天文学的作用
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇天文学的作用范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
天文学的作用范文第1篇
新学期，新气象。在新的一学期里，我们都有新的计划和奋斗的目标。下面我想谈一谈在新学期里，我在语文、数学、英语三方面的学习计划。
在语文方面，我会做到课前预习，认识本课生字生词，查找与课文相关的资料，并认真作批注。课文中不懂的词会提前查字典。课后，我也会及时温习课文，做到“温故而知新”。除此之外，我还会在课余时间阅读大量的书籍，开阔我的知识面。同时，也会做一些语文常识方面的习题。这样才能更好的“查漏补缺”。
在数学方面，我打算每天做20道口算题，以此来提高自己的计算正确率和速度。考试前会很好的复习，绝不做“临时抱佛脚”之类的事情。当然，我还想建立一个“错题集”，当我卷子、练习册上有错题时，就及时的记到“错题集”里，等到期末时，就可以拿出来复习了。
在英语方面，我会每天都听、读英语磁带至少半小时，并每天都背英语单词和课文。必要的时候，我也会阅读一些英文书籍，以此来提高我的英语阅读能力。或者写一些小文章，来提高我的习作能力。当然，我也会尽量做到在英语课上用英语与同学老师交流，课下积极与同学们对话，以此提高自己的英语口语。
以上就是我的新学期计划，希望我的计划能给我带来坚持不懈的动力和认真对待学习的端正态度。
天文学的作用范文第2篇
今天，来自世界各地的2000多名天文学家欢聚北京，参加国际天文学联合会第28届大会开幕式。这是1935年加入国际天文学联合会以来，中国首次承办联合会大会。这次大会是国际天文学界的一件盛事。我谨代表主席和中国政府、中国人民，对本届大会的召开表示热烈的祝贺，向出会的各位来宾表示崇高的敬意和诚挚的欢迎！
天文学是人类认识宇宙的科学，是推动自然科学发展和高新技术发展、促进人类社会进步的最重要、最活跃的前沿学科之一，对其他门类的自然科学和技术进步有着巨大推动作用。浩瀚无垠的宇宙空间，让生活在地球上的人类充满好奇、为之神往；博大精深的天文科学，以其独特魅力吸引着世世代代有识之士为之孜孜钻研、不懈探寻。天文学作为一门研究天体和其他宇宙物质的位置、分布、运动、形态、结构、化学组成、物理性质及其起源和演化的学科，在人类认识世界、改造世界的活动中始终占有重要位置。我们看到，天文观测的每一次重大发现，都不断深化着人类对宇宙奥秘的认识；天文科学的每一项重大成就，都极大丰富了人类知识宝库；天文学与其他学科交叉融合实现的每一次重大突破，都对基础科学乃至人类文明进步带来现实的和长远的深刻影响。
中国作为世界文明古国之一，对于天文学的发展作出了重要贡献。我们的祖先很早就在日出而作、日落而息的劳作中，开始观察和探究宇宙的奥秘。早在2300多年前，中国伟大的诗人屈原就发出了“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？”的著名“天问”。公元前十三世纪甚至更早，中华民族的先人就建立了天文台，中国至今仍保存着世界上历时最长、最完整的天象记录。90多年前，中国现代天文学开始起步，1922年中国天文学会成立，1928年中国第一个现代天文研究所诞生，1934年中国紫金山天文台建成。以来、特别是改革开放以来，中国科学院建成了完整的现代化天文台站运行体系，继建成世界上光谱获取率最高的大视场光谱巡天望远镜之后，目前正在建设五百米口径射电望远镜，并在空间天文和南极天文等重要前沿研究领域取得重要进展。
天文学的发展，是全人类认识宇宙的智慧结晶。天文学的发展历程，给予我们不少宝贵而深刻的启示。
第一，科学技术发展是人类认识世界、改造世界的强大动力。科学技术是经济社会发展中最活跃、最具革命性的因素。人类文明每一次重大进步都与科学技术的革命性突破密切相关。现代科学技术的发展正日益深刻地改变着人类的生产方式、生活方式和生存方式，成为经济社会发展的主要驱动力。实现经济社会可持续发展和人的全面发展，最根本的是要依靠科技的持续进步和创新。
第二，科学技术发展需要不懈探索和长期积累。人类对宇宙奥秘的探求同对其他领域发展规律的探索一样，是永无止境的。科学技术作为人类认识世界、改造世界的智慧结晶，是科学家们不懈探索、长期积累的创造性成果。只有心无旁骛地潜心研究，永不停息探索脚步，在巨人的肩膀上持续不懈前进，才能不断攀登世界科学高峰，推动人类进步。
第三，科学技术发展需要持续重视和加强基础研究。天文学是一门观测科学，包括天文学在内的重要基础研究，要求我们尊重科研活动的内在规律和长远价值，以战略眼光对此进行超前部署，加大投资力度和保障力度，为科学家们的前沿探求提供长期稳定的支持，使他们不断有所发现、有所发明、有所创造、有所前进，取得更多对人类有重大贡献的科学成果。
第四，科学技术发展需要打牢坚实的群众基础。科学技术是一项既造福社会又依赖社会的事业，科学技术发展需要广泛的公众理解和积极的社会参与。应该把科学普及放在与科技创新同等重要的位置，充分发挥教育在科学普及中的重要作用，在全社会、全人类进一步形成讲科学、爱科学、学科学、用科学的浓厚氛围和良好风尚，不断提高民众科学文化素质，不断激发人们创新创造的无穷动力和蓬勃活力。
第五，科学技术发展需要开展广泛务实的国际合作。科学无国界。广袤的宇宙空间，是人类的共同家园；不懈探索浩瀚宇宙，是人类的共同追求；蓬勃发展的天文科学，是人类的共同财富。当今时代，科学技术问题越来越具有全球性，除了天文学等基础研究领域的国际交流合作以外，解决人类共同面临的能源资源、生态环境、气候变化、自然灾害、粮食安全、人口健康等重大问题，也都需要开展多种形式的国际和地区科技交流合作，以共同推进人类科技创新、文明进步和可持续发展，造福于全人类。
当今世界是开放的世界，各国相互依存程度日益加深。改革开放30多年来，中国不但打开国门搞建设，也打开国门开展科技交流合作。特别是进入21世纪以来，世界自然科学界和工程科学界相继在中国召开了包括国际数学家大会、世界工程师大会等在内的一系列重要国际学术交流盛会。这极大开阔了中国科技界的国际视野，加深了国际科技界对中国的了解和认识，促进了中国和国际科技界的相互交流、借鉴与合作，也为中国科技界对世界科技发展作出贡献创造了有利条件。
我相信，国际天文学联合会第28届大会在中国的召开，必将对增进中国天文学家与各国天文学家的友谊、促进中国与国际天文学界的交流合作、推动中国天文学及相关学科发展产生积极影响；同时必将激励包括中国在内的世界各国充满好奇和求知欲望的年轻人，把他们关注的目光投向灿烂星空，激发他们投身天文观察和天文学研究的浓厚兴趣，投身当今世界科学技术的创新实践。
最后，我衷心祝愿本届大会取得圆满成功，衷心祝愿各国天文学家携手探索浩瀚宇宙、共创人类美好未来！
天文学的作用范文第3篇
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着《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,着作有《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着名科学家沈括的《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着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。近校得《步天歌》颇不错,其说虽浅而词甚俚,然亦初学之阶梯也。”[ ]可见,当时朱熹正与蔡元定一起研究重要的天文学经典着作《星经》和以诗歌形式写成的通俗天文学着作《步天歌》,并就如何确定天空中恒星的位置问题进行讨论,其中涉及三垣二十八宿星象体系。
同年,朱熹在《答蔡伯静》中写道:“天经之说,今日所论乃中其病,然亦未尽。彼论之失,正坐以天形为可低昂反复耳。不知天形一定,其间随人所望固有少不同处,而其南北高下自有定位,政使人能入于弹圆之下以望之,南极虽高,而北极之在北方,只有更高于南极,决不至反入地下而移过南方也。但入弹圆下者自不看见耳。盖图虽古所创,然终不似天体,孰若一大圆象,钻穴为星,而虚其当隐之规,以为瓮口,乃设短轴于北极之外,以缀而运之,又设短轴于南极之北,以承瓮口,遂自瓮口设四柱,小梯以入其中,而于梯末架空北入,以为地平,使可仰窥而不失浑体耶?”[ ]在这里,朱熹设想了一种可进入其中观看天象的庞大的浑天仪。
淳熙十四年(1187年,朱熹57岁),朱熹在《答廖子晦》中写道:“日之南北虽不同,然皆随黄道而行耳。月道虽不同,然亦常随黄道而出其旁耳。其合朔时,日月同在一度;其望日,则日月极远而相对;其上下弦,则日月近一而远三。如日在午,则月或在卯,或在酉之类是也。故合朔之时,日月之东西虽同在一度,而月道之南北或差远,于日则不蚀。或南北虽亦相近,而日在内,月在外,则不蚀。此正如一人秉烛,一人执扇,相交而过。一人自内观之,其两人相去差远,则虽扇在内,烛在外,而扇不能掩烛。或秉烛者在内,而执扇在外,则虽近而扇亦不能掩烛。以此推之,大略可见。”[ ]在这里,朱熹对月亮盈亏变化的原因作了探讨。
淳熙十六年(1189年,朱熹59岁),朱熹在《答蔡季通》中写道:“极星出地之度,赵君云福州只廿四度,不知何故自福州至此已差四度,而自此至岳台,却只差八度也。子半之说尤可疑,岂非天旋地转,闽浙却是天地之中也耶?”[ ]在这里,朱熹试图通过比较各地北极星的高度及其与地中岳台的关系,以证明大地的运动。
朱熹在一生中最后的十年里,在天文学研究上下了较多的功夫,并取得了重要的科学成就。南宋黎靖德所编《朱子语类》卷一“理气上?太极天地上”和卷二“理气下?天地下”编入大量朱熹有关天文学的言论,其中大都是这一时期朱熹门人所记录的。例如:《朱子语类》卷二朱熹门人陈淳“庚戌(1190年,朱熹60岁)、己未(1199年,朱熹69岁)所闻”:“天日月星皆是左旋,只有迟速。天行较急,一日一夜绕地一周三百六十五度四分度之一,而又进过一度。日行稍迟,一日一夜绕地恰一周,而於天为退一度。至一年,方与天相值在恰好处,是谓一年一周天。月行又迟,一日一夜绕地不能匝,而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半强,恰与天相值在恰好处,是谓一月一周天。月只是受日光。月质常圆,不曾缺,如圆球,只有一面受日光。望日日在酉,月在卯,正相对,受光为盛。天积气,上面劲,只中间空,为日月来往。地在天中,不甚大,四边空。……”[ ]
《朱子语类》的其它卷中也有此类记录。例如:《朱子语类》卷二十三黄义刚“癸丑(1193年,朱熹63岁)以后所闻”:安卿问北辰。曰:“北辰是那中间无星处,这些子不动,是天之枢纽。北辰无星……。”义刚问:“极星动不动?”曰:“极星也动。只是它近那辰后,虽动而不觉。……今人以管去窥那极星,见其动来动去,只在管里面,不动出去。向来人说北极便是北辰,皆只说北极不动。至本朝人方去推得是北极只是北辰头边,而极星依旧动。又一说,那空无星处皆谓之辰……。”又曰:“天转,也非东而西,也非循环磨转,却是侧转。”义刚言:“楼上浑仪可见。”曰:“是。”……又曰:“南极在地下中处,南北极相对。天虽转,极却在中不动。”[ ]
《朱文公文集》卷七十二朱熹所着《北辰辨》(大约写成于1196年,朱熹66岁)以及卷六十五朱熹所注《尚书》之《尧典》、《舜典》(大约写成于1198年,朱熹68岁)都包含有丰富的天文学观点。《北辰辨》是朱熹专门讨论天球北极星座的论文;在所注的《尧典》中,朱熹讨论了当时天文学的岁差、置闰法等概念;在所注《舜典》中讨论了早期的浑天说、浑天仪的结构,并详细记录了当时的浑天仪结构。
这一时期朱熹所编《楚辞集注》(成书于1195年,朱熹65岁)之《天问》中也有一些注释反映了他在天文学方面的研究和造诣。
二. 天文学的成就
就朱熹研究天文学的方法而言,其最根本的研究方法是[ ]:
其一,细心观察各种天文现象。朱熹是重视亲身观察、善于观察的人。他经常运用仪器观察天文现象;并运用观察所得验证、反驳或提出各种见解。
其二,用“气”、“阴阳”等抽象概念解释天文现象。朱熹所采用的这一方法与中国古代科学家普遍采用的研究方法是一致的。
其三,运用推类获取新知。朱熹经常运用“以类而推”的方法,用已知的东西、直观的东西,对天文现象进行类推解释。
其四,阐发前人的天文学研究成果。朱熹研读过包括沈括《梦溪笔谈》在内的大量科学论着,对前人的天文学观点均予以评述,并提出自己的看法。
从现代科学的角度看,朱熹的天文学研究方法,固然有其不足之处,这主要是由于古代科学所处的阶段而导致的。在古代科学的范畴中,朱熹的天文学研究方法应当属于合理。更为重要的是,朱熹运用这些方法在天文学上取得了重要的成就。
朱熹在天文学方面的科学成就主要反映在他最后十年里有关的言论中。概括起来主要有三个方面:
第一,提出了以“气”为起点的宇宙演化学说。朱熹曾经说:“天地初间只是阴阳之气。这一个气运行,磨来磨去,磨得急了便拶许多渣滓;里面无处出,便结成个地在中央。气之清者便为天,为日月,为星辰,只在外,常周环运转。地便只在中央不动。不是在下。”[ ]这里描绘了一幅宇宙演化途径的图景。
在朱熹看来,宇宙的初始是由阴阳之气构成的气团。阴阳之气的气团作旋转运动;由于内部相互磨擦发生分化;其中“清刚者为天,重浊者为地”[ ],重浊之气聚合为“渣滓”,为地,清刚之气则在地的周围形成天和日月星辰。朱熹还明确说:“天地始初混沌未分时,想只有水火二者。水之滓脚便成地。今登高而望,群山皆为波浪之状,便是水泛如此。只不知因什么时凝了。初间极软,后来方凝得硬。……水之极浊便成地,火之极轻便成风霆雷电日星之属。”[ ]他根据直观的经验推断认为,大地是在水的作用下通过沉积而形成的,日月星辰是由火而形成的。
将宇宙的初始看作是运动的气,这一思想与近代天文学关于太阳系起源的星云说有某些相似之处。1755年,德国哲学家康德提出了太阳系起源的星云说;1796年,法国天文学家拉普拉斯也独立地提出星云说。星云说认为,太阳系内的所有天体都是由同一团原始星云形成的。然而,在他们500多年之前,朱熹就提出了类似之说;尽管尚缺乏科学依据和定量的推算,但其通过思辩而获得的结果则是超前的。
对此,英国科学史家梅森在其《自然科学史》一书中予以记述:“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他认为,在太初,宇宙只是在运动中的一团浑沌的物质。这种运动是漩涡的运动,而由于这种运动,重浊物质与清刚物质就分离开来,重浊者趋向宇宙大旋涡的中心而成为地,清刚者则居于上而成为天。……”[ ]
第二,提出了地以“气”悬空于宇宙之中的宇宙结构学说。朱熹赞同早期的浑天说,但作了重大的修改和发展。早期的浑天说认为:“天如鸡子,地如鸡中黄,孤居于天内,天大而地小。天表里有水,天地各乘气而立,载水而行”[ ]但是,当天半绕地下时,日月星辰如何从水中通过?这是困扰古代天文学家的一大难题。朱熹不赞同地载水而浮的说法,他说:“天以气而依地之形,地以形而附天之气。天包乎地,地特天中之一物尔。天以气而运乎外,故地搉在中间,隤然不动。”[ ]这就是说,地以“气”悬空在宇宙之中。
至于地如何以“气”悬空在宇宙中央,朱熹说:“天运不息,昼夜辗转,故地搉在中间。使天有一息之停,则地须陷下。惟天运转之急,故凝结得许多渣滓在中间。”[ ]又说:“地则气之渣滓,聚成形质者;但以其束于劲风旋转之中,故得以兀然浮空,甚久而不坠耳。”[ ]朱熹认为,宇宙中“气”的旋转使得地能够悬空于宇宙中央。朱熹的解释克服了以往天文学家关于宇宙结构学说的弱点,把传统的浑天说发展到了一个新水平。[ ]
关于地之外的天,朱熹说:“天之形,……亦无形质。……天体,而实非有体也。”[ ]“天无体,只二十八宿便是天体。”[ ]又说:“星不是贴天。天是阴阳之气在上面”;“天积气,上面劲,只中间空,为日月来往。地在天中,不甚大,四边空,”[ ]这显然是吸取了传统宣夜说所谓“天了无质,……日月众星,自然浮生虚空之中,其行无止,皆须气也”[ ]的思想。
第三,提出了天有九重和天体运行轨道的思想。朱熹认为,屈原《天问》的“圜则九重”就是指“九天”,指天有九重。事实上,在朱熹之前,关于“九天”的说法可见《吕氏春秋?有始览》:中央曰钧天,东方曰苍天,东北曰变天,北方曰玄天,西北曰幽天,西方曰颢天,西南曰朱天,南方曰炎天,东南曰阳天;后来的《淮南子?天文训》等也有类似的说法;直到北宋末年洪兴祖撰《楚辞补注》,其中《天文章句》对“九天”的解释是:东方皞天,东南方阳天,南方赤天,西南方朱天,西方成天,西北方幽天,北方玄天,东北方变天,中央钧天。显然,这些解释都不包括天有九重的思想。
朱熹则明确地提出天有九重的观点,并且还说“自地之外,气之旋转,益远益大,益清益刚,究阳之数,而至于九,则极清极刚,而无复有涯矣”[ ];同时,朱熹赞同张载所谓“日月五星顺天左旋”的说法。他进一步解释说:“盖天行甚健,一日一夜周三百六十五度四分度之一,又进过一度。日行速,健次于天,一日一夜周三百六十五度四分度之一,正恰好。比天进一度,则日为退一度。二日天进二度,则日为退二度。积至三百六十五日四分日之一,则天所进过之度,又恰周得本数;而日所退之度,亦恰退尽本数,遂与天会而成一年。月行迟,一日一夜三百六十五度四分度之一行不尽,比天为退了十三度有奇。进数为顺天而左,退数为逆天而右。”[ ]《朱子语类》卷二朱熹的门人在阐释所谓“天左旋,日月亦左旋”时说:“此亦易见。如以一大轮在外,一小轮载日月在内,大轮转急,小轮转慢。虽都是左转,只有急有慢,便觉日月似右转了。”朱熹赞同此说。[ ]
对此,英国着名科学史家李约瑟说:“这位哲学家曾谈到‘大轮’和‘小轮’,也就是日、月的小‘轨道’以及行星和恒星的大‘轨道’。特别有趣的是,他已经认识到,‘逆行’不过是由于天体相对速度不同而产生的一种视现象。”[ ]因此李约瑟认为,不能匆忙假定中国天文学家从未理解行星的运动轨道。
在天文学研究中,朱熹除了提出以上新见外,还对沈括有关天文学的观点做过详细的阐述。例如:沈括曾说:“月本无光,犹银丸,日耀之乃光耳。光之初生,日在其傍,故光侧,而所见才如钩;日渐远,则斜照,而光稍满。如一弹丸,以粉涂其半,侧视之,则粉处如钩;对视之,则正圆。”[ ]朱熹赞同此说,并接着说:“以此观之则知月光常满,但自人所立处视之,有偏有正,故见其光有盈有亏。”[ ]他还说:“月体常圆无阙,但常受日光为明。初三、四是日在下照,月在西边明,人在这边望,只见在弦光。十五、六则日在地下,其光由地四边而射出,月被其光而明。……月,古今人皆言有阙,惟沈存中云无阙。”[ ]
三. 对后世的影响
中国古代的天文学大致包括宇宙结构理论和历法两大主要部分,尤以历法最为突出。宇宙结构理论自汉代形成盖天说、浑天说和宣夜说之后,也经历了不断的发展,主要表现为占主导地位的浑天说不断吸取各家学说之长而逐步得到完善。
朱熹的天文学研究侧重于对宇宙结构理论的研究。他通过自己的天文观测和科学研究,以浑天说为主干,吸取了盖天说和宣夜说的某些观点,提出了较以往更加完善的宇宙结构理论,把古代的浑天说推到一个新的阶段,这应当是朱熹对于古代天文学发展的一大贡献。
但是,由于朱熹的天文学研究只是专注于宇宙的结构,对于当时在天文观测和历法方面的研究进展关注不够,在这些方面的研究稍显不足。因此,他的宇宙结构理论在某些具体的细节方面,尤其是定量方面,尚有一些不足之处,有些见解和解释是欠妥当的。
然而,他毕竟对宇宙结构等天文学问题作了纯科学意义上的研究,代表了宋代以至后来相当长一段时期中国古代天文学在宇宙结构理论研究方面的水平。而且,朱熹的宇宙结构理论在后来直至清代一直受到了不少学者的重视和引述。
朱熹之后宋末的重要学者王应麟(1223~1296年,字伯厚,号深宁居士)撰《六经天文编》六卷,记述了儒家经典中大量有关天文学方面的重要论述,《四库全书?六经天文编》“提要”说:“是编裒六经之言天文者,以易、书、诗所载为上卷,周礼、礼记、春秋所载为下卷。”该着作也记述了朱熹的许多有关天文学方面的论述。
元代之后科举考试以“四书五经”为官定教科书。其中《尚书》以蔡沈的《书集传》为主。蔡沈(1167~1230年,字仲默,号九峰)曾随其父蔡元定从学于朱熹。他的《书集传》是承朱熹之命而作,其中包含了朱熹所注《尚书》之《尧典》、《舜典》等内容,涉及不少有关天文学方面的论述。另有元代学者史伯璿(生卒不详)着《管窥外篇》;《四库全书?管窥外篇》“提要”说:该书中“于天文、历学、地理、田制言之颇详,多能有所阐发。”在论及天文学时,该书对朱熹的言论多有引述,并认为“天以极健至劲之气运乎外,而束水与地于其中”。这与朱熹的宇宙结构理论是一致的。
明初的胡广等纂修《性理大全》,其中辑录了大量朱熹有关天文学的论述。明末清初的天文学家游艺(生卒不详,字子六,号岱峰)融中西天文学于一体,撰天文学着作《天经或问》,后被收入《四库全书》,并流传于日本。该书在回答地球何以“能浮空而不坠”时说:“天虚昼夜运旋于外,地实确然不动于中……天裹着地,运旋之气升降不息,四面紧塞不容展侧,地不得不凝于中以自守也。”这里吸取了朱熹关于气的旋转支撑地球悬于空中的宇宙结构理论;在解释地震的原因时,该书又明确运用了朱熹的这一观点,说:“地本气之渣滓聚成形质者,束于元气旋转之中,故兀然浮空而不坠为极重亘中心以镇定也。”在论及日月五星的运行方向和速度时,该书说道:“日月之行,宋儒言之甚详”,并且还直接引述朱熹关于五星运行方向和速度的观点予以说明。
清代着名学者李光地(1642~1718年,字晋卿,号榕村)曾奉命主编《朱子大全》,其中“卷四十九理气一”有“总论、太极、天地、阴阳、时令”,“卷五十理气二”有“天文、天度、地理、雷电、风雨雪雹霜露”,收录了朱熹有关天文学的不少论述。李光地所着的《历象本要》引述了朱熹所谓“地在中央不动,不是在下”,“天包乎地”以及“天有九重”等,用以说明朱熹的天文学思想中包含了西方天文学有关宇宙结构的知识[ ]。他在所撰的《理气》篇说:“朱子言天,天不宜以恒星为体,当立有定之度数记之。天乃动物,仍当于天外立一太虚不动之天以测之,此说即今西历之宗动天也。其言九层之天。近人者最和暖故能生人物。远得一层,运转得较紧似一层。至第九层则紧不可言。与今西历所云九层一 一吻合。”[ ]他的《御定星历考原》六卷,也引述了朱熹有关宇宙结构的言论,并且认为,朱熹所说的“天包乎地,地特天中之一物尔”就是指“天浑圆地亦浑圆”,而与西方天文学的宇宙结构理论相一致。
李光地与被誉为清初“历算第一名家”的梅文鼎(1633~1721年,字定九,号勿庵)[ ]交往甚密,并且对当时的西方科学都持“西学中源”说。梅文鼎在所着《历学疑问》中多处引用朱熹有关宇宙结构的言论。该书认为,朱熹已经具有西方天文学所谓“动天之外有静天”、“天有重数”和“以轮载日月”的观点,并且说:“朱子以轮载日月之喻,兼可施诸黄、赤,与西说之言层次者实相通贯。”[ ]
除此之外,清代还有黄鼎(生卒不详)的《天文大成管窥辑要》八十卷,其中也包括朱熹有关天文学的不少论述。
朱熹是古代的大哲学家,代表了中国古代哲学发展的一座高峰。也许正是这个原因,他在天文学上所取得的成就一直没有能引起人们足够的注意。但是,这并不能否认他在天文学上确实做出过卓越的贡献,他的宇宙结构理论对后世产生过重大的影响。
注释:
[ ] 李约瑟:《中国科学技术史》第四卷《天学》,北京:科学出版社1975年版,第2页。
[ ] 〔宋〕黎靖德编:《朱子语类》,北京:中华书局1986年版,卷第九十四。
[ ] 《朱子语类》,卷第一百四。
[ ] 陈来:《朱子书信编年考证》,上海人民出版社1989年版。
[ ] 《答林择之》,《晦庵先生朱文公文集》(四部丛刊初编),以下简称《文集》,卷四十三。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》续集卷二。
[ ] 《答吕子约》,《文集》卷四十七。
[ ] 胡道静:《朱子对沈括科学学说的钻研与发展》,《朱熹与中国文化》,学林出版社1989年版。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》卷四十四。
[ ] 《答蔡伯静》,《文集》续集卷三。
[ ] 《答廖子晦》,《文集》卷四十五。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》续集卷二。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 《朱子语类》,卷第二十三。
[ ] 乐爱国、高令印《朱熹格物致知论的科学精神及其历史作用》,《厦门大学学报》,1997年第1期。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 梅森:《自然科学史》,上海译文出版社1980年版,第75页。
[ ] 《晋书?天文志上》。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 朱熹:《楚辞集注》,上海古籍出版社1979年版,第51页。
[ ] 杜石然等:《中国科学技术史稿》(下),科学出版社1982年版,第106页。
[ ] 朱熹:《楚辞集注》,第51页。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 《晋书?天文志上》。
[ ] 朱熹:《楚辞集注》,第51页。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 李约瑟:《中国科学技术史》第4卷,科学出版社1975年版,第547页。
[ ] 沈括:《梦溪笔谈》卷七《象数一》。
[ ] 朱熹:《楚辞集注》,第53页。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 乐爱国:《李光地的中西科技观述评》,载《李光地研究》,厦门大学出版社1993年版。
[ ] 《榕村语录》卷二十六《理气》
天文学的作用范文第4篇
张衡（公元78—139年），字平子，南阳郡（今河南南阳）人，东汉时期的科学家。据记载，张衡“通《五经》，贯六艺”，而且“常耽好《玄经》”[ ]，也就是说，张衡精通儒家的五经，通晓儒家的六艺，并对汉儒扬雄的《太玄》非常感兴趣。
扬雄的《太玄》认为，“玄”是宇宙间万事万物的总原则，他说：“夫玄也者，天道也，地道也，人道也。兼三道而天名之。”[ ]“玄者，幽摛万类而不见形者也，资陶虚无而生乎规，执神明而定摹，通同古今以开类，摛措阴阳而发气。一判一合，天地备矣。”[ ]张衡非常推崇扬雄的《太玄》，并且说：
吾观《太玄》，方知子云妙极道数，乃与《五经》相拟，非徒传记之属，使人难论阴阳之事，汉家得天下二百岁之书也。复二百岁，殆将终乎？所以作者之数，必显一世，常然之符也。汉四百岁，《玄》其兴矣。[ ]
而且，张衡还受到扬雄《太玄》的影响撰著《玄图》，其中说道：“玄者，无形之类，自然之根。作于太始，莫之与先；包含道德，构掩乾坤；橐籥元气，禀受无原。”张衡把“玄”看作是自然之根本，显然是吸收了扬雄的思想。他还在阐述其宇宙论和天文学思想的重要著作《灵宪》中说：
太素之前，幽清玄静，寂寞冥默，不可为象，厥中惟虚，厥外惟无。如是者永久焉，斯谓溟涬，盖乃道之根也。[ ]
张衡把宇宙的最初状态说成是“幽清玄静”，应当说，这种宇宙论在很大程度上是受到了扬雄的影响。
与扬雄一样，张衡对当时流行的谶纬之学也进行了批评。他在《请禁绝图谶书》中写道：
自汉取秦，用兵力战，功成业遂，可谓大事，当此之时，莫或称谶。若夏侯胜、眭孟之徒，以道术立名，其所述著，无谶一言。刘向父子领校秘书，阅定九流，亦无谶录。成、哀之后，乃始闻之。
张衡认为，谶纬之学为后人编造，并非古代圣人所作。他接着说：
《尚书》尧使鲧理洪水，九载绩用不成，鲧则殛死，禹乃嗣兴。而《春秋谶》云：“共工理水”。凡谶皆云黄帝伐蚩尤，而《诗谶》独以为“蚩尤败，然后尧受命”。《春秋元命包》中有公输班与墨翟，事见战国，非春秋时也。又言“别有益州”。益州之置，在于汉世。其名三辅诸陵，世数可知。至于图中迄于成帝。一卷之书，互异数事，圣人之言，势无若是；殆必虚伪之徒，以要世取资。往者侍中贾逵摘谶互异三十余事，诸言谶者皆不能说。
在这里，张衡指出谶书中存在的自相矛盾，否认其为圣人之言。与此同时，张衡还用事实来证明谶纬预言的无效。他说：“永元中，清河宋景遂以历纪推言水灾，而伪称洞视玉版。或者至于弃家业，入山林，后皆无效，而复采前世成事，以为证验。至于永建复统，则不能知。”因此张衡认为，谶纬之学“皆欺世罔俗，以昧势位，情伪较然”，应当“一禁绝之”。[ ]
此外，张衡还著有《周官训诂》，并且曾“欲继孔子《易》说《彖》、《象》残缺者，竟不能就”[ ]。可见，张衡不仅是一位科学家，而且也是一位有成就的儒家学者。
刘洪（约公元129—210年），字元卓，泰山蒙阴（今属山东）人，东汉时期的天文学家。他的《乾象历》比四分历精密得多，且有许多进步之处，被称为“划时代的历法”[ ]。然而，《乾象历》的理论依据来自《周易》。《晋书律历中》称刘洪的《乾象历》“推而上则合于古，引而下则应于今。其为之也，依《易》立数，遁行相号，潜处相求”。
虞喜（公元281—365年），字仲宁，会稽余姚（今属浙江）人，东晋时期的天文学家；著有《安天论》，在宇宙结构问题上倾向于“宣夜说”。虞喜在天文学上的最大贡献是他最早发现了岁差，并提出冬至点每50年西移一度的岁差值，被认为“在中国天文学发展史上尤其具有划时代的意义”[ ]。据《晋书虞喜传》记载：“喜少立操行，博学好古”；“洁净其操，岁寒不移，研精坟典，居今行古，志操足以励俗，博学足以明道”；“专心经传，兼览谶纬，乃著《安天论》以难浑、盖，又释《毛诗略》，注《孝经》，为《志林》三十篇。凡所注述数十万言，行于世”。可见，虞喜也是一位对儒家经典颇有研究的学者。
何承天（公元370年—447年），东海郯（今山东郯城）人，因曾任衡阳内史，故被称“何衡阳”，南北朝时期的天文学家。他利用前人的观测纪录，加之他自己多年的观测，撰《元嘉历》，对旧历作了多项的改进，是古代重要的历法之一。何承天在上表中说:
夫圆极常动，七曜运行，离合去来，虽有定势，以新故相涉，自然有毫末之差，连日累岁，积微成著。是以《虞书》著钦若之典，《周易》明治历之训，言当顺天以求合，非为合以验天也。[ ]
这里所谓的“顺天以求合”，就是要求根据天象制定历法并使历法符合天象；《尚书尧典》中帝尧命令羲氏、和氏通过观测日月星辰的运行制定历法以及《周易》中所说“《易》与天地准，故能弥纶天地之道。仰以观于天文，俯以察于地理，是故知幽明之故”[ ]，就是“顺天以求合”。何承天认为，制定历法应当以儒家经典《尚书》中的《虞书》以及《周易》为依据，应当“顺天以求合”，而不是为了让天象符合于历法，不是“为合以验天”。
何承天不仅以儒家经典《尚书》、《周易》作为编撰历法的依据，同时，他在儒学上也颇有影响。据《宋书何承天传》记载，“承天幼渐训义，儒史百家，莫不该览。……《礼论》有八百卷，承天删减合并，以类相从，凡为三百卷，并《前传》、《杂语》、《纂文论》并传于世”。而且，他还在形神关系问题上提出自己的见解。他曾说过：
天以阴阳分，地以刚柔用，人以仁义立，人非天地不生，天地非人不灵，三才同体，相须而成者也。……若夫众生者，取之有时，用之有道……所以明仁道也。至于生必有死，形毙神散，犹春荣秋落，四时代换，奚有于更受形哉？[ ]
形神相资，古人譬以薪火。薪弊火微，薪尽火灭；虽有其妙，岂能独传？[ ]
这些观点对于当时形神关系问题的讨论是具有重要意义的。
祖冲之（公元429年－500年），字文远，范阳遒县（今河北涞水）人，南北朝时期的数学家、天文学家。在数学上，他对圆周率的计算和对球体体积的计算都代表了当时数学的最高水平。在天文学上，他编制了《大明历》，并首次在历法推算中将岁差的影响作为考虑的因素。祖冲之曾说自己在编制《大明历》的过程中，“搜练古今，博采沈奥，唐篇夏典，莫不揆量，周正汉朔，咸加该验”[ ]，并且研读了包括汉儒刘歆、郑玄在内的许多学者有关历算方面的著述。刘宋大明六年(公元462年)，祖冲之将所编制的《大明历》上表给孝武帝，并说：“臣博访前坟，远稽昔典，五帝躔次，三王交分，《春秋》朔气，《纪年》薄蚀，……探异今古，观要华戎。”他还说，他的历法有两大改变，其一，提出每391年设置144个闰月；其二，“以《尧典》云‘日短星昴，以正仲冬’，以此推之，唐尧世冬至日，在今宿之左五十许度”。接着，祖冲之还论述了他的历法的三个“设法”，其中之一是，“以子为辰首，位在正北，爻应初九升气之端，虚为北方列宿之中”[ ]。对于祖冲之的《大明历》，朝廷重臣戴法兴大肆责难。祖冲之则予以针锋相对的反驳，其中还就《诗经》中的“七月流火”以及《夏小正》中的“五月昏，大火中”，提出自己的看法。[ ]由此可见，祖冲之在编制《大明历》时，是把《春秋》、《尚书尧典》、《周易》、《诗经》、《大戴礼记夏小正》等儒家经典中有关天文学的内容当作重要的研究资料和依据。
祖冲之不仅为编制《大明历》，研习过儒家经典，而且也是在儒学上很有造诣的学者。据《南史祖冲之传》记载，祖冲之还“著《易》、《老》、《庄》义，释《论语》、《孝经》，注《九章》，造《缀术》数十篇”。
僧一行，俗名张遂（公元683—727年），魏州昌乐（今河南南乐）人，唐朝时期的天文学家。他所编制的《大衍历》是当时最好的历法；此外，他在天文仪器制造、天文观测等诸方面也多有贡献。一行“少聪敏，博览经史，尤精历象、阴阳五行之学”，曾读汉儒扬雄的《太玄》，撰《大衍玄图》，后来出家为僧。开元五年（公元717年），一行应召入京，并在此后奉昭编制《大衍历》。[ ]《大衍历》中有《历议》十篇，其中《历本议》说：
《易》：“天数五，地数五，五位相得而各有合，所以成变化而行鬼神也。”天数始于一，地数始于二，合二始以位刚柔。天数终于九，地数终于十，合二终以纪闰余。天数中于五，地数中于六，合二中以通律历。……故爻数通乎六十，策数行乎二百四十。是以大衍为天地之枢，如环之无端，盖律历之大纪也。[ ]
在一行看来，《周易》的“大衍之数”是历法的基础和出发点。把历法的数据与《周易》的“大衍之数”联系在一起，这在今天看来的确有牵强附会之嫌，但是，当时包括一行在内的天文学家的确这样做了，并编制成历法，这却是事实。
苏颂（公元1020—1101年），字子容，泉州同安（今属福建厦门）人，宋朝时期的天文学家、医药学家。他组织领导了水运仪象台的创制，并撰《新仪象法要》，同时还编撰了《本草图经》。苏颂饱读儒家经典，曾有诗曰：
占毕自忘老，攻坚常切问。六经日沈酣，百氏恣蹂躏。《礼》、《乐》原夏商，《春秋》道尧舜。论《诗》识温柔，讲《易》知谦巽。《书》要通上古，史亦蕲尽信。复熟《中庸》篇，推名善恶混。[ ]
苏颂还要求学校以“《春秋》兼《三传》，《礼记》兼《周礼》、《仪礼》，并为大经”，“《毛诗》为中经”，“《周易》、《尚书》为小经”。[ ]可见他对儒学的重视。
与苏颂同时代的曾肇在为他作墓志铭时称他“以儒学显”，并且说：“公天资闳厚，有犯不校。……凡所施为，主于宽恕，故天下称为钜人长者。尤以礼法自持，虽贵，奉养如寒士。……博学，于书无所不读，图纬、阴阳五行、星历，下至山经、本草、训诂文字，靡不该贯，尤明典故。喜为人言，亹亹不绝。学士大夫有僻书疑事，多从公质问，朝廷有所制作，公必与焉。”[ ]
沈括（1031—1095年），字存中，钱塘（今浙江杭州）人。嘉祐八年（1063年）举进士，曾参与王安石变法，历任司天监、权三司使等官职。他博学多才，所著《梦溪笔谈》涉及数学、天文历法、地学、物理、化学、生物学、医药学以及工程技术等诸多科技领域，此外，他还有专门的医药学著作《苏沈良方》。
然而，他的科学研究与儒家文化有着密切的关系。沈括12岁开始延师受业，接受儒家的正统教育，历时12年。他的人格和学问较多地受到孟子的影响。他曾撰《孟子解》，其中说道： 屈伸俯仰无不中义，仰不愧于天，俯不怍于人，立于天地间而无所憾，至大也；……。
思之而尽其义，始条理也；行之而尽其道，终条理也。
所谓修身也，不能穷万物之理，则不足择天下之义；不能尽己之性，则不足入天下之道。[ ]
从这些论述可以看出沈括对于儒学的深入研究以及他所受儒家思想的影响。此外，他还说过：“虽实不能，愿学焉。审问之、慎思之、笃行之，不至则命也。”[ ]儒家经典《中庸》所谓“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”，正是沈括为学成人的真实写照。
黄裳（公元1147—1195年），字文叔，四川隆庆府普城（今四川梓潼）人，宋朝时期的天文学家、地理学家。在天文学方面，现存的苏州石刻天文图为当时的王致远根据黄裳的天文图所刻；在地理学方面，他作有一幅全国总图。
据《宋史黄裳传》记载，黄裳长期在王府讲授儒家经典，尤擅长于《春秋》，曾经“作八图以献：曰太极，曰三才本性，曰皇帝王伯学术，曰九流学术，曰天文，曰地理，曰帝王绍运，以百官终焉，各述大旨陈之”，“有《王府春秋讲义》及《兼山集》，论天人之理，性命之源，皆足以发明伊洛之旨”。而且，黄裳还非常赞赏朱熹的学问，并曾予以荐举。
郭守敬（公元1231—1316年），字若思，顺德邢台（今属河北）人，元朝时期的天文学家。他在天文仪器制造和天文观测方面成就突出，尤其是他作为主要贡献者所编制的《授时历》是“我国古代最优秀的历法”，“把古代历法体系推向高峰”。[ ]
郭守敬从小随祖父长大，他的祖父郭荣通晓儒家五经，且精通数学和水利。后来，郭守敬又从学于刘秉忠。刘秉忠，字仲晦，邢州人。据《元史刘秉忠传》记载：刘秉忠“于书无所不读，尤邃于《易》及邵氏《经世书》，至于天文、地理、律历、三式六壬遁甲之属，无不精通”。显然，郭守敬从小较多地接受儒学尤其是理学方面的教育。
元世祖至元十三年（公元1276年），忽必烈下昭编制新历法，授张文谦昭文馆大学士，领太史院，以总其事。在太史院，负责具体工作的主要是王恂和郭守敬。王恂很早就以数学方面的才能而闻名。据《元史许衡传》记载，当时，王恂认为，“历家知历数，而不知历理”，因而推荐许衡参与主持编制历法。许衡认为，“冬至者历之本，而求历本者在验气”。于是，他“与太史令郭守敬等新制仪象圭表，自丙子之冬至日测晷景”，并且“参考累代历法，复测候日月星辰消息运行之变，参别同异，酌取中数，以为历本”。[ ]至元十六年（公元1279年），又有杨恭懿入太史院参与修订历法。至元十七年（公元1280年），新历告成，以儒家经典《尚书尧典》中“敬授民时”为据，命名为“授时历”。
一般认为，郭守敬是授时历的主要贡献者；这不仅因为他在共同合作的研究中起了重要的作用，而且，还有许多后继的工作以及最后的定稿都是由郭守敬独立完成的。但是不可否认，在编制授时历的过程中，王恂、许衡、张文谦、杨恭懿等人都发挥了一定的作用。然而，郭守敬的这四位主要合作者，恰恰都是在儒学上很有造诣的学者。王恂，字敬甫，中山唐县人。其父王良曾弃去吏业，潜心于伊洛之学。据《元史王恂传》记载：“恂早以算术名，裕宗尝问焉。恂曰：‘算数，六艺之一；定国家，安人民，乃大事也。’每侍左右，必发明三纲五常，为学之道，及历代治忽兴亡之所以然。”许衡（公元1209—1282年），字仲平，学者称鲁斋先生，怀庆河内（今河南沁阳）人，宋元之际理学家。他崇信程朱理学，对于传播理学发挥过重要作用。张文谦，字仲谦，邢州沙河人。据《元史张文谦传》记载：“文谦蚤从刘秉忠，洞究术数；晚交许衡，尤粹于义理之学。为人刚明简重，凡所陈于上前，莫非尧、舜仁义之道。”杨恭懿，字元甫，奉元人。据《元史杨恭懿传》记载：杨恭懿“暇则就学，书无不读，尤深于《易》、《礼》、《春秋》，后得朱熹集注《四书》，叹曰：‘人伦日常之用，天道性命之妙，皆萃此书矣。’”
郭守敬从小接受儒家的教育，他在编制授时历过程中的四位主要合作者的学术背景也均属于儒学，而且许衡还是当时著名的理学家。从这些事实中不难看出儒学对于郭守敬编制授时历具有重要影响。尤其是在刚开始编制历法时，王恂就推荐“知历理”的许衡参与工作，这本身就足以说明理学对于天文学研究的作用。
王锡阐（公元1628—1682年），字寅旭，号晓庵，别号天同一生，江苏吴江人，明清之际的天文学家。他的天文学著作有《晓庵新法》、《历法》、《历策》、《五星行度解》等。
王锡阐曾自称：“治《诗》、《易》、《春秋》，明律历象数。”[ ]同时，他与诸多儒家学者有过交往，其中有顾炎武、朱彝尊、万斯大等，晚年又与吕留良、张履祥一起讲濂洛之学。[ ]这些学者都是当时著名的儒家学者。朱彝尊（公元1629—1709年），字锡鬯，号竹垞，浙江秀水（今浙江嘉兴）人，清经学家，著有《经义考》、《曝书亭集》、《明诗综》等。万斯大（公元1633—1683年），字充宗，学者称褐夫先生，浙江鄞县人，清经学家；为学尤精《春秋》、《三礼》。吕留良（公元1629—1683年），字用晦，号晚村，崇德（今浙江桐乡）人，清初理学家，学宗程朱。王锡阐与这些儒家学者交往，不可能不受到儒学的影响，
与元代天文学家王恂、郭守敬既讲历数又讲历理一样，王锡阐也说：
天学一家，有理而后有数，有数而后有法。然惟创法之人，必通乎数之变，而穷乎理之奥，至于法成数具，而理蕴于中。[ ]
古人立一法，必有一理，详于法而不著其理。理具法中，好学深思者自能力索而得之也。[ ]
因此，他反对将历理和历数二者分割开来的做法。他说：
至宋而历分两途，有儒家之历，有历家之历。儒者不知历数，而援虚理以立说，术士不知历理，而为定法以验天。天经地纬躔离违合之原，概未有得也。[ ]
他还说：“天地始终之故，七政运行之本，非上智莫穷其理。然亦只能言其大要而已。欲求精密，则必以数推之。”所以他认为，“因数可以悟理”[ ]。应当说，王锡阐既讲历数又讲历理、“因数悟理”的思想与朱熹所谓理气不可分、格物致知的思想是一致的。
具有儒学背景的中国古代天文学家们曾推动着中国古代天文学的发展，并走向辉煌。这至少可以说明，儒学中有其利于科学发展的一面，也说明文化对于科学发展的重要意义。今天要发展科学，离不开建构有利于科学发展的新文化，这样的新文化是否可以从曾有利于中国古代科学发展的儒家文化中吸取有益的东西呢？
注释：
[ ] 《后汉书张衡传》。
[ ] 扬雄：《太玄玄图》。
[ ] 扬雄：《太玄玄摛》。
[ ] 《后汉书张衡传》。
[ ] 张衡：《灵宪》，载《玉函山房辑佚书》。
[ ] 参见《后汉书张衡传》。
[ ] 《后汉书张衡传》。
[ ] 陈遵妫：《中国天文学史》（第三册），上海：上海人民出版社1984年版，第1437页。
[ ] 杜石然：《中国古代科学家传记》（上集），北京：科学出版社1992年版，“虞喜”条。
[ ] 《宋书律历志中》。
[ ] 《周易系辞上传》。
[ ] 何承天：《弘明集》卷四《达性论》。
[ ] 何承天：《弘明集》卷三《答宗居士书》。
[ ] 《宋书律历志下》。
[ ] 《南齐书祖冲之传》。
[ ] 参见《宋书律历志下》。
[ ] 参见《旧唐书一行传》。
[ ] 《新唐书历志三上》。
[ ] 苏颂：《苏魏公文集》卷五《感事述怀诗》。
[ ] 苏颂：《苏魏公文集》卷十五《议学校法》。
[ ] 曾肇：《曲阜集》卷三《赠苏司空墓志铭》。
[ ] 沈括：《长兴集》卷十九《孟子解》。
[ ] 沈括：《长兴集》卷七《答崔肇书》。
[ ] 杜石然等：《中国科学技术史稿》（下），北京：科学出版社1982年版，第54页。
[ ] 另可参见《元史历志一》。
[ ] 王锡阐：《松陵文录》卷十七《天同一生传》。
[ ] 参见潘耒：《遂初堂文集》卷六《晓庵遗书序》。
[ ] 王锡阐：《晓庵遗书杂著测日小记序》。
[ ] 王锡阐：《松陵文录》卷一《历策》。
天文学的作用范文第5篇
时间有尽头吗?宇宙的开始和结束是什么样的?古往今来，无数人试图进行完美的解释；而哈勃太空望远镜20年对宇宙的观测有哪些新发现?对这些时空的终极问题又做出了怎样的回答?
具空中光速传播最快，但光速是有限的，意味着光线在太空中旅行也需要时间。光穿越太空的速度为每秒约30万公里，几乎等于地球到月球的距离。光从月球到地球只要一秒多，我们看到的月亮是一秒多钟以前的样子，这是空间转化成时间的结果。有限的光速使我们能够“回到过去”，将目光投向太空，等待遥远地方的光线到达眼球，看到的是光出发时的景象。天文学家依靠功能强大的望远镜，不断追寻着宇宙开始时的景象。
哈勃望远镜从深空中收集资料，就像地质学家刨开地表去寻找古老的化石，以定位地质年代一样；天文学家通过寻找发自遥远暗淡天体的光，不断地向时间的尽头“挖掘”。
无数天文学家都梦想寻找到最古老的宇宙，而哈勃望远镜在1995年圣诞节做了一次奇怪的尝试，它连续10天把镜头指向同一块天空。以前，有许多天文学家想这么做，然而第一次尝试却是由哈勃望远镜做的。
哈勃这项工作拍摄了所谓的哈勃深场。哈勃望远镜建成后，太空望远镜研究所专门负责哈勃的运行，在管理上也留了一部分时间作为机动时间，并由所长负责分配。这位所长产生了一个很好的想法，他要找一块没有任何特殊之处的地方，然后长时间地曝光，目的在于通过长时间拍摄，尽可能多地收集暗淡天体的光。
开始，大家对他的决定有异议。一些天文学家说，还有很多已知道的有意思的天体没有排上时间去观测，反而找一块看上去没有任何特殊之处的天区去观测。但当看到这个天区的第一张照片时，天文学家都惊呆了，在这块平淡无奇的小区域里竟有3000多个星系。这张照片被命名为“哈勃深场”，照片上的几千个星系处于不同的形成阶段，分布在长达数十亿光年的太空走廊中，使天文学家能通过观察这些星系，研究它们随时间进化的过程。(图1)
“哈勃深场”照片的问世，立即在天文界掀起热潮，之后，几乎所有地面望远镜和太空望远镜都用相当长的时间指向同一区域。天文学界一些最引人注目的成果在这次大协作中产生了。
不同大小、处于不同环境、有不同敏感度与不同波长的各种望远镜共同协作，提供了第一张宇宙恒星出生率的清晰照片。
令人惊讶的是，恒星的出生高峰期是在宇宙形成后的几十亿年中，那时的恒星出生率比今天高出10倍。
一旦天文学家发现了从未见过的遥远宇宙，就会努力地将他们的观测、记录时间推得更久远。2003年至2004年，哈勃望远镜上演了有史以来最长时间的曝光。这张著名的照片被称为“哈勃超深场”。
实际上它是由几个不同颜色的照片组合起来的，从中可以看到非常暗弱的一些天体。除了其他波段，微波背景辐射可能来自更古老的宇宙。在光学波段或光学近红外波段，最古老的宇宙照片就是哈勃超深场，照片上布满了大量形状、大小、颜色各异的星系。天文学家希望通过研究照片上的这些星系，揭开大爆炸以来宇宙形成与进化的秘密。同经典的螺旋星系和椭圆星系相比，哈勃超深场这张照片景象简直像个星系动物园，星系杂乱分布，有的像牙签，有些像手镯，还有的像是在打架。
这些古怪的星系产生于宇宙的混乱时期，就像远古地球上低级的单细胞生物构成了生命世界一样，这些星系是构成宇宙的原始细胞。
哈勃超深场是在光学近红外波段揭示的最古老的宇宙，按照科学家今天的理解，宇宙演化是这样的过程：首先，在很早时发生了宇宙大爆炸，这时宇宙处在非常高温的状态；大爆炸后，宇宙温度逐渐下降，在下降约40万年左右后，宇宙进入了新的状态，科学家称之为宇宙的“黑暗时期”。(图2)
在大爆炸刚结束时，新生的宇宙迅速膨胀。在恒星和星系时代开始之前，物质的分配相当平和、均匀。
从大爆炸到星系群的形成，这是整个宇宙发展演化最初的情况。对于宇宙的演化史，有一个问题争论了几十年，那就是宇宙大爆炸发生在什么时候?即宇宙有多大年龄?最终，哈勃望远镜以锐利的视力，帮助天文学家准确地知道了问题的答案。这听起来有些不可思议：科学家是怎么知道的?难道哈勃望远镜真正看到了宇宙的尽头?
在讲述测量宇宙年龄的故事之前，我们必须先认识一位活跃于20世纪初的天文学家，是他提出了测量宇宙年龄的巧妙方法，也是他把人类对宇宙的认识提升到一个新阶段。
他身材高大，擅长打篮球、排球、网球；他是芝加哥大学三铁的学校记录保持者；他还是能跟职业拳击手对决的拳击能手；这个离不开烟斗的天文学家，就是埃德温・哈勃。哈勃望远镜正是为了纪念他而得名，他被称为20世纪最闪亮的明星天文学家。(图3)
20世纪20年代，埃德温・哈勃对宇宙的发现，颠覆了人们千百年来对宇宙的认识。他发现：离我们越远的星系，远离的速度越快；大多数星系也以一定的比率，离我们远去；这是宇宙不断膨胀的结果。埃德温・哈勃提出了测量宇宙膨胀速度的一套方法，被称为“哈勃常数”。
在埃德温・哈勃之后，天文学家经研究进一步认为：上百亿年前，在一场大爆炸后，宇宙开始膨胀；根据膨胀的比例能够推算出宇宙的年龄与大小，或者说可以通过“向回收缩”直到将宇宙的一切都压缩回最初那个无穷小的能量点而估算出来。
1990年，哈勃空间望远镜升空后，因为它高清晰的分辨率，科学家给哈勃望远镜定下的最重要的科学目标，是精确测定宇宙膨胀的速度，最终确定宇宙的年龄。
这项工作由一个“关键项目小组”完成，他们需要哈勃望远镜精确地寻找出一些宇宙的“界碑”。这些“界碑”是一种特殊的恒星，被称为“造父变星”。由于它具有非常稳定的光度变换周期，且严格遵循恒星的物理属性，所以它是测定星体距离的重要标尺。
比如我们要找出一个天体，假如已知道它是个100瓦灯泡，之后还要知道它的光度是多少；拿望远镜看时，看到的不是它的光度而是其亮度；100瓦灯泡搁在距离1米的地方，与搁在100米的地方，所看到的亮度是不一样的；亮度是天文学家观察到的，而光度是它自身的；知道了光度和亮度，也就知道了距离，因为距离是亮度的平方成反比。天文学家就是用这个方法测定天体的距离。造父变星正是这种光度已知的恒星，所以被称为“标准烛光”，它是测量超新星实际距离的可靠基石。
因为超新星比造父变星亮得多，从很远的地方就能看见。从地面看去，造父变星和超新星的图像，通常和它所在星系的图像掺合在一起。而哈勃望远镜
却能清楚地区分这两种光源，于是造父变星和超新星为我们提供了一个宇宙刻度表，可以精确测得哈勃常数及宇宙膨胀速度的演化规律，再反推至宇宙缩成为一个点，就像回放一部电影。这段回放时间就是宇宙现在的年龄。(图4)
2009年5月7日，是个值得纪念的日子，哈勃望远镜网站公布了天文学家通过对漩涡星系NGC4258中的造父变星和超新星的研究，得到了迄今最精确的哈勃常数，根据它推断出宇宙的年龄约为137亿年。
生命只有短短几十年的人类，竟能知道宇宙年龄，这的确令人惊讶，但这还不是最大胆的探索，真正的挑战在于预测宇宙的未来。天文学家一直在探讨宇宙是否会在遥远的未来停止膨胀，并在一次激烈的大坍缩中灭亡；还是继续膨胀，速度越来越慢?
天文学家将哈勃望远镜与其他望远镜的观测数据结合，测量那些较远的超新星的距离。结果似乎是宇宙并没有放慢膨胀的脚步，反而还在不断地加速。对于宇宙，这暗示着不同寻常的命运，因为那意味着有一股反引力力量在不断地变强。这股力量来自何方呢?
当哈勃望远镜在度量宇宙如何膨胀时，发现情况起了突然的变化：宇宙演进史的前半程和后半程发生了变化，宇宙膨胀的速率实际上在引力的作用下放慢了，但一种反引力的神秘力量，又使宇宙加大了油门，造成了今天宇宙加速的境况。
如果这种情况继续下去，反引力的力量最终会战胜物质的引力，宇宙将以超快的速度膨胀，并使万物被撕裂成基本的原子。宇宙学家把想象中的这个梦魇称之为大解体。
宇宙大解体，听起来令人恐怖，宇宙的终结真的会这样吗?如果宇宙一直以超快的速度扩张，宇宙最后的结局可能就是大解体。(图5)
宇宙早期，在空间膨胀和物质引力的争斗中，在引力赢的地方，物质坍缩形成星系；引力输的地方，空间膨胀。科学家发现，如今的宇宙膨胀在不断地加速。如果宇宙只是由普通物质组成，物质的引力效果将使宇宙的膨胀减速，但现在宇宙不断膨胀表明，宇宙中应该还有一种反引力的东西。
初中学物理时，我们都知道万有引力。有的学生问老师，既然有万有引力，有没有万有斥力呢?老师回答，宇宙只有万有引力没有万有斥力。既然有正电就有负电，有阴就有阳，为什么宇宙只有引力没有斥力呢?
现在看来，这个结论下早了。原来，当时空大到一定范围，才能显现出宇宙还有另外一种力，一种跟引力相反的斥力性质的能量。现在，由于对它的了解并不多，它被叫作暗能量。(图6)
哈勃在探测暗能量上也起到很重要的作用，暗能量是通过超星距离的测量，而被准确发现的。
2004年，哈勃望远镜又发现了16颗遥远的超新星，它们爆发的时间横跨宇宙膨胀从减速到加速的转折点，因而得知转折点大约在50亿年前。
在宇宙年龄大概50亿至60亿年的宇宙早期，物质是普通物质加上更多的暗物质占主导地位。因此，其引力作用使宇宙膨胀减速。但当宇宙年龄大概是60亿年左右时，有新的成分开始逐步占主导地位，这就是暗能量。它使宇宙开始加速膨胀，这是一个转折过程。
天文学家将哈勃望远镜、地面望远镜和微波背景辐射的观测数据结合在一起，发现暗能量大约占据宇宙总能量的3／4。
有如此庞大的暗能量，我们却一无所知，最主要的问题在于我们根本无法看到它；还有一个与暗能量常常一起提到的神秘的“暗物质”，我们也无法看到。
天文学家知道，我们在宇宙中所见到的事物仅仅是冰山一角，虽然物质有引力，但将星系和星系群整合在一起的，不仅是可见的东西，更重要的是那些看不见的物质。(图7)
由于大星系的引力作用，星体光线经过它时会改变路径，就像天空中安放了一面透镜一样，科学家根据引力透镜效应称量星团的质量，并推测出了隐藏的暗物质的分布情况。
我们通过观测星系里和星系团里的引力，根据可以看到的发光的普通物质推算出来的引力很小，但发现实际上引力要大得多。这就说明还存在着我们还没有看到的物质，这就是暗物质。
人们非常想了解这些巨大而又看不见的物质，2006年，在“钱德拉”空间X射线望远镜和哈勃空间望远镜以及地面大型望远镜的通力合作下，天文学家对子弹星系团进行了几个月的观测后，于2006年8月21日宣布，第一次“看”到了暗物质。
原来这个星系团其实是两个星系团正在进行合并、碰撞的过程。天文学家还发现，这两个星系互相穿越了。而一般的物质或这些气体，它们互相会有作用，所以其速度比暗物质要低；x射线望远镜观察到的现象，这些气体是在中间范围；而通过哈勃做引力透镜，发现暗物质分布在，或者它们领先了气体。
结果暗物质跑到了发射x光的热气体的前面；于是，这两个星系团各自分成两部分：暗物质在前，x光热气体在后。
这是暗物质在20世纪30年代提出后，第一次显露正身，证实了暗物质并不是气体成分，更像是一种只参与引力作用而不参与电磁过程的“无碰撞”的粒子。(图8)
暗物质是人类在观测中发现的。而我们能直接看到的发光的物质，只占宇宙总物质密度很少的一部分。在星系中，暗物质的成分比可见的恒星、气体要多10倍左右。在整个宇宙中，可能有20％多是暗物质，而普通的物质只占4％或者5％。(图9)
2010年是哈勃望远镜升空20周年，世界上很多著名的科学杂志都制作了纪念专号，总结了哈勃望远镜20年来所做的最重要的科学发现。其中关于宇宙年龄的测量、最古老的宇宙的影像一哈勃深场和超深场的照片，都位列这些最重大的发现之列，但最引人注目的还属于哈勃望远镜对暗物质和暗能量的观测和研究所做出的贡献。(图10)
哈勃太空望远镜在经历了2009年的第五次大维修后，又焕发了生命力。人们期待它能带来更多的发现，不过对于天文学王冠上的明珠――暗能量和暗物质的研究，哈勃望远镜只有最后几年的观测时间了，而摘得这颗明珠的机遇注定只能留给未来更大更好的望远镜。
