简明中国科技史 第四讲 中国古代天文学发展(考研讲义)(3)

本站小编 免费考研网/2016-01-04


2、三国两晋南北朝时期的宇宙论
关于宇宙结构理论争论十分热烈,但就实质而言,没有超出汉代言天三家的基本内容。
三国王蕃:著《浑天象说》据浑天说解释并推算二至二分昼夜长短和太阳高度。
晋虞喜:发展了宣夜说宇宙无限的思想,提出“安天论”
晋葛洪:驳斥安天论,认为日月星辰如果不附缀在天球上,天就没有用,也就无所谓天(类似亚里士多德目的论思想,但亚里士多德的目的论只针对地上物体,认为天界是完美的)。推崇浑天说,认为天象和张衡的浑象完全符合。
南北朝:“浑盖合一说”
3、关于宇宙无限、宇宙演化和地动的思想
除战国时期与宣夜说之外
1)张衡《灵宪》“宇之表无极,宙之端无穷”明确表达了宇宙在时间空间上都是无穷无尽的思想。
2)西汉《淮南子》宇宙演化思想:天地日月星辰都是从元气派生出来的,它们都有一个发生发展的历史,是元气在它发展的不同阶段上的产物。
3)西汉时期还指出地球有自转运动,可以依靠观测天象证明。

D丰富详实的天象记录
秦汉时期,天象观测和记录的两个特点:
1)天象记录趋于齐备(汉代有世界公认的最早明确的太阳黑子记录,世界上最早的超新星记录)
2)天象记录趋于详尽精细(日食、彗星、极光)

E人物:Q张衡的贡献
东汉伟大的科学家(两度担任掌管天文的太史令),著名的文学家(《二京赋》),东汉六大画家之一。
天文:
1)改进浑仪,发明水运浑象,所著《浑天仪图注》是浑天说代表作;
2)另一部天文学著作《灵宪》总结了当时的天文知识,提出许多独创见解,如宇宙无限思想及对宇宙演化元气学说的发展;还对日月食成因做了初步解释,测得日月视直径;
3)对月亮的运动做了精到的研究,主张在推算月亮行度的时候才用“九道术”,是把月亮运动不均匀性现象引进历法的先声;
4)在《灵宪》提出关于五星运动的重要理论,定性排出远近距离,用“今天则迟远天则速”解释五星运动或快或慢的现象。
5)勤勉的恒星观测者,测得恒星2500颗。
地震:
首创世界上第一架地震仪“候风地动仪”—以精铜制成,圆径八尺,合盖隆起,形似酒尊;里面结构精巧,主要有立于中央部位的“都柱”(一种倒立型的振摆)和它周围的“八道”(八组机械装置),外面相应地设置八条口含小铜丸的龙,每个龙头下各有一只张口向上的蟾蜍;一旦发生比较强烈的地震,“都柱”因震波的冲击失去平衡,震波从哪一个方向来,“八道”中哪一个方向的一道就被触动,使相应地龙口张开,小铜丸就落入下面的蟾蜍口里,观测的人就可以知道地震发生的时间和方位。
其他:
数学-给出圆周率两个数值,10的平方根
地图绘制家
机械制造家-指南车和记里鼓车

发展的高峰:
五、隋唐到元代封建社会中期
(一)历法发展的高峰
1、隋:刘火卓的皇极历—我国古代历法体系得到进一步完善的标志;
2、唐:一行制大衍历—以皇极历为基础加以发展制成,使我国古代历法体系达到完全成熟;
1)对太阳运动不均匀性做了比较正确的描述;
2)第一次具体明确地考虑到视差对交食的影响,创立了一套计算视差影响的经验公式,对不同地区和不同季节的因素进行推算,称作“九服食差”;
3)使用了经过重新测定的二十八宿距度值;
4)对五星运动研究有所创新;
5)创立了不等距的二次内插法。
3、宋:1)某些推算方法的加详;2)一系列天文常数精度的提高(历法发展达到高峰的标志之一)
4、元:郭守敬、王洵制授时历—把我国历法推向新的高峰
1)通过实测,采用新的分段方法描述月亮运动;
2)使用三次内插法和弧矢割圆术。

(二)恒星位置测量和天文仪器制作
1、恒星位置测量
1)隋唐:①王希明《步天歌》把全天分为三土亘二十八宿,对普及恒星知识起了很大作用;
         ②敦煌绢质星图:留存于世星数最多最古老的星图
2)宋:①北宋进行七次大规模的恒星位置观测工作
       ②苏颂《新仪象法要》和苏颂星图、苏州石刻图(以实测的定量结果为依据,恒星位置绘制较为准确,比敦煌星图具有更高的科学性,是我国古代星图制作的代表作)
3)元:郭守敬等又进行一次大规模测量工作
2、天文仪器的制作和改进
概述:
隋唐:浑仪和浑象得到改进
宋元:漏壶、圭表、浑仪、浑象发展到高峰
漏壶:
宋•燕肃漏壶:首次采用漫流系统,保持漏壶有恒定的水位,基本上消除了漏壶水位变化对流量的影响,提高了计时的准确性,是一项重大革新。
圭表:
元•郭守敬的四丈高表和景符测影法:四丈高表顶端有一根铜质横梁,景符是安在一个小框架上可以转动的薄铜片,中间开有小孔;利用孔成像原理,可以克服表端的影子因日光散射而模糊不清的缺点。
浑仪:
1)唐•李淳风著《法象志》,造新型浑天铜仪,具备了量度不同坐标系统的环圈;在黄道环打小孔,解决黄白交点移动快带来的问题。
2)唐•一行和梁令赞进一步改进,赤道环和黄道环上每隔一度打一个洞眼,黄道环可以沿赤道环移动,白道环可以沿黄道环移动。
3)北宋的变化趋势:减少不必要的环圈;改变环圈安装位置扩大视野。
   宋•沈括取消白道环
4)元•郭守敬取消黄道环,制简仪:由五个环组成,分为赤道和地平装置,两装置各自独立;除北天极附近天区外,绝大部分天区一览无余且运转灵便;两装置分别设有窥衡,其两端圆孔置有十字线,可以增加校准精度。是浑仪发展史上的一次革命。
浑象:
1)唐•一行和梁令赞在张衡水运浑象的基础上制造了“水运浑天”:除自动的浑象外,还有自动报时器,是天文钟雏形。

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