天文学研究
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天文学研究范文第1篇
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》
天文学研究范文第2篇
王廷相是明代中叶重要儒家学者。他以信守孔子之道为己任，指出：“儒者之论，合于圣者，即圣人也，则信而守之；戾于圣者，即异学也，则辨而正之，斯善学道者也。”[ ]他还根据孔子所言“多闻阙疑，慎言其余，则寡尤；多见阙殆，慎行其余，则寡悔”[ ]中的“慎言其余”著《慎言》。同时，他明确主张研究自然，要求把握“物理”。王廷相在所作“策问”中说：
诸士积学待叩久矣，试以物理疑而未释者议之，可乎？天之运，何以机之？地之浮，何以载之？月之光，何以盈缺？山之石，何以欹侧？经星在天，何以不移？海纳百川，何以不溢？吹律何以回暖？悬炭何以测候？夫遂何以得火？方诸何以得水？龟何以知来？猩何以知往？蜥蜴何以为雹？虹霓何以饮涧？何鼠化为鴽，而鴽复为鼠？何蜣螂化蝉，而蝉不复为蜣螂？何木焚之而不灰？何草无风而自摇？何金之有辟寒？何水之有温泉？何蜉蝣朝生而暮死？何休留夜明而昼昏？蠲忿忘忧，其感应也何故？引针拾芥，其情性也何居？是皆耳目所及，非骋思于六合之外者，不可习矣而不察也。请据其理之实论之。[ ]
显然，王廷相是主张研究各种自然现象、研究科学的。而且他还认为，研究天地之道是学者“穷理尽性”所必不可少的。他说：
古之圣人，仰以观乎天文，俯以察乎地理，而人之道益明。盖以人性贯彻上下，通极内外，弥满于无垠，周匝于六合，苟一物之未知，是于性犹有所未尽也。故天地之道，虽悠远高深，学者不可不求其实矣。[ ]
王廷相不仅主张研究自然，同时自己也广泛深入地研究自然、研究科学。在天文学上，他进行过大量的天文观测，主张浑盖合一论，并且通过对浑天说与盖天说的优点加以综合，以解释各种天文现象；他还专门研究了古代天文学上的“岁差”概念的发展，撰有《岁差考》。[ ]
明清之际，顾炎武、黄宗羲、王夫之三大儒讲经世致用，与此相联系，他们也极力推崇科学，主张研究科学，包括研究天文学。
顾炎武对当时的王学末流提出批评。他说：“不习六艺之文，不考百王之典，不综当代之务，举夫子论学、论政之大端一切不问，而曰‘一贯’，曰‘无言’，以明心见性之空言，代修己治人之实学。”[ ]顾炎武认为，王学末流清谈“明心见性”之类，实际上是弃“修己治人之实学”，其结果是“股肱惰而万事荒，爪牙亡而四国乱；神州荡覆，宗社丘墟”。
顾炎武所谓的“修己治人之实学”，就是“博学于文”、“行己有耻”。关于“博学于文”，顾炎武说：
君子博学于文，自身而至于家国天下，制之为度数，发之为音容，莫非文也。[ ]
顾炎武讲的“博学于文”，当然也包括研究科学。顾炎武的《日知录》三十余卷“凡经义史学、官方吏治、财赋典礼、舆地艺文之属，一一疏通其源流，考证其谬误”[ ]，其中也包括科技知识。《日知录》第30卷“论天象数术”，有《天文》、《日食》、《月食》、《岁星》、《五星聚》、《百刻》、《雨水》等条涉及天文学。
黄宗羲的《明夷待访录》被认为是“中国历史上第一部系统地阐发民主主义思想的著作”[ ]。同时在该书中，黄宗羲还非常重视“学校”，认为学校不仅在于养士，更重要的是“必使治天下之具皆出于学校”。他认为学校除了有“五经”师，“兵法、历算、医、射各有师”。他还说：
学历者能算气朔，即补博士弟子。其精者同入解额，使礼部考之，官于钦天监。学医者送提学考之，补博士弟子，方许行术。岁终，稽其生死效否之数，书之于册，分为三等：……上等解试礼部，入太医院而官之。[ ]
对于取士，黄宗羲提出了8种渠道，有科举、荐举、太学、任子、邑佐、辟召、绝学和上书。其中所谓“绝学”，黄宗羲说：
绝学者，如历算、乐律、测望、占候、火器、水利之类是也。郡县上之于朝，政府考其果有发明，使之待诏。否则罢归。[ ]
显然，黄宗羲非常强调天文学的学习，注重选拔天文学人才。
黄宗羲在为学上有《明儒学案》、《宋元学案》等重要著作流传于世，同时也撰写了不少科学著作，其中天文学类著作“有《授时历故》一卷，《大统历推法》一卷，《授时历法假如》一卷，《西历假如》、《回历假如》各一卷”[ ]。
王夫之一生潜心著述，著作等身。除了对经学、史学、文学以及政治等有深入研究外，他对科学也有较多的关注。尤为重要的是，他把研究科学与理学的“格物穷理”联系在一起。他曾说：
密翁与其公子为质测之学，诚学思兼致之实功。盖格物者，即物以穷理，惟质测为得之。[ ]
密翁，即方以智（公元1611～1671年），字密之，号曼公，明清之际的思想家、科学家。在学术思想上，他主儒、释、道三教合一，[ ]并且著有《物理小识》、《通雅》等科学著作。他认为，学问有“质测”、“宰理”、“通几”之分，[ ]所谓的“质测”就是要研究“物理”；他还明确指出：“物有其故，实考究之，大而元会，小而草木螽蠕，类其性情，征其好恶，推其常变，是曰‘质测’。”[ ]可见，方以智的“质测之学”就是指自然科学。王夫之以方以智的“为质测之学”解“格物”，实际上就是以研究科学解“格物”。把研究科学与儒家为学成人所必需的“格物”联系起来，足以表明王夫之对科学的重视。
王夫之不仅以研究科学解“格物”，他本人对科学也进行了广泛的研究。王夫之晚年著《思问录》以及《张子正蒙注》，其中《思问录》外篇和《张子正蒙注》的《太和》、《参两》等篇包含了丰富的科学方面的论述，涉及天文学、地学以及医学等方面的内容。
在天文学上，王夫之反对盖天说，赞同浑天说。他认为，盖天说“可状其象而不可状其动也，此浑天之说所以为胜”。他还说：
乃浑天者，自其全而言之也；盖天者，自其半而言之也。要皆但以三垣二十八宿之天言天，则亦言天者画一之理。[ ]
王夫之还具体分析了历家的“天左旋，日月五星右转”以及张载的“日月五星顺天左旋”，并且说：
张子据理而论，伸日以抑月，初无象之可据，唯阳健阴弱之理而已。乃理自天出，在天者即为理，非可执人之理以强使天从之也。[ ]
显然，王夫之不赞同张载提出的“日月五星顺天左旋”的观点。与此同时，他也不赞同张载用阴阳五行说解释日月五星各自运行速度的不同，并且明确指出：“五纬之疾迟，水金火木土以为序，不必与五行之序合。”[ ]关于日月五星运行的速度，王夫之说：
远镜质测之法，月最居下，金、水次之，日次之，火次之，木次之，土居最上。盖凡行者必有所凭，凭实则速，凭虚则迟。气渐高则渐益清微，而凭之以行者亦渐无力。故近下者行速，高则渐缓。[ ]
此外，王夫之对月食、月中之影、岁差等天文现象以及历法的有关问题都提出了自己的观点。
明清之际的陆世仪也非常重视天文学的研究。陆世仪（公元1611～1672年），字道威，号刚斋，又号桴亭，太仓（今属江苏）人。他赞同朱熹的格物穷理之说，反对王阳明的致良知。他说：“致良知虽是直截，终不赅括，不如穷理稳当。……天下事有可以不虑而知者，心性道德是也。有必待学而知者，名物度数是也。假如只天文一事，亦儒者所当知，然其星辰次舍，七政运行，必观书考图，然后明白，纯靠良知，致得去否？”[ ]陆世仪认为，科学方面的知识不同于心性道德方面的知识，其认知方法也不相同；儒者应当学习科学知识、研究科学，而不是靠“致良知”。与此同时，陆世仪还从经世致用的角度强调学习科学的重要性。他说：“六艺古法虽不传，然今人所当学者，正不止六艺。如天文、地理、河渠、兵法之类，皆切于用世，不可不讲。俗儒不知内圣外王之学，徒高谈性命，无补于世，此当世所以来迂拙之诮也。”[ ]
清初大儒李光地对天文学也有研究。李光地（公元1642～1718年），字晋卿，号厚庵、榕村，福建安溪人。曾奉命主编《性理精义》、《朱子大全》等著作。李光地一生致力于理学，“以子朱子为宗，得道学正传。而又多才多艺，旁及天文算数之事，尤能贯通古今，洞明根底”[ ]。他说：“思知人，不可以不知天。仰则观于天文，穷理之事也，此则儒者所宜尽心也。”[ ]在这里，李光地把研究科学与儒家的“尽心”、“知性”、“知天”、“穷理”联系在一起。
李光地对天文历算有特殊的爱好，与当时的天文学家、数学家梅文鼎交往甚密。清康熙二十八年（公元1689年），梅文鼎奉昭参与修《明史历志》。当时的李光地因仰慕梅文鼎的历算才华，与他订交，并就历算的研究进行了交谈。此后，李光地经常前去求教，学问大进。期间，梅文鼎还根据李光地的建议编纂《历学疑问》。该书写成后，李光地为之作序，并刊刻行世。后来，李光地又将《历学疑问》以及梅文鼎推荐给康熙皇帝，梅文鼎受到了褒奖，于是名声大震。在与梅文鼎的交往过程中，李光地对天文学也作了深入的研究，其天文历法类著作主要有：《历象要义》、《历象合要》、《历象本要》等，主编《御定星历考原》、《御定月令辑要》等；还有论文《记太初历》、《记四分历》、《记浑仪》、《算法》、《历法》、《西历》等。
戴震是清代重要的汉学家。他除参与编修《四库全书》外，还有著作《原善》、《孟子字义疏证》、《声韵考》、《声类表》、《方言疏证》等，有清代考据学大师之誉。同时，他也非常强调研究科学。他说：
诵《尧典》数行，至‘乃命羲和’，不知恒星七政所以运行，则掩卷不能卒业。……不知古今地名沿革，则《禹贡》、《职方》失其处所。不知‘少广’、‘旁要’，则《考工》之器不能因文而推其制。不知鸟兽、虫鱼、草木之状类名号，则比兴之意乖。[ ]
显然，戴震把对科学的研究看作是整理、考订古典科技文献必要的知识基础。
戴震不仅强调研究科学，而且自己也深入研究科学，“凡天文、历算、推步之法，测望之方，宫室衣服之制，鸟兽、虫鱼、草木之名状，音和、声限古今之殊，山川、疆域、州镇、郡县相沿改革之由，少广旁要之率，钟实、管律之术，靡不悉心讨索。”[ ]正是对科技的深入研究，他撰写了大量的科技著作，其中有天文历法类著作：《原象》、《续天文略》、《迎日推策记》、《九道八行说》、《周礼太史正岁年解》、《周髀北极璿玑四游解》、《记夏小正星象》、《历问》、《古历考》等。
还需指出的是，明清一些儒家，比如黄宗羲、李光地等，他们在研究天文学时，较多地通过介绍西方的天文学知识，把中国传统的天文知识与西方的天文学结合起来。这对于西方天文学的传入是有积极意义的。
注释：
[1] 《王氏家藏集》卷二十八《与彭宪长论学书》。
[2] 《论语为政》。
[3] 《王氏家藏集》卷三十《策问》。
[4] 《王氏家藏集》卷三十《策问》。
[5] 参见高令印、乐爱国：《王廷相评传》，江苏：南京大学出版社1998年版，第228—261页。
[6] 《日知录》卷七《夫子之言性与天道》。
[7] 《日知录》卷七《博学于文》
[8] 《日知录》潘耒“序”。
[9] 冯契：《中国古代哲学的逻辑发展》（下），上海：上海人民出版社1984年版，第1023页。
[10] 《明夷待访录学校》。
[ 1] 《明夷待访录取士下》。
[ 2] 全祖望：《鲒埼亭集》卷十一《梨洲先生神道碑文》，《续修四库全书》，上海：上海古籍出版社2002年版，第1429册。
[ 3]《船山全书》第12册《搔首问》，湖南：岳麓书社1992年版，第637页。
[ 4] 参见罗炽：《方以智的“质测通几”之学》，载陈鼓应等：《明清实学思潮史》（中卷），山东：齐鲁书社1989年版。
[ 5] 方以智：《通雅》卷首三《文章薪火》。
[ 6] 方以智：《物理小识》“自序”。
[ 7] 王船山：《思问录》外篇。
[ 8] 《思问录》外篇。
[ 9] 《思问录》外篇。
[20] 《思问录》外篇。
[21] 《思辨录辑要》卷三《格致类》。
[22] 《思辨录辑要》卷一《大学类》。
[23] 阮元：《畴人传》卷四十《李光地》，北京：商务印书馆1955年版。
[24]梅文鼎：《历学疑问》“李光地序”。
天文学研究范文第3篇
一、多媒体在天文科普活动中的应用
因多媒体计算机集动画、声音于一体，因此教师在教学中借助计算机演示各种静态和动态的数学过程，通过声音和形状来刺激学生的大脑，增加学生对知识的感性认识，帮助学生理解抽象的概念。
在天文科普教学中，天空中的土星、木星、金星、猎户座星云、仙女坐星系等天体，直接用眼睛看，看不清甚至看不到，用小型的望远镜也看不出多少效果，学生很难有直观印象，不容易理解。多媒体教学课件的使用，可以形象、直观地把它们展示出来，它们的图片炫丽，让学生震撼。有的能看到它的很多细节，如土星的美丽光环，甚至它的卡西尼亚缝，学生对它们的理解就方便多了。还可以动态地模拟太阳、地球、月亮三者的运行，可让学生形象、直观地看日食、月食的形成，把抽象的过程形象化展现出来，学生再理解时就容易了，非常适合这些知识的讲解。
二、虚拟现实技术在天文科普中的应用
当今，虚拟现实技术取得了很大进步，它的出现在许多领域得到了广泛应用，并取得了极大的成功。针对天文科普的特点，它在活动中的应用表现在以下几个方面：
1. 帮助学生学会望远镜的操作。专业的天文望远镜价格较高，操作起来也比较繁琐，错误操作很可能给望远镜带来损害、带来较大的经济损失。虚拟现实技术却可以解决这个问题，通过它，让学生学会望远镜的操作和观察方式，防止错误操作和频繁操作给望远镜带来的损害。
2. 应用虚拟天文台让普通公众和天文学家一样能接触到真实的天文资源和服务，让公众也有可能做出新的天文发现。如，有的人通过它们发现了新的彗星、小行星。虚拟天文台将利用最先进的计算机和网络技术将各种天文研究资源、大型天文望远镜的观测成果，包括各种观测数据、天文文献、计算资源、存储资源、各种软件工具，甚至天文观测设备，以某种统一的服务模式无缝地汇集在系统中。学生只需登录到VO系统，便可以享受其提供的丰富资源和强大的服务，坐在家中的电脑前，就可以看到大型望远镜看到的星星。
三、stellarium软件在天文科普活动中的应用
Stellarium是一款免费开源的GPL软件，它使用openGL技术对星空进行实时渲染。软件可以真实地表现通过肉眼、双筒望远镜和小型天文望远镜所看到的天空。它可以根据观测者所处的时间和地点，计算天空中太阳、月球、行星和恒星的位置，并将其显示出来。它还可以绘制星座、虚拟天文现象如流星雨、日全食等，这些现象在现实生活中发生的次数较少，较难被人们看到，Stellarium却可以进行模拟展现，可让学生看到这些天文奇观。它可以用作学习夜空知识的教具，还可以作为天好者星空观测的辅助工具。由于Stellarium有如此强大的功能，它在天文科普中的作用是不容置疑的，它可以在课堂作为传授旋转星座图使用良好的辅助工具，也可以作为学生进一步探究天文知识的工具。
四、google地球在天文科普教学中的应用
天文学研究范文第4篇
自从1609年伽利略发明天文望远镜以来，天文学的观测和理论研究使得人类在探索宇宙奥秘的漫长道路上取得了辉煌的成就，带来了人类宇宙观的数次重大飞跃，促进了基础物理学理论的建立，并确立了“恒星的内部结构与演化”和“宇宙大爆炸标准模型”两大理论框架。在此过程中，天文学的研究还获得了超过十个诺贝尔物理学奖。（诺贝尔本人并没有设立诺贝尔天文学奖，因此天文学的研究成果只能根据其对其它学科的重要程度获得其它学科的诺贝尔奖。）其中最近的三次分别为2002年、2006年和2011年，这显示了天文学这一古老学科的强大生命力。
随着观测和探测能力的进步，在人类永无止境地探索宇宙的进程中，新的天文发现有着井喷般的趋势，比如暗物质、暗能量、黑洞、类星体、脉冲星、星际有机分子、宇宙伽马射线暴、引力波、引力透镜、太阳系外行星等的发现，有力地刺激并推动了天文学自身及相关学科的发展。目前天文学的重大问题可以被概括为“一黑、两暗、三起源”，也就是黑洞、暗物质和暗能量、宇宙和天体以及生命的起源，其中“一黑和两暗”构成了宇宙的“骨架”，而“三起源”则构成了宇宙的“血肉”。同时黑洞、暗物质和暗能量也是基础物理学的重大研究问题，而“地外生命”的探索则涉及了包括化学、生命科学和哲学在内的多个学科。因此天文学再度成为新现象、新思想和新概念的源泉。
中国的古代天文学曾经世界领先，但是中国天文学对于现代天文学的发展却贡献甚微。同样，中国古代的技术和生产力曾经世界领先，比如直到时期，清王朝统治下的中国GDP还是世界第一，但是中国对现代科学与技术的贡献却非常之少。一个几乎人所共知、但最令人不愿接受的事实，就是几乎从中学到研究生的所有理工科教科书的知识都来自于西方。因此从至今，中国一直是科学和技术的知识“消费”国，而不是“贡献”国。
现代科学和技术是人类文明的重要组成部分，中国作为世界上现存最大的文明古国，在这个方面对人类文明的贡献却可谓微不足道，这很值得我们深刻反省。造成中国在现代科学和技术上全面落后于西方的原因是多方面的，但我本人认为中国文化中缺乏基本的科学精神是一个重要原因。
天文学研究范文第5篇
[关键词]素质教育天文学科学精神
南开大学没有天文专业，但有全校性天文学公共选修课，属通识类课程，更是大学生素质教育类课程。当代自然科学有六大基础学科：数、理、化、天、地、生。天文学是人类最古老的，也是当代最活跃的自然科学之一。据《新千年美国国家研究理事会研究报告》称：“在美国，每年有超过20万大学生选修天文课程，对于他们之中的很多人，天文是学习过的唯一科学课程。天文学为公众认识人类在宇宙中的地位和科学的本质提供了窗口。天文学家在美国的科学教育中扮演着重要的角色。天文学同物理学、数学、地球科学等的综合联系，使之成为向广大听众讲授科学的一个特别恰当的载体。”
人类天生就是追星族。远古时代，在与大自然进行生死搏斗中的古人类，即使对自然规律尚无所知，也难抑制对美丽星空的遐想；仰观日月星辰的运行，居然获得了农耕或游牧的重要启示。天长日久，渐渐发展出一门研究天体运动、探索宇宙奥秘的天文学。明末清初，著名学者顾炎武说：“三代以上，人人皆知天文”，在夏、商、周以前，中华民族的人文初始阶段，天象知识已经相当普及。1987年在河南濮阳发掘的仰韶文化遗存中，竟有由蚌壳和人骨摆放组成的青龙、白虎和北斗的星象图案，经碳14测定，年代为距今6460±135年，把中华民族的先民们仰观天文的历史推前到殷墟甲骨文之前又3000年。这一重要发现的出土实物，现已移放在北京天安门广场东侧国家博物馆古代中国陈列厅展出。
2007年5月14日，总理在同济大学即席演讲，引用黑格尔的话：一个民族有一些关注天空的人，他们才有希望；一个民族只是关心脚下的事情，那是没有未来的。2007年9月4日《人民日报》发表温总理诗作：“仰望星空”。德国大哲学家康德在他的名著《实践理性批判》说：“世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵，一件是我们心中崇高的道德准则，另一件是我们头顶上灿烂的星空。” 人生于世，转瞬百年。芸芸众生，沧桑多变，世态炎凉。惟有遥远的天体，给人以恬静、永恒的感觉。昭如日月，灿若明星，历来是文学艺术讴歌的对象，精神领域崇高的寄托。仰望星空，无论是几十年前还是几十年后，无论你身在地球上什么地方，灿烂的群星总以它那无比的庄严和静谧，向你展示着神秘而和谐的宇宙图景，使你心驰神往，无限遐思，心灵得到净化。天文学的基本知识，对于当代追求高尚知识素养的人，无论从事何种职业，都是值得学习的。如果对天体和宇宙当中的事情一无所知，便不能算作是一个知识全面的人。
天空中那耀眼的太阳，皎洁的月亮，闪烁的恒星，迷蒙的银河，长尾巴的彗星，飘落夜空的流星雨……探索这些神秘而遥远的天体是人类永恒的欲望。宇宙多么宏大，而人类何其渺小。但渺小的人类居然可以探测如此宏大的宇宙，追询它如何创生、怎样演化。人类的智慧才是宇宙中真正的奇迹。在宇宙演化进程中诞生的人类, 在研究宇宙的同时，也认识自身，认识人类在宇宙中的地位。
南开大学从1993年起开设天文学选修课，至今已历19年，37学期，选修人数11968人。1997年天文选修课辐射至天津大学，历24学期，选修人数7919人；2005年辐射至天津滨海学院, 历14学期，选修人数1954人。三所大学选修总人数21841人。天文选修课分文理两班。理科班的课名为“天文学概论”，使用的教材《天文学新概论》，2000年8月出第一版，2002年2月出第二版，2005年12月出第三版，由武汉市华中科技大学出版社出版。2009年8月，《天文学新概论，第四版》改由科学出版社出版，至2012年1月，第四版已第三次印刷。12年间总共出版4版，11次印刷。发行3.57万册。2008年6月还在台湾出版《天文学新概论》繁体字版，由高雄市丽文文化事业股份有限公司出版。文科班的课名为“宇宙掠影”，使用的教材《文科天文》，科学出版社2010年6月第一版。前期曾使用过的教材《宇宙掠影》，2006年1月由河南人民出版社出版。2007年5月也在台湾由高雄市丽文文化事业股份有限公司出版《宇宙掠影》繁体字版。前中国天文学会理事长、南京大学天文系苏定强院士评价《天文学新概论》：“很符合当前国际上天文学研究的重点范围，不仅介绍天文知识，还联系人文思想、文学和哲学方面的话题。是对大学生进行科学素质教育很好的教材。”南京大学天文系肖耐园教授认为本书“是同类型书籍中出类拔萃、独树一帜的优秀著作”。国家天文台李竞研究员撰文指出：《天文学新概论》“恰如其分地反映了当代天文学的时代特征。10年间从一版出到四版在天文书刊界实为罕见。”
课程讲解的重点内容为：地月系—太阳系—银河系—河外星系—星系团—超星系团—总星系各层次天体的系统知识和最新研究进展情况；恒星物理方法，主序星、双星、不稳定星、星团、星云，恒星演化机理；黑洞及其探测，伽玛射线暴，引力透镜；大爆炸宇宙论，背景辐射，暗物质与暗能量，时空的起源与归宿；人类探索宇宙的新视野和地外文明探索。采用多媒体教学方式，展示大量的天体和宇宙探测新发现的图片、动画、小电影等。天气特别晴朗的时候，带领同学户外认识星空，用小型天文望远镜观测月亮、行星和部分深空天体。有条件时组织学生去国家天文台参观实习。当发生特殊天象或重大天文成果、最新天文发现等时机，结合课堂及时讲授或通过“南开周末论坛”面向全校学生普及天文知识。例如：2011年10月21日举办的“解读2011年诺贝尔物理学奖——超新星、暗能量和宇宙加速膨胀”；2012年3月30日举办的“521日环食和66金星凌日天象预告”等。前中国天文学会理事长、北京天文台台长李启斌曾评价：南开大学的天文选修课是全国做得最好的。
2007年国家教育部、财政部在全国高等学校范围内，立项建设首批100个国家级教学团队。“南开大学科学素质教育系列公共课教学团队”是其中唯一的科学素质教育类国家级教学团队。团队共分8个课程组，12门课程。“天文学概论”和“宇宙掠影”两门均位列其中。另10门课程为：数学文化、世界科技文化史、基础生命科学、基础生命科学实验、科研方法论、环境伦理学概论、前进中的物理学、物理演示实验、研究性学习、大学文科数学。这些课程对于普及科学知识、倡导科学方法、推崇理性思维、传播科学思想、弘扬科学精神，发挥了其他课程难以替代的素质教育功能。天文选修课的教学面向全校所有专业的学生，特别注重科学精神与人文精神的融合。在传授现代天文知识的同时，培养学生正确的世界观、人生观、价值观，使学生在科学素质、文化素质、思想素质上全面提高。
2009年，“南开大学科学素质教育系列公共课教学团队”获国家级教学成果二等奖。教育部在有关文件中称：“在全国开展教学成果奖励活动是国家实施科教兴国战略的重要举措。……获奖项目在总体上代表了当前我国高等教育教学工作的最高水平。”中国科学技术协会2010年评选全国优秀科技工作者，天文界入选5人中就有南开大学天文选修课教师苏宜教授。
2010年6月12-13日，由教育部高等教育司主办的“人文素质教育与科学素质教育的融合高层论坛”在南开大学举行。包括清华大学、北京大学、南京大学、南开大学、复旦大学、天津大学、东南大学等高校近300人汇集南开大学与会。出席的高层人士有：中国高等教育学会会长周远清（原教育部副部长、清华大学副校长），教育部高等教育司司长张大良，教育部文化素质教育指导委员会主任杨叔子（原华中科技大学校长），教育部文化素质教育指导委员会顾问王义遒（原北京大学常务副校长），教育部文化素质教育指导委员会顾问张岂之（清华大学思想文化研究所教授），教育部文化素质教育指导委员会顾问胡显章（原清华大学党委副书记）等。论坛的主题是：大学应该培养什么样的人？——探索有中国特色的人才培养模式，探讨进一步加强和推进文化素质教育等的相关问题，交流文化素质教育经验，尤其是在人文素质教育与科学素质教育的融合中取得的成果。南开大学的苏宜教授以“人文素质教育中的宇宙情怀”为题，在大会报告中介绍了南开大学开设天文选修课的情况，及其对本科生科学素质培养方面所起到的作用。
论坛最后达到的主流认识是：大学应该培养兼有人文精神和科学精神的、有创造能力的、适应21世纪需要的现代化高素质人才。回顾以前，曾经有过的提法是：大学教育的目的是传授知识，培养能力。后来才注意到素质的问题。素质是什么？——知识和能力内化为人的稳定性的品格，这就是素质。
1995年开始在全国52所高校开展文化素质教育的试点工作。早期的重点放在对理工科大学生的人文素质教育上，开设文学、历史、哲学、艺术等人文社会科学方面的课程。后来提高到为全体大学生进行人文素质跟科学素质的教育。现在又提出科学和人文融合，不是混合、凑合和勉强的结合。人文素质教育和科学素质教育双翼齐飞，相互融合。科学呼唤人文，人文导引科学。不能用通识教育简单代替文化素质教育。杨叔子院士提出：“高等教育是育人还是制器？” 爱因斯坦（对加州理工学院学生）说:“你们不仅要关心设计图纸，首先要关心人，关心经济怎么分配。”教育质量的标准在于：人的发展与社会发展的统一。科学创造到了一定的程度，再上一个台阶，往往就是人文的过程。文化就是以文“化天下”。科学用脑，人文用心，一种公平心，一种同情心，一种价值观，一种态度，一种感情。人们生活水平提高了，科学技术发展了，但人的道德却在下降，这就是素质教育缺失的表现。
现在中国有大学2000多所，学生2900万以上。中国是世界上教育规模最大的国家，但远不是高等教育的强国。中国大学生占全国同龄人口23%以上，他们的人文素质和科学素质得到提高，就可望整个国民的素质得到提高。
南开大学的“人文素质教育中的宇宙情怀”大会报告，引用南开大学校党委书记曾经在全校德育工作会议上总结的：“天文学课程并没有在课堂上讲政治思想问题，而是寓德育于科学知识之中，居然改变了学生对事业的看法，成为人生的转折点，发挥着不可替代的作用。”以下列举部分学生选修天文课后获得的实际感悟：
“两年多的大学生活过得散散漫漫。没有理想，没有激情，不知目标、不知方向。直到选上《天文学概论》，我看到遥远的宇宙、浩瀚的星空。感到人生的短暂、个人的渺小。我开始猛醒、开始振作，从此改变散漫的生活。（天大环境工程）”
“听苏宜老师的宇宙掠影课，我如痴如醉。宁静、安详、和谐的星空净化了我的心灵，陶冶了我的情操，让我学会理解，懂得包容。与其说是给人以知识的课，倒不如说更像是一堂人生的课，我收益良多。（南开图书档案）”
“感谢天文学课程，激励我们甩开郁闷的困扰，不再抱怨学习的辛苦，不再计较学分、成绩，为了明事、明理，探求未知而自觉学习。我相信，美丽的星空会让我们的人生更加美丽！（天大自动化）”
“我曾沉溺于星相算命，经常上网看每周、每月的星座运程、爱情特征、交友指数等来安排和指导自己……是宇宙掠影课让我明白了这有多么无知可笑。我彻底摆脱了星座迷信的阴影，欣赏自然的美丽，享受人与自然的和谐。（南开法学）”
“自从选修天文，我又一次体会到久违的学习的乐趣。惊喜的发现，我原来可以学得这么快乐，听得那么清楚明白。灿烂的星空洗去了我的浮躁和不如意的感觉。豁然开朗的我，不再自卑、不再徘徊，徜徉在美好的学习生活中。（天大英语）”
“一直相信人是诗意的栖居。宁愿相信月中的玉兔，而不相信环形山，因为我认为美的比真的更有价值。直到走进天文学课堂，我受到前所未有的震撼，心灵在更广阔的空间里飞翔。天文奥秘中闪耀的是人类理性的光芒，这种理性的美是感性的美所不可比拟的。（南开中文）”
“天文学中蕴含的人类思想的美丽，使我明白了什么才是生命的真正价值。曾经一度不愿也不肯原谅从前的恋人。现在，也做到了释然和毫无怨言。（南开计算机）”
“我是一个有心理疾病的学生，对人生抱着绝望的态度，有过轻生的倾向。天文课的学习、自然界极致的美一次次震撼着我的心灵，再次燃起了我幼时对大自然的兴趣之火。现在我必须忘却烦恼，感受豁达，走出疾病的阴影，走向光明的未来。（南开生物）”
“学了天文学，我心目中的世界不再是原来那个狭小的空间。灿烂的群星已经震撼了我的心灵，使我更加地热爱科学、热爱生活。似乎有点玄乎，但的确我有这种感受。（南开化学）”
2009年起，中国科学院国家天文台对在国内设置天文专业或有天文学研究方向的高校，设立本科生奖学金，奖金额每人3000元，旨在鼓励本科生立志献身天文事业，促使我国天文学科优秀人才的迅速成长。受奖高校共24所。其中有天文本科专业的4所：南京大学、北京大学、北京师范大学、中国科学技术大学。有天文硕士、博士点或天文研究课题的19所：清华大学、天津大学、武汉大学、上海交通大学、华中科技大学、广州大学、厦门大学、河北师大、天津师大、华中师大、上海师大、沈阳师大等。既没有天文本科专业，也设有天文硕士、博士点或天文研究课题的大学只有一所：南开大学。原因在于国家天文台看好南开大学的天文公选课在培养国家天文专门人才方面发挥的作用。开课以来，已有约20名本科学生考入国家天文台等单位攻读天文学研究生、博士生。南开大学已连续三届共有6位同学（物理4名，数学1名，软件1名）获得中国科学院国家天文台本科生奖学金。
南开大学两门天文学选修课《天文学新概论》和《宇宙掠影》已由超星数字图书馆尔雅大学堂全程录像。《天文学新概论》课已在互联网上播出，共62集。《宇宙掠影》课正在后期制作之中。欢迎登陆有关网站观看及下载。网址为：Http：//省略/或Http：//省略/ 。
参考文献:
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[3] 顾沛.注重科学与人文融合 构建科学教育公共课的新模式[J].高等学校理工科教学指导委员会通讯，2010(9).
[4] 李竞.从第一版到第四版—— 10内年再版3次的《天文学新概论》[J].天好者，2009(12).
[5] 苏宜.文科天文[M].北京：科学出版社，2010.
[6] 苏宜.天文学新概论 [M].北京：科学出版社，2012.
[7] 苏宜.宇宙掠影——天文学概要[M].高雄：高雄市丽文文化事业股份有限公司，2007.
[8] 苏宜.天文学新概论[M].高雄：高雄市丽文文化事业股份有限公司，2008.
