古代天文学发达原因PPT

刘雨曦
（一）、基本概念
1、七政、五纬： 古人把日月和金木水火土称七政，也叫七曜。其中金木水 火土合起来又称五纬。 金星古称明星，又名太白。金星黎明见于东方叫“启 明”，黄昏见于西方叫“长庚”。 木星常称为岁星，简称岁 水星又叫辰星。 火星古名荧惑。 土星又叫镇星或填星
2、星官
中国古代天文学中的星区划分使用的是“星官”系 统，类似于西方的“星座”。我国古代为了便于认星和 观测，把若干颗恒星组成一组，每组用地上的一种事物 命名，这一组就称为一个星官，简称一官。唐宋后也有 称之为一座的。三国陈卓把石氏、甘氏、巫咸三家星官 合并组成一个283官，共1464颗星的星官系统，为后代 天文学家所沿用。 中国古代“星官”系统把天空分为“三垣二十八宿” 以及其他星官。再将“二十八宿”分为四大星区，分别 用“朱雀”、“玄武”、“青龙”、“白虎”四灵兽命 名，即是所说的“四象”又称为“四灵”或“四陆”。 可以理解为，“朱雀”、“玄武”、“青龙”、“白虎” 是四个大规模的“星座”。
Hale Waihona Puke 夏代的历法成就——《夏小正》
《夏小正》是一篇按月份记载物候气象天文农 事田猎等活动的文献，夏末商初成书，现保存在 西汉戴德编的《大戴礼记》中。现存的《夏小 正》，分经文和传文两部分。经文记载的内容是 夏朝的历法和生活情况，传文就是后代学者的注 文。
这里所用的历法是夏历。在中国古代历法中，甲、乙、丙、丁、 戊、己、庚、辛、壬、癸被称为“十天干”；子、丑、寅、卯、 辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫作“十二地支”。两者按固 定的顺序互相配合，组成了天干地支相配的纪年汉，简称“干支 纪法”，标志着中国历法的产生。 古代的人们把十二地支和一年的十二个月互相配合，有冬至的那 一月配子，依此类推。史书记载：夏正建寅，殷正建丑，周正建 子。只有夏历最符合人们的活动规律，被后世所采用，产生了深 远影响。 商代的历法把十天干和十二地支相配合，组成六十干支，用来 纪日。
历法是天文学的分支学科。它是一种推算年、月、 日的时间长度和它们之间的关系，制定时间的序列 的方法。
分类：阳历、阴历、阴阳历
中国古代历法大致说来包括：历日制度的安排；对太阳、月亮 和土、木、火、金、水五大行星的运动及位置的计算；恒星位 置的测算；每日午中日影长度和昼夜时间长短的推算；日月交 食的预报等等。 中国古代历法经历了发生、发展、完善、没落，最终融入近现代 天文学的漫长演变过程。
古人以二十八宿来观测日月和五个行星的运行。《尚 书》“月离于毕”指的是月亮附于毕宿（离通丽，附着的意 思）；《论衡》“荧惑守心”指的是火星位于心宿；《诗经》 “太白食昴”指金星遮蔽了昴宿。
北斗七星在古代天文也占有重要地位。北斗是由天枢、 天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光七星组成的。古人把 这七星联系起来想像成舀酒的斗形。北斗七星属于大熊座。 古人很重视北斗，因为可以利用它来辨方向，定季节。 北斗星在不同的季节和夜晚不同的时间，出现在于天空不同 的方位。人们看起来它在围绕着北极星转动，所以古人又根 据初昏时斗柄所指的方向来决定季节： 斗柄指东，天下皆春； 斗柄指南，天下皆夏； 斗柄指西，天下皆秋； 斗柄指北，天下皆冬。
宋代在三百余年内颁发过18种历法，其中以南宋杨忠辅制定的《统 天历》最优。《统天历》取回归年长为365.2425日，是当时世界上最精 密的数值，欧洲著名的《格里高历》，即当今世界通行的公历，其回归 年长亦取365.2425日（公元1582年颁发），但比《统天历》晚了383年。 《统天历》还指出了回归年的长度在逐渐变化，其数值是古大今小。
（二）、作用
1、是古人测定岁时季节的观测对象。 上古时代，人们认为初昏时参宿在南方就是春季正 月，心宿在正南方就是夏季五月等。 2、古代是把天象的变化和人事的吉凶联系到一起的。 如日食是上天对当政者的警告， 彗星的出现象征关兵灾。 岁星正常运行到某某星宿，则地上与之相配的州国就 会五谷丰登， 荧惑运行到某一星配，这个地区就会有灾祸等。 古人还认为，一些天象的变化还是水旱、饥馑、疾疫、 盗贼等自然、社会现象的预兆。
3、宣夜说
代表人物：东汉郄萌
要点： 宣夜说认为，天是无形无体、无色无质、无边无际的广 袤空间，人目所见的浑圆的蓝天，仅是视觉上的错觉造 成的，这如同“旁望远道之黄山而皆青，俯察千仞之谷 而窈黑”是一个道理。宣夜说还认为，天体在广阔无垠 的空间中的分布与运动是随其自然的，并不受想象中的 天壳的约束，它们各具特性，并在气的作用下悬浮不动 或运动不息。这样，宣夜说既否定了天壳的存在，又描 绘了一幅天体在物质的无限空间自然分布与运动的图景， 较盖天说和浑天说都更接近事物的本来面目。
（一）、西周以前天文历法的起源
远古时代天文历法的起源
羲和制历：传说尧在任时，历法含糊不清，农业生产受到损害， 各方工作拖拉无序。他便命令羲氏、和氏观察天象的变化、日月 星辰的运行位置，制定一年四季的历法，以教导人们按时令节气 从事农业生产和各项工作。他们世代掌天地之官，负责祭祀天地 之神、观测天地变化的工作。
（四）、南北朝隋唐五代时 期天文历法体系的完善
1、祖冲之及其《大明历》
祖冲之，字文远，是刘宋时期杰出的科学家。463年 他撰成《大明历》，是为我国古代最著名的历法之 一，首次将东晋虞喜（公元281-356年）发现的岁差 引用到他编制的《大明历》中，定一个回归年为 365.24281481日（今测为365.24219878日），误差 仅46秒，这是我国古代所用的最佳值之一。祖冲之 测定的交点月长为27.21223日，与今测值仅差十万 分之一。 祖冲之还很好地选定了十分准确的新闰周：391年 144闰，这是我国古代得到的最佳闰周。 对于五星会合周期，祖冲之也进行了重新测量，得 木星398.903日（误差0.019日），火星780.031日 （误差0.094日），土星378.070日（误差0.022日）， 金星583.931日（误差0.009日），水星115.880日 （误差0.002日）。
3、二十八宿、四象
古人选取黄道赤道附近的二十八星宿作为坐标。 古人把比较靠近的几颗恒星联系起来，东西南 北各有七宿，每七宿，想象成一种动物，称为 二十八宿： 东方苍龙：角亢氐房心尾箕 北方玄武：斗扣女虚危室壁 西方白虎：奎娄胃昴毕觜参 南方朱雀：井鬼柳星张翼轸 紫薇星座 苍龙、玄武、白虎和朱雀称为四象。
一行为编此历，进行了大量的天文实测，并 对中外历法系统进行了深入的研究，在继承 传统的基础上，颇多创新。（张遂成为发现 恒星运动的第一个中国人，英国天文学家哈 雷的观点比张遂的发现晚一千多年。） 一行为了制定《大衍历》做的准备工作有： 制造仪器和观测（黄道游仪、浑天铜仪）、 主持天文大地测量。 从开元十三年（公元725年）起，一行开始编 历。经过两年时间，写成草稿，定名为《大 衍历》。 经过检验，《大衍历》比唐代已有的其他历 法都更精密。开元二十一年传入日本，行用 近百年。《大衍历》以其革新号称“唐历之 冠”，又以其条理清楚而成为后代历法的典 范。
2、一行及其《大衍历 》
一行（673～727），中国唐代著名的天文学家和佛学家， 本名张遂，河北巨鹿人。张遂自幼刻苦学习历象和阴阳 五行之学。青年时代即以学识渊博闻名于长安。为避开 武则天的拉拢，剃度为僧，取名一行。曾翻译过多种印 度佛经，后成为佛教一派——密宗的领袖。 开元九年（公元721年），据李淳风的《麟德历》几次预 报日食不准，玄宗命一行主持修编新历。一行一生中最 主要的成就是编制《大衍历》，他在制造天文仪器、观 测天象和主持天文大地测量方面也颇多贡献。
2、郭守敬与《授时历》
郭守敬（1231—1316年），字若思，顺德邢台 （今河北省邢台市）人，是元代著名的科学家。 他在天文仪器制造、天文观测和水利工程等科学 技术领域中成绩卓著，他与王恂、许衡等人共同 编制的《授时历》则是我国古代历法发展到巅峰 状态的标志。 元朝初年沿用当年金朝的“重修大明历”。几十 年以来，误差积累日渐显著，发生过好几次预推 与实际现象不符的事。再一次重新修改是迫切需 要的事了。 1276年 （至元二十年），元军攻下 了南宋首都临安（今浙江杭州），全国统一已成 定局。就在这一年，元世祖迁都大都，并且决定 改订旧历，颁行元朝自己的历法。于是，元政府 下令在新的京城里组织历局，调动了全国各地的 天文学者，另修新历。 郭守敬等人接受了编制新 历法的任务。
五、分野
古人是把天上的星宿和地上的州域联系起来看 的。在春秋战国时代，人们根据地上的区域来划分 天上的星宿，把天上的星宿分别指配于地上的州图， 使它们相互对应。说某星是某国的分星，某某星宿 是某某州国的分野。 古人的建立分野的目的在观察天象，以占卜地 上所配州国的吉凶。《论衡》中谈到荧惑守心时就 说：“荧惑，天罚也；心，宋分野也。视当君。” 如王勃《滕王阁序》，“星分翼轸”，李白《蜀道 难》“扪参历井”。指的就是所描绘的地方的星宿分 野。
盖天说、浑天说和宣夜说， 是我国古代关于宇宙结构学 说的三个主要流派，合称论 天三家。它们都在汉代形成 了成熟的学说。
1、盖天说
代表著作：《周髀算经》 要点： 它把先秦时期主张“天圆如张盖，地方如棋局”的 早期盖天说加以改造，提出了“天象盖笠，地法覆 盘”等新的学说。认为天和地均为拱形，天在上， 地在下，天比地高出八万里。日月星辰均附着在天 上，绕北天极平转，不会转到地下面去。太阳的出 没与离人的远近相关，太阳离人远时，人的目力不 及，表现为日没；近时，为人所见，表现为日出。 太阳位置的四季变化，则是由于太阳运行的轨道四 季不同而造成的。
大致可以分为四个时期，即： 古历时期：汉武帝太初元年以前所采用的历法； 中法时期：从汉太初元年以后，到清代初期改历为止。这期间制订 历法者有七十余家，诸家历法虽多有改革，但其原则却没有大的改 变； 中西合法时期：从清代期苏会传教士汤若望上呈《新法历书》到辛 亥革命为止； 公历时期：辛亥革命之后，于1912年孙中山先生宣布采用格里高历 （即公历，又称阳历），即进入了公历时期，中华人民共和国成立 后，在采用公历的同时，考虑到人们生产、生活的实际需要，还颁 发中国传统的农历。