天文学发展简史PPT课件

❖ 例如，当太阳光透过中心小孔时，在仰仪的内部球 面上就会投影出太阳的映像，观测者便可以从网格 中直接读出太阳的位置了。尤其在日全食时，利用 仰仪能清楚地观看日食的全过程，连同每一个时刻， 日面亏损的位置、大小都能比较准确地测量出来。 因此，仰仪是很受古代天文工作者喜爱的一种天文 观测仪器。
仰仪
（一）在天文观测方面
❖ 日、月和金、木、水、火、土五大行星 合称“七曜”
❖ 星表，是天文观测者长期观察后，将大量测得的恒星以坐标
系统性的汇编而成，它是天文学家们的重要参考工具。我国
古代最早的星表编制人是战国时代的魏人石申（约在公元前 4世纪），他编的《天文》一书共八卷，被后人誉为《石氏 星经》。可惜至宋代后失传，还好在唐代《开元占经》中可
❖ 天体仪的主要组成部分是一个空心铜球，球面上刻 有纵横交错的网格，用于量度天体的具体位置；球 面上凸出的小圆点代表天上的亮星，它们严格地按 照亮星之间的相互位置标刻。整个铜球可以绕一根 金属轴转动，转动一周代表一个昼夜，球面与金属 轴相交于两点：北天极和南天极。两个极点的指尖， 固定在一个南北正立着的大圆环上，大圆环垂直地 嵌入水平大圈的两个缺口内，下面四根雕有龙头的 立柱支撑着水平大圈，托着整个天体仪。利用浑象， 无论是白天还是阴天的夜晚，人们都可以随时了解 当时应该出现在天空的星空图案。
和月球等天体，在浑仪内又添置了几个圆环，也就是说环内 再套环，使浑仪成为多种用途的天文观测仪器。
浑仪
此图为浑仪实物图，制作非常精确和精美，体现了古 代华夏民族在天文和工艺方面的高超水平
此图乃是浑仪上的圆圈的示意图
侯风地动仪
❖ 公元132年，我国著名科学家张衡发明了最早的地 震仪，称为候风地动仪。它有八个方位，每个方位 上均有一条口含铜珠的龙，在每条龙的下方都有一 只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生，该方向 龙口所含铜珠即落人蟾蜍口中，由此便可测出发生 地震的方向。当时利用这架仪器成功地测报了西部 地区发生的一次地震，引起全国的重视。这比起西 方国家用仪器记录地震的历史早一千多年。
此图为简仪（明代1437-1442年间的 复制品，现存于南京子金山天文台）
简仪
仰仪
❖ 仰仪是我国古代的一种天文观测仪器，由元朝天文学家郭守 敬设计制造。 仰仪的主体是一只直径约三米的铜质半球面，好像一口仰放 着的大锅，因而得名。仰仪的内部球面上，纵横交错地刻划 出一些规则网格，用来量度天体的位置。在仰仪的锅口上刻 有一圈水槽，用来注水校正锅口的水平，使其保持水平设置； 在水槽边缘均匀地刻划出24条线，以示方向。在正南方的刻 线上安置着两根十字交叉的竿子，呈正南北方向，一直延伸 到仰仪的中心，把一块凿有中心小孔的小方板装在竿子的北 端，并且小方板可以绕着仰仪中心旋转。 仰仪是采用直接投 影方法的观测仪器，非常直观、方便。
侯风地动仪
简仪
❖ 郭守敬于公元1276年创制的一种测量天体位 置的仪器。该仪器的结构和使用上都比浑仪 简单，而且除北极星附近以外，整个天空一 览无余。故称简仪。
❖ 简仪的主要装置是由两个互相垂直的大圆环组成，其中的一 个环面平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；另一个是直立 在赤道环中心的双环，能绕一根金属轴转动，叫做“赤经双 环”。双环中间夹着一根装有十字丝装置的窥管，相当于单 镜筒望远镜，能绕赤经双环的中心转动。观测时，将窥管对 准某颗待测星，然后在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读 出这颗星星的位置值。有两个支架托着正南北方向的金属轴， 支撑着整个观测装置，使这个装置保持着北高南低的形状。 这是我国首先发明的赤道装置，要比欧洲人使用赤道装置早 500年左右。
❖ 浑仪是我国古代的一种天文观测仪器。在古 代，“浑”字含有圆球的意义。古人认为天 是圆的，形状像蛋壳，出现在天上的星星是 镶嵌在蛋壳上的弹丸，地球则是蛋黄，人们 在这个蛋黄上测量日月星辰的位置。因此， 把这种观测天体位置的仪器叫做“浑仪”。
❖ 最初，浑仪的结构很简单，只有三个圆环和一根金属轴。最 外面的那个圆环固定在正南北方向上，叫做“子午环”；中 间固定着的圆环平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；最里 面的圆环可以绕金属轴旋转，叫做“赤经环”；赤经环与金 属轴相交于两点，一点指向北天极，另一点指向南天极。在 赤经环面上装着一根望筒，可以绕赤经环中心转动，用望筒 对准某颗星星，然后，根据赤道环和赤经环上的刻度来确定 该星在天空中的位置。 后来，古人为了便于观测太阳、行星
异常天象
次 数 最早记录
地位
日食
约1000次 约4000年前 世界最早
月食
900多次 约4000年前 世界最早
太阳黑子
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
约100次 前1世纪 世界公认最早
彗星
500次 前613年 世界公认最早
流星雨
约180次 前687年 世界公认最早
新星、超新星 约90次 前134年 世界最早
（二）天文仪器
❖重视对天象的观测带动了天文仪器 的制作。在中国古代各类天文仪器 中，浑仪和浑象集中反映了天文仪 器的制作。
中国→ 河南→ 郑州→ 仰仪
仰仪
浑象
❖
天体仪，古称“浑象”，是我国古代一种用于演示 天象的仪器。我国古人很早就会制造这种仪器，它 可以用来直观、形象地了解日、月、星辰的相互位 置和运动规律，可以说天体仪是现代天球仪的直接 祖先。北京古观象台上安置的天体仪（如图），是 我国现存最早的天体仪，制于清康熙年间，重3850 公斤。
中国文化简史之 天文学
二、天文学的一流成果
❖ 天文学是我国古代科学技术史中最有成就的学科之 一。我们的祖先从观象授时、指导农业生产的传统 观念出发，特别重视历法的制定与改进，从而带动 了仪器制造、天象观测、宇宙理论等整个天文学事 业的发展，形成了以历法研制为中心的学科体系， 具有鲜明的特色，与古希腊天文学一起分别成为西 方两大天文学流派的代表，为世界留下了宝贵的文 化遗产。
看到《石氏星经》的一些片断，并整理出一份《石氏星表》， 其中明列28 宿距星和一百余颗恒星的赤道坐标位置。依据 岁差规律推算证明，石氏星表中至少有一部分可以肯定是公 元前4世纪测定的，远比古希腊天文学家依巴谷在公元前2世 纪编制的星表还早。可见石氏星表是现知世界上最古老的星 表之一。
石氏星表
古代异常天象观测表