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浅谈中国古代天文学成就

浅谈中国古代天文学成就
浅谈中国古代天文学成就

中国古代天文学成就

姓名:汪涛学号:08090226

一、中国古代历法成就选述

所谓历法,简单说来就是根据天气变化的自然规律,来计量较长的时间间隔、判断气候的变化、预示季节来临的法则。具体地说,历法的内容包括每月日的分配,一年中闰月、闰日以及气节等项内容的安排等。当然,我国古代的历法还包含着更丰富的内容,比如金、木、水、火、土五大行星的运行以及日、月食的推算等。

自古以来,不论各个民族、各个国家制订了多少历法,就其实质来说,不外乎阴历、阳历和阴阳合历三大类。

阴历是根据月相圆缺变化的周期(即朔望月)来制订的。因为古人称月亮为太阴,故阴历有有太阴历之称。

阴历是以地球围绕太阳的运转周期(即回归年)为根据而制订的历法,就是说阳历是不考虑月相变化的。

阴阳合历时兼顾阳历和阴历的一种历法。进一步说,它是把朔望月作为月的单位,把回归年作为年的单位。这种历法有很大的优越性,它的历月的日期代表着一定得月相,比如初一必为朔(看不到月亮),满月正当月中;另一方面,它又与春、夏、秋、冬四季协调一致,对安排农事活动大有好处。我国自古以来官方颁发的历法,都是这种阴阳合历(又称夏历或农历)。我国古代的天文学家,是把冬至作为一年的起算点。春秋末年(公元前五世纪),我国开始使用的《四分历》,其回归年长(我国古代称为岁实)定为365.25日。当时这个数据,是世界上最精密的数据。因此,我们可以实事求是地说,《四分历》的创制是一项具有世界意义的大事.

1.回归年长度的确定

我国古代制历家们,从不满足于前人的成就,总是力求有所发现、有所前进,正是在这种严谨的治学态度激励下,明代末年的邢云路,进一步改进圭表,精心实测。艰苦的劳动,终于结出了丰硕之果,他测得的岁实为365.24219日,这和用现代理论推算的当时的数值365.242217相比,仅仅小0.000027日,即一年大约才相差2.3秒。而在欧洲,丹麦天文学家第谷于1588年测定的最精密的岁实为365.2421875日,其误差一年大约为3.1秒。

2. 岁差的测定

再来介绍一下中国古代制历家对岁差的测定。地球是一个椭球体,赤道部分较为突出,两极部分呈扁平形状。由于太阳和月亮对地球赤道突出部分的吸引作用,使得地轴绕黄极作缓慢移动,相应地春分点沿黄道以每年50.24’’速度东移,大约26000年移动一周,这种现象叫做岁差。我国岁差的发现者是晋成帝(公元330年前后)时间的天文学家虞喜,他研究了历史上的冬至点观测结果,并和当时的观测结果进行比较,从而领悟了其中的奥妙,他首次明确地提出,冬至点是在缓慢地移动的,太阳在众星中运行一周天并不等于从冬至到下一个冬至的岁周,应该是“天自为天,岁自为岁”。虞喜给出的岁差数值是,每50年冬至点西移1度(当时实际值为每77.3年冬至点西移一度)。虞喜发现岁差虽然比希腊天文学家喜帕恰斯晚了大约四个半世纪,但却其每百年差1度的数值精确。

3. 二十四节气的完备

二十四节气也是我国古代天文学家的一大创造。它曾经历了一个十分漫长的发展过

程,起初大约仅有二至(冬至、夏至)和二分(春分、秋分),一直到战国时期才逐渐形成完备的二十四节气系统:由冬至起算,每经一年的1/24日交一个节气,其名称分别为冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪。此中奇数统称为中气,偶数统称作节气。二十四节气分别标志着太阳在一周年运动中的24个大体固定的位置,是对太阳周年运动位置的一种特殊的描述形式,它们又能较好地反映一年中寒暑、雨旱、日照长短等变化的规律。所以,它们不但具有重要的天文意义,而且对于农业生产有着重大的指导作用。二十四节气自战国时期得以完备之后,一直成为我国传统历法的重要内容之一,至今在广大农村仍有旺盛的生命力。

二、丰富的天象纪事

自春秋始,对于异常天象的观测与记录,呈现多样化的明显趋向,如彗星、流星雨、陨石等的明确记录均首见于此时。《春秋》庄公七年(前687年)“夏四月辛卯夜,恒星不见,夜中星陨如雨”,这是世界上关于天琴座流星雨的最早记载。僖公十六年(前644年)“春王正月戊申朔,陨石于宋,五”,这是最早的陨星记事;文公十四年(前613年)“秋七月,有星孛入于北斗”,这些关于哈雷彗星的最早记录,等等。

此外,对若干天象记录的系统化又是一大特征。如《春秋》一书中,就有37次日食记录,据考证,其中31次记录是准确可靠的,(10)说明这时人们对日食观测的重视并已使之制度化了。又如,长沙马王堆三号汉墓帛书中,绘有形态各异的29幅彗星图象,并赋予各不相同的名称,这显然是对大量彗星观测作系统的收集与归纳的结果。其中彗尾的形态或长或短,或宽或窄,或直或屈,彗尾的条数或多或少,彗头画成圆圈或圆点,有的圆圈中又画有一个圆圈或圆点,表明人们已经注意到彗头的结构层次,这些都说明战国时期人们对彗星观测已经达到了比较精细的程度。

1. 有关彗星的记事

“星孛”是我国古代对彗星的称呼,此外还有蓬星、长星等叫法。我国很早就有关于彗星的记事,最可靠地是古书《春秋》对出现于鲁文公十四年(公元前613年)的彗星记录:“秋七月,有星孛入于北斗”。这是关于哈雷彗星的最早记录。从鲁文公十四年始到清代宣统二年(公元1910年)止,哈雷彗星出现过31次(它绕太阳运行的平均周期是76年),每次出现,我国都有详细记录。

应该指出,我国到了战国时代,对彗星的观测已经积累了比较丰富的经验。长沙马王堆三号汉墓帛书中就有画着各种形态的彗星图29副,据考证这大概是楚人汇集的观测成果。

我们的祖先对彗尾的成因,也早有正确的见解,如《晋书?天文志》说:“彗体无光,傅日而为光,故夕见则东指,晨见则西指。在日南北皆随日光而指,顿挫其芒,或长或短。”而欧洲直到公元1532年才有类似的认识。

2. 流星现象的记载

在繁星密布的夜晚,仰观天空,常常看到一道白光飞流而逝,这就是人所共知的流星现象,人们也称它为贼星。

有时候又可以看到,从天空中一个公共点有无数亮光四下飞流,这就是壮观的流星雨现象。我们以流星雨起始的公共点所在的星座名称,来命名该流星雨(群)。

我们祖先对流星群,流星的记载,也早于其他国家。我国古代的流星雨记录达180次之多,其中天琴座流星雨的记录约10次,英仙座流星雨的记录约12次,狮子座流星雨的记录约7次。这些史料对于现代研究流星群跪倒的演变具有很大的参考价值。

到了宋代,我国著名科学家沈括进一步发现了陨星中有以铁为主要成分的陨铁,他在《梦溪笔记》中写道:“治平元年,常州日禺时,天有大声如雷,乃一大星几如月,见于东南;……

又久之,发其窍,深三尺余,乃得以圆石,犹热,其大如拳,一头微锐色如铁,重亦如之”。我国古代对于流星雨、陨石的观测和认识,是远远走在其他国家前面的。

三、关于宇宙理论的争鸣

古代宇宙观主要形成于周代至晋代这个历史时期。公元180年前后东汉的蔡邕在上皇帝书中说:言天体者有三家:一曰周髀,二曰宣夜,三曰浑天。各种古老的说法在历史条件下不停争论着,并趋于科学。

1. 宇宙本原和宇宙无限性问题

宇宙万物的本原是什么?这是春秋战国时期人们广泛关注的一个问题。除了自商周以来就已提出的阴阳、五行说仍在流行外,这时人们还提出了一些新的见解。

《管子?水地》认为:“水者何也?万物之本原,诸生之宗室也”,即把水作为包括生物在内的万物的最基本元素,也就是把世界万物看成是水这一单一的物质,经过长期、复杂演化的结果。这种观点与以金、木、水、火、土五元素作为世界万物的本原的五行说相比,反映了宇宙本原从多元论向一元化的演进。

战国中期的宋钘和尹文则进一步提出了“气”是宇宙本原的学说。“气”是一种以比较抽象的形态出现的物质,“其细无内,其大无外”,(《管子?内业》)即它可以小到无穷小,大到无限大,它是人们的感官未能察觉得到的细微物质,但不是虚无,却是无所不在的,万物无不由它组成。这一学说较以水为宇宙本原又前进了一大步,而且它还表述了物质的无限可分性和宇宙空间无限性的思想,都是十分可贵的。后世的元气学说也是在此基础上发展起来的。关于宇宙,尸佼(约前四世纪)曾下过这样的定义:“四方上下曰宇,往古来今曰宙”,这指出了十分简明的时空观念。如果说尸佼的定义并未回答时空是否存在界限、开端或终点的问题,那么,墨翟(约前478—前392年)的见解则相当明确,他认为“宇”包括所有不同的场所,“宙”包括所有不同的时间,包含了无限时空的初步认识。墨翟还曾把空间位置的变迁同时间的流逝紧密地联系起来,以考察物体的运动,即把时空统一于物质的运动之中。这些也都是很可宝贵的思想。

2. 关于天地关系与结构

在春秋时期以前,人们从直觉出发,以为天为半球形,地为正方形,并以为天高临于上,地卑踞在下,这种观念到春秋时期开始发生了动摇。

邓析(前545—前501年)提出了“天地比”的命题,认为天与地并不存在高卑之分。其后,惠施(约前370—前310年)则进一步提出“天与地卑”的观念,即以为星宿所附丽的天空,每天东升于地平线之前和西落于地平线之后都低于地,亦即天可以转到地下面去,比地低。这实际上就是后世得到充分发展的浑天说的重要论点之一。与惠施差不多同时的慎到(前3 95—前315年)更明确提出了“天体如弹丸,其势斜倚”(《慎子》)的观点,他以浑圆的天的概念否定了天是半圆形的传统看法,并以为天有南、北二极,且绕极旋转,这些也是浑天说的重要论点。惠施和慎到都是在观测事实并应用合理推理的基础上建立各自的新观念的,它们都对后世产生了很大的影响。

参考文献:

[1] [美]吉蒂?弗格森著,《量天》,第一版。北京:北京大学出版社,2005,5-45。

[2] 江晓原,吴燕著,《紫金山天文台史稿》第一版。济南:山东教育出版社,2004,1-12。

[3] 北京天文馆编,《中国古代天文成就》,第一版。北京:北京科学技术出版社,1987年版,1-90。

[4] 郑慧生著,《古代天文历法研究》,第三版。郑州:河南大学出版社,2002年版,20-3 [6] 陈美东著,《中国古代天文历法的演变》https://www.wendangku.net/doc/d215992515.html,/blib/c/read/9/4403/303. htm。

[7] 乐爱国著,《三论中国古代天文历法是儒家之学——朱熹对天文学的研究》http://www. https://www.wendangku.net/doc/d215992515.html,/Doc/0409/209411.htm。

中国古代数学的成就

中国古代数学的成就 中国是世界文明古国之一。数学是中国古代科学中一门重要学科,其发展源远流长,成就辉煌,其中包括圆周率、割圆术、十进位制计数法、算经十书、勾股定理、杨辉三角和剁积术、珠算等。我想就着这几项谈谈我国古代数学的成就。 一:圆周率。古今中外,许多人致力于圆周率的研究与计算。为了计算出圆周率的越来越好的近似值,一代代的数学家为这个神秘的数贡献了无数的时间与心血。十九世纪前,圆周率的计算进展相当缓慢。中国古算书《周髀算经》中有“径一而周三”的记载,认为圆周率是常数。? 我国数学家刘徽在注释《九章算术》时只用圆内接正多边形就求得π的近似值,也得出精确到两位小数的π值,他的方法被后人称为割圆术。他用割圆术一直算到圆内接正192边形,得出π≈根号10。? 汉朝时,张衡得出π的平方除以16等于5/8,即π等于10的开方。虽然这个值不太准确,但它简单易理解,所以也在亚洲风行了一阵。?王蕃发现了另一个圆周率值,这就是3.156,但没有人知道他是如何求出来的? 南北朝时代着名数学家祖冲之进一步得出精确到小数点后7位的π值,给出不足近似值3.1415926和过剩近似值3.1415927,还得到两个近似分数值,密率355/113和约率22/7。他的辉煌成就比欧洲至少早了1000年。其中的密率在西方直到1573才由德国人奥托得到,1625年发表于荷兰工程师安托尼斯的着作中,欧洲不知道是祖冲之先知道密率的,将密率错误的称之为安托尼斯率。 二、割圆术。3世纪中期,魏晋时期的数学家刘徽首创割圆术,为计算圆周率建立了严密的理论和完善的算法,所谓割圆术,就是不断倍增圆内接正多边形的边数求出圆周长的方法。?中国古代从先秦时期开始,一直是取“周三径一”(即圆周周长与直径的比率为三比一)的数值来进行有关圆的计算。但用这个数值进行计算的结果,往往误差很大。正如刘徽所说,用“周三径一”计算出来的圆周长,实际上不是圆的周长而是圆内接正六边形的周长,其数值要比实际的圆周长小得多。东汉的张衡不满足于这个结果,他从研究圆与它的外切正方形的关系着手得到圆周率。这个数值比“周三径一”要好些,但刘徽认为其计算出来的圆周长必然要大于实际的圆周长,也不精确。刘徽以极限思想为指导,提出用“割圆术”来求圆周率,既大胆创新,又严密论证,从而为圆周率的计算指出了一条科学的道路。 三、十进位制计数法。十进位制记数法在我国原始社会就已经形成,完成于奴隶社会初期的商代,到商代已发展为完整的十进制系统,并且有了“十”、“百”、“千”、“万”等专用的大数名称。1899年从河南安阳发掘出来的象形文字,是大约3000多年前的殷代甲骨文。其中载有许多数字记录,最大的数目字是3万。如有一片甲骨上刻着“八日辛亥允戈伐二千六百五十六人。”(八日辛亥那天的战争中,消灭了敌方2656人)。这段文字说明我国在公元前1600年,已经采用了十进位值制记数法。这种记数法中,没有形成零的概念和零号,但由于引入了几个表示数位的特殊的数字如十、百、千、万等.能确切地表示出任何自然数,因而也是相当成功的十进位值制记数法,历代稍有变革,但基本框架则一直延用至今。 四、《算经十书》。《算经十书》是指汉、唐一千多年间的十部着名的数学着作,他们曾经是隋唐时代国子监算学科的教科书。十部书的名称是:《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《张丘建算经》、《夏侯阳算经》、《五经算术》、《辑古算经》、《缀术》。其中阐明“盖天说”的《周髀算经》,被人们认为是流传下来的中国最古老的既谈天体又谈数学的天文历着作。其中提到大禹治水时所应用的数学知识,成为现存文献中提到最早使用勾股定理的例

中国古代科技成就-纪录片

如需观看、下载本课程,请联系QQ93,保证全网最低价《中国古代科技成就》培训光盘介绍:1)中国古代科技成就—遥望苍穹(上) 神秘的天体,遥远的星空,千百年来一直是我们的祖先关注的对象。月亮的圆缺代表了什么?太阳的运动轨迹有规律可寻吗?天上恒星有多少,它们的位置又在哪里?一代代的古天文学家们为此进行了不懈的探索,留下了无数的发现。陨石,北极光这些天文现象很早就出现在古代的神话里,战国时期的石申建立了世界上最早的星表,汉代的史官司马迁写了《天官书》,这是对前代天象观测记录的一次总结。 2)中国古代科技成就—遥望苍穹(下) 汉代以后,中国古代天象观测继续发展。两晋时期的陈卓,建立了全新的星官体系,并用《玄象诗》将其记录下来;到了宋代,流传下来了一副石刻星图,在公元1054年的时候,观测到了一次罕见的超新星爆发,这对现代天体物理学的发展意义重大。天象观测记录丰富,古代天文学人才辈出,使得中国古代天象观测走在了世界的前列。 3)中国古代科技成就—历法的变迁 原始社会,人们发现天象的变化与四季交替存在可循的规律。这个规律成为了古人天象观测的最实际的应用,历法便在百姓生存与贵族统治的双重需求下诞生了。 4)中国古代科技成就—天象观测工具 古人在观测天象的过程中,充分发挥了制造工具的天赋,圭表、漏壶、浑仪、浑象,每一件都显示着中国古代天文学的辉煌,尤其是到了宋元时期,中国天象观测仪器制造水平处于世界领先水平,但非常遗憾的是,元朝以后,这些仪器的制造水平也停滞不前,随着西方入侵者的隆隆炮声,这些精美的仪器成为中国屈辱历史的见证。 5)中国古代科技成就—地震档案 中国是一个地震多发国家,同时也是地震记录最丰富的国家。打开古代地震档案会发现:有智者超前地发明仪器观测地震,也有勇者身处险境去记录分析地震,更有许多无名史官记录下两千多年的地震资料,让我们有可能分析研究脚下的大地何时会发脾气。 6)中国古代科技成就—神农沧桑(上) 远古时期,人类靠打渔、捕猎采集着野果为生。农业的产生让人类的脚步踏上了文明之路。从此人类开始了定居、耕种、养殖的生活……

中国古代地天文学成就

第二章中国古代的天文学成就、二十八宿起源之谜、夏商周三代起始之谜解读 我国古代天文学是世界上天文学发展最早的国家之一,在天文观测、星图、星表的测绘、历法的修订、天文测绘仪器的发明与使用,以及对宇宙形成的认识等方面的成就是举世瞩目的。其中的一些成就,尤其是天文考古,还帮助我们解开了许多历史之谜,如二十八宿起源、夏商周三代起始时间等科技之谜。本章试就中国古代的天文学成就、二十八宿起源、夏商周断代工程中的天文考古等作简要介绍。 第一节中国古代天文学成就概述 一天文观测记录 我国是天文观测记录持续时间最长的国家,记录的资料也最多,其容之广泛在世界文明史中是罕见的。 1.日食 从商代至清初,我国共记录的日食有1000多次,最早的记录是商代的甲骨卜辞。 贞,日有食。 甲寅卜又食,告。 癸酉贞日夕有食,维若。癸酉贞日夕有食,匪若。 虽然《书经 . 胤征篇》中有夏代仲康时期的日食记载: “乃秋季月朔,辰弗集于房,瞽奏鼓,啬夫驰,遮人走……。” 但由于夏代的历史还带有很大的传说性,而且《书经 . 胤征篇》又是出现的比较晚的文献,因而这个结论的可靠性还有待于考证。但上述所引甲骨卜辞中的四次日食已经被专家们肯定或基本肯定。 《书经 . 小雅》中有一首诗就记载了其时发生的日食现象: “十月之交,朔日辛卯,日有食之。” 有人根据其记载的日干支辛卯,经推算后认为;这次日食发生在周幽王六年

,即公元前776年9月6日。 中科院紫金山天文台研究员培瑜先生在《殷商西周时期中原五城可见的日食》一文中,列出了公元前1500年至771年中原五城可见的日食表,对、、、江陵、所有可见的日食的发生日期,食分和食甚时刻进行了计算,并用此计算方法对历史文献中记载的23次日食进行了检验。时间最早从公元前709年(鲁桓公三年),最近为1697年(清康熙三十六年)有十四次完全符合,或基本符合其时首都的见食情况;有4次虽然不得见全(或环)食,但临近地区可见“食既”;其中虽有5次记录有些问题,经分析后认为,这些存在问题有些是明显的记录错误,有些则系预报。 2.月食 据天文台等单位从收集的资料中统计得:从春秋到清初,我国史书中记录的月食900多次。甲骨卜辞中记有 口丑卜宾贞……六日口午夕月有食乙未洒……。 癸末……之夕月有食。 旬壬申夕月有食。 七日己未庚申月有食。 乙酉夕月有食,八月。 据专家的考证,这几次月食是武丁世的可靠记录。 3.太阳黑子 我国是最早对太阳黑子进行连续记载的国家。公元前140年《子·精神训》中已有“日中有骏乌”之说,对太阳黑子做出明确记载的是《汉书. 五行志下》: “河平元年,三月己未,日出黄,有黑气大如钱,居日中。” 河平元年为公元前28年,这是世界公认的关于太阳黑子的明确记载。从汉河平元年到明末为止,我国共有100多次太阳黑子的记录。这些记录既有准确的日期,又有黑子的形状、大小、位置以至变化情况等。欧洲直到公元九世纪才有关于太阳黑子的记录留存下来。我国关于太阳黑子的纪录为太阳黑子的研究提供了极为宝贵的史料。 4.彗星 彗星是比较罕见的天象,我国古代的先民们早就注意到它。我国可靠的彗星记录始见于《春秋》: “鲁文公十四年秋七月,有星孛于北斗。” 鲁文公十四年为公元前613年,这里是关于哈雷彗星的最早记载。据专家考证自秦始皇七年(公元前240年)至清宣统二年(公元1910年)的两千多年里,

最新中国古代数学家成就及其贡献

中国古代著名数学家及其主要贡献 刘徽(生于公元250年左右) 刘徽(生于公元250年左右),三国后期魏国人,是中国古代杰出的数学家,也是中国古典数学理论的奠基者之一.其生卒年月、生平事迹,史书上很少记载。据有限史料推测,他是魏晋时代山东邹平人。终生未做官。他在世界数学史上,也占有杰出的地位.他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产. 《九章算术》约成书于东汉之初,共有246个问题的解法.在许多方面:如解联立方程,分数四则运算,正负数运算,几何图形的体积面积计算等,都属于世界先进之列,但因解法比较原始,缺乏必要的证明,而刘徽则对此均作了补充证明.在这些证明中,显示了他在多方面的创造性的贡献.他是世界上最早提出十进小数概念的人,并用十进小数来表示无理数的立方根.在代数方面,他正确地提出了正负数的概念及其加减运算的法则;改进了线性方程组的解法.在几何方面,提出了"割圆术",即将圆周用内接或外切正多边形穷竭的一种求圆面积和圆周长的方法.他利用割圆术科学地求出了圆周率π=3.14的结果.刘徽在割圆术中提出的"割之弥细,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆合体而无所失矣",这可视为中国古代极限观念的佳作. 《海岛算经》一书中,刘徽精心选编了九个测量问题,这些题目的创造性、复杂性和富有代表性,都在当时为西方所瞩目. 刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观.他是我国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人. 刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生.他虽然地位低下,但人格高尚.他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人,他给我们中华民族留下了宝贵的财富. 祖冲之(公元429年─公元500年) 祖冲之(公元429年─公元500年)是我国杰出的数学家,科学家。南北朝时期人,汉族人,字文远。生于未文帝元嘉六年,卒于齐昏侯永元二年。祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县)。其主要贡献在数学、天文历法和机械三方面。在数学方面,他写了《缀术》一书,被收入著名的《算经十书》中,作为唐代国子监算学课本,可惜后来失传了。祖冲之还和儿子祖暅一起圆满地利用「牟合方盖」解决了球体积的计算问题,得到正确的球体积公式。在机械学方面,他设计制造过水碓磨、铜制机件传动的指南车、千里船、定时器等等。此外,对音乐也研究。他是历史上少有的博学多才的人物。

中国古代天文、数学、医药学等成就

中国古代天文、数学、医药学等成就 一、中国古代的天文历法 1、先秦时期:①春秋时期,留下了世界上公认的首次哈雷彗星的确切记录。《春秋》记载,公元前613年,“有星孛入于北斗”,即指哈雷彗星,这一记录比欧洲早六百多年。 ②春秋时期我国历法已经形成自己固定的系统,基本上确立19年7闰的原则,这比西方造160年。③战国时期,出现了世界上最早的天文学著作《甘石星经》,其中有丰富的天文记载,反映了那个时期人们对天文的认识。 2、两汉时期:①汉武帝时,天文学家制订出中国第一部较完整的历书“太初历”,开始以正月为岁首。②西汉关于太阳黑子的记录,被世界公认为是有关太阳黑子的最早记录。③东汉时,张衡从日、月、地球所处的不同位置,对月食作了最早的科学解释。④张衡发明制作的地动仪,可以遥测千里意外地震发生的方向,比欧洲早1700多年。 3、隋唐时期:①唐朝天文学家僧一行制定的《大衍历》比较准确地反映了太阳运行的规律,系统周密,表明中国古代历法体系的成熟。②僧一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。在实测中他认识到,在小范围有限的空间里得到的认识,不能任意向大范围甚至无际的空间推演,这是我国科学思想史上的一大进步。

4、宋元时期:①北宋科学家沈括的突出贡献在天文学方面,把四季二十四节气和十二个月完全统一起来的“十二气历”更加简便,有利于农事安排。②元初设立太史局编制新历法。③元朝杰出天文学家郭守敬,提出“历之本在于测验,而测验之器莫先仪表”的正确主张,创制了简仪和高表等近二十件天文观测仪器,主持了全国范围的天文测量。④郭守敬主持编定《授时历》,一年的周期与现行公历基本相同,但问世比现行公历早300年。 二、中国古代的数学成就 1、两汉时期:《九章算术》约成书于东汉,分九章介绍了许多算术命题及其解法,是当时世界上最先进的应用数学,它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。 2、南北朝时期:①魏晋时期的数学家刘徽,运用极限理论,提出了计算圆周率的正确方法。②南朝祖冲之精确地计算出圆周率是在3.1415926-3.1415927之间,这一成果比外国早近一千年。它的专著《缀术》对数学发展有杰出的贡献。 3、《周髀算经》简介在中国古代算书中,《周髀算经》、《九章算术》、《孙子算经》、《五曹算经》、《夏侯阳算经》、《孙丘建算经》、《海岛算经》、《五经算术》、《缀术》、《缉古算机》等10部算书,被称为“算经十书”。其中阐明“盖天说”的《周髀算经》,被人们认为是流传下来的中国最古老的既谈

浅谈中国古代天文学成就

浅谈中国古代天文学成就 不同于大多数英文系的女生,因为我是一个理科生;也不同于大多数女生,我很喜爱天文。所以,我决定谈一谈我所喜爱的天文,而为了切合本课程的要求,我就来谈一谈中国古代天文学所取得的成就。 而根据资料我们可以了解到中国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一,天文学也是我国古代最发达的四门自然科学之一,其他包括农学、医学和数学,天文学方面屡有革新的优良历法、令人惊羡的发明创造、卓有见识的宇宙观等,在世界天文学发展史上,无不占据重要的地位。我国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。 我国最早的天象观察,可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星,以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象,都有着悠久而丰富的记载,观察仔细、记录精确、描述详尽、其水平之高,达到使今人惊讶的程度,这些记载至今仍具有很高的科学价值。在我国河南安阳出土的殷墟甲骨文中,已有丰富的天文象现的记载。这表明远在公元前14世纪时,我们祖先的天文学已很发达了。举世公认,我国有世界上最早最完整的天象记载。我国是欧洲文艺复兴以前天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者。我国古代在创制天文仪器方面,也做出了杰出的贡献,创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。 而最最令我钦佩的就是我们的先人在科学技术还不怎么发达,没有很多的仪器或者技术来做辅助的时候就能够发明出那么多精密的天文观测仪器,将自己的眼光早早的就投射到了我们地球以外的广袤宇宙中去。那么下面就让我根据资料来介绍一下我们中国古代的天文观测记录仪器吧。 浑仪:是中国古代最主要的天文测量工具之一,是一种与浑天说密切相关的天文仪器,由於浑仪的结构是以多个同心圆来模拟天球,所以它的出现不早於落下闳时代(104BC),所以浑仪的出现也不会早於此。 纪限仪:制造於清康熙十二年(1673),可用以测定六十度以内任一两颗天体的角距离和日月的角直径。 简仪:主要由一架赤道经纬仪和一架地平经纬仪组成,另外底座上还开有水平沟,并装有一只正方案,用以校准仪器的水平和朝向,除此之外,赤道经纬仪的北极端还设有一个候极环,用以校正仪器的极轴指向。 地平经仪:由於明末历局筹设之时正逢与后金交战时期,因此在经费上受到很大的限制,在明末所制造的天文仪器多半是木质结构,再包上铜,至清康熙年间,南怀仁主持钦天监,在康熙八至十二年(1669-1673)间,以铜为材料铸成六件新的天文仪器,此地平经仪即其中一架,它制造於清康熙十二年(1673),系按照欧洲古典仪器的风格设计的,可用以测定天体的方位角。 圭表:圭表是一种既简单又重要的测天仪器,它由垂直的表(一般高八尺)和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭,也叫圭表。它是用来度量日影长短的,它最初是从什么时候开始有的,已无从考证。圭表是一种既简单又重要的测天仪器,它由垂直的表(一般高八尺)和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。 象限仪:制造於清康熙十二年(1673),可用以测定天体的地平高度或天顶距 赤道经纬仪:由南怀仁制造於清康熙十二年(1673)主要用於测定太阳时、天体的赤经差和赤纬。由於南怀仁将许多仪器的功能简化,因之他的天文仪器彼此可以相互参校,在南怀仁所著的《灵台仪象志》一书当中就编有黄道、赤道及地平三种座标间的互换表。 地平经纬仪:继南怀仁之后,清政府又相继制成两架大型仪器,此为其一,制造於清

中国古代科学技术成就(原因表现影响)

中国古代科学技术成就(原因、表现、影响) 1、天文、历法、地理 在中国古代,农事又称作“时事“,农务又称作“时务”。可见农耕劳作与时节换移关系密切。为适应农业生产发展需要,古代劳动人民在天文历法方而取得了许多重大成就。 夏朝:相传有了历“夏小正”法,商朝沿用“夏历”法,今天的农历,称“夏历”,一年12个月,闰年13月;载有一年中各个月份的物候、天象、气象和农事情况。 商朝:干支纪日法是商朝历法最大成就,它是世界上延续时间最长的纪日方法。商朝甲骨文保留了我国最早的日食、月食和新星记录。 春秋:《春秋》留下世界公认的关于哈雷彗星的最早记录,比欧洲早670多年。历法已经形成自己固定的系统,基本上确立了十九年七闰的原则,比欧洲早160年。 战国:《甘石星经》是世界最早的天文学著作。 西汉:武帝时制定“太初历”。前28年西汉关于太阳黑子的记录是世界最早的太阳黑子记录。 东汉:张衡制作地动仪和浑天仪。地动仪比欧洲出现第一台地动仪早1700多年。他从日、月、地球所处的不同位置,对月食作了最早的科学解释。 唐朝:唐朝天文学家僧一行制定的《大衍历》,比较准确地反映了太阳运行的规律,系统周密,表明中国古代历法体系的成熟。他还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。北宋:沈括创制“十二气历”,比英国编订出类似的历法早800多年。有利于安排农事。元朝:元初设立太史局编制新历法。郭守敬改进了简仪和圭表,主持全国范围的天文测量,编《授时历》年周期与现行公历同,但早于现行公历300年问世。 思考与认识: 古代人对宇宙的认识及杰出的天文学成就体现了物质与意识的辩证关系的原理。自然界的存在与发展是不以人的意志为转移的,同时人们也是能动地认识自然界的。意识能够反作用于客观事物。

中国古代科技成就及其文化特质

中国古代科技成就及其文化特质中国有着五千年的文明历史,创造了举世瞩目的灿烂文化与科技成就,直至今日,每一个中国人依然为之自豪与骄傲。尤其是中国古代科技成就,在古代世界独领风骚,发出了夺目的光芒,现代西方科技的发达,使中国人感受到了强大的压力,今天的我们更有必要去学习研究古代科技成就及其文化特质,寻找民族自信心的同时,从中可以更好去发展现代科技。 中国古代科技成就是多方面的,主要体现在天文学、数学、医药学、农学等方面。在天文学方面。《诗经》中记载了公元前776年9月6日发生的日食,这是我国历史上第一次有确切日期的日食记录。东汉末年,第一台浑象仪由张衡制成,张衡同时还提出了浑天说的观点。汉代制定了我国第一部有确切年代的成文历法——《太初历》。元朝科学家郭守敬编制的《授时历》,测定一年为365.2425天,与我们现行公历基本相同,但是比现行公历确立早约300年。在数学方面,《九章算术》成书于东汉时期,此书总结了春秋战国以来的数学成就,涉及到现代初等数学的大部分内容。南朝祖冲之利用和发展前人创造的“割圆术”在世界上首次将圆周率的数值计算到小数点以后的第7位数字,领先世界近1000年。他还写了数学专著《缀术》,后来传到日本、朝鲜。在医药学方面。春秋战国时期的名医扁鹊总结出的望、闻、问、切四诊法,一直被中医所沿用。战国问世、西汉编订的《黄帝内经》奠定了我国医学的理论基础。西汉的《神农本草经》对药物第一次进行了比较全面、系统的分类总结。唐朝杰出的医学家孙思邈

著有《千金方》,总结了历代的医学成果,在我国医药史上占有重要地位。在农学方面。农具制造在战国已出现,并达到了相当的水平。像赵过的铁脚耧车、杜诗的水排、竖炉冶炼法等等都是突出的成果。牛耕的推广与代田法耕作制度的创新,则在当时条件下起到解放生产力的重要推动作用。魏晋南北朝时期出现了一部综合性的农业著作——贾思勰的《齐民要术》。 中国古代科技文化的发展与繁荣,有着自己独特的文化特质。同时也存在着一些理论缺陷,值得历史学者们去探讨与研究。第一,中国古代科技文化具有实用理性。如中国传统数学则主要是以计算见长,并通过直接的途径把数学理论与实践结合起来,这种明显的实用性思想体现了与西方数学迥然不同的风格,并足以和古希腊数学相媲美。围绕生产的发展而产生的实用观念不仅成为中国古代社会心理的基础,也成为中国古代科技文化发展的明显特征。又如中国古代天文学所以高度发达,首先是由于帝王们认为天象直接联系着皇家的命运。其次,中国古代以农立国,农业是国家财赋的根本。历代统治者重视天文历法,也是出于对全国农业生产实施宏观控制以维护国家利益的考虑。再次,中国古历法的需要和改革不仅促进了天文学的全面发展,而且使数学伴随天文学而发达起来。中国古代数学发展的许多方法都是在解决天文历法计算问题中产生、形成和发展的。最后,中国古代天文学思想,同统治中国思想界的儒家思想,以及与之互相渗透的佛教、道教思想也有密切关系。第二。中国古代科技文化且有工匠传统的文化特质。在古代科学活动中,存在着两种传统:一种是偏重理论思

论中国古代天文仪器

天文学发展史期末论文 题目论中国古代天文仪器 指导教师易庭丰老师 院系哲学与政法学院 专业法学 姓名赵正波 学号 114020310

从古至今人类对宇宙的探索一直没有间断过,宇宙之大,宇宙之奥妙,吸引着人类为之探索。这一探索过程历经简单到复杂、愚昧到科学的变化。在这一过程,天文仪器起着重要作用。它是天文学家智慧的结晶,天才的发明。回首中国古代科技,在天文领域,我们为之自豪。让我们去遨游于中国古代天文仪器的长河,领略仪器的风采,感受仪器所带来辉煌成就。 中国古代天文仪器主要有圭表、日晷、漏刻、浑仪等,现在让我们具体来看一下它们各自的结构和作用。 圭表是一种既简单又重要的测天仪器,它由垂直的表(一般高八尺)和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。早在公元前7世纪,我国就开始使用了。据说,日晷还是在它的基础上发展起来的,很早以前,人们发现房屋、树木等物在太阳光照射下会投出影子,这些影子的变化有一定的规律。于是便在平地上直立一根竿子或石柱来观察影子的变化,这根立竿或立柱就叫做“表”;用一把尺子测量表影的长度和方向,则可知道时辰。后来,发现正午时的表影总是投向正北方向,就把石板制成的尺子平铺在地面上,与立表垂直,尺子的一头连着表基,另一头则伸向正北方向,这把用石板制成的尺子叫“圭”。正午时表影投在石板上,古人就能直接读出表影的长度值。经过长期观测,古人不仅了解到一天中表影在正午最短,而且得出一年内夏至日的正午,烈日高照,表影最短;冬至日的正午,煦阳斜射,表影则最长。于是,古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。 日晷又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。。中 国最早文献记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年公元574 年发明的短影平仪即地平日晷。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。日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。 铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此, 晷针又叫“表”,石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷 面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。 在晷面的正反两面刻划出12个大格,每个大格代表两个小时。当太阳光照在日 晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也 慢慢地由西向东移动。于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则 是钟表的表面,以此来显示时刻。由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的 北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方;从秋分到春分期间,太阳在天赤道 的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方。所以在观察日晷时,首先要了 解两个不同时期晷针的投影位置。 漏刻是古代的一种计时工具。漏刻最早记载见于《周礼》。已出土的最 古漏刻为西汉遗物,共3件,在河北满城、内蒙古伊克昭盟和陕西兴平发 现。比较完整的传世漏刻有两件,均为受水型。藏于北京中国历史博物馆 的是元代延祐三年(1316)造的;藏于北京故宫博物院的是清代制造的。漏

中国古代数学的成就

中国古代数学的成就 摘要:中国古代数学具有悠久的传统。在古代四大文明中,中国数学持续繁荣时期最为长久。从公元前后至公元14世纪,中国古典数学先后经历了三次发展高潮,即两汉时期、魏晋南北朝时期和宋元时期,并在宋元时期达到顶峰。 关键词:中国古代;数学成就 中国古代数学的成就包括圆周率、割圆术、十进位制计数法、算经十书、勾股定理、(测高、远、深的方法)测量太阳高度、祖冲之~祖暅父子、等间距二次内插公式、秦九韶的高次方程数值解法、杨辉三角和剁积术以及珠算 圆周率 古今中外,许多人致力于圆周率的研究与计算。为了计算出圆周率的越来越好的近似值,一代代的数学家为这个神秘的数贡献了无数的时间与心血。十九世纪前,圆周率的计算进展相当缓慢。中国古算书《周髀算经》(约公元前2世纪)中有“径一而周三”的记载,认为圆周率是常数。 我国数学家刘徽在注释《九章算术》(263)时只用圆内接正多边形就求得π的近似值,也得出精确到两位小数的π值,他的方法被后人称为割圆术。他用割圆术一直算到圆内接正192边形,得出π≈根号10(约为3.16)。 汉朝时,张衡得出π的平方除以16等于5/8,即π等于10的开方(约为3.162)。虽然这个值不太准确,但它简单易理解,所以也在亚洲风行了一阵。王蕃(229-267)发现了另一个圆周率值,这就是3.156,但没有人知道他是如何求出来的 南北朝时代著名数学家祖冲之进一步得出精确到小数点后7位的π值(约5世纪下半叶),给出不足近似值3.1415926和过剩近似值3.1415927,还得到两个近似分数值,密率355/113和约率22/7。他的辉煌成就比欧洲至少早了1000年。其中的密率在西方直到1573才由德国人奥托得到,1625年发表于荷兰工程师安托尼斯的著作中,欧洲不知道是祖冲之先知道密率的,将密率错误的称之为安托尼斯率。 割圆术 3世纪中期,魏晋时期的数学家刘徽首创割圆术,为计算圆周率建立了严密的理论和完善的算法,所谓割圆术,就是不断倍增圆内接正多边形的边数求出圆周长的方法。 中国古代从先秦时期开始,一直是取“周三径一”(即圆周周长与直径的比率为三比一)的数值来进行有关圆的计算。但用这个数值进行计算的结果,往往误差很大。正如刘徽所说,用“周三径一”计算出来的圆周长,实际上不是圆的周长而是圆内接正六边形的周长,其数值要比实际的圆周长小得多。东汉的张衡不满足于这个结果,他从研究圆与它的外切正方形的关系着手得到圆周率。这个数值比“周三径一”要好些,但刘徽认为其计算出来的圆周长必然要大于实际的圆周长,也不精确。刘徽以极限思想为指导,提出用“割圆术”来求圆周率,既大胆创新,又严密论证,从而为圆周率的计算指出了一条科学的道路。 十进位制计数法 十进位制记数法在我国原始社会就已经形成,完成于奴隶社会初期的商代,到商代已发展为完整的十进制系统,并且有了“十”、“百”、“千”、“万”等专用的大数名称。1899年从河南安阳发掘出来的象形文字,是大约3000多年前的殷代甲骨文。其中载有许多数字记录,最大的数目字是3万。如有一片甲骨上刻着“八日辛亥允戈伐二千六百五十六人。”(八日辛亥那天的战争中,消灭了敌方2656人)。这段文字说

高三历史总复习必修3同步练习:3-2-1中国古代的科学技术成就

3-2-1中国古代的科学技术成就 一、选择题 1.(2011·广东增城四模)这是一部全面、系统总结6世纪以前近400年间黄河流域农业发展状况的农书,被欧美学者称为“即使在世界范围内也是卓越的、杰出的、系统完整的农业科学理论与实践的巨著”。这部著作是() A.《史记·食货志》B.《齐民要术》 C.《农书》D.《农政全书》 【解析】本题考查学生解读获取历史信息的能力。解题时注意“6世纪”“黄河流域”“农书”等信息可知是《齐民要术》,故选B 项。 【答案】B 2.(2011·江苏盐城中学二模)1620年英国王室重臣弗朗西斯·培根在其《新工具论》中指出:“观察发明的结果、影响及其动力是一件有益的事,在此基础上,没有什么能比那在古代鲜为人知的四大发明更能说明问题。”按此说法,下列最不能体现作者意图的是() ①四大发明直接促进了中国社会的转型 ②四大发明对人类历史发展进程影响深远 ③任何科技发明的结果都是有益的 ④四大发明自古以来享誉世界 A.①② B.①③ C.①③④ D.①②③④ 【解析】本题考查学生解读获取信息的能力。四大发明并没有直接促成中国社会的转型,排除①;科学技术是一把双刃剑,排除③; ④的表述不符合史实,排除。故选C项。

3.(2011·大庆实验中学模拟)杜维运在《史学方法论》中说:“所谓原始史料,为目击者的陈述、文献以及事实自身的遗存,数者皆与事件同时。”依据这一定义,下列属于研究先秦时期历史的“原始史料”是() A.《中国通史》对分封制的评述 B.史书《春秋》对哈雷彗星的记载 C.《史记》对商鞅变法的记述 D.《九章算术》记载十进位计数法 【解析】A、C、D三项都是后人的记述和评价,并非原始资料,应排除三项。 【答案】B 4.(2011·沈阳联考)下图中,北京奥运会的火炬“祥云”以“渊源共生,和谐共融”为创意,造型以中国传统的纸卷轴为创意,体现了中国传统文化中的() A.法家思想与造纸术B.墨家思想与活字印刷术 C.儒家思想与活字印刷术D.儒家思想与造纸术 【解析】此题考查的是对中国传统思想文化与古代科技的理解。根据题干提供的信息和所学史实,“和谐”体现的是儒家思想观点;“纸卷轴”反映的是造纸术。所以此题正确选项是D项。

中国古代天文学成就

中国古代天文学成就 中国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一,天文学也是我国古代最发达的四门 自然科学之一,其他包括农学、医学和数学,天文学方面屡有革新的优良历法、令人惊羡 的发明创造、卓有见识的宇宙观等,在世界天文学发展史上,无不占据重要的地位。 我国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。公元前24世纪的帝尧时代,就设立了专 职的天文官,专门从事“观象授时”。早在仰韶文化时期,人们就描绘了光芒四射的太阳形 象,进而对太阳上的变化也屡有记载,描绘出太阳边缘有大小如同弹丸、成倾斜形状的太 阳黑子。 公元16世纪前,天文学在欧洲的发展一直很缓慢,在从2世纪到16世纪的1000 多年中,更是几乎处于停滞状态。在此期间,我国天文学得到了稳步的发展,取得了辉煌 的成就。我国古代天文学的成就大体可归纳为三个方面,即:天象观察、仪器制作和编订 历法。 (左图为甲骨文干支表) 我国最早的天象观察,可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星,以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象,都有着悠久而丰富的记载,观察仔细、记录精确、描述详尽、其水平之高,达到使今人惊讶的程度,这些记载至今仍具有很高的科学价值。在我国河南安阳出土的殷墟甲骨文中,已有丰富的天文象现的记载。这表明远在公元前14世纪时,我们祖先的天文学已很发达了。举世公认,我国有世界上最早最完整的天象记载。我国是欧洲文艺复兴以前天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者。 我国古代在创制天文仪器方面,也做出了杰出的贡献,创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭,也叫圭表。它是用来度量日影长短的,它最初是从什么时候开始有的,已无从考证。

中国古代天文学

中国古代天文学 天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时候,人们为了指示方向,确定时间和季节,就自然会观察太阳、月亮和星星在天空中的位置,找出它的随时间变化的规律,并在此基础上编制历法,用于生活和农牧业生产活动。从这一点上来说,天文学是最古老的自然科学学科之一。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。 中国古代的天象纪事 早在新石器时代,中国的先民们就注意到物侯和天象的周期变化有密切的联系,于是开始了对日、月等天象的观察。此后,中国人长期不断地辛勤致力于天象的观察和记录,取得了辉煌的成就,留下了关于太阳黑子、彗星、流星、新星等的各种记录。这些天象纪事不仅内容详实,年代延续,其中许多还是世界上最早的记录,至今对于现代天文学的研究仍起到重要的作用,是一份极为珍贵的文化遗产。 日出黄有黑气——黑子的记录 黑子是太阳表面的气体漩涡,由于其温度比太阳其它部分的温度低,所以光芒也较之其它处幽暗一些,从地球上看仿佛是太阳表面出现了黑色的斑点或斑块,所以又称日斑。关于太阳黑子,中国有世界上最早的观测记录。大约在公元前140年前的《淮南子》一书中就有“日中有踆乌”的记述。现今世界公认的最早的太阳黑子记事,是载于《汉书?五行志》中的河平元年(公元前28年)三月出现的太阳黑子:“河平元年……三月己未,日出黄,有黑气大如钱,居日中央。”这一记录将黑子出现的时间与位置都叙述得详细清楚。 有星孛入于北斗——彗星的记录 彗星是绕太阳运行的一种质量较小的天体,呈云雾状的独特外貌。彗星包括彗发、彗核、彗尾三部分。彗尾是彗星离太阳近时,彗发变大,太阳风和太阳的辐射

压力把彗发的气体和微尘推开生成的,形状像一把大扫帚,所以在中国民间又把彗星叫做“扫帚星”。中国对彗星的观测和研究已有四千多年历史,拥有世界上最早、最完整的彗星记录。我国古代称彗星为“星孛”,《春秋》上记录了鲁文公十四年(公元前613年)出现的彗星:“秋七月,有星孛入于北斗。“这是关于哈雷彗星的最早记录。 朔月辛卯日有食之——日食的记录 日食是一种太阳被月球遮蔽的现象。当月球在绕地球运行过程中,有时会走到太阳和地球中间,这时月球的影子落到地球表面上,位于影子里的观测者便会看到太阳被月球遮住,这就是日食。书经?胤征篇》记载:“乃季秋月朔,辰弗集于房……,瞽奏鼓,啬失驰,遮人走……”,描述了夏代仲康元年日食发生的时候人们惊慌失措的场面。《诗经?小雅》中还以诗歌的形式记载着发生的日食:“十月之交,朔日辛卯,日有食之”。从我国春秋时期到清代同治十一年(公元前770年——公元1874年),有记载的日食共985次,其中年月不符,无日食可考的仅有8次,不及总数的1%。 夜中星陨如雨——流星的记录 繁星密布的夜空中,常常能看到一道白光一闪而逝,这就是流星。有时候还能看到天空的某个区域有无数亮光四下飞流,好像下雨一样,这就是壮观的流行雨现象。流星和流星雨是行星际空间中称为流星体的尘粒和固体块闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹。 中国人对流星群、流星的记载,早于其他国家。古书《竹书纪年》中就有关于流星的记录:“夏帝癸十五年,夜中星陨如雨。”《左传》的记载,鲁庄公七年“夏四月辛卯夜,恒星不见,夜中星陨如雨”,是世界上最早的天琴座流星雨记录。我国古代的流星雨记录达180次之多。 星见于房——新星和超新星的记录

中国古代的天文与历法常识

中国古代的天文与历法常识 第一部分天文知识 一、天文简史 天文学以与人类的生产、生活紧密相关,是自然科学中发展得最早的一门科学。 原始社会的新石器时代是我国天文学的萌芽阶段。当时的人们开始注意到太阳升落、月亮圆缺的变化,从而产生了时间和方向的概念。从考古发掘看,半坡氏族的房屋都向南开门,一些氏族的墓穴也都向着同一个方向。人们还在陶器上绘制了太阳、月亮乃至星辰的纹样。 进入奴隶社会以后,天文学逐步得到发展。相传在夏朝已有历法,所以,今天还把农历称为“夏历”。根据甲骨文的记载,商代将一年分为春、秋两个季节,平年有十二个月,闰年有十三个月,大月三十天,小月二十九天。商代甲骨文中还有世界上关于日食、月食的最早记录。西周已设专门人员管理计时仪器和进行天象观测。春秋时期,人们已能由月亮的位置推出每月太阳的位置,在此基础上建立了二十八宿体系。根据《春秋》一书的记载,当时已将一年分为春、夏、秋、冬四季。在同一书中还记有“鲁文公十四年(公元前613年)秋七月,有星孛于北斗”。这是世界上关于哈雷彗星的最早记录。 在两千多年的封建社会里,我国天文学取得了辉煌的成就。 战国时期的甘德、石申撰写了世界上最早的天文学著作,后人将他们的著作合在一起称为《甘石星经》。随着天文观测的进步,人们创造了二十四节气,使天文学更好地服务于农业生产。 秦汉时期,天文学有了长足进展。全国制定统一的历法。西汉武帝时,司马迁参与改定的《太初历》,具有节气、闰法、朔晦、交食周期等内容,显示了很高的水平。这一时期还制作了浑仪、浑象等重要的观测仪器,对后世有深远影响。特别是两汉时期,在天文学理论上,人们对宇宙的认识逐步深化。先是提出“浑天说”,认为“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于内”,即将宇宙比喻为鸡蛋,地球如同蛋黄浮在宇宙中。进而又有人提出“宣夜说”,认为“天”没有固定的天穹,而是无边无涯。这实际上是说宇宙空间是无限的。 三国两晋南北朝时期,天文学仍有所发展。祖冲之在刘宋大明六年(公元462年)完成了《大明历》,这是一部精确度很高的历法,如它计算的每个交点月(月球连续两次向北通过黄道所需时间)日数为27.21223日,同现代观测的27.21222日只差十万分之一日。 隋唐时期,又重新编定历法,并对恒星位置进行重新测定。一行、南宫说等人进行了世界上最早的对子午线长度的实测。人们根据天文观测结果,绘制了一幅幅星图。在敦煌就曾发现唐中宗李显时期(705--710年)绘的星图,共绘有1350多颗星,这反映了中国在星象观测上的高超水平。 宋元时期,制造、改进了许多天文仪器。北宋苏颂等人的“水运仪象台”,以水为动力,带动一套精密的机械,既可观测天体,又可演示天象,还能自动报时,成为世界上著名的天文钟。元代郭守敬制的简仪等在同类型天文仪器中居于世界领先地位。他还创造了中国古代最精密的历法——《授时历》,规定一年为365.2425天,这和现行公历——格里高利历是一样的,但比格里高利历早了300多年。 明朝前期,天文学没有什么进展。明中期,欧洲传教士带来欧洲天文学知识,促进了中国天文学进一步发展。徐光启等人翻译了一批欧洲的天文学著作,并制作了一些天文仪器,安装在北京天文台。清建立后,在中国的传教土又督造了6件铜制大型仪器,这些仪器保存至今。清代学者在天文学理论上也取得一些突破,如在《仪象考成续编》一书中提出恒星有远近变化,也就是认识到恒星有视向运动。欧洲在1868年才提出这种概念。总之,中国古代天文学取得了辉煌的成绩。 二、四象、星宿 地球绕太阳公转一周,太阳的直射点在南北回归线内移动的轨道,叫黄道。古人把黄道附近的星空分出东、南、西、北四方,并分别用相应的吉祥灵兽代表,即东方:苍龙;南方:朱雀;西方:白虎;北方:玄武。此即所谓“四象”。简要地说,四象就是四种表示星的形象。 古人又将每象分七宿(宿念休xiu,即一撮星的宿舍),则四象共二十八宿。下面作一些简要的说明。 东方苍龙,形象是一条腾空而起的飞龙,双角、三爪四脚、遍体鳞甲,呈现吞云嘘气、目空万物、不可一世之势。东方苍龙包括角、亢、氐、房、心、尾、箕七宿。 角:在室女座,因如羊角,故名。有二星,角宿一去黄道不远,角宿二位于黄道线上。 亢:在室女座,有四星,皆三等星。《礼·月令》:“仲夏之月,昏,亢中。”

中国古代数学发展史

中国古代数学发展史 中国传统数学的形成与兴盛:公元前1世纪至公元14世纪。分成三个阶段:《周髀算经》与《九章算术》、刘徽与祖冲之、宋元数学,这反映了中国传统数学发展的三次高峰,简述9位中国科学家的数学工作。第一次高峰:数学体系的形成秦始皇陵兵马俑(中国,1983),秦汉时期形成中国传统数学体系。我们通过一些古典数学文献说明数学体系的形成。1983-1984年间考古学家在湖北江陵张家山出土的一批西汉初年(即吕后至文帝初年,约为公元前170年前后)的竹简,共千余支。经初步整理,其中有历谱、日书等多种古代珍贵的文献,还有一部数学著作,据写在一支竹简背面的字迹辨认,这部竹简算书的书名叫《算数书》,它是中国现存最早的数学专著。经研究,它和《九章算术》(公元1世纪)有许多相同之处,体例也是“问题集”形式,大多数题都由问、答、术三部分组成,而且有些概念、术语也与《九章算术》的一样。《周髀算经》(髀:量日影的标杆)编纂于西汉末年,约公元前100年,它虽是一部天文学著作(“盖天说”-天圆地方;中国古代正统的宇宙观是“浑天说”-大地是悬浮于宇宙空间的圆球,“天体如弹丸,地如卵中黄”),涉及的数学知识有的可以追溯到公元前11世纪(西周),其中包括两项重要的数学成就:勾股定理的普遍形式(中国最早关于

勾股定理的书面记载),数学在天文测量中的应用(测太阳高或远的“陈子测日法”,陈子约公元前6、7世纪人,相似形方法)。勾股定理的普遍形式:求邪至日者,以日下为勾,日高为股,勾股各自乘,并而开方除之,得邪至日。中国传统数学最重要的著作是《九章算术》(东汉,公元100年)。它不是出自一个人之手,是经过历代多人修订、增补而成,其中的数学内容,有些也可以追溯到周代。中国儒家的重要经典著作《周礼》记载西周贵族子弟必学的六门课程“六艺”(礼、乐、射、御、书、数)中有一门是“九数”。《九章算术》是由“九数”发展而来。在秦焚书(公元前213年)之前,至少已有原始的本子。经过西汉张苍(约公元前256-152年,约公元前200年,西汉阳武(今河南原阳)人)、耿寿昌(公元前73-49年,约公元前50年)等人删补,大约成书于东汉时期,至迟在公元100年。全书246个问题,分成九章:(1)方田(土地测量),包括正方形、矩形、三角形、梯形、圆形、环形、弓形、截球体的表面积计算,另有约分、通分、四则运算,求最大公约数等运算法则;(2)粟米(粮食交易的比例方法);(3)衰分(比例分配的算法),介绍依等级分配物资或按等级摊派税收的比例分配算法;(4)少广(开平方和开立方法);(5)商功(立体形求体积法);(6)均输(征税),处理行程和合理解决征税问题,包括复比例和连比例等比较复杂的比例分配问题;(7)盈不足(盈亏类问题解法

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