚）、石申（魏） 甘石星经 西汉 司马迁史记 天官书和史记 历书 东汉 班固汉书 五行志 （2）历法内容定型）历法内容定
11、型 邓平 落下闳 太初历（推算日月食及五星位置） （3）仪器型制确定）仪器型制确定 灵台：圭表，浑仪和浑象 （4）* 星占学趋向与于系统和规范星占学趋向与于系统和规范 史记天官书，京房京氏易传 * 方士术数： 天文、历谱、五行 蓍 方士术数： 天文、历谱、五行 蓍sh 龟、杂占、形法龟、杂占、形法 天文者天文者，序二十八序二十八宿，步五星日月以纪吉凶之 象，圣王所以参政也。 历谱者历谱者，序四时之位，正分至之节，会日月五 星之辰，以考寒暑杀生之实。故圣王必正历数，以 定三统服色之制，又以探知五星日月之会，凶厄之 患，吉隆之喜，其术皆出焉。 此圣人知天命之术知天命之术也，非天下至材，其孰与焉！
12、汉书艺文志 3 繁荣时期 （三国五代） （1）历法编算 东晋虞喜 岁差 南北朝 何承天 定朔代平朔（元嘉历） 祖冲之 岁差引入（大明历） 张子信 太阳周年视运动的不均匀性 隋朝 刘焯 定气代平气（皇极历） （2）仪器制造）仪器制造 三国 陈卓 星官星图 唐 李淳风 浑天仪 （3）大地测量）大地测量 唐 僧一行和南宫说（大衍历） 否定否定 “日影千里差一寸日影千里差一寸” “大衍写九执大衍写九执”公案公案 （4）唐代星占）唐代星占* 李淳风 乙巳占卜 瞿昙悉达开元占经 王希明步天歌 SWU 2012 宋代记录两次超新星爆发宋代记录两次超新星爆发 北宋苏颂：制造了集浑仪、 浑象和 自动守时报时的水
13、运仪象台水运仪象台 元代郭守敬： 元大都天文台 玲珑仪、 简仪、浑天象等都是当时最先进的天 文仪器（授时历）观测精度达10 明朝压制科技文化，严格实行 “历禁” 4 由鼎盛到滞后（宋初明末） 5 中西天文学交融（明末清） （1）中西天文学交流历史）中西天文学交流历史 唐 瞿昙悉达 编译 九执历 360圆周；60进制；正弦函数 唐末五代 符天历 七曜纪日 伊斯兰教 明初 回回钦天监（大统历日食推算不准） 宗教与民族融合需要 释义释义 （1）三千大千世界的简称。古印度传说中的一个极大范围的世界。以须弥山为中 心，同一日月所照的东、西、南、北四个洲（东胜神州、西牛贺洲、南赡部洲、北 俱卢洲）为一“小
14、世界”，合一千小世界为一“小千世界” ，合一千 小千世界为一“中 千世界”，合一千中千世界为一“大千世界”。因大千世界中有小中大三种“千世界” ，故名“三千大千世界”。 又一说：四大部洲之上，加须弥山半腰的四天王天，及须弥山顶的忉利天，并空间 中的夜摩天、兜率天、化乐天、他化自在天等六天为欲界。再加上层的大梵天、梵 众天、梵辅天等，色界初禅天为一世界，千个世界为小千世界。又一小千世界，具 千日、千月、千须弥山、千四大部洲、千四天王天、千忉利天、千夜摩天、千兜率 天、千化乐天、千他化自在天、千梵天等。又千个小千世界为中千世界，具百万日 月、百万须弥山、百万四天下、百万六欲天、百万初禅天及千个二禅
15、天。又千个中 千世界为大千世界，具十亿日月、十亿须弥山、十亿四天下、十亿六欲天、十亿初 禅天、百万二禅天及千个三禅天、千个四禅天。所谓三千世界，乃小千、中千、大 千之所指三数目的千世界。又云大千，即指三千之中的大为目标。故云“三千大千 世界”，简称“大千世界”。 （2）佛教沿用古印度传说，以大千世界为释迦牟尼所教化的范围。 （3）泛指广阔无边的世界。 西方： 1517-宗改耶稣会护教教育和海外传教 传教方略：儒化蓄发留须；走上层路线；“挟学术以传教” 具体实施：介绍宣传；开门授徒；入主历局获具体实施：介绍宣传；开门授徒；入主历局获“绿卡绿卡” 东方： 白莲教之乱与仇教思想，中西天文观念的差异-东西局的斗争 “用夷变夏”：患人之不华，华之为夷，不患历之不修，修之无人 历法预测频频出错，万历解天文之禁，“庙堂议兴历学”， （2）明末西学东渐）明末西学东渐 （3）中国天文学观念的转变）中国天文学观念的转变 早期：“天机不可泄露” ： 明末 历禁与抗禁 晚期：阮元畴人传重历算不重天文 强调 构筑宇宙图景，而非揣测天意 “哥白尼求其故，则知地球五星也饶日哥白尼求其故，则知地球五星也饶日”，“刻白 尔求其故，则知五星与月之道皆为椭圆 刻白 尔求其故，则知五星与月之道皆为椭圆”，“奈端求 其故，则以为皆重学之理也 奈端求 其故，则以为皆重学之理也” 谈天 明 利玛窦
