❶ 湯若望對中國歷法有什麼貢獻
湯若望,耶穌會傳教士。德國人。1592年(一說1591年)5月1日生於科隆。出生於貴族之家,性格活躍,曾就讀於遠近聞名的三王冕貴族中學。由於學習成績突出,畢業後被保送羅馬的日爾曼學院。 1619年受耶穌會派遣,在法國神甫金尼閣的帶領下到達澳門。明朝天啟二年(1622)進入廣東。同年十二月二十五(1623年1月25日)到達北京。精通天文歷算,在入京的頭兩年中,便以對月蝕的准確測算贏得了戶部尚書張問達的賞識。
希望採納
❷ 古代中國歷法方面的重大成就
我國古代歷法的起源是很早的。有原始的農牧業就應該有原始的歷法。早期的歷法現在只留下片言只語的傳說,難以深入考究。成文的歷法從周未到漢初的《古四分歷》開始,經過多次的歷法改革,在改革和斗爭中不斷進步和完善,達到了相當高的科學水平,取得了一個又一個成就。我國古代的歷法大都使用傳統的陰陽歷,但是所包含的內容卻不僅僅是年月日時的安排,還包括日月五星位置的推算、日月食的預報、節氣的安排等等。歷法的改革,包括了新的理論的提出,精密天文數據的測定,計算方法的改進等等。我國古代的歷法成就,在世界天文學史上佔有相當重要的地位。下面只介紹幾個主要方面。
對太陽視運動的研究
由於地球的自轉軸並不和它的公轉軌道平面垂直,黃道和赤道相交成二十三度半左右的夾角,這就使得同一地區太陽地平高度作規律性的變化,形成這一地區氣候寒暖的更替。因此,對於太陽視運動的研究直接關繫到歷法的制定。研究太陽視運動的方法有兩種:一種是測量中午時候日影的長度變化,來決定季節的變化和測定回歸年的長度(古代稱作「歲實」)。這種觀測所使用的儀器是圭表。一種是測定太陽在恆星間的位置,研究太陽一年中運動的快慢變化和測定冬至點逐年變化的數值(稱作「歲差」)。使用的儀器是渾儀等測角儀器。下面主要講三項:
冬至時刻的測定和回歸年長度的推求
冬至、夏至在戰國時期以前稱作「日南至」、「日北至」,表明冬至是一年中日在南天最低位置的一天,日影最長,夏至是日在南天最高位置的一天,日影最短。由於冬至影長,夏至影短,冬至的測定結果比夏至要精確一些。
只有準確測得冬至的時刻,才能准確地預報季節;有了幾次准確的冬至時刻,就能得到歲實的數值。因此,測定準確的冬至時刻是我國古代歷法工作者的重要課題。保留下來的我國最早的冬至時刻的觀測記錄是在春秋時期的魯僖公五年(公元前655年)和魯昭公二十年(公元前522年)。
從理論上說,測得相鄰兩次冬至時刻,就能求得回歸年的長度。但是,由於用土圭簡單地觀測日影的變化所定出的冬至日期並不很准確,可能有一二日的誤差;另一方面,每次到達冬至的時刻並不正好在日中,簡單地用土圭觀測,並不能得到冬至發生在某一天中的確切時刻。古人為了彌補這一缺點,盡量利用相隔多年的冬至日的觀測記錄,以便減少觀測誤差給推求回歸年長度帶來的誤差。
春秋時期末年(公元前五世紀),我國開始使用《古四分歷》,它的歲實是三六五·二五日,這是當時世界上所使用的最精密的數:值。希臘的《伽利潑斯歷》和我國的《古四分歷》相當,但是要比我國晚大約一百多年。《古四分歷》規定十九年中置七個閏月,就是十九個回歸年正好有二百三十五個朔望月,那麼一個朔望月等於二九·五三○八五日,也比較精密。《古四分歷》的創制是一項具有世界意義的偉大貢獻。
隨著社會的進步和科學的發展,人們對於歷法提出了越來越精密的要求。《古四分歷》使用了一個時期以後,人們就發現歷汰所推的氣朔逐漸落後於實際天象。為了避免這一現象,必須改用新的歷法,來糾正這一誤差。西漢《太初歷》和東漢《四分歷》就是通過改元的辦法來糾正誤差的。但是,人們逐漸懂得,不斷改元並不能從根本上解決問題。東漢未的劉洪認識到誤差的產生是由於《四分歷》的歲實太大,他第一次減小了歲實,這樣就提高了歷法的精度。
要進一步提高歷法的精度,必須從冬至時刻的測量方法上改進。西漢以後,人們就已經習慣使用八尺高表來測定冬至的日期。但是,用八尺禽表簡單地進行測量,並不能得到理想的結果。於是人們曾想過好多改進的方法。南北朝時期的祖沖之(429—500),首先從觀測技術的改進上達到了提高觀測精度的目的。由於冬至前後的影長變化不太明顯,這給冬至時刻的准確測定帶來困難,更重要的是簡單的測量只能得到冬至發生的日期,而不能得到一天中什麼時刻是冬至。祖沖之想出一個新的方法,他不直接觀測冬至那天日影的長度,而是觀測冬至前後二十三四日的日影長度,再取它們的平均值,求出冬至發生的日期和時刻;又由於離開冬至日遠些,日影的變化就快些,所以這一方法提高了冬至時刻的測定精度。祖沖之制定的《大明歷》的歲實取三六五·二四二八日,這在當時來說是很精密的,只有到了南宋以後的幾個歷法,才能達到或超過他的本平。宋代《明天歷》以後的歷法,採用更多的觀測點,並加大了兩個冬至時刻年代的間隔,這樣就減小了所求回歸年數值的誤差,才更加提高了精度。
元代的郭守敬,是數學、天文、儀器製造等方面都有重要貢獻的科學家,他不但繼承了前人觀測日影的方法,而且創造了一個叫做「景符」的儀器,用來解決日影邊界模糊不清的問題。景符的原理是,使照射在圭表上的日光首先通過一個小孔,再射到圭面,形成一個米粒大小的光點,它的邊緣就很清楚,可以量取比較准確的影長。按理說,加長表高就能使日影變化更顯著,但是表高增加以後,邊界模糊不清就更嚴重,實際上達不到提高精度的目的。解決了日影邊緣的清晰問題,就可以加大表高來增加測量冬至時刻的精度。現存的河南登封測景台,就是郭守敬所造的巨大的磚石結構的圭表。表高四丈,是傳統高度的五倍。南宋的楊忠輔對歷史上的觀測數據進行了認真的分析研究,在他於宋寧宗慶元五年(公元1199年)制定的《統天歷》中首先使用了三六五·二四二五日的精密的歲實數值。郭守敬根據自己多次精密測定的冬至時刻的結果,並且利用歷史上從祖沖之《大明歷》以來的六次冬至時刻的觀測資料,證實了三六五·二四二五日是我國歷史上所使用的最精密的數值。這個數值的使用,在世界歷法史上是最早的。歐洲的著名歷法《格里歷》也是採用這個數值,但是要比《統天歷》大約晚四百年。明末的邢雲路又把表高加大到六丈,測得歲實三六五·二四二一九○日,比用現代理論推算偽當時數值只小○·○○○二七日,精密程度超出了當時歐洲天文學的水平。
冬至點和歲差的測定
冬至點就是指冬至時太陽在恆星間的位置,這種位置現代都以赤經、赤緯來表示。我國古代是以距離二十八宿距星的赤經差(稱作人宿度)和去極度來表示。
戰國時期的《古四分歷》所測得的冬至點在牽牛初度。秦代使用的《顓頊歷》立春在營室五度,按古度推算,那太陽冬至點的位置也在牽牛初度。這應該是我國最早的冬至點的實測數據。
由於太陽的位置不能直接測量,只能間接推得,早期測定冬至點的方法大致是利用當時給定的冬至日,以漏刻得到夜半的時刻,由這個時刻中天的恆墾的入宿度,反推得到太陽的位置。這一方法由於漏刻定的時間難以准確,所以測得的數值也比較粗略。
在晉代以前,我國的天文學家是不知道有歲差現象的。天周和歲周不分,以為從冬至到冬至一周歲(歲周),就是太陽在眾星間運行一周天(天周)。所以當《四分歷》把回歸年長度定作三百六十五又四分之一日,也把周天劃分成三百六十五又四分之一度。他們相信冬至點的位置一旦測定,就永遠不變,所以戰國時期到西漢大都沿用冬至點在牽牛初度這個數據。西漢武帝太初元年(公元前104年)制定的《太初歷》,認為冬至太陽在建星,實際並未改變。
西漢劉欲在成帝綏和二年(公元前7年)說,冬至點的位置進退牛前四度五分,含糊其詞,不敢肯定。東漢賈逵在章帝元和二年(公元85年)才明白地說,冬至太陽在斗二十一度又四分之一。漢代人不知道歲差的現象,但是通過實際觀測,已經明顯地反映出冬至點的位置是變化的。南北朝時期後秦的姜岌,想出了一個巧妙方法,就是在月食的時候測量月亮的位置,這樣推得太陽的位置,再核算到冬至太陽的位置。這種方法是相當准確的。他實測得冬至點的位置在斗十七度。
3樓
地球是一個橢球體,又由於自轉軸對黃道平面是傾斜的,地球赤道那裡的突出部分受到日月等吸引而引起地軸繞黃極作緩慢的移動,大約二方六千年移動一周,由此產生了歲差現象。這種變化是緩慢的,冬至點在赤道上每年西移的度數,依我國古代所用的度數計算,大約七十七年差一度。
晉成帝的時候(公元330年前後),虞喜(約284—約360)比較了歷史上冬至點的觀測結果,第一次明確地提出冬至點有緩慢的移動,認識到太陽在天球上運動一周天並不等於冬至到冬至一周歲,應該「天自為天,歲自為歲」。太陽從冬至到下一個冬至,還沒有回到原來恆星間的位置,還不到一周天,於是稱這個現象叫「歲差」。虞喜根據自己的分析結果,認為五十年冬至點沿赤道西移一度。他的發現雖然比古希臘的依巴谷遲約四百五十年,卻比依巴谷冬至點每百年沿黃道西移一度(依我國古代度制計算)相當於冬至點經一百零九年多沿赤道西移一度)的數值精密。在虞喜以後不久,歲差便在歷法的計算上得到實際應用。
何承天也討論過歲差現象,他以為赤道歲差每百年差一度,但是沒有應用在他的歷法中。祖沖之是第一個用它來改進歷法的人。他實測得冬至點在斗十五度,和姜發的斗十七度相比較,不到一百年就差二度,因而得到四十五年十一個月差一度。雖然祖沖之所得的數據不很准確,但是他在歷法中引用歲差,卻是一個很大的革新。隋代的劉焯,在他的歷法中使用七十五年差一度的黃道歲差數值,這在當時來說,已經相當精密了,而這時候西方還是沿用依巴谷的數值。唐宋以後,赤道歲差值的推算更加准確,如周蹤的《明天歷》、皇居卿的《觀天歷》、陳得一的《統元歷》等都曾採用七十七年多差一度的數值,達到了很高的水平。
平氣和定氣
地球沿著離心率很小的橢圓繞太陽運動,每天實際運行的距離是不等的,但是由於離心率很小,這種差數是不大的。古代受觀剛儀器的限制,在南北朝以前還不知道太陽的視運動是不均勻的,認為太陽每天所行的角度相等。當時也不知道有歲差,那麼一年太陽行一周天,一年三百六十五又四分之一日,一周天就是三百六十五又四分之一度,太陽每天行一度。每一節氣所佔的日數也柵等,是一五·二月。後人把這種規定節氣的方法稱作平氣或恆氣。
北齊張子信用渾儀在海島實測了許多年,才發現太陽的視運動是不均勻的,發現「日行在春分後則遲,秋分後則速」(《隋書·天文志》)。事實上,當時冬至點離開黃道的近地點不遠,近地點只在冬至點前十度多,這一結果是大致符合實際情況的。隨著時代的推移,冬至點和近地點越來越接近,大約在南宋的時候二者相合。
張子信的這一發現,對歷法的改進是有很大意義的,不久就應用在歷法中。劉焯等開始提出在歷法中改用二十四等分周天來定節氣,得每氣十五度多,這種劃分節氣的方法稱作定氣。由於太陽每天在黃道上移動的快慢不同,所以太陽移行一氣所需的日數也不一樣。冬至前後日行快,一氣只有一四·七一八日;夏至前後日行慢,一氣達一五·七三二日。他推得春分、秋分離冬至各八十人日多,離夏至備九十三日多。但是他所給定的太陽運行快慢數值是和實際不符的。僧一行的《大衍歷》卻更符合實際情況,認為冬至附近日行最快,所以二氣間的時間最短,夏至附近日行最緩,所以二氣間的時間最長。《大衍歷》指出了正確的日行快慢規律,糾正了劉焯的錯誤認識。實際上,《大衍歷》日行最快的時刻定在大雪和冬至之間,當時實際近地點在冬至點前丸度,所以《大衍歷》的數據是准確的。《大衍歷》又測知從冬至到春分六個定氣間共八八·八九日,日行一象限;從春分到夏至六個定氣間共丸一·七三日,也行一象限。秋分前後和春分前後情況相同。
郭守敬的《授時歷》把日行最快的時刻定作冬至,《授時歷》創作時代的近地點實際在冬至後不到一度,所以它所使用的數值是很精密的。《授時歷》根據實測,知道從冬至到平春分前三日(定春分),日行一象限,只需八八·九一日;從平春分前三日到夏至九三·七一日,日也行一象限;秋分前後相同。
由此可知,從《大衍歷》以後,就有了能夠比較准確地推算太陽位置和推算定氣的方法。但是由於長期使用平氣的習慣影響,安排節氣仍用平氣,定氣這種概念只是在計算日行度數和交會時刻等的時候才使用。直到清代才改用定氣。
對月亮運動的研究
我國古代的歷法以月亮的圓缺作為記月的單位,很早就注意對月亮運動的觀測和研究。中國古代對於日月食的預報也特別重視,所以對月行的研究更加認真。春秋末期的《古四分歷》,對朔望月的長度(古稱「朔策」)已經掌握得相當精密了,和真值相比較,大約三百多年差一日。隋代以前的歷法,就一直以朔望月的長度來推算安排備月的歷日。每月的第一天稱「朔日」,意思是日月合朔將發生在初一這天。由於朔望月的長度比二九·五日稍大,所以,通常以這樣的辦法來進行調整:大月三十日,小月二十九日,大小月相間,相距大約十七個月安排一個連大月。
由於太陽在天球上的位置也在移動,所以一個朔望月並不等於月亮繞天一周。我國古代很早就能把這兩種概念區分開來。《推南子·天文訓》就記有日行一度,月行十三度又十九分之七①,那月行一周夭是二七·三二一九日,已經有了「恆星月」的概念(月亮從天球上某一固定位置運行一周又回到原來的位置所需的日數叫恆星月)。
地球在公轉軌道上作橢圓運動,月亮在自己的運行軌道上也是這樣,所以月亮的運動速度是作周期變化的。月亮過近地點的時候運動最快,過遠地點的時候最慢。月亮從最快點運行一周又回到最快點所需的日數稱作「近點月」。它和朔望月的長度是不等的,這就使得月亮圓缺一次所需的時間實際是不等的。所以,朔望月只是月相變化一周所需的平均日數。以朔望月長度推得的合朔時刻稱作「平朔」。
戰國時期的石申可能已經知道月亮運動的速度是有變化的,可惜記載簡略。西漢劉向(約前77—前6)在《洪範五行傳》中有關於月行九道的記載。東漢賈逵也認識到月行有快慢。他認為月行快慢是由於月道有遠近造成的,並且知道,經過一近點月,近地點向前推進三度。以此推算,經九·一八年近地點才能回到原處,那一近點月是二七·五五○八一日。張衡也提倡用九道術。在古代文獻中也記載了月行九道圖,可見月行九道的說法在漢代是很流行的。九道術是我國早期對遠地點變化的認識。按九道術安排月歷,會有三大月相連和二小月相連。九道術雖然比較粗略,但是比不考慮月行有快慢的平朔法要精密。
劉洪在《乾象歷》中第一次考慮到月行的快慢問題,他設每近點月中近地點前進三度四分(十九分是一度),由此可以求得近點月是二七·五五三三六日,和現今測得的值二七·五五四五五日相差不遠。《乾象歷》實測得一近點月中每日月亮實行度數,給出月亮每日實行速度超過或不及平均速度的「損益率」表。 「損益率」逐次相加稱「盈縮積」。求某日月亮的實行度數,以月亮平行數值加從近地點時起到前一日的盈縮積。《乾象歷》求日月會朔時刻,使用了一次內插法。《乾象歷》計算月行的快慢問題,主要是為了推算日月食發生的時刻和位置,所以它不但能求出定朔望時候的經度,而且能術出日月食發生的時刻。
古人為了研究交食的需要,對於「交點月」的長度也進行過許多研究工作。月亮從黃、白道的升(降)交點起運行一周又回到升(降)交點所需的日數稱作交點月。祖沖之的《大明歷》第一個推得交點月的數值是二七·二一二二三日,同現今測得的值比較,只差十萬分之一。以後各家歷法差不多都推算交點月的長度,都達到很高的精度。
張子信發現太陽運動有快慢以後,為定朔的進一步研究提供了良好的條件。從隋代的劉焯、張胃玄開始,在歷法中推算定朔時刻的時候同時考慮月行和日行的不均勻性,這在中國歷法史上是一個重大進步。劉焯在推算定朔的時候創立等間距二次差的內插法公式,在歷法中引進了中國古代數學的先進成就。
南北朝的何承天,首先在他於劉宋元嘉二十年(公元443年)制定的《元嘉歷》中,提出安排歷日使用定朔法,但是由於受到反對而終於未能實行。以後不斷就改用定朔問題進行斗爭。唐初的《戊寅歷》曾一度使用定朔法,因為受到反對又停止使用,直到唐高宗麟德元年(公元664年)頒行的《麟德歷》才又改用定朔。改用定朔法從何承天倡議開始,經過二百多年的爭論和斗爭,終於獲得勝利。
唐代的僧一行對劉焯計算定朔的方法又作了發展,使用不等間距二次差的內插法公式。元代的郭守敬更對劉焯等在推算定朔的時候日月在短時期里的運動速度是等加速的假設進行改進,認為日月的運動不是時間的一次函數,而是二次函數,在某一時間里日月多行的度數應該是時間的三次函數。他創立平立定三次差的內插法公式。把我因古代數學的光輝成就應用到歷法的實際計算上,使我國古代的天文歷法成就達到了新的高峰。
交食研究
我國古代對於日月食戊因的科學認識是很早的。
《周易·豐卦》就有「月盈則食」的記載,《詩·小雅·十月之交》有「彼月而食,則維其常」的詩句,就認識到月食是有規律的,只有在月望的時候才能發生。
戰國時期的石申,已經知道日食和月亮有關,認識到日食必定發生在朔或晦。西漢末劉向在《五經通義》中說:「日食者,月往蔽之。」可見最遲在西漢的時候,就已經明白了日食產主的原因。東漢張衡在《靈憲》中對月食的成因解釋得更清楚,認為月光來自太陽所照,大地遮住了太陽光,便產主月食。
沈括在《夢溪筆談》卷七中曾清楚地解釋了為什麼不是每一朔望月都發生日月食的道理,指出了黃道和白道並不在一個平面,而是相交的。只有當角度(經度)相向而又靠近的時候(緯度相近),就是在黃道、白道相交的地方,才會互相掩蓋。在黃白道正好相交的地方,便發生全食;不在正中,便發生偏食。
我國古代對於交食是作了長期認真的分析的,早在西漢以前,就能認識到交食的發生是有一定規律的,是有周期變化的。所謂「交食周期」,就是經過一個周期以後,太陽月亮地球三者又回到了原先的相對位置,一個周期以前出現的日月食又再次相繼出現。
從數學上來看,這就是探求朔望月和交點年之間的公倍數問題。由於兩者之間沒有簡單的倍數關系,所以根據不同的精度可以求得不同的交食周期。我國古代的歷法工作者用自己創立的方法探求交食周期,所採用的數值在世界天文學史上說,也是很先進的。西漢的《三統歷》就使用了一百三十五個朔望月的交食周期。此後交食周期值的推算不斷得到進步,達到很高的精度。西方十九世紀才由美國天文學家紐康(1835—1909)推得的比較精密的三百五十八個朔望月的紐康周期,我國早在唐代的《五紀歷》就已經找出了(周期是紐康的二倍)。
利用交食周期,只能預推日且食發生的大概日期和情況。我國古代天文工作者並不滿足於這一結果,而是編制了一套預推交食的計算方法。早在《乾象歷》中,就已經求得黃白交角是六度左右、這在當時來說是相當精密的。《乾象歷》規定月亮距黃白交點十五度以內才能發生日食,後代都用這個數作為會不會發生交食的判據,這就是食限的概念。
隨著對日月運動研究的深入,推算日月食的方法也越來越改進,預報的結果也越來越精密。
三國時期楊偉的《景初歷》開始了預報日食發生的食分大小和虧起方位。劉焯在推算交食的時候第一次考慮到視差對交食的影響(在地球表面觀測天體和在地心觀測天體所產生的天體位置的差稱「視差」)。從唐代僧一行起,開始嘗試推算各地見食的情況。隋唐朱元歷法水平不斷向上發展,因而推算日月食的水平也不斷提高。元代郭守敬所推交食是相當准確的,所用方法在世界天文學史上也是很先進的。
我國古代對於日月食的研究成果,在世界天文學的發展史上,寫下了光輝的一頁。
節氣和置閏
節氣和置閏這兩部分內容在我國古代的歷法中都佔有非常重要的地位。我們現在所了解的古代歷法,一開始就是陰陽歷。由於回歸年、朔望月和日之間都沒有整數倍數的關系,十二個朔望月比一個回歸年少十一天左右,必須設置閏月來調整季節。《尚書·堯典》就記載著「期三百有六旬有六日,以閏月定四時成歲」。設置閏月的歷史可能比帝堯時更早。二十四節氣的出現,相對來說要晚一點。節氣和閏月是有聯系的,如果沒有閏月,就沒有使用節氣的必要。正因為設置了閏月來調整寒暖,才有必要創立二十四節氣,以便更精確地反映季節的變化。但是,二十四節氣的產生也進一步促進了置閏規律的發展和完善,它們是互相促進的。
在《古四分歷》出現之前,為了在歷法中能反映出四季的變化,早已知道把昏旦一定星象的出沒和月份聯系起來,《夏小正》、《月令》等書就有這樣的記載。一旦發現不符,就設置閏月來調整。昏且中星的變化和北鬥鬥柄所指的方向成為置閏的標准。由於全憑肉眼觀察,判歐個容易准確,置閏也就沒萬一定的嚴格標准。只能隨時觀測,隨時置閏。這種方法,從理論的角度來說,任何一個月都可置閏,但是由於觀測不精,大都在歲終置閏,這樣比較方便易行。由於置閏經驗的逐步積累,人們慢慢掌握了置閏的規律,到春秋中期,就大致掌握了十九年七閏的方法。十九年七閏法是我國首先發現的,西方發現這一規律要比我國大約晚二百年。
二十四節氣產生以後,更准確地設置閏月就有了基礎。《太初歷》規定以沒有中氣的月作閏月,是很符合科學道理的。依據這一原則,就能使閏月安排得更准確,更合理,使節氣在月份里的變化不超過半個月。總結出十九年七閏的規律,對於《四分歷》的產生和發展是起了很大的促進作用的。這十九年七閏的「閏周」,從春秋中期出現以後,在歷法中一直使用到南北朝時期。由於東漢和魏晉南北朝的科學進一步發展,對歲實、朔策已經測得更准確,如果再沿用十九年七閏法,就限制了歷法的改進。這是由於歲實、朔策和十九年七閏法之間具有互相制約關系的緣故。劉洪減小了歲實(三六五·二四六二日),同時也就減小了朔策(二九·五三○五四日),這兩項改革都提高了精度。但是要進一步改革,就會發生困難:如果再減小歲實,那朔策就更小;如果加大朔策,那歲實就更大。例如《景初歷》朔策取二九·五三○六○日,比《乾象歷》精密,但是為了符合十九年七閏,歲實取三六五·二四六九日,比《乾象歷》更大。南北朝時期北涼趙第一次打破這個舊框框的束縛,改用新的閏周,祖沖之又把新的閏周定得更精密。事實上,規定了以沒有中氣的月作閏月之後,再規定閏周就是多餘的了。唐代李淳風以後,就不再考定閏周,專按沒有中氣的月置閏。
二十四節氣是逐步產生起來的,是我國勞動人民為了生產實踐的需要而發明的。節氣完全是太陽位置的反映,因而也就是氣候寒暖的反映。這就是我國古代的勞動人民非常重視節氣的原因。首先產生的是對冬至、夏至的認識;對春分、秋分的認識也很早,因為它們處在冬至、夏至之間的平分點上。最遲在春秋時期,這些概念就產生了。《春秋》一書中記有春夏秋冬的四季概念,每季三個月。根據現有的資料看,二十四節氣可能產生在戰國末期。雖然全部二十四節氣的名稱在西漢《淮南子·天文訓》中才出現,但是戰國末期成書的《呂氏春秋》就記載了二十四節氣的大部分名稱。秦統一中國的時候制訂的《顓頊歷》,已經把歷元定在立春,這些都可以說明,二十四節氣產生在秦統一中國以前。
二十四節氣是節氣和中氣的通稱。從小寒起,每隔三十日多或黃經三十度有一節氣,如小寒、立春、驚蟄等十二節氣;從冬至起,每隔三十日多或黃經三十度有一中氣,如冬至、大寒、雨水等十二中氣。在二十四節氣中又以立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至八節最重要。它們之間各相隔大約四十六日。一年分為四季,「立」表示四季中每個季節的開始,「分」「至」表示正處在這個季節的中間。
節氣的定法有平氣和定氣二種,這在前面已經講了。
在我國古代的歷書中還插入和人民生活有關的歷注,其中」九丸「、「三伏」到今天還在流行。它們也是和太陽的位置直接或間接有關的。「九九」是從冬至開始,安排九個九日的周期,「九九」過後不幾天,春分也就到了。伏日的安排是根據傳統的習慣,頭伏安排在夏至後第三個庚日,中伏在第四個庚日,末伏在立秋後第一個庚日。由於夏至日可以是任何一個干支,因此第三個庚日距夏至可以有十天的變化,這就使得二伏有時是十天,有時是二十天。夏至太陽達到最北點,冬至達到最南點,那好像冬至應該最冷,夏至應該最熱,但是事實並不是這樣。有句諺話說:「冷在三九,熱在中伏。」這是經驗的總結。這個道理南北朝的祖暅就作出了科學的解釋:這是由於寒暑的積累而造成的。
二十四節氣是我國勞動人民的獨創,從這點也可看出我國古代的生產和科學的發展水平是高的。世界上也有很多國家使用過陰陽歷,但是他們最多也只知道有二分二至。這是我國古代歷法優越的地方。我國古代的歷法所使用的數據都是很精密的,太陽月和陽歷年之間關系的調節也達到了比較好的程度,我國古代的歷法成就是巨大的,是值得進行總結和發揚的。
❸ 請問,祖沖之在歷史上為我國做出了哪些卓越的貢獻
說到祖沖之,不知道大家能夠想到他的什麼呢?小編聽到祖沖之的名字,首先能想到的就是數學,沒錯,祖沖之他是南北朝時期傑出的數學家,天文學家,他的一生都在鑽研自然科學,他的主要貢獻也是在數學,天文歷法和機械製造這三個方面,並且他最大的貢獻就是他在劉徽開創的探索圓周率的精確方法基礎上,首次將圓周率計算到了小數點第七位,所以他對數學研究有著很重大的貢獻。接下來小編給大傢具體的講一講他。
所以祖沖之他對我們歷史上的各個學科都具有重大的貢獻,他是一位非常偉大的人。以上僅代表小編個人觀點,如有錯誤,敬請諒解。
❹ 中國歷史上有名的天文學家有哪些他們各有什麼突出的貢獻
中國古代著名天文學家
羲和,中國遠古時代天文歷法學家。
甘德,戰國時代天文學家。
石申,戰國時期魏國天文學家。
賈逵(30~101),東漢時天文學家、經濟學家。
張衡(78~139),東漢時期偉大的天文學家。
劉洪,東漢末天文學家。
何承天(370~447),南北朝時代天文學家。
祖沖之(429~500),南北朝時期傑出的數學家、天文學家。
劉焯(544~610),隋朝天文學家。
李淳風(602~670),唐代初期天文學家、數學家。
一行(本名張燧,683~727),唐代著名天文學家和佛學家。
曹士為(生卒年不詳),歷法家,活動於唐德宗建中年間。
梁令瓚(),唐代天文儀器製造家。
蘇頌(1020~1101),宋代天文學家、數學家。
楊忠輔(生卒年不祥),宋代天文學家。
郭守敬(1231~1316),元代天文學家。
王恂(1235~1281),元代天文學家、數學家。
邢雲路(),明代天文學家。
徐光啟(1562~1633),明末傑出科學家、天文學家。
薛鳳祚(1600~1680),明末清初數學家、天文學家。
王錫闡(1628~1682),明清之際民間天文學家。
梅文鼎(1633~1721),清代天文學家、數學家。
李善蘭(1811~1882),清代天文學家、數學家。
中國近現代著名天文學家
高魯(1877~1947),現代天文學家,中國天文學會創始人,參與紫金山天文台選址;
余青松(1892~1978),現代天文學家、紫金山天文台創建人;
張雲(1897~1958),現代天文學家;
李珩(1898~1989),現代天文學家;中國科學院上海天文台首任台長,名譽台長。
陳遵媯(1901~?),現代天文學家;
張鈺哲(1902~1986),現代天文學家;中國科學院紫金山天文台首任台長。
程茂蘭(1905~1978),現代天文學家;中國科學院北京天文台首任台長。
戴文賽(1911~1979),現代天文學家;著名天文教育學家,南京大學首任系主任。
黃授書(1915~1977),美籍華人,天體物理學家;
林家翹(1916~ ),美籍華人,現代天文學家、物理學家、數學家,星系密度波理論創始人之一。
王綬館(1923~ ),現代天文學家,中國射電天文學開創者之一,中國科學院北京天文台第二任台長。
葉叔華(1927~ ),現代天文學家,中國天文地球動力學開創者之一,中國科學院上海天文台第二任台長。
從中國天文與歷法史籍來看,從黃帝作甲子,堯命羲和,舜齊七政,周公測景等故事中,咸認我國天文及歷法起源甚早。而外國天文學者,也推崇我國天文的歷史悠久,諸如荷蘭人Schlegel即利用中國星象命名的意義,來推測中國天文之起源,遠在五、六千年之前。法國天文家拉伯拉斯(Laplace)亦曾說紀元前1100年,中國周公在洛陽所測日影,用以推算當時黃赤交角,與他自己用天體力學精密公式所推算的得數,所差不過2'弧度有餘。因此對中國天文學發達之早而且正確,深感驚人。
張衡
張衡,別號平子,南陽西鄂人,(就是現今河南省南陽縣人),縣城之北,有一鄂城寺,就是漢朝西鄂的故址。他出生於漢章帝建初三年,也就是民前1834年。
他的學術思想是多方面的,從他的著作中來看,有哲學、有政治、有歷史、有地理、有數學、有訓詁,還有文學等等。其中最為重要的是兩篇天文著作,一是「渾儀」,一是「靈憲」。而成為我國古代千餘年中「宇宙觀」的正宗學派。
張衡的家世,出於春秋時代晉國大夫的張老,他的曾祖父及祖父都很富有,到了他的父親卻很貧窮。張衡自幼聰穎好學,多才多藝,且善繪畫,尤其喜歡天文陰陽歷算,後來也引起皇帝對他才華的注意。派他當一名「郎中」。他的創作天才,逐漸開展。製造「三輪自動車」、「自飛木雕」、「指南車」、「土圭」等器具。他對於天文歷數的嗜好,也有心得,進而研究天文、歷法、數學等之自然科學。他的成績為當代的人所欽佩。四年後升為「太史令」。掌管「天時」、「星歷」。凡歲之將終之時,啟奏新歷。國家祭祀喪娶之事,掌拜良日及時節禁忌。這就是後代「欽天監」的職務。直到清朝採用外國官員擔任欽天監時,如南懷仁之輩也不例外。他雖然不懂中國星相這一套,可也不能推辭不幹,至於紀錄瑞應災異,在普通的見解,也許認為無聊。但國史上卻是一份異常寶貴的資料。 我國古代保有最古的日食紀錄。以及最豐富的流星隕石紀錄,這些都是科學史上重要的資料。
六年後出任「公車司馬令」,這個職位作用現代語解釋,應該是管理「人事」或「公共關系」的官員。他對這職位甚感頭痛,他的朋友還譏笑他不長進。他扼要答復數句是「不患位之不尊,而患德之不崇,不恥祿之不伙,而恥智之不博」。可見他是個多麼寧靜淡泊的人。
後來又恢復太史令工作,居八年之久,在這期間創造「候風地動儀」,就是近代的地震儀,為中國史上,最科學化的儀器。這時順帝終於把他調為「侍中」,這是皇帝的機要秘書,從此就被宦官嫉忌,終於在五十九歲離開了機要重地,出任「河間相」,張衡到任後,嚴整法度,收擒奸黨,上下肅然。做了三年之後,大家都佩服他的政績。張衡辭去支河間相後,改官為「尚書」,但不久就與世長辭,享年六十二歲。
落下閎
落下閎,中國西漢民間天文學家。生卒年不詳,活動在公元前100年前後。字長公,巴郡閬中(今四川閬中)人。漢武帝元封年間(公元前110~前104年)為了改革歷法,徵聘天文學家,經同鄉譙隆推薦,落下閎由故鄉到京城長安。他和鄧平、唐都等合作創制的歷法,優於同時提出的其他17種歷法。
漢武帝採用新歷,於元封七年(公元前104年)頒行,改元封七年為太初元年,新歷因而被稱為《太初歷》。漢武帝請落下閎擔任侍中(顧問),他辭而未受。
落下閎是渾天說的創始人之一,經他改進的赤道式渾天儀,在中國用了兩千年。他測定的二十八宿赤道距度(赤經差),一直用到唐開元十三年(公元725年),才由一行重新測過。落下閎第一次提出交食周期,以135個月為「朔望之會」,即認為11年應發生23次日食。 他知道《太初歷》存在缺點:所用回歸年數值(356.2502日)太大,有預見地指出「後八百年,此歷差一日,當有聖人定之。」(事實上,每125年即差一日,到公元85年就實行改歷。)
虞喜
虞喜(公元281--356年),字仲,會稽餘姚(今浙江餘姚)人,東晉天文學家,宣夜說的繼承和發展者。
虞喜於西晉太康二年(公元281年)出生於剛剛亡國的孫吳官宦世家。父親虞察,是孫吳的征虜將軍。族曾祖虞翻,是吳國的名士,訓注《易》、《老子》、《論語》、《國語》。族祖虞聳,在吳國曾任越騎校尉、河間太守,入晉以後,為河間相,著有《穹大論》。胞弟虞預,在東晉成帝(公元326--342年在位)、康帝(公元343--344年在位)、穆帝(公元345--361年在位)時曾任著作郎、散騎常待等官,進爵平康縣侯,好經史,著有《晉書》、《會稽典錄》等。
虞喜博學好古,少年老成,年輕時就有很高的聲望,受到人們的贊揚。西晉帝(公元307—313年在位)詔他出任官職,他堅辭。東晉元帝(公元317--323年在位)時,諸葛恢任會稽太守,強迫虞喜充任他手下的功曹,對他刺激很大,下決心以後終生不仕。東晉明帝(公元323--326年在位)和成帝都多次詔他做官,都被一一拒絕。成帝時,內使何充曾稱贊虞喜「博聞強識,鑽堅研微,有弗及之勤」,成帝則下詔嘉獎他「守道清貞,不營世務,耽學高尚,操擬古人」。可見虞喜安貧樂道,一生惟做學問而已。
虞喜不願做官,便在家中做學問,他「釋《毛詩略》,注《孝經》,為《志林》三十篇」,主要還是偏重於對經典著作的闡釋和訓注,但他從古代史志書中,發現漢代最初沿用古歷,以冬至起於牽牛初度,太初歷制定時根據實測,以牽牛西斗宿中央附近的建星為冬至點,劉款對冬至點西遇的現象甚為疑,最後猶豫其辭,認為「冬至進退牛前四度五分」,賈逵才明白他說冬至在斗。不過,中國古代天文學家們對於冬至點移動的記錄都存而不論,沒有把「周天」(恆星年)和「周歲」(回歸年)區分開來。
事實上,由於月球、太陽和行星的引力影響,使赤道部分比較突出的橢形地球的自轉軸繞黃作緩慢的移動,相應的春分點治黃道以每年50.24分速度西退,差不多71年西移1度,大約26000年移動一周。
虞喜當時雖然不知道也不可能知道上述道理,但是他從古代冬至點位置的實測數據發生西退現象的分析中,得出了太陽一周天並非冬至一周歲的結論,即天自為天,歲自為歲。冬至一周歲要比太陽一周天差一小段,虞喜將之命名為「歲差」,這就發現了回歸年同恆星年的區別。
更進一步,虞喜根據《堯典》記載「冬至日短星昴」,而當時實測冬至點在「東壁中」,即壁宿九度。從昴宿經胃宿十四度、婁宿十二度、奎宿十六度,至壁宿九度,合計退行五十多度,虞喜估計唐堯時代相距「二千七百餘年」,由此可求得歲差值為約「五十年退一度」。
歲差的發現,是中國天文學史上的一件大事。虞喜發現歲差,雖然比古希臘的依巴谷晚,但卻比依巴谷每百年差一度的數值精確。而且自南北朝祖沖之將歲差引進《大明歷》後,隋劉悼《皇歷》、宋楊忠輔《統天歷》和元郭守敬《授時歷》的歲差值日趨精確。而當時的歐洲,制歷家們還在墨守成規地沿用百年差一度的差數據。兩相比較,相形見絀。
虞喜對宇宙理論也頗有研究。他對漢代以來的蓋天說、張衡的渾天說、郗萌的宣夜說三家進行分析比較,認為蓋天說「天象蓋笠,地法復盤」(大意:天像個斗笠,地像反蓋的盤子)太粗疏;渾天說「渾天如雞子,天體圓如彈丸,地如雞中黃,孤居於內,天大而地小,天表裡有水,天之包地,猶殼之裹黃,天地各乘氣而立,載水而浮。」(大意:整個宇宙就像個雞蛋,大地就像是蛋中的黃。天大地小,天的表面和內部都有水,天和地的關系就像蛋殼和蛋黃一樣。天和地都是由氣組成的,且都是飄浮在水上。)雖比蓋天說先進,但仍非至善;於是在成帝咸康中(約公元340年)乃著《安天論》。
虞喜說:「天高窮於無窮,地深測於不測。天確乎在上,有常安之形;地魄焉在下,有居靜之體。當相覆冒,方則俱方,圓則俱圓;無方圓不同之義也。其光耀布列,各自運行,猶江海之有潮汐,萬品之有行藏也。」(大意:宇宙是無邊無際的,卻也相對安定;天和地無方圓木同之理;所有天體都有自己的運動周期,以自己的軌道運行,並不是附著在一個固定的球殼上。) 《晉書·天文志》稱:「虞喜因『宣夜』之說作《安天論》。」的確,虞喜的《安天論》既否定了天圓地方的蓋天說,又批判了天球具有固體殼層的渾天說。他信仰主張宇宙無限的宣夜說,並予以繼承和發展,這在天文學史上,占據了重要的地位。英國著名的研究中國科學史的李約瑟博士,這就樣評價過「宣夜說」:「這是宇宙觀的開明進步,同希臘的任何說法相比,都毫不遜色。」
張遂(法號一行)
和尚天文家張遂,生於唐代高宗弘道元年(即公元683年),是唐初張公謹的曾孫,原藉甘肅省敦煌,後遷河南省南樂縣,這里就是張遂的誕生地。生後不久,遭遇武後政變,唐朝幾乎滅亡。他的父親,也做過幾任縣令,很早就去世。留下遺孤,過著貧苦的生活。他自幼至長,好學不倦,最喜歡研究歷象及陰陽五行之說,再進而研究有關天文、歷法的學問。
有一天他去元都觀借書,認識元都觀中的一位道士,名叫伊崇。伊祟一見張遂,就和他交上朋友,兩人過從甚密。伊崇借給他「太玄經」,是一本很難了解的書,張遂卻很快讀完,並且把所繪的圖,所寫的書,通通交給伊崇看,伊祟看後,驚為天才。於是到處對人傳說。他的名聲傳遍了長安城。不幸被武後的侄子武三思知道,就多方設法拉攏,張遂無計可施,而有遁世出家的打算,入嵩山崇陽寺(河南省登封縣)削發為僧,改名敬賢,法號一行法師,從此張遂的名字,漸漸埋沒。後世人只知一行,不知張遂。
張遂出家之後,除了研究佛學外,又研究天文、歷算。並且遊行各地,實現他「讀萬卷書,行萬里路」的理想。到了天台山國清寺(即今浙江省天台縣)修行多年,直到睿宗景雲二年(公元711年)才回到嵩山崇陽寺,就在那一年,朝廷派員到嵩山徵召張遂出山為國服務,他託病謝辭,後來又作第二次出遊,到了荊州當陽縣玉泉山(今湖北省當陽縣)就在那裡研究佛學及其它學識不再回嵩山了。
唐玄宗時,政治復上軌道,社會繁榮,史稱「開元之治」。就在這個時期,皇帝下詔求賢,派禮部郎中張洽(張洽是張遂的族叔)力邀張遂回京,開元五年(公元717年)回到長安,皇帝立即召見,安排在光太殿居住。不久讓他在華嚴寺和印度來華的僧侶,翻譯多部佛經,傳導密宗的教義。皇帝時常召見。垂詢安國撫民之道,深得玄宗信任,張遂由和尚而變為皇帝御前最高顧問。
自唐玄宗開元九(公元721年)開始,接受天文科學工作任務,建議改革歷法,創造天文儀器為開端,我國古代農耕與歷象、節氣關系密切,因此歷代帝王無不重視天文。唐開元初年,還沿用「麟德歷」逐年發生誤差。預測日月食多不準確。張遂奉旨改革歷法工作,從實測天文著手。可是那時太史監所存天文儀器,都已破舊,不堪使用,只好重新計畫製造。就在皇宮麗正殿當作工場,製造黃道游儀的最初模型,然後奏請皇帝用銅鐵鑄造。於開元十二年(公元724年)製造成功。第二年製造水運渾儀的結構,再用銅鑄造成功。該儀結構復雜,而且奇巧,可以反映日、月、五星運行規律的渾天儀。又是一個自動定時器,利用水力推動,每時辰自動擊鼓,每一刻自動撞鍾。可以說是全世界最早的第一台天文時鍾。
張遂發動大規模觀測隊,先於開元十二年(公元724年)召集測量人員於麗正殿書院開會,分配工作,校正尺度,取黃河之南北平原為中心,曾在陽城建立一座八尺日規,並立一個石表(即石柱)上刻周公測景台,成為我國科學史上一個光榮古跡。測量二分、二至正午時日影的長度,而定回歸年的長度,張遂自己坐鎮京師,各地測量按時報告結果,向京城奏報,由於觀測隊所發生的作用,主要有下列成果:
(一)提供編著新歷法最可靠資料。
(二)證明日影差數,和地面距離的關系。
(三)測定子午線每度弧長。
張遂製造天文儀器,進行大規模觀測之後,開元十二年開始編寫新歷法,盡量參考從前歷法優點,從上古六歷,漢代太初歷,甚至唐朝麟德歷,又經四年長時間過濾,才告成功,名為「大衍歷」。他於脫稿的同年九月,就病倒華嚴寺,十月初稍愈,力疾隨侍玄宗皇帝往新豐鎮,這時他的精神已頹喪,不欲說話,就在那天晚上,溘然歸西,享年四十五歲。
祖沖之
祖沖之(429-500)的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一個管理朝廷建築的長官。祖沖之長在這樣的家庭里,從小就讀了不少書,人家都稱贊他是個博學的青年。他特別愛好研究數學,也喜歡研究天文歷法,經常觀測太陽和星球運行的情況,並且做了詳細記錄。
宋孝武帝聽到他的名氣,派他到一個專門研究學術的官署「華林學省」工作。他對做官並沒有興趣,但是在那裡,可以更加專心研究數學、天文了。
我國歷代都有研究天文的官,並且根據研究天文的結果來制定歷法。到了宋朝的時候,歷法已經有很大進步,但是祖沖之認為還不夠精確。他根據他長期觀察的結果,創制出一部新的歷法,叫做「大明歷」(「大明」是宋孝武帝的年號)。這種歷法測定的每一回歸年(也就是兩年冬至點之間的時間)的天數,跟現代科學測定的相差只有五十秒;測定月亮環行一周的天數,跟現代科學測定的相差不到一秒,可見它的精確程度了。
公元462年,祖沖之請求宋孝武帝頒布新歷,孝武帝召集大臣商議。那時候,有一個皇帝寵幸的大臣戴法興出來反對,認為祖沖之擅自改變古歷,是離經叛道的行為。 祖沖之當場用他研究的數據回駁了戴法興。戴法興依仗皇帝寵幸他,蠻橫地說:「歷法是古人制定的,後代的人不應該改動。」祖沖之一點也不害怕。他嚴肅地說:「你如果有事實根據,就只管拿出來辯論。不要拿空話嚇唬人嘛。」宋孝武帝想幫助戴法興,找了一些懂得歷法的人跟祖沖之辯論,也一個個被祖沖之駁倒了。但是宋孝武帝還是不肯頒布新歷。直到祖沖之死了十年之後,他創制的大明歷才得到推行。
盡管當時社會十分動亂不安,但是祖沖之還是孜孜不倦地研究科學。他更大的成就是在數學方面。他曾經對古代數學著作《九章算術》作了注釋,又編寫一本《綴術》。他的最傑出貢獻是求得相當精確的圓周率。經過長期的艱苦研究,他計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間,成為世界上最早把圓周率數值推算到七位數字以上的科學家。
祖沖之在科學發明上是個多面手,他造過一種指南車,隨便車子怎樣轉彎,車上的銅人總是指著南方;他又造過「千里船」,在新亭江(在今南京市西南)上試航過,一天可以航行一百多里。他還利用水力轉動石磨,舂米碾穀子,叫做「水碓磨」。
郭守敬
郭守敬,字若思,元朝邢台人。他的父親敦榮,精通五經,尤善算術以及水利之學。守敬承受父親家業,並且師事劉秉忠學有專長,元世祖對他非常器重。他曾經修復西夏、濱河、五洲這幾條河流。然後復命其修治歷法,如是參考諸歷,晝夜測驗,推算極為精確,修成歷法後,授予太史官。
元世祖至元十三年,太史郭守敬奉命製造天文儀器有十三件。有簡儀,高表,候極儀,渾天象,玲瓏儀,仰儀,立運儀,證理儀,景符,窺幾,日月食儀,星晷,定時儀等十三器。到了明朝定都燕京(北京),將這一批儀器遷往江南,陳列於雞鳴山觀象台。清康熙七年欽天監請修渾儀,找到元郭守敬所制儀器於江南,康熙五十二年至五十三年之間,尚見觀象台下所遺儀器甚多,刻有王恂、郭守敬監造人姓名。康熙五十四年,西人紀利安奏制地平經緯儀,將台下所遺元明代舊儀器,盡作廢銅充用,古代法物一掃而空,誠為我國天文學界一大不幸。
郭太史生於公元1231年,即元太宗三年。卒於公元1316年,即元仁宗延佑三年。
王恂
王恂[公元1235-1281]字敬甫,中山唐縣[今河北省唐縣]人,元代數學家、天文學家,幼年在家隨父學習數學、天文,後與郭守敬一道從劉秉忠學習數學和天文歷法。至公元1276年奉命改歷,和郭守敬一道組織太史局,王恂任太史令,負責天文觀測和推算方面的工作,在《授時歷》的編制工作中,其貢獻與郭守敬齊名。
徐光啟
徐光啟,別號文定,生於明朝世宗嘉靖四十一年,就是公元1562年。這時倭寇年年作亂,國勢日衰。到了徐氏入主翰林,授禮部尚書,入閣參政時,滿州獨立稱帝,流寇大亂。這時已進入明末的時期。
文定公從政後,對於農政、國防、水利、財政、建設都極為關心。認為農政乃民生大事,著有一部「農政全書」流傳至今,他肯接受西洋文化,其中以改革歷法最為重要。
當十六世紀與十七世紀之間,西方宗教家來華傳播教義,輸入了西方優秀的自然科學及應用科學。最主要的是歷算之學。而中西方最先接觸的人,就是徐光啟和利瑪竇。利瑪竇是一位艱苦卓越的傳教士,他深知中國人對歷法的重視,就獻其所學,博取華人的信仰。公元1600年左右,利瑪竇寫信給羅馬教會,再三請求,派遣幾位天文專家來華。利氏自認對歷學所知甚少,若有專家來此,必能大開中國門戶。
徐光啟是典型的中國讀書人,而且見識通達,篤信宗教,與利瑪竇交誼甚深。認為幾何「幾何之學」,西洋確有遠勝於中國者,所以急於與利瑪竇合作譯書,以其精心傑作之「歐幾里德幾何」原本六本為重。徐、利二氏深知一切自然科學,非幾何立其基礎不可。
崇禎二年(公元1629年)五月朔,日食,欽天監推算又見失准,而光啟推算應驗。於是九月十三日由皇帝明令徐光啟修歷。徐氏立即設局於宣武門外,專事翻譯歷書,保舉龍華民,鄧玉函參預修歷。湯若望、羅雅谷授制儀器及演算諸事。徐氏授命修歷之後,對於翻譯十分積極,其時由洋人主譯,而由華人筆述,既定計劃後,立刻分期完成。自祟禎四年(公元1631年)正月起至祟禎七年(公元1634年)十一月止,分五次進呈皇帝,總共137巷。其中最後兩次進呈時,徐光啟巳不幸病故,由其指定繼承人李天經遞補。書名「祟禎歷書」,題名徐光啟督修。本書內容:分太陽、太陰、恆星、五緯、交食諸事、各有歷理,有歷數、有推法、有算表、有星圖,並兼有幾何測量應用之法,可算是天體力學興起之前最完備的一部歷學巨著。不久明室傾覆,改歷之事,沒有正式實行。至清朝統一後,採用新法,定名「時憲」,其實就是徐氏所修之歷法。時憲歷法雖以「歷象考成」為底本,其實亦不過「新法歷書」之改頭換面而已。
李之藻
李之藻,別號振之,字我存,又號存園寄叟。明嘉靖四十四年(西歷1565年)出生於浙江杭州仁和。萬曆二十二年(1594年),時年三十考取舉人,三十四歲中進士。萬曆三十八(1610年)十一月朔日食,欽天監推算有誤。禮部因奏:翰林院檢討徐光啟及南京工部員外郎李之藻.,精通歷理,可與西洋人迪莪、三拔等人同譯西洋歷法。
萬曆四十一年(1613年)之藻改御南京太僕少鄉,是年先生上書推薦龐迪莪、龍華民、熊三拔、陽瑪諾等翻譯歷算書籍,以供修歷參考。之藻譯有「新法算書」、「幾何」、「天學初函」、「同文算指通編」、「渾天蓋天通憲圖說」等書,又譯「名理探」一書,為各學之最新譯本。祟禎三年(1630年)九月二十七日逝世,享年六十五歲。
❺ 元朝時期建立了科學理論使中國領先了世界六百年的人是誰
中國古代的歷法發展是一個漫長的過程,從上古時代到秦漢,從隋唐到宋元明清,中國古代的歷法始終在不斷修正和發展。
元朝是中國歷史上一個重要的朝代,這個時期的歷法也有了新發展。
元朝的歷法《授時歷》是當時世界上最先進的歷法,它的作者就是大名鼎鼎的郭守敬等人。
今天我們就來說說這件事。
元朝作為中國歷史上一個重要的大一統王朝,是承接唐宋文明和明清文明的重要時刻,元朝無論在經濟、科技、文化、農業等各個方面都做出了重要貢獻,是中國歷史上不可忽視的一部分。
當然,元朝後期政治腐敗民族問題尖銳經濟崩潰等問題出現,最終導致了元朝滅亡。
但是這種現象在中國古代王朝中屢見不鮮,我們不能因為其末年的問題否定其前期的功績
❻ 與中國古代天文歷法有關的人物
落下閎(公元前140-前87年)中國西漢時期天文學家,以歷算和天文學的傑出成就著稱於世,為我國最早的歷算學家。漢武帝元封年間為了改革歷法,徵聘天文學家,他與他人合作創制新歷法,優於其他歷法,被漢武帝採用,稱《太初歷》,共施行189年,是中國歷史上有文字可考的第一部優良歷法, 《太初歷》採用的歲首和科學的置閏法,我國的陰歷一直沿用至今。落下閎是渾天說的創始人之一,經他改進的赤道式渾天儀,在中國用了2000年。在天文學史上首次准確推算出135月的日、月食周期,即11年應發生23次日食。根據這個周期,人類可以對日、月食進行預報,並可校正陰歷。
張衡(公元78—139年),我國東漢時期偉大的科學家、文學家、發明家和政治家,在世界科學文化史上樹起了一座巍巍豐碑。在天文學方面,他發明創造了「渾天儀」(公元117年),是世界上第一台用水力推動的大型觀察星象的天文儀器,著有《渾天儀圖注》和《靈憲》等書,畫出了完備的星象圖,提出了「月光生於日之所照」科學論斷。
張衡在太史令任內,積極從事理論研究工作,系統觀測天體運行,著《靈憲》等書,創制渾天儀,且在歷法方面也有所研究。 《靈憲》是張衡積多年的實踐與理論研究寫成的一部天文巨著,也是世界天文史上的不朽名作。該書全面闡述了天地的生成、宇宙的演化、天地的結構、日月星辰的本質及其運動等諸多重大課題,將我國古代的天文學水平提升到了一個前所未有的新階段,使我國當時的天文學研究居世界領先水平,並對後世產生了深遠的影響。
郭守敬(1231-1316),中國古代傑出的八大科學家一。為了精確匯集天文數據,以備制定新的歷法,郭守敬花了兩年時間,精心設計製造了一整套天文儀器,共13年,其中最有創造性的有3件:高表及其輔助儀器,簡儀和仰儀。郭守敬根據觀測的結果,於公元1280年3月,制訂了一部准確精密的新歷法《授時歷》。這部新歷法設定一年為365.2425天,比地球繞太陽一周的實際運行時間只差26秒。歐洲的著名歷法《格里歷》也規定一年為365.2425天,但是《格里歷》是公元1582年開始使用的,比郭守敬的《授時歷》晚了整整300年。郭守敬在天文歷法方面的著作有14種,共計105卷。直到很晚,世界各國的科學界才逐漸了解他。
甘德,戰國時楚國人。經過長期的天象觀測,甘德與石申各自寫出一部天文學著作。後人把這兩部著作結合起來,稱為《甘石星經》,是現存世界上最早的天文學著作。書里記錄了八百顆恆星的名字,其中一百二十一顆恆星的位置已被測定,是世界最早的恆星表。書里還記錄了木、火、土、金、水等五大行星的運行情況,並指出了它們出沒的規律。
石申,戰國時代魏國天文學、占星學家,著有《天文》八卷、《渾天圖》等。石申曾系統地觀察了金、木、水、火、土五大行星的運行,發現其出沒的規律,記錄名字,測定一百二十一顆恆星方位,數據被後世天文學家所用。《甘石星經》在宋代失傳,今天只能從唐代《開元占經》里見到它的片斷摘錄。它比希臘天文學家伊巴谷測編的歐洲第一個恆星表早二百年,《甘石星經》在我國和世界天文學史上都佔有重要地位。
張遂(一行)(683年-727年),唐朝高僧,著名的天文學家。主要成就是主持編制《大衍歷》,製造天文儀器、觀測天象和主持天文大地測量等方面均有重要的貢獻。 糾正了我國古天文算學著作——《周髀算經》關於子午線「王畿千里,影差一寸」的錯誤計算公式,對人們正確認識地球做出了重大貢獻。他設計製造了黃道游儀、渾儀、復矩等天文測量儀器。
祖沖之,南北朝天文學家祖沖之除了研究數學外,祖沖之還非常注重天文學的研究。他發現前代的歷法不夠精確,採用歷法推算出來的天象有時與實際天象不符。於是,祖沖之博覽古歷,在吸取前代歷法精華的基礎上,根據自己長期觀測天象的結果,於33歲時創制了《大明歷》。在《大明歷》中,祖沖之首次引入了歲差,還採用了391年設置144個閏月的精密的新閏周。這些做法,都是對前代歷法的重大改革。他在《大明歷》中所採用的一個回歸年的天數,跟現代科學測定的天數只相差50多秒;採用的一個交點月的天數,跟現代科學測定的相差不到1秒;在制歷過程中,他發明了用圭表測量冬至前後正午時日影長度以定冬至時刻的方法,這個方法為後世長期採用。
沈括是北宋時期一位多才多藝的科學家,他不僅精通地理,而且對天文、數學、醫學、農業等學科也頗有研究。30多歲時,他在參中編校昭文館書籍的工作中,開始學習和研究天文學。他注重實際觀測,通過學習和實踐,他認識到歲差現象引起天象的變化是一種自然規律;他解釋月亮是因為受太陽光照射發光而產生圓缺變化;他科學而生動地描述了常州隕石的墜落過程,並准確地判斷出其成分是鐵;他還注意到行星的視運動有往復現象。
後來,沈括在主管司天監工作期間,致力於整頓機構,強調實際觀測,添置了新的天文儀器。在製造新渾儀時,他對傳統的渾儀結構進行改進,簡化渾儀的方向。為了測定北極星與北天極之間的距離,沈括親自參加觀測,每天上半夜、午夜和下半夜各觀測一次,連續堅持了三個月,畫了二百多張圖,斷定出北極星離北天極「三度有餘」。
徐光啟(1562—1633)是我國明末著名的科學家,是第一個把歐洲先進的科學知識介紹到中國的人。崇禎帝授權徐光啟組織歷局,重新編歷。徐光啟力主在研究中國古代歷法的同時,參用西歷,吸收西方先進的科學知識,請了三位傳教士參與此工作,編譯成了《崇禎歷書》。這本系統介紹歐洲天文學知識的巨著,包括了歐洲古典天文學理論、儀器、計算和測量方法等。在編歷中,他還注重歐洲天文學知識的介紹和西方觀測儀器的引進等工作。他所主持的編歷工作,為中國天文學古代向現代發展奠定了一定的基礎。
李善蘭(1811—1882年),清代天文學家、數學家。在天文學方面,他翻譯了赫歇耳的《天文學綱要》一書,名為《談天》,於1859年出版。書中介紹了哥白尼的學說,李善蘭在序言中闡述了自己的觀點,說明日心體系和行星運動中的橢圓定律等是客觀存在,他還批判了前人對哥白尼日心說的攻擊。他對天體橢圓軌道運動等的解算進行過研究,提出了自己獨特的解演算法,其中最主要的是他第一次在中國使用了無窮級數的概念來求解開普勒方程。他的著譯甚多,他曾將自己主要的天文、算學著作匯編成《則古昔齋算學》一書。