中國古代天象研究

1、中國古代天體研究主講人：季飛 我國最早的天象觀察，可以追溯到好幾千年以前。無論是對太陽、月亮、行星、彗星、新星、恒星，以及日食和月食、太陽黑子、流星雨等罕見天象，舉世公認(rèn)，我國有世界上最早最完整的天象記載。我國是歐洲文藝復(fù)興以前天文現(xiàn)象最精確的觀測者和記錄的最好保存者。牛牛 當(dāng)日食發(fā)生時(shí)的奇特景象，是一件驚天動(dòng)地的大事，為中國先民們重點(diǎn)觀測的天象。 早在3000多年前，殷墟甲骨文中就有關(guān)于日食記載。詩歌的形式記載著發(fā)生的日食：“十月之交，朔日辛卯，日有食之?！睆奈覈呵飼r(shí)期到清代同治十一年，有記載的日食共985次。 日食的發(fā)生具有一定的周期性。我國是世界上較早發(fā)現(xiàn)日食周期的國家之一。西漢末年，

2、劉歆總結(jié)出一種周期，認(rèn)為135個(gè)月中要發(fā)生23次日食。大約從公元三世紀(jì)起我國就能預(yù)報(bào)日食初虧和復(fù)圓的方向，到了唐代對于日食的預(yù)報(bào)已經(jīng)比較準(zhǔn)確了。1、日食、日食中國對彗星的觀測和研究已有4000多年的歷史，擁有世界上最早、最完整的彗星記錄。 春秋上記錄了公元前613年：“秋七月，有星孛入于北斗?！保徽J(rèn)為是世界上最早的哈雷彗星記錄。從那時(shí)起，哈雷彗星基本每次回歸，我國都有記錄。 早在2000多年前的先秦時(shí)期，對各種形態(tài)的彗星進(jìn)行觀測，畫出了三尾彗、四尾彗，關(guān)于彗尾的成因，晉書天文志記載：“彗體無光，傅日而為光，故夕見則東指，晨見則西指。在日南北，皆隨日光而指。頓挫其芒，或長 或短”而歐洲直到十六

3、世紀(jì) 以前一直誤認(rèn)為彗星是大氣中的 一種燃燒現(xiàn)象。 宋史宋史仁宗本紀(jì)上寫著：司天監(jiān)言：自至和元年五月，客星晨出東方，守天關(guān)，至是沒。 意思是人們看到這顆超新星爆發(fā)於1054年7月4日，最亮?xí)r有 23 天在白天就可見，直到 1056 年 4 月 5 日，肉眼才無法看到它。 根據(jù)這些記錄，畫出來的光度變化曲線，和近代天文學(xué)中所得的超新星光度變化曲線相當(dāng)一致。開封，中國人做出了全世界第一次，對超新星爆炸最完整的觀測記錄。 這顆超新星距近，所以非常的明亮，連續(xù)二十幾天白天都可以看得到。宋朝的天官仔細(xì)的記錄了它出現(xiàn)的時(shí)間、位置，以及兩年中間亮度的變化。完整觀 測就成為當(dāng)今世界上對超新星爆炸最完 整而可靠

4、的古代記錄。3、超新星公元前約140年成書的淮南子中說：“日中有踆烏?！惫?65年的一次記載中說：“日中有王字?！睉?zhàn)國時(shí)期的一次記錄描述為“日中有立人之像”。 歐洲關(guān)于太陽黑子紀(jì)事的最早時(shí)間是公元807年8月，當(dāng)時(shí)還被誤認(rèn)為是水星凌日的現(xiàn)象，直到意大利天文學(xué)家伽利略1660年發(fā)明天文望遠(yuǎn)鏡后，才確認(rèn)黑子是確實(shí)存在的。從公元前28年到明代末年的1600多年當(dāng)中，我國共有100多次翔實(shí)可靠的太陽黑子記錄，這些記錄不僅有確切日期，而且對黑子的形狀、大小、位置乃至分裂、變化等，也都有很詳細(xì)和認(rèn)真的描述。古書竹書紀(jì)年中就有關(guān)于流星的記錄：“夏帝癸十五年，夜中星隕如雨?！弊髠饔涊d，魯莊公七年“夏四月辛

5、卯夜，恒星不見，夜中星隕如雨”，是世界上最早的天琴座流星雨記錄。我國古代的流星雨記錄達(dá)180次之多。中國人不僅記錄流星，而且能準(zhǔn)確地指出隕石的來歷：“星墜至地，則石也?！倍跉W洲，公元1768年曾發(fā)現(xiàn)3塊隕石，對此巴黎科學(xué)院推舉拉瓦錫做研究，他得出的結(jié)論卻是：“石在地面，沒入土中，電擊雷鳴，破土而出，非自天降?！币恢钡焦?803年歐洲人才知道隕石的由來。1、圭表公元前7世紀(jì)人們發(fā)現(xiàn)影子的變化有一定的規(guī)律。于是便在平地上直立一根竿子或石柱來觀察影子的變化，這根立竿或立柱就叫做“表”；用一把尺子測量表影的長度和方向，則可知道時(shí)辰。后來，發(fā)現(xiàn)正午時(shí)的表影總是投向正北方向，就把石板制成的尺子平鋪在地

6、面上，與立表垂直，尺子的一頭連著表基，另一頭則伸向正北方向，這把用石板制成的尺子叫“圭”。正午時(shí)表影投在石板上，古人就能直接讀出表影的長度值。原理：假設(shè)地理緯度為，指時(shí)針的高度為H，要刻劃的時(shí)間與正午的差值為T；時(shí)間線與指時(shí)針的夾角為A，距離為D，則各形日晷的計(jì)算式如下：（1）地平式日晷：（2）赤道式日晷：等分圓盤，每小時(shí)相當(dāng)與十五度，正午線垂直朝下。2、渾儀古人認(rèn)為天是圓的，形狀像蛋殼，出現(xiàn)在天上的星星是鑲嵌在蛋殼上的彈丸，地球則是蛋黃，人們在這個(gè)蛋黃上測量日月星辰的位置。因此，把這種觀測天體位置的儀器叫做“渾儀”。渾儀用來測量天體坐標(biāo)和兩天體間角距離的主要儀器。渾儀的關(guān)鍵部位是窺管，這是一

7、根中空的管子，人眼在管的一端，通過空管看見天上一個(gè)小的部分，將窺管放置于不同方向就能看到天上不同的區(qū)域。用來支撐這個(gè)窺管，使它能指向天上任何一個(gè)方位的是四游儀。3渾象西漢耿壽昌創(chuàng)制。渾象的基本構(gòu)成是一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的中空圓球，上面按觀測到的實(shí)際天象布列星辰。轉(zhuǎn)動(dòng)圓球，即可演示天體的運(yùn)動(dòng)，其作用相當(dāng)于近代的天球儀，堪稱天球儀的始祖。4、簡儀主要裝置是由兩個(gè)互相垂直的大圓環(huán)組成，其中的一個(gè)環(huán)面平行于地球赤道面，叫做“赤道環(huán)”；另一個(gè)是直立在赤道環(huán)中心的雙環(huán)，能繞一根金屬軸轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做“赤經(jīng)雙環(huán)”。雙環(huán)中間夾著一根裝有十字絲裝置的窺管，相當(dāng)于單鏡筒望遠(yuǎn)鏡，能繞赤經(jīng)雙環(huán)的中心轉(zhuǎn)動(dòng)。要比歐洲人使用赤道裝置早500年左右。請欣賞中國古代天文科技成果“天體儀” 張衡是東漢中期渾天說的代表人物之一；他指出月球本身并不發(fā)光，月光其實(shí)是日光的反射；他還正確地解釋了月食的成因，并且認(rèn)識到宇宙的無限性和行星運(yùn)動(dòng)的快慢與距離地球遠(yuǎn)