中国古代天文学和数学

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1、中国古代天文学赵丹山西大学科哲中心2009.12.15由于“以农为本”和“天人感应”思想在中国古代长期居于支配地位，因此天文学在历代都被受重视。各代皇帝都注意观测天象，编制历法，并在朝廷中设立专门的机构，委派专职官员负责天文工作。在政府的大力扶持下，天文学很早就建立起来，并达到当时世界较高的水平。其突出成就表现在历法的编制、天文仪器的研制、天象记录的完备和宇宙学说的构建等方面。内容简介专职天学机构天学之运作历法成就天学仪器与典籍宇宙思想中外交流天学之官营传统天学机构由皇家直接拥有和经营天学家们的官员性质天文仪器的

2、国家研制和管理历书之编算、印刷及颁发官营天学的例外《隋书-天文志》中记载了张子信的天学活动：“至后魏末，清河张子信，学艺博通，尤精历数。因避葛荣乱，隐于海岛中，积三十许年，专以浑仪测候日月五星差变之数，以算步之。始悟日月交道有表里迟速，五星伏现有感召向背……”天学机构的皇家传统天子有灵台，以观天文……诸侯卑，不得观天文，无灵台非天子不得作灵台天子太庙，上可以望气，故谓之灵台——《诗经·大雅》朝代机构名称首脑名称首脑官品秦汉太史令、太史公隋太史曹、太史监太史令唐太史局、秘书阁、浑天监、浑仪监、太史局、太史监、司天台

3、太史令、郎中、浑天监、浑仪监、太史局令、大监从五品下、正三品、从三品宋司天监、太史局司天监、太史令正三品辽司天监太史令金司天监提点正五品元太史院、司天台院使、司天监正二品、从五品明钦天监监正正五品清钦天监监正正五品官营天学的规模工作人员之来源及培训深通天学之重臣：（汉）刘歆，（唐）一行；（汉）张衡，（宋）沈括，（元）郭守敬世袭的天学官员：父子相传，如祖冲之、祖暅；强迫世袭，如明洪武六年“钦天监人员永不许迁动，子孙只习学天文历算，不许习他业；其不习学者发南海充军”从社会上招集：政权草创之初；改历或大型天学活动之举；

4、明征暗禁培训：天学机构属员中的教授、天文生皇家主持的仪器研制其功能不仅仅是辅助观测工具，更引人瞩目的是它代表的象征意义制造仪器的命令要由皇帝下达，造成之后，皇帝要派人验收《明英宗实录》：正统二年（1437）二月，行在钦天监监正皇甫仲和等奏：“南京观星台设浑天仪、璇玑玉衡、简仪、圭表，以窥测七政行度、凌、犯、迟、留、伏、逆。北京齐化门城上观测未有仪象。乞令本监官一人往南京督匠以木如式造之，赴北京较北极出地高低准验，然后用铜铸造，庶占象不失”历朝历代明文规定，禁止私人拥有天学仪器历书的政治意义颁历之权是皇权得以确立的

5、象征奉行某朝正朔，即行用该朝颁行的历法，表示对该朝政权的臣服天学之运作天象之观测：恒星、日月交蚀及掩星、行星天象、异常天象（彗星、新星、流星、太阳黑子）记录、报告及文献保存仪器之研制及管理历书之编算、印刷及颁发将天空恒星背景划分成若干特定的区域，建立一个的坐标系统，以此来确定日月五星和许多天象发生的具体位置，一直是人们长期以来的目标。二十八宿坐标系统就是这样一种特殊的赤道坐标系统。它以天赤道附近二十八个距星作为标志点来测量的。天体的坐标用入宿度和去极度两个数值表示。入宿度表示某天体在某宿距星以东的赤道度数，去极度

6、为该天体距离北天极的度数。坐标系1973年，湖北隋县曾侯已墓中出土的漆箱盖子上绘有二十八宿的全部各称，这是迄今所发现的包含完整的二十八宿星名的最早文字记载。因此可以确定，至迟在春秋末年到战国初年，二十八宿星空系统已经存在了。其实质和现代天文学上广泛使用的赤道坐标系是一致的。而在欧洲，赤道坐标系的广泛使用却开始于十六世纪。“鲁文公十四年（613BC）秋七月，有星孛入于北斗”。——《春秋》这是关于哈雷彗星的最早记录。从秦始皇七年（前240）到清宣统二年（1910）哈雷彗星共出现31次，每次我国古代都有详细记录。“鲁庄

7、公七年（687BC）夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨”。——《春秋》这是世界上关于天琴座流星雨的最早记录。自此以后，我国史书上关于流星雨的记录，据不完全统计，至少有180次以上。天象记录战国甘德的观察木星时发现：“若有小赤星附于其侧”。这是早于伽利略（1564—1642）两千年对木星最亮的卫星——木卫三的观察。鲁僖公十六年（644BC）“春王正月戊申，陨石于宋，五”。这是最早的陨石记录，有时间，有地点、有数量。历法成就古代历法之主要内容：日、月及五大行星的运动规律，故就研究内容也可称为是古代数理天文学古代历法

8、的中心课题：原理（日、月、五星运动规律在历法中得到的反映）和数据（历法对日月五星运动的数值描述）历法的编制历法是人们根据生产和生活的需要而创立的记时系统。在长期的生产实践中，人们利用自然现象变化的规律作为计量时间的尺度，从而形成了“回归年”、“朔望月”和“太阳日”等时间计量单位。这三种计量单位并用的历法称为阴阳历（例如农历）；只考虑回归年变化的称作阳历（例如现行的公历）；