中国天文学的发展史简论

中国天文学的发展史简论

摘要：天文学的发展一直伴随着中国历朝历代的历史潮流。在某种程度上说，中国从古至今的发展史决定了我国的天文发展趋势。从远古时期的观星辨位到第一个空间天文探测硬X射线调制望远镜，中间的种种伴随着中国命运的起伏。在该论文中，作者将按照历代时间顺序，简述中国天文学的发展史。

一、中国古代天文学的萌芽

中国的天文学史可以最追溯到人类文化的萌芽时代。早在远古时期，人们为了在丛林或者荒野中找到方向、确认时间和季节，就会观察太阳、星星和月亮的位置，并在这个基础上编制天文历法，帮助自己更好地从事农业生产活动。

早在尧舜时期就已经出现了专职观测天文的官位，从事观象授时，星官们根据自己观察到的天文现象与节气对应，寻找其中的关键联系。而在殷末周初，人们就已经充分发挥了他们的智慧，在满天繁星中用二十八星宿准确地划分了星区。一些罕见的天文现象诸如“日食”、“流星雨”甚至是哈雷彗星已被观测到，并被记录起来。不仅是官方，在民间也出现了百姓们对天文现象问题的思考。例如《诗经》中脍炙人口的“七月流火”“三星在户”等成语记录了罕见的天文现象。在春秋战国时期，老子的《道德经》和屈原的《天问》已经就天文现象提出了一些深刻的问题。

而在这个阶段，中国的先民在天文学最大的飞跃性成就出现在两汉时期。张衡在太史令任上制造了浑天仪，在一个铜球上面刻着二十八宿、中外星官以及黄赤道、南北极、二十四节气、衡显圈、衡隐圈等，使它与天球同步转动，模拟星空的周日视运动。浑天仪之精密以至于到如今仍未有人能把它完整地重制出来。1973年在湖南出土的《五星占》上详细记录了金星、木星和土星七十年间的位置。同时出土的29幅彗星图显示了当时观测到的彗头、彗核与彗尾。其观测之精确令无数后人叹为观止。

到两汉时期为止，中国先民对天文的理解与观测已经远远超出其他同时期发展的文明。中国独特的天文学体系已渐渐成型。

二、体系发展时期

自两汉时期之后，中国的天文观测在前人的基础上实现了更进一步的发展。借助精密的天文仪器，天文学家们越来越追求精准的测算和深刻的认识。他们对头顶星空的认知达到了一个达到一个前所未有的高度。人们发明了推算日月食食分的和初亏方位角的方法。战国以来，石氏、甘氏、巫氏三家所命名的星官被总括成一个囊括283星官、1464星的体系，后世制作星图、浑象的标准被制定出来，在极大程度上促进了中国古代天文学的发展。到南北朝时期，何承天利用调日法测出了十分精密的朔望月数值。

在唐朝，接踵而来的盛世局面为当时的天文学发展铺垫下坚定的基础：和平的外交环境，繁荣发展的政治和经济为科学文化的发展保驾护航。在当时出现的天文成就更是在中国天文史上树立了一座不朽的里程碑。天文观测仪器所发展到令人叹为观止的程度：浑仪原本的六环与四游仪之间被加上一个三辰仪，精湛的工艺使得观测结果前所未有地准确，观测者在观测的同时可以直接得到赤道、黄道、白道三种坐标数据。

一些结合了阴阳学说的宇宙理论被创新性地提了出来，柳宗元认为宇宙具有无限性，并且明确指出“宇宙的变化是无穷的”并像“机械般时刻不停”。可见千年前古人的理论已经初具现代天文学概念的雏形。

三、由鼎盛到衰落时期

随着五代十国的混战结束，中国天文学发展的停滞时期也随之停止，迎来第二次蓬勃的生机。宋代的作为中国历史上商品经济、文化教育、科学创新高度繁荣的时代，其发展程度远胜于唐朝。赵匡胤采用的重文轻武的方针更是催生了不少重磅的天文学成果。宋朝总共经历了多达五次的恒星位置测量，其中元丰年间的观测成果由黄裳绘制出来，并被刻制在石碑上，著名的“苏州石刻天文图”由此现世。熙宁五年，中国全能科学家沈括提举司天监。三年后，由他编撰的《奉元历》修成颁行，改动了闰月和朔日的设置。同时，他提出《十二气历》，主张参照节气定月。九百年后，世界上才出现了与之运用同原理的《萧伯纳历》。

元代的天文学达到了空前的发展高度。当朝统治者异常重视天文历法，整合

了金、宋两大政治势力的司天监人才，组建了一支强大的天文学队伍。在郭守敬、王恂的带领下，简仪、仰仪、景符等一系列具有高度创新性的天文仪器被创造出来。其中，简仪的设计和制造水平甚至在世界上领先了三百多年。《授时历》在经历大量观测和研究之后集编而成，以365.2425日为一岁，距离近代观测值365.2422仅仅差了25.92秒，精度与公历相当。

四、从明末到鸦片战争

明朝时期，天文学由于禁令在民间成为了一个禁忌的领域，统治者执意将天文学变成政府官有的科学技术。得益于明朝末期郑和七下西洋、出使西域与传教士来华等活动，国外理论成果填补了部分中国天文学体系发展的缺陷。欧洲天文学的计算方法逐渐被中国天文学家所知晓，并顺利通过该方法预报了万里三十八年的日食。

到了清朝，《历象考成》、《历象考成后编》相继编成，开创性地运用到了开普勒行星运动第一、第二定律，并对《仪象考成》中的星表重新进行了测量，收星达3240颗。除此之外，在康熙四十七年到五十七年进行了一次跨越整整十年的大规模测量，在全国测量了六百三十多个地方的经纬度，建立了以北京为中心的经纬网，并通过实地测量证明了地球是个椭圆体。

五、从鸦片战争到现在

中国天文学从清初开始渐渐落伍，中国天文学家已无力亲手打开近代天文学的大门。虽然有传教士带来哥白尼的巨作《天体运行论》、《堪舆全图》，却被束之高阁无法引起统治者的注意。在清朝末期《谈天》使得中国人民真正领略到的近代天文学的大略面貌，然而由于“天朝上国”的概念使得一众天文学家不屑于接受外来的天文理论，更不用说用精密的天文观测仪器来验证其准确性。 1840年，鸦片战争打醒了中国人“西学中源”的美梦，记录哥白尼天体运行论的《海国图志》随之发表。增补版的《谈天》被出版，向蒙昧中的国人展示了日心地动学说、太阳黑子理论、行星摄动理论等一系列天文学界理论中的瑰宝。

浩劫过后，随着民族思想的觉醒，中国天文学界重新唤起生机。众多诸如青岛观象台、紫金山天文台、天文研究所等天文机构一一由政府接手、成立。然而接踵而至的八年抗日战争将元气稍微恢复的天文学界再度打回深渊，进入了几乎停滞的状态。1949年中华人民共和国成立，原有各天文机构由中央政府接手，将射电天文学、理论天体物理学和高能天体物理学建立起来。“2.16米”光学望远镜、“LAMOST”的建成意味着中国掌握了当代望远镜制造的先进技术。如今，随着空间技术不断发展，航天事业已经成为了国家高科技发展的战略制高点。火箭、卫星、飞船的发射与控月工程等无一不向全世界骄傲地展示着当代中国的天文学成就。

参考文献

卢仙文. 清代天文学史学史[D]. 中国科学院上海天文台, 1995.

宣焕灿. 天文学史[M]. 高等教育出版社, 1992.

王云婕. 明代钦天监研究[D]. 东北师范大学, 2016.