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第21章 天文学

天文与历法

中国古代天文学主要有以下几方面的内容,一是观测天象,二是研制观测天象的仪器和装置,三是运用包括数学在内的各种知识研究和计算日月星辰的运行规律。

圭表

圭表是中国古代观测天象的仪器,由圭和表两个部件组成。直立于平地上测日影的标杆和石柱,叫做表;正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。圭表测影是中国古代天文学的主要观测手段之一。仪征铜圭表是中国现存最早的圭表。

浑仪

浑仪,上古时称“璿玑玉衡”,简称“玑衡”。我国古代以浑天说为理论基础制造的测量天体的仪器。最初浑仪的结构很简单,只有三个圆环和一根金属轴。从外至内依次为子午环、赤道环、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。

浑象

浑象,中国古代用于演示天象的仪器。与浑仪合称为浑天仪。浑象最早是西汉天文学家耿寿昌创制的,而东汉张衡制造了第一台自动的天文仪器—水运浑象。北宋时苏颂、韩公廉等人在开封设计制造的水运仪象台,是把浑仪、浑象和报时装置结合在一起的大型天文仪器,达到历史上浑象发展的最高峰。

日晷

又称日规,利用太阳投射的影子来测定时刻的装置。有多种形式,共同的是都有一根与地球自转轴平行的指针。观察这根指针在指定区域内的投影,就能确定时间。中国最早文献记载《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年(574)发明的短影平仪,为“地平日晷”。“赤道日晷”的明确记载初见于南宋曾敏行的《独醒杂志》卷二中提到的晷影图。

石申

一名“石申夫”。魏国人,战国中期天文学家、占星家。生卒年不详,大约生活在公元前4世纪。著有《天文》8卷。西汉以后此书被尊为《石氏星经》。

《石氏星经》

世界上最古的星表。石申所撰,早已亡逸。相传他所测定的恒星,有138座,共880颗。从唐代《开元占经》中保存下来的石申著作的部分内容看,其中最重要的是标有“石氏曰”的121颗恒星的坐标位置。

甘德

战国时星象学家。所著《天文星占》及《岁星经》,已逸,部分文字为唐《开元占经》等典籍引录,从中可以窥知他在恒星区划命名、行星观测与研究等方面有所贡献。甘德是最早认真观测木星和研究木星的名家,所著的《岁星经》是关于木星的专著。

僧一行(673—727)

本名张遂,唐开元时期(713-741)的重要科学家。创制了黄道游仪、水运浑天仪等大型天文观测仪器和演示仪器。在实测和计算中,一行创造了不等间距的二次内插法公式,这是世界数学发展史上的一项重要成果。一行在比较正确地掌握了太阳在黄道上视运行速度变化的规律之后,编制了《大衍历》,将古代历法向前推进了一步。

郭守敬(1231—1316)

字若思。邢台(今属河北)人。元代著名天文学家、数学家、水利专家和仪器制造家。其天文学成果,突出体现在他与王恂、许衡等人共同编制的《授时历》中,这部历法是我国古代施行最久的历法。他同时是水利工程专家,提出并完成了自大都到通州的运河(即白浮渠和通惠河)工程。

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