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研究天文學的意義范例6篇

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研究天文學的意義

研究天文學的意義范文1

國際天文聯合會(IAU)成立于1919年,是世界各國天文學家組成的權威性學術聯合體,也是國科聯(ICSU)25個科學聯合會成員之一。其宗旨是組織國際學術交流,推動國際協作,促進天文學的發展?,F有國家或地區成員90個,個人會員11000人。國際天文聯合會大會每三年舉辦一次,是國際天文學界最重要的學術和工作會議,被稱為天文界的“奧林匹克”大會。自1935年中國加入國際天文聯合會,70多年以來中國天文工作者們一直盼望能在祖國舉辦國際天文聯合會大會。2006年中國天文學會為中國首次成功贏得IAU大會的主辦權,確定于2012年在北京舉辦第28屆國際天文聯合會大會,大會由中國天文學會主辦,中國科學院國家天文臺承辦。

2012年8月20日~31日,第28屆國際天文聯合會大會在北京國家會議中心成功舉辦。來自全球76個國家和地區的3000余名天文學者參加了此次盛會,參會人數為歷屆之最。據不完全統計,來自世界各地的約75名參會媒體記者,包括中國中央電視臺、新華社、《中國日報》、《中國科學報》、香港《大公報》、《印度時報》、德國公共電臺、美國《科學》雜志、英國《自然》雜志、《美國國家地理》雜志等媒體對本次大會進行了約150篇(次)的電視或文字報道。

中國政府對國際天文界首次在北京舉行的國際天文聯合會大會非常重視和關注。8月21日,中國國家副主席出席第28屆國際天文聯合會大會的開幕式,并以“攜手探索浩瀚宇宙,共創人類美好未來”為主題做了重要講話。講話中,副主席提出了關于科學技術發展的五要素,包括:第一,科學技術是人類認識世界、改造世界的強大動力;第二,科學技術需要不懈探索和長期積累;第三,科學技術需要持續重視和加強基礎研究;第四,科學技術需要打牢堅實的群眾基礎;第五,科學技術需要開展廣泛務實的國際合作。

出席國際天文聯合會開幕式并致辭,這是讓國內外天文界都為之振奮的大事,表明中國政府對于基礎科學,特別是天文學及其發展的重視,在國內外學術界和媒體都引起了廣泛關注和積極反響。的講話給了我們寶貴而深刻的啟示,必將對國際天文事業的發展產生積極和深遠的影響。正如國際天文聯合會官方網站等國外媒體報道所說,“會議的絕對亮點之一是中華人民共和國副主席的出席,他的講話鼓舞人心?!?/p>

大會開幕式還發生了一個小插曲,幫助國際天文聯合會主席羅伯特威廉姆斯(Rohert Williams)博士撿起眼鏡,成為國內外媒體廣為流傳的佳話,包括《中國日報》和美聯社等國際媒體對此都有詳細報道。

除了大會全體會議外,此次會議還包括了8個大型專題學術討論會、7個小型聯合研討會、18個特別分會、以及4個大型邀請報告會,會議規模也創下了歷屆國際天文聯合會大會的新高。會議內容涉及天文各分支學科及相關學科發展趨勢、前沿熱點和最新研究成果。會議期間進行了國際天文聯合會執委會換屆選舉工作,公布了該機構2012年~2015年的新一屆國際天文聯合會執行委員會名單。在此次會議上,也有多名中國天文學家被分別選舉為國際天文聯合會執行委員會、專業委員會和專門委員會的成員。

研究天文學的意義范文2

美國哈勃太空望遠鏡科學研究所著名天體物理學家馬里奧•里維奧(MarioLivio,1945-)撰寫的科普名著《IsGodaMathematician?》中提出一個疑問,并指出這個疑問曾令那些最富有創新精神的先賢們苦苦思索了幾個世紀:數學無處不在,無所不能。這些正會讓人們聯想到神的特征[1]。數學似乎不僅是描述和解釋整個宇宙最有效的工具,而且可以用來解釋最復雜的人類活動。

1數學何以有效

古希臘時期,數學作為一種神秘主義信仰而存在。直到中世紀基督教時期,數學逐漸促使人們從盲目的信仰轉向理性。隨著數學理性的發展和希臘學術的復興,一批具有理性主義的學者們提出宇宙的設計主要是數學設計,上帝成了數學家,研究自然界的數學設計成為最神圣的事業。隨著文藝復興后科學理論、科學公式的定量化、演繹的、具有嚴密邏輯結構的方式為人們所把握,人們終于拋棄了世俗的上帝,開始走向無神論和泛神論。對因果關系的信仰,宇宙統一理論的理想,世界合理性和可理解性的信念,成為支配科學家工作的基礎。數學的確定性、一致性和對因果關系的把握,已經深深融入西方文化的深層結構,成為人們的一種觀念,對近代西方文化產生了重要的影響。

16-18世紀的西方數學家,對于在宇宙體系構建上為什么數學奏效這個問題的回答是直截了當的。深受大自然是根據數學設計的這一古希臘信念的影響,并同樣受上帝根據數學設計了世界這一中世紀信條的影響,他們將數學看成通過自然界的真理之路。通過將上帝看成專注、至高的數學家,就有可能將對于大自然的數學規律的探求看成宗教追求。伽利略、笛卡爾、牛頓等一大批科學家們堅信世界的和諧是上帝的數學安排。上帝將嚴格的數學秩序給予了世界,而我們只能費勁千辛萬苦才能理解[2]。一直到愛因斯坦所信仰的“同深摯的感情結合在一起的、對經驗世界中所顯示出來的高超的理性的堅定信仰”的斯賓諾莎式的上帝概念[3],自然神論———泛神論才成為愛因斯坦以及之后很多西方科學家的科學信仰和感情的基礎。非歐幾何誕生后,雖然很長一段時間內人們對數學的真理地位喪失了信心,對非歐幾何提出了眾多質疑,它能描述我們居住的物質世界嗎?但當它在愛因斯坦的相對論中得到回答時,數學這種神奇的有效性又使眾多數學家陷入思考,有些人開始認為數學是原本存在的,我們只是進行不斷的發現而已,有些人堅持認為數學只是我們的一種創造,現實世界并不存在,然而數學何以這么有效呢?愛因斯坦也驚嘆:“數學,這個獨立于人類經驗存在的人類思維產物,怎么會如此完美地與物理現實中的物質相一致”[1]?愛因斯坦在《我眼中的世界》(1934年)一文中進一步指出:“迄今為止,我們的經驗已經使我們有理由相信,自然界是可以想象得到的最簡單的數學觀念的實際體現。我堅信,我們能夠用純粹數學的構造來發現概念以及把這些概念聯系起來的定律,這些概念和定律是理解自然現象的鑰匙。經驗可以提供合適的數學觀念,但是數學概念無論如何都不能從經驗中推導出來。當然,經驗始終是檢驗數學結構的實用性的唯一標準,但是這種創造的原理都存在于數學之中。因此,在肯定的意義上,我當然地認為,像古人所夢想的純粹思維能夠把握實在”[4]。

非歐幾何在相對論理論上的成功,使人們對數學的觀念逐漸地發生轉變。對非歐幾何的確認,實際上就已經意味著從古希臘以來的、以數學為代表的“絕對真理觀”的終結。但不管怎么說,盡管數學失去了其在真理堡壘中的絕對位置,但它與物理世界很相契。無可回避的而且仍有無可估量的重要性的事實就是,數學是探究、發現和描述物理現象的最佳方法。在古希臘、中世紀、文藝復興時期及其后,數學都是有力的知識工具,即便是被賦予神學意義的時候仍認為上帝是按照數學規律設計這個世界的。

正如我們在近現代物理學的某些分支中見到的,數學是我們關于物理世界的知識之精髓。盡管數學結構本身并不是物理世界的實在,但它們是我們所擁有的唯一通向實在之門的鑰匙。“非歐幾何學的創立非但沒有毀掉數學的價值及對于其結果的信心,反而———非常吊詭地———增加了其實用性,因為數學家能夠自由地探索全新的概念,發現其中有些可應用。事實上,自1830年以來,數學在組織和控制大自然中的作用以幾乎不可相信的速度擴展了。此外,自牛頓時代以來,數學家描述和預言自然的過程的準確性大大增加了。[2]”黑洞理論是科學史上極為罕見的情形之一,在沒有任何觀測到的證據證明其理論是正確的情形下,作為數學的模型被發展到非常詳盡的地步。的確,這經常是反對黑洞的主要論據:你怎么能相信一個其依據只是基于令人懷疑的廣義相對論的計算的對象呢[5]?盡管數學因為非歐幾何的出現失去了絕對真理的地位,以及哥德爾定理導致的數學家們對數學基礎論爭的失敗,讓人們對數學的有效性產生了懷疑。但是,正如數學史家M•克萊因所說的:“也許人類的數學僅僅是一個可行的方案,也許自然本身更為復雜或者并沒有什么固有設計。但是,數學仍不失為一種探索,是掌握自然的一種方法。在那些數學行之有效的領域,它是我們的全部資本;如果它不是現實本身,它就是我們所能達到的與現實最接近的東西。……就知識的確定性而言,數學是一種理想,我們為這一理想而奮斗,盡管我們也許永遠不會達到。確定性也許只不過是我們在不斷捕捉的一個幻影,它是如此無止境地難于捉摸。然而,理想具有力量和價值,公正、民主和上是理想。的確,也有在上帝的幌子下被謀殺的人,審判不公的案件也臭名遠揚,但是,這些理想是千百年來文化的重要產物。數學也是一樣,盡管它也僅是一種理想。也許細想這一理想將會使我們更加清楚地認識到在任一領域,我們該選擇什么方向才能獲取真理”[4]。

愛因斯坦相信人類的數學只有一少部分由實在主導。他在《相對論的意義》(1945年)中說道:“觀念的世界看來不能用邏輯的方法從經驗中推導出來,而從某種意義上說是人類心智的創造,沒有這種創造就沒有科學。盡管如此,這個觀念的世界程度很小地獨立于我們的經驗的本性,正如衣服程度很小地獨立于我們身體的形狀一樣”[2]。對于數學為什么有效,那些較早世紀與宗教有關的信念在現代被拋棄了。不過現在我們再回過頭來看著名物理學家詹姆斯•金斯提出的“宇宙似乎是由一位理論數學家設計的”這一問題,他認為“基本的事實就是這樣:科學現在給大自然所描繪的圖像(看來只有這些圖像能夠與觀察到的事實一致)是數學化的圖像……大自然似乎精通純數學的規則……不管怎么說這一點幾乎是無可爭辯的:大自然和我們的有意識的數學心智根據同樣的規律來運作。”著名數學家齊民友先生有力地回答了這一問題,數學作為人類文化的一個重要部分,既然是科學,它首先關心的當然還是我們生活于其中的宇宙。數學的探索意義究竟何在?就在于它對認識宇宙的本性上有重大貢獻。我們不贊成狹隘的近視的看法,認為一切數學研究都必須有某種具體的目的,或者用現行的說法叫做“有應用前景”。其實所謂的“前”可以有完全不同的理解,“眼前”固然是“前”,“前瞻若千年”也是前,區別在于人類社會在文化和物質上的發展程度。發展向上的社會,具有更高的文化、科學和物質生產水平,同樣也就會更認真地考慮各門科學的前景。但是,從根本上說,如果數學的研究不能在“認識宇宙”上開花結果,數學研究還有多少價值呢!“認識人類自己”其實也還是為了提高人的認識能力,去認識大自然和人類社會,否則數學也就成為一種宗教式的內省了。在這里我們沒有用“改造自然”的說法,因為人與自然究竟應該是什么關系,是不是簡單地按人類的需要來“改造”自然是一個很大的問題,當代科學的發展使我們懂得了人必須與大自然“和睦相處”。認識宇宙,也認識人類自己其實也還是為了找到正確的相處關系。我們一再強調過數學作為人類文化的一個重要特點,就是極端抽象的、甚至有時被誤解為“毫無意義”、“脫離實際”……的數學研究,可以根本改變人對大自然和人類自己的看法,甚至可以改變人類社會的面貌。人們很難回避一個結論:數學是人類全部技術的最重要的基礎[6]。#p#分頁標題#e#

2中國古代的宇宙觀念

在西方文化中,按照數學模式來解釋世界、構造天文理論,從其初始的一種宗教式崇拜,后來演化成上帝用數學設計世界。蘊含于其中的數學理性,最終把西方天文學導入了現代科學的數學理論框架之中。相反,中國古代天文學空有辛勤準確的觀測記載,而始終未能形成一種明確可遵循的理論體系。例如,哈雷彗星在中國古代天文史上有30多次之多的記載,但中國的天文學家卻從來沒有人想到去構造它的運行軌道,結果這個發現被18世紀英國的天文學家哈雷獲取。因為哈雷發現每隔76年出現一次的記載,恰是彗星繞太陽運行的軌道的周期。這個史實足以表明,在經驗和知識充分積累之后,如果沒有深層的理性構造就必然導致科學停滯不前甚至倒退[7]。中國古代先賢很早就對宇宙問題有過思考,《淮南子•原道訓》注:“四方上下曰宇,古往今來曰宙,以喻天地。”即宇宙是天地萬物的總稱?!肚f子•天運》中記載:“天其運乎?地其處乎?日月其爭于所乎?孰主張是?孰維綱是?孰居無事推而行是?意者其有機緘而不得已乎?意者其運轉而不能自止邪?云者為雨乎?雨者為云乎?孰隆施是?孰居無事樂而勸是?風起北方,一西一東,有上仿徨。孰噓吸是?孰居無事而披拂是?敢問何故?”華夏民族作為一個古老的農耕民族,對天文學非常依賴,很早就注意觀測和記錄各種天象。在殷墟甲骨卜辭中已有了日食、月食的記載。有關流星、彗星、太陽黑子等異常天象,中國古代也都有記錄。春秋戰國時期,由齊國人甘德和魏國人石申所著的《甘石星經》已有115顆恒星的坐標位置??梢哉f在天文學史上,中國人的經驗知識以及觀測記載堪為世界第一。著名的科學史學者李約瑟先生在把中國古代的天文學與其它民族的天文學成果相比較時認為:“中國人在阿拉伯以前,是全世界最堅毅、最精確的天文觀測者。有很長一段時間(約在公元前5世紀到公元10世紀),幾乎只有中國的記事可供利用?,F代天文學在許多場合(例如對彗星,特別是對哈雷彗星重復出現的記載)都曾求助于中國的天象記事,并得到了良好的結果”[8]。

中國很早就創立了干支記法和二十八宿的獨特測天方法。戰國時代已有五星記載(金木水火土),在漢代時測得更為精密。中國古人把整個天空分成四宮,就像將一個蘋果切成四大塊那樣,而每一部分都有一種象征性的古代動物代表,蒼龍為東方和春,朱雀為南方和夏,白虎為西方和秋,玄武為北方和冬。而緊圍著天帝極星的北拱極區,按照類似于五行的象征性關系又被認為是獨立的中央黃宮。而這種五行觀念貫穿在整個中國的自然哲學之中。從遠古以來,中國的赤道(與黃道相對)被分成28份,即每宮七宿,每宿由一特殊的星座標定,從其中某一特定的定標星(距星)起算,因而每一宿所占的赤道范圍又有很大差別。中國古代信守“天人合一”的理念,歷代帝王治國安民,無不求端于天,傳說自三皇五帝開始就有歷法。三統歷、四分歷、乾象歷等所測得五星的度數以及會合周期的精確度已經相當高。根據天文學家陳遵媯先生統計,中國自古以來歷代的歷法共有104部之多[9],經歷了準備時期、古歷時期、中法時期、中西合法時期和公歷時期五個發展階段。其中準備時期以《夏小正》歷法為主,古歷時期從春秋到漢武帝期間主要是《顓頊歷》,中法時期從漢武帝開始的《太初歷》和直到明朝的《大經歷》,中西合法時期是以明徐光啟主持的《崇禎歷書》和清朝《時憲歷》、《癸卯元歷》為代表,公歷時期是后從1912年開始實施的公歷,也即格里高里歷[10]。

3基于中西文化史的思考

中國最初在天文理論構思方面(蓋天說、渾天說)也不遜于西方天文鼻祖托勒密。而且從實際上說,托托勒密構造的“地心說”,并不具有比“渾天說”更多的經驗支持。有人曾把托勒密的地心說與同時代漢朝天文學家張衡的天文理論作過比較,發現兩者具有極大的相似性,依據張衡的假說所繪制的天文圖與托勒密的地心說天文圖幾乎沒有什么兩樣[11]。遺憾的是張衡并沒有明確提出像托勒密那樣的地心說理論模型。李約瑟曾評價說:“把中國的星表和伊巴谷、托勒密的星表對照來看,是非常有意思的。后者不僅年代較晚,所載的恒星也少三分之一,……周、漢之間中國人在方位天文學方面的工作應在科學史上占有遠為重要的地位,這是毫無疑問的?,F代世界通用的天球坐標系基本上是中國式的,而不是希臘式的,這一點似乎也值得強調”[8]。從中西方數學文化史比較的意義上看,以托勒密為代表的古希臘天文理論模式是以數學崇拜為基點建立起來的,而中國古代天文理論的構思卻是建立在《周易》衍生出來的陰陽五行解釋系統之上的。作為一種理論的構思,作為一種理性的追求,中國與古希臘天文理論在數學理性上的差異,決定了它們未來的發展前途。哥白尼的日心說雖然早在17世紀30年代就被寫入《崇禎歷書》,但后來還是被否定,在中國人的觀念中唯有地靜說才是公認的觀點。

天文學是離不開數學的,確定日月星辰的位置,觀察記載它們的運動,尋找季節變化的規律都必須以數學的計算為手段。中國古代的天文學在這種應用的層次上當然也是依憑數學的,尤其是在歷法計算方面,唐代的僧一行運用的插值方法與西方相比非常高超。但是,當涉及整個天文學理論模式構造,情況就不一樣了。中國古代天文學的蓋天說、渾天說、宣夜說,實際都是把觀測經驗和計算數據容納在一個按《周易》思維方式構造出的模式之中。有的學者評述時說:“查陰陽五行與天文歷法,有的部分是巧合,有的部分是勉強牽強”[12]。其實巧合也好牽強也好,這些理論構造在其當時是有其合理性的,致命的危機潛伏在它未來發展的可能性上面。劉徽在注釋《九章算術》序中說:“昔在包犧氏始畫八卦,以通神明之德,以類萬物之情,作九九之術,以合六爻之變。”顯然,劉徽是在《周易》解釋宇宙萬物的指導下來建立“九九之術”的。顯然,作為一種理性,中國古代數學在它構成第一本數學著作時,就成為《易經》的“婢女”,而不是像《易經》那樣獲得在中國文化中解釋宇宙萬物的地位。齊民友先生曾指出數學理性精神、數學探索精神“其實只是西方文化中所表現的人類精神生活的一個側面。把認識宇宙也認識人類自己作為永恒的主題這只是西方文化的特征;把進行這種理性的探索看成人類最崇高的感情,也只是對西方人而言的。中國人生活在天人合一的至高無上的和諧中,精神生活早已得到滿足,哪說得上要什么思想解放呢”[6]?中國以陰陽五行、《周易》八卦為表象形式,形成中國整體相關、整體互補的辯證思維方式。并在以農耕生存、家庭和血緣關系為主體的,以倫理道德為主要發展方向的價值取向中[13],形成了中華民族文化特定的理性精神,而這種理性精神中不像西方那樣以數學理性為主導。#p#分頁標題#e#

研究天文學的意義范文3

核酸的秘密是怎么揭開的?是誰首先發現了DNA雙螺旋結構?這一發現,被視為達爾文學說誕生以來生物學上的第二個偉大里程碑??墒侨〉眠@一成果的,不是生物學家,而是物理學家。1944年,量子力學的創始人之一、物理學家薛定鍔,首先提出了生物遺傳密碼的理論。不久,青年物理學家克里克與兩位生物化學家合作,把物理學原理運用于生物學,發現了DNA雙螺旋結構的秘密?!八街?,可以攻玉?!边@又是一個有說服力的例證。

控制論創始人維納說:“在科學發展上可以得到最大收獲的領域,是各種已經建立起來的部門之間的被人忽視的無人區。”維納說的“部門之間”,就是我們現在經常聽說的“科學的邊緣”。

有科學的邊緣,就有邊緣科學。那么,這個邊緣科學是怎樣產生的呢?一是“移植”,即把一種學科的研究方法移植到另一種學科中去。比如,把物理學中的電子技術、微波技術、光譜技術等用于天文學的研究,便出現了新學科——射電天文學及光譜天文學。把激光技術用于生物學、化學和醫學的研究中,便產生了激光生物學、激光化學及激光醫學等。二是“雜交”,將原來不相同的兩種學科融合成一種新學科。比如物理化學,生物化學,量子化學等。這種雜交產生的新學科,特別在基礎科學研究方面有重大意義。

在具體的表現形式上,邊緣學科又分為幾種。例如“多邊緣復合式”,它突破了鄰近兩門學科結合的局限性,變成了多學科的邊緣科學。物理生物化學就是邊緣學科生物化學和生物物理學相互結合的產物。還有“大邊緣學科”,它橫跨學科上的幅度更大,是自然科學、技術科學和社會科學的互相滲透所成。如技術經濟學,社會醫學,環境科學,宇航心理學等等。

現在,著名的哲學家卡爾·鮑波爾與著名的神經生理學家、諾貝爾獎金獲得者艾克爾斯合作,寫出了《自我及其大腦》一書,這件事在全世界引為美談。它標志著在科學的邊緣將會有更多的新成果誕生。不是嗎?電子計算機被用來研究莎士比亞的名著,美國也有人用電子計算機對我國古典名著《紅樓夢》的前八十回和后四十回進行分析。自然科學的一些新概念也被引進了社會科學:不僅熱力學中“熵”的概念進入了經濟學,控制論中的“信息”、“反饋”等,也已經變成自然科學和社會科學共同的名詞術語。這表明科學不斷走向綜合化,已是大勢所趨。

研究天文學的意義范文4

人類知識體系的形成根植于三種最古老的科學,即天文學、數學和力學。這三種科學之所以古老,原因就在于其直接服務于先民的生產和生活。如果說力學的產生是人類為從事農業生產而適應定居生活的需要的話,那么天文學則是作為農業生產的基礎而存在的。當先民擺脫了原始的采集狩獵經濟,而以人工栽培農業的生產方式為氏族提供有保障的食物來源的時候,天文學就應運而生了。眾所周知,氣候條件對于農業的起源具有直接的影響,這意味著原始農業一定首先發生在寒暑季節變化分明的緯度地區,而在這樣的地區從事農耕生產,一年中真正適合播種和收獲的時間非常有限,有時甚至只有短短幾天②,顯然,了解并掌握時間――農時――對農作的豐歉至為關鍵。因此就農業的起源而言,古人對于時間的認識已成為其不可或缺的首要前提。事實上,沒有古人對時間的掌握便不會有人工栽培農業的出現,我們不能想象,一個對時間茫然無知的民族可以創造出發達的農業文明,這種情況是根本不可能發生的。而對早期先民而言,解決時間問題的唯一方法只能到天上去尋找,這個工作就是觀象授時。顯然,原始農業時間服務的需要促使天文學最早發展了起來。

為解決農業生產所遇到的時間問題,粗略地仰觀天象顯然毫無意義,人們需要將對星象的觀測盡量精確,通過了解星象的運行周期以建立時間的周期。在這個使星象觀測逐漸精確化的過程中,數學知識及相應的計算工作必須被引入,從而使數學作為早期天文學不可分割的部分同時得到了發展。中國古人素以天數不分,正是基于這樣的傳統。

在人類創造的三大古典科學之中,天文學不僅出現最早,而且具有特殊的價值。如果說這三大古典科學構筑了人類知識體系的基礎的話,那么天文學則不僅是這一知識體系的核心,而且更成為古代制度與思想之淵藪。盡管探索天象的初衷只是為農業生產提供準確的時間服務,但隨著人類文明的進步,天文學則對中國古代文明與傳統文化的形成產生了深刻影響。具體地說,天文學不僅是古人賴以建立時空體系的重要手段,而且直接促進了傳統政治觀、宗教觀、祭祀觀、禮儀制度、哲學觀與科學觀的形成,這些觀念在構建中國傳統文化核心內涵的同時,也形成了獨具特色的傳統字宙觀,體現了古人對于天、地、人相互關系的深刻思考。這意味著如果我們探求中國文化,就不能不首先研究作為這一文化背景的天文學及字宙觀。事實上,如果我們不了解古代的天文學以及相應的宇宙觀,我們就無法從根本上把握文明誕生和發展的脈絡。顯然,天文學作為中國傳統文明之源的事實相當清楚。

一、“文明”考原

何謂文明,澄清這一問題對正確認識中國文化及字宙觀非常重要。文明的誕生源自先民對于天人關系的獨特理解,體現了天文作為文明之源的固有思考?!兑?乾?文言》云:

見龍在田,天下文明。

“見龍在田”為《乾》卦之九二爻辭。孔穎達《正義》:“陽氣在田,始生萬物,故天下有文章而光明也?!饼埍緸樯瞎艜r代觀象授時的重要星象,其由二十八宿東宮七宿中的六宿所組成。每當黃昏日沒后蒼龍之角宿初現于東方的時候,這一天象便被稱為“見龍在田”。古人又以東方屬陽,故龍星自東方地平線上升起的天象也就是所謂“陽氣在田”,而傳統則以陽氣主生,所以初民根據龍星東升天象的觀測以行農事,便會“始生萬物”而享有豐年,終致天下有文章而光明。很明顯,天文作為文明之源的思想于此表述得清楚而明確。

“天下有文章而光明”的思想,其本質所強調的實為人文之彰著,這里的“文”也就是“文明”之“文”。先民對于“文”的推崇反映了一種根深蒂固的文化思考與文明傳統。商周古文字的“文”本作,象人形而特彰明其心,所以“文”的原始內涵實相對于“質”,如果說“質”的思想乃在表現人天生所具有的動物的本能,那么“文”顯然已是經德養之后所表現的文雅,這種通過內心修養所獲得的文雅自然是對初民本能之質的修飾,這種修養的文雅由內而外,以德容的形式彰顯出來,這便是古人所稱的“文明”的本義。

傳統的文明觀念其實體現的是初民經過內心的德行修養而表現出的文德,從而將人從以質為本能的動物世界中分離出來的精神追求,所以“文明”之“文”的義涵就是文德。這種文質思想后來被儒家哲學所繼承,而在傳統的禮儀制度中則更多地以文武的思想加以闡釋。當然,不論文、質相對還是文、武相對,“文”所具有的文德的本義都是明確的。

文德修養不足,自然不可能彰明顯著,于是文德之修養又關系到另一個重要觀念――郁?!拔拿鳌敝拔摹庇凇墩f文》別作兩字,一作“文”,訓為錯畫;一作“踅”,訓為堿。許慎的這種做法實不可取,“文”訓錯畫實際乃是其本引申。顯然,“文”、“踅”本為一字,唯作“文”。春秋以前的古文字有“文”而無“ā保知“ā弊治后起,是為明證?!墩f文?有部》:“磁,有文章也。從有,或聲?!倍巫⒈靖摹拔恼隆弊鳌磅秸谩保⒃疲翰附涔哦嘹窕蜃譃橹;蛘呓渲`變。今本《論語》‘郁郁乎文哉’,古多作或或。是以茍或字文若,《宋書》王或字景文。《大戴?公冠篇》‘遵并大道鄰或’,鄶或即彬或,謂彬彬或或也?!缎⊙拧贰蝠⒒蚧颉?,《傳》云:‘或或,茂盛兌。’即有踅彰之義之引申也”?!皦A”今通作“郁”,其本義即為文德彰明?!墩撜Z?八佾》引孔子曰:“周監于二代,郁郁乎文哉!吾從周。”既見文盛德厚則可彰明的思想?!抖Y記?表記》引孔子曰:“虞、夏之質,殷、周之文,至矣。虞、夏之文不勝其質,殷、周之質不勝其文?!敝毂颉队栕搿芬叫苑蛟唬骸凹雍跤?、夏之質,則為上古之洪荒;加乎殷、周之文,則為后世之虛華?!庇?、夏近古,其民始修文德而未郁,故文不掩其質。

人何以需要修養文德?因為人必須要與動物相區別,這一點在后世的儒家思想中反復被強調。然而最早的文德是什么?先民根據怎樣的標準建立并規范人類的文德?他們又從觀象授時的活動中體會出怎樣的樸素德行的認知呢?這些思考充分體現了古人對于天人關系的理解。

觀象授時的活動使先民首先完成了對時間與空間的規劃,而人們對時間的認識則是通過對主授農時的標準星象的運行變化實現的,這個標準星象就是東宮蒼龍星象以及位于其中心部位的大火。初民視龍星及大火之昏見以建時,久之而不爽,從而形成時間為信的思想,并由此產生了以信為德的觀念?!抖Y記?樂記》:“天則不言而信。”即此之謂。顯然,誠信思想是先民從對時間的觀測與規劃中感悟并懂得的,人們與時間雖無約守,但其每每如期而至,從無差誤,初民據此指導農業生產,致屢獲豐稔,故時間便具有了誠信不欺的鮮明特點。郭店楚竹書《忠信之道》云:“至信如時,必至而不結?!敝v的就是這個道理。先民以測影計時之圭為瑞信之物,也體現了同樣的思考。而古代盟誓將約守誠信之盟辭書寫于玉圭,或又以圭臬贈與婦人以顯婦德之忠信,也都是這一思想的反映。事實上,西周金文所見時人之道德觀正體現為信與孝,而信更是構建孝信之德的基礎。事實上,在原始思維的背景下,“至信如時”的思想必然蘊育出時間乃由神靈所司掌的樸素認識,而由此產生的信的本質內涵也一定體現為人神之間的誠信約守。顯然,信的思想不僅源于遠古的觀象授時活動,而且集中體現了中國傳統道德觀的核心價值。這便是“見龍在田”與“天下文明”所呈現的因果脈絡。

以信實為德而構成文明的本質內涵,這種思想在早期文獻中反映得非常清楚?!渡袝?舜典》云:

日若稽古帝舜,日重華,協于帝。溶哲文明,溫恭允塞。玄德升聞,乃命以位。

偽孔《傳》:“溶,深;哲,智。舜有深智,文明溫恭之德,信允塞上下。”孔穎達《正義》:“舜有深智,言其智之深,所知不淺近也。經緯天地日文,照臨四方日明。既有深遠之智,又有文明溫恭之德,信能充實上下也。”所論未逮本義。實“溫恭允塞”四字同在闡釋文明之德的基本內涵?!皽亍?,德容也?!对?秦風?小戎》:“言念君子,溫其如玉。”《論語?季氏》:“君子有九思,……色思溫?!笔且浴皽亍奔吹氯荩洫q《詩》以修德之善之作稱“頌”,“頌”也德容之謂。“恭”,敬肅也。《禮記?曲禮上》:“是以君子恭敬撙節退讓以明禮?!笨追f達《正義》引何胤日:“在貌為恭,在心為敬。”“允”,誠信也。《尚書?堯典》:“允恭克讓?!眰慰住秱鳌罚骸霸剩乓病!眰巍豆盼纳袝?太甲上》:“克終允德。”蔡沈《集傳》:“允,信也?!薄蹲髠?文公十八年》:“明允篤誠。”杜預《集解》:“允,信也?!薄叭?,誠實也?!对?邶風?燕燕》:“仲氏任只,其心塞淵?!笨追f達《正義》:“其心誠實而深遠?!薄睹献?公孫丑上》:“以直養而無害,則塞于天地之間?!薄对?大雅?常武》:“王貓允塞?!编嵭豆{》:“允,信也。尚守信自實滿?!蓖跸戎t《詩三家義集疏》:“言王道誠信充實?!敝浳膶嵮运从袦毓г嗜隆!渡袝?皋陶謨》論九德而有“愿而恭,直而溫,剛而塞”,偽孔《傳》解云“憨愿而恭恪,行正直而氣溫和,剛斷而實塞”,實“塞”即“允塞”,乃言誠實。此與《舜典》所論正合。

德的觀念的產生源自于觀象,這一思想根深蒂固?!兑?大有?彖》云

其德剛健而文明,應乎天而時行,是以元亨。

又《象》云:

火在天上,大有,君子以遏惡揚善,順天休命。

王弼《注》:“德應于天則行,不失時矣?!鄙胁皇П玖x。文明來源于古人對天象的掌握,觀象以知時,則文德漸成。天行健而不止,故德剛健而不息,其文彰著,遂有享大祀――元亨――之位。“火在天上”之“火”即為大火星,乃位于蒼龍星象中心的授時主星心宿二。古人觀火星以授時而“大有”,“其德剛健而文明”亦“大有”而享祀,皆所謂“順天休命”,故上九爻辭言“白天祜之”。文明源白天文,于此表述得同樣明晰。

人類以修養文德而彰明,而社會則得有制度的建設而彰明,事實上,文德與制度的形成皆有賴于一個根本工作,這就是觀象授時?!耙婟堅谔铩彼尸F的是蒼龍星象的起始宿角宿昏見于東方地平之上的天象,這既是新的農作周期開始的標志,當然也體現著先民對于空間與時間的規劃。事實上,人類知識體系的形成是從他們對空間與時間有意識地規劃開始的,而在時空體系完善的基礎之上,一切人文制度及形上思想才可能最終建立。《禮記?大傳》云:

立權度量,考文章,改正朔,易服色,殊徽號,異器械,別衣服。此其所得與民變革者也。

鄭玄《注》:“文章,禮法也?!奔匆浴拔恼隆彼詾槎Y儀制度?!蹲髠?隱公五年》云:

昭文章,明貴賤,辨等列,順少長,習威儀也。

杜預《集解》謂“文章”日:“車服旌旗。”皆以文章為禮儀典章,其屬人文制度自明。人文制度包括一系列的禮樂制度與典章制度,這不僅是人類社會區別于動物世界的重要標志,而且也同德行觀念的推行一樣,是維系社會正常秩序的根本保證,故光大昭明,可見其與野蠻的不同。

毋庸置疑,中國古人對文明的闡釋充分體現了中國文化的獨有特點,其所強調的其實是“文”字所具有的形上思想與制度義涵,而相關思想與制度的形成則直接導源于觀象授時以及先民對于天人關系的思考。物質的創造盡管可以滿足先民生活的需要,但以器載道,借器物以完成思想的表達及制度的昭明才是他們追求的根本目的。很明顯,基于天文作為文明之源的事實,對于早期文明與文明史的研究而言,僅僅關注物質文明而忽略上古形上思想與禮儀制度的探索是極不全面的,忽略對上古天文學與字宇宙觀的探索同樣也難中肯綮。

二、“文化”考原

中國古代天文與人文的關系問題始終是中國文化的根本問題,先民對這一問題的思考和論述精審而深刻?!兑?責?彖》云:

剛柔交錯,天文也。文明以止,人文也。關乎天文,以察時變。關乎人文,以化成天下。

王弼《注》:“觀天之文則時變可知也,觀人之文則化成可為也。”“文明”之“文”所體現的由人之心齋而致文雅,到社會制度的完善而有秩序,都呈現出郁郁乎文的彰著。這使“文”具有了堿文的本訓。人有文德則德容昭顯,其猶以文繪飾之而掩其質:社會有制度禮儀則秩序井然,其猶以文繪飾而掩其野。故“文”又引申有錯畫之訓,此即《彖傳》所謂“天文”、“人文”之義。對天之繪飾錯畫即為天文,其本指天上由不同星辰所組成的圖像:而對人類社會之繪飾錯畫則為人文,所指乃人之形上思想與社會制度??追f達《正義》:“言圣人觀察人文,則《詩》、《書》、《禮》、《樂》之謂,當法此教而化成天下也。”所論雖不全面,然尚得人文之旨。

“剛柔交錯”意即陰陽迭運,其所描述的是天文星象的回天變化。星象之運行時刻在變,或東升西落,或天淵兩別,這種星象運行的位置變化不僅可以象征陰陽的變化,同時更預示著時間的變化。古人以“剛柔”表述陰陽,既有時間的意義,也有空間的意義,而天象的特征乃在于變,這一點恰好可以借助陰陽思想而加以表現。故先民觀測天象,其目的即重在掌握其變化規律,唯知其變,時間系統才可能建立。而與隨時變化的天象不同,“文明以止”之“止”則在強調思想與制度的相對不變。如果說變是天象的基本特征,那么因人文制度與思想觀念重在傳承,其所表現的必然是恒守不移的不變傳統。因此對于制度與思想而言,古人更怕其變,而希望其不變,如此才能完成對人類創造的一切知識、思想與制度的有序繼承。天文不變則無以知時,人文若變則無以成傳統?!兑讉鳌芬宰兣c不變的對比,準確地闡釋了天文與人文的本質特征,這對客觀理解上古文明是極為重要的。顯然,先民求天文之變以建立時間,求人文之不變以形成傳統,這些思想既體現了天文作為文明之源的思考,也揭示了天文與人文的本質內涵。

源于天文的人文制度與思想的形成,由于其內涵不同于天文所具有的時間意義,而重在強調人及社會之郁文,因此其作用則在于“化成天下”。這里的“化”意即以文明或人文教化,實際也就是以文治化,這當然涉及了古人對“文化”的理解。

是故先王之制禮樂也,非以極口腹耳目之欲也,將以教民平好惡而反人道之正也?!枪示臃辞橐院推渲荆阮愐猿善湫小^Z聲亂色不留聰明,樂慝禮不接心術,惰慢邪辟之氣不設于身體,使耳目鼻口心知百體皆由順正以行其義。

即在強調人之身體與思想都須以順正之方向行乎道德,這便是“化”字以正人之象以喻德化的本旨?!盾髯?正論》:“堯、舜,至天下之善教化者也,南面而聽天下,生民之屬莫不振動從服以化順之。”同樣表達了教化以順正的思想。德化實在于端正人心,端正之心即為化成以正人。故“化”字所體現的文治教化的本義極為鮮明。而《易傳》以人文化成天下,表述的正是這一思想。

準此可知,古人所謂之文化同文明一樣,也不是指人類技術的進步與物質的豐足,而在強調文德教化之尚德追求。《說苑?指武》:“圣人之治天下也,先文德而后武力。凡武之興,為不服也,文化不改,然后加誅。夫下愚不移,純德之所不能化,而后武力加焉。”所言“文化”本即以文德教化為義甚明?!段倪x?束廣微補亡詩由儀》:“文化內輯,武功外悠。”李善《注》:“言以文化輯和于內,用武德加于外遠也。”其以文化與武功相對,以文德與武德并舉,以內和以外遠互稱,皆明文化本即以文德治化于心,此文明、文治之謂也。

三、中國原始文明的基本內涵

中國的傳統文明體現著一種獨具特色的字宙觀。我們所說的廣義的宇宙觀是指中國古代先民對于天、地、人之間相互關系的獨特思考,這種思考雖然源出于一種最樸素的觀象活動,但卻是以古人對于時空的規劃、政治制度與宗教觀念的形成、祭祀及典章制度的完善,以及哲學思辨與科學證認的形式呈現的,顯示出天文對于人文的深刻影響。

東西方文明的本質差異即在于兩種字宙觀的不同。中國傳統的字宙觀博大而包容,和而不同,這個特點不僅來自于古人對于天人關系的認識,而且也造就了獨具特色的傳統文明。很明顯,對中國上古文明的研究不可以拋棄其賴以建立的宇宙觀背景。

中國原始文明的誕生是從初民有意識地對空間與時間的規劃開始的,事實上在他們創造出獨具特色的時空知識體系的同時,也完成了對時空關系的思考,而時空體系的建立以及時空關系的思考都必須基于相應的天文觀測才可能完成。中國傳統的時空關系表現為空間決定時間,這不僅意味著辨方正位成為一切用事的基礎,從而決定了古人對于子午線的重視以及諸如都邑、塋域等的方正布局,而且對于傳統文化中有關時空問題的理解,也都需要首先建立這種時空關系的背景。先民通過對時空的規劃建立起一整套有關空間、時間的基本概念及表現形式,而且將時空體系與陰陽哲學彼此結合,建構了獨具特色的文化傳統。

陰陽的思辨雖然是對萬物生養原因的哲學解釋,但其本質卻同觀象授時的工作一樣重在祈生,這使以觀象為基礎的時間體系成為表述陰陽的最理想的形式,從而形成傳統的陰陽合歷以及以陰陽為核心的時空傳統與原始宗教傳統。

空間方位的精確辨正顯然得益于染表的發明,這種天文儀器的出現成為天文觀測精確化的必然結果。在中國傳統的五方觀念中,中的位置不僅是立表的位置,而且在早期文明社會,立表的活動由于被統治者所壟斷,從而導致時空體系、政治制度與宗教思想的結合,使居中而治的傳統政治觀逐漸形成。

上古王權的基礎當然在于對觀象授時的掌握,由此則逐漸發展出君權天授的政治思想。因此根據傳統的政治觀,人君治民實受天命而為,故其配帝在下,所居之位也必依近于天。《逸周書?度邑》言武王治民作邑“其惟依天”,何尊謂武王定天保而直告于天,且宅中域以義民,都體現了這一根本思想⑨。古人以為,授命之帝居于天之中央――北極,則人王若要依天而立政,就必須居于地之中央。故王庭的選建首先就要解決以圭表求測地中的問題⑩,從而形成以地中為中心的中域、中土、中國、中原的政治地理概念,以及相應的居中而治的傳統政治觀?!墩撜Z?堯日》:“天之歷數在爾躬,允執其中?!奔词沁@種觀念的反映。

王庭選建于天地之中意味著建筑于觀象授時基礎上的政教合一的王權具有了政治和宗教上的合法性,所以,居于中央的王庭對四方的統治必須通過于王庭所在的內服周圍分封諸侯而實現。外服諸侯所建立的實體為“國”,而由王庭及其所統御的侯國所形成的內外服政治實體則稱為“邦”,國對于中央王庭首先具有的就是拱衛的義務,同時通過貢納的形式以表現其對王庭的臣服。西周大盂鼎稱武王嗣文王之業而“作邦”,即此之謂。而外服侯國以外的“方”則對王庭時叛時服,所以王所巡守之邦本及四國――四方之諸侯國,形成早期家天下王朝的基本政治格局。而王更以耀德使四方荒服之“方”歸附賓服,形成更廣大的內外服政治實體。西周昭王世之作冊令方彝銘云周舍命于“三事四方”,即是這種政治格局的真實反映。

由立表測影而產生的“中”的觀念事實上包括三方面的內涵。其一,因立表測定空間方位所獲得的“中”具有“中央”的內涵,這是居中而治的傳統政治觀的基礎,對中國傳統政治制度及都邑制度的形成具有深刻的影響。其二,立表測影的工作必須以校正表的垂直為前提,由此獲得的“中”則具有“中正”的內涵,從而直接影響著“中庸”哲學觀的形成。其三,表所居的位置在中央,其又以中正的狀態呈現,這個位置顯然是最為和諧且不偏不倚的,由此又引申出“中和”的內涵,從而使“中”最終具有了陰陽哲學的義涵。

由于觀象授時的工作始終為統治者所壟斷,這使天文學從其誕生的那天起即具有了強烈的政治傾向。很明顯,在生產力水平相當低下的遠古社會,如果有人通過自己的智慧與實踐掌握了在多數人看來神秘莫測的天象規律,并通過敬授人時維系著氏族的生存,那么這種知識本身也就具有了權力的意義。事實上,當觀象授時作為王權政治的基礎存在的時候,人王的權力源于天授的認知便自然產生了?;谶@樣的認知,至上神上帝開始被創造,帝廷組織得以建構,帝與人王的直接血緣關系得到確認,以祖配天的觀念由此形成,進而對天地、天象、祖先、社稷的祭祀及相應的典章制度與禮器制度,以及有關陰陽、刑德的哲學思考相伴而出現。不僅如此,政治觀的形成必須創造出王權的象征形象,而龍星以其授時主星的地位具有了這種資格。畿服的規劃與王庭的建制必須體現出尊卑的差異,古人對于時空的認識最終解決了這個問題。人居于天地之間如何才能合于天地之道而永續恒久,這種思考使先民選擇了順時施政的用事法則。而宗教觀的建立則又需要首先確定上帝的居所以及帝與人王的關系,于是有關天極、極星、璇璣的認識相繼完成,而在確立帝作為天子嫡系祖先的同時,也創造出了帝的世俗形象。顯然,天文學不僅導致了君權神授、天命觀念的形成,而且直接關系到原始宗教觀、古代祭祀制度及禮儀制度的建立。而就古典哲學而言,如果說儒家哲學的天命、中庸、道德等核心思想乃是對傳統宇宙觀的繼承的話,那么道家的思辨哲學簡直就是借助天文學的研究完成的⑩。

研究天文學的意義范文5

相當長一段時期,儒學被誤解為科學(指自然科學)的對立面,至少與科學無關。其實這是一個誤解。中國古代曾有過居于世界領先地位的科學技術,正如英國著名的中國科技史家李約瑟所言,古代的中國人在科學技術的許多重要方面“走在那些創造出著名的‘希臘奇跡’的傳奇式人物的前面,和擁有古代西方世界全部文化財富的阿拉伯人并駕齊驅,并在公元三世紀到十三世紀之間保持一個西方所望塵莫及的科學知識水平”,中國的科學發現和技術發明曾經“遠遠超過同時代的歐洲,特別是在十五世紀之前更是如此”[]。曾居于世界領先地位的中國古代科技是在以儒家文化為主流的中國傳統文化的背景中萌芽并發展起來的,儒家文化對于中國古代科技的發展不可能不起著重要的作用。假如作為中國傳統文化主流的儒家文化是一種與相科技對立的文化,那么在這樣的背景下,又怎么可能會有高度發展的科技?反言之,在一個科技高度發展的社會中,與科技相對立的文化又如何能夠成為主流文化?

一.

關于“儒家”,《漢書•藝文志》作了較為全面的概述和界定:“儒家者流,……助人君順陰陽、明教化者也;游文于六經之中,留意于仁義之際,祖述堯舜,文武,宗師仲尼,以重其言,于道最為高”。從這段總括性的論述中可以看出,原創儒家有三個主要的特點,這就是:求道、為學、致用。

首先,儒家重視求道,“于道最為高”。從《論語》中可以看出,孔子一生致力于求道?!墩撜Z•學而》說:“子曰:君子食無求飽,居無求安,敏于事而慎于言,就有道而正焉,可謂好學也已。”《論語•衛靈公》說:“子曰:君子謀道不謀食;耕也,餒在其中矣;學也,祿在其中矣。”《論語•里仁》說:“子曰:“朝聞道,夕死可矣。”顯然,求道是孔子一生的追求??鬃拥摹暗馈保饕v的是為人處世之道??鬃诱f:“君子道者三,……仁者不憂;知者不惑;勇者不懼?!保ā墩撜Z•憲問》)又說:“有君子之道四焉:其行己也恭,其事上也敬,其養民也惠,其使民也義?!保ā墩撜Z•公冶長》)但最重要的是“忠恕之道”,曾子曰:“夫子之道,忠恕而已矣。”(《論語•里仁》)

孔子之道,為思孟學派以及后來的《易傳》所發揮,從而形成了儒家的“天人合一”之道?!吨杏埂吩唬骸拔ㄌ煜轮琳\,為能盡其性;能盡其性,則能盡人之性;能盡人之性,則能盡物之性;能盡物之性,則可以贊天地之化育;可以贊天地之化育,則可以與天地參矣?!辈⑶艺J為,“仲尼祖述堯舜,文武。上律天時,下襲水土。辟如天地之無不持載,無不覆幬。辟如四時之錯行,如日月之代明”。孟子說:“盡其心者,知其性也。知其性,則知天矣?!保ā睹献?#8226;盡心上》)《易傳》曰:“大人者,與天地合其德,與日月合其明,與四時合其序,與鬼神合其吉兇?!保ā吨芤?#8226;乾•文言》)并且明確提出天道、地道與人道統一的“三才之道”(《周易•系辭下傳》)。

正因為儒家講的“道”是人道與天道的統一,是“天人合一”之道,所以,儒家又重視“天”,重視研究天地自然,從而形成了儒家的自然觀,主要包括:思孟學派的陰陽五行自然觀、荀子的氣論自然觀和《易傳》的陰陽八卦自然觀,充分表明儒學融合自然之道。雖然從現代科學的角度看,儒家的這些自然觀并不能算作是科學,但是在中國古代,陰陽五行自然觀、氣論自然觀以及陰陽八卦自然觀一直是古代科技的思想基礎,是中國古代科技的重要組成部分。

其次,儒家重視為學,“游文于六經之中”??鬃幼鳛榻逃?,要求自己和學生有廣博的知識?!墩撜Z•雍也》說:“子曰:“君子博學于文,約之以禮?!笨鬃又v“博學”,主張“多聞,擇其善者而從之,多見而識之”(《論語•述而》),具有知識論傾向;不僅要求學習社會文化,學習倫理道德方面的知識,而且也包括學習自然方面的知識,從而使學生成為“志于道,據于德,依于仁,游于藝”(《論語•述而》)的君子。這里的“游于藝”,就是學習“六藝”,即禮、樂、射、御、書、數,其中的“數”實際上包括了古代的數學知識。而且,孔子還要求學生“多識于鳥獸草木之名”(《論語•陽貨》);思孟學派和荀子的著作以及《易傳》等也廣泛涉獵自然知識。

正因為儒家重學,也重視自然知識,包容科技,先秦儒家自孔子開始就十分重視對于古代科技著作的研究。他們所整理、研究以及撰寫的著作中,《夏小正》、《禹貢》、《月令》等都是當時重要的科技著作,《詩經》、《堯典》、《周禮》等也都包含了豐富的科技知識。先秦儒家把科技知識包容于儒學之中,而這些科技著作以及科技知識事實上成為后世儒家學習和研究科技的知識基礎。

再次,儒家重致用??鬃又厝说?、重學問,最后又落實到致用上。在為政方面,孔子講“道之以德,齊之以禮”(《論語•為政》),講道德教化;同時也講“因民之所利而利之”(《論語•堯曰》),講利民。這一思想后來被孟子發展成為“仁政”。孟子認為,施行仁政,首先要“制民之產”。他說:“明君制民之產,必使仰足以事父母,俯足以畜妻子,樂歲終身飽,兇年免于死亡。然后驅而之善,故民之從之也輕。”(《孟子•梁惠王上》)因而要發展農業生產,要“不違農時”;“不違農時,谷不可勝食也;數罟不入洿池,魚鱉不可勝食也;斧斤以時入山林,材木不可勝用也;谷與魚鱉不可勝食,材木不可勝用,是使民養生喪死無憾也”(《孟子•梁惠王上》)。在儒家看來,講“仁政”,就要發展農業生產,當然也就離不開發展農業科技。

儒家講民本,最終又要落實到發展農業,發展農業科技;與發展農業相關,又要研究天文學、地理學以及數學等等。這表明儒家本身具有發展科技的內在要求,儒家文化與科技密切相關。在中國古代科技體系中,農業科技以及與之相關的實用科學發展較快,其原因概在于此。

二.

原創儒家具有的求道、為學、致用的特點,使得儒學融合科學于一體。而且,后世儒家在發展儒學的過程中,大體上繼承了這個重要的傳統,只是在各個時期,儒家的側重點有所不同。從儒學發展史看,歷代都有儒家學者研究自然、研究科技,對中國古代科技的發展做出直接的貢獻。

漢代儒家確立了儒家的經學傳統,較多地發揮儒家為學包括研究科技知識的特點。漢代經學家在整理和研究儒家經典時,把包含有古代科技知識的儒家著作也確立為經典。按照中國古代數學、天文學、地理學、醫藥學和農學五大學科的分類,《周易》等著作中包含有某些數學知識,《詩經》、《尚書•堯典》、《大戴禮記•夏小正》、《禮記•月令》以及《春秋》等著作中包含有某些天文學的知識,《尚書•禹貢》、《周禮•夏官司馬•職方》等著作中包含有某些地理學知識,《周易》、《禮記•月令》等著作中包含了與醫學有關的知識,《詩經》、《大戴禮記•夏小正》、《禮記•月令》等著作中包含有農學知識。尤其是,漢代經學家還把春秋時期的技術著作《考工記》補入《周禮》,列為儒家經典。漢代儒家在整理和研究儒家經典的過程中,對其中的科技知識進行注釋和發揮,實際上也是一種科學研究。

漢代儒學包容科學,不僅表現為漢儒所確立的儒家經典中包含古代科技著作和科技知識,而且,漢代有不少儒家直接參與科學研究,甚至成為那個時代的科學家。漢代儒家普遍對天文歷法感興趣,并有所研究,這不僅有其政治方面的原因,也與儒家講“天人合一”有著密切的關系。李約瑟說:“天文和歷法一直是‘正統’的儒家之學?!盵]筆者以為,至少在漢代可以這么說。在漢代儒家中,對天文學頗有研究的,至少有揚雄、桓譚、劉歆、賈逵等。揚雄對天文學很有興趣,主張渾天說,并提出“難蓋天八事”?;缸T對天文學也頗有研究,在宇宙結構問題上,反對蓋天說,主張渾天說。揚雄和桓譚對于渾天說取代蓋天說的地位起到重要的作用。后來的儒家學者劉歆修《三統歷》,被認為是“我國古代流傳下來的一部完整的天文學著作”,“世界上最早的天文年歷的雛形”。[]賈逵在天文學上頗有造詣,他所參與修訂的東漢四分歷比以往各家歷法有顯著的進步。

宋學確立了儒家的道學傳統,較多地發揮了儒家求道包括求自然之道的特點。宋學家在當時中國古代科技發展至高峰的背景下,大都深入學習和研究當時的科技。邵雍、張載、二程以及朱熹都對自然現象有過研究。

朱熹的“理”一開始就具有科學的內涵,它既是形而上的“太極”,又是具體事物包括自然事物的規律,因而也包括了自然規律在內;所以,朱熹理學既是心性之學,又是自然學。這正是對原創儒學“天人合一”的發展。此外,朱熹對于儒家“格物致知”的詮釋,使之包含了格自然之物的內涵,賦予了科學的意義。朱熹說:“天地中間,上是天,下是地,中間有許多日月星辰、山川草木、人物禽獸,此皆形而下之器也。然這形而下之器之中,便各自有個道理,此便是形而上之道。所謂格物,便是要就這形而下之器,窮得那形而上之道理而已。”(《朱子語類》卷六十二)“上而無極、太極,下而至于一草、一木、一昆蟲之微,亦各有理。一書不讀,則闕了一書道理;一事不窮,則闕了一事道理;一物不格,則闕了一物道理。須著逐一件與他理會過。”(《朱子語類》卷十五)可見,在朱熹廣泛的格物中,也包括格自然之物。朱熹非常強調研究自然現象,把握自然之理。他說:“雖草木亦有理存焉。一草一木,豈不可以格。如麻、麥、稻、粱,甚時種,甚時收,地之肥,地之蹺,厚薄不同,此宜植某物,亦皆有理。”(《朱子語類》卷十八)“歷象之學自是一家,若欲窮理,亦不可以不講?!保ā吨煳墓募肪砹洞鹪鵁o疑》)“小道不是異端。小道亦是道理,只是小。如農圃、醫卜、百工之類,卻有道理在?!保ā吨熳诱Z類》卷四十九)更為重要的是,朱熹還運用“理”的概念直接研究自然、研究科學,在天文學領域取得重要的成就。他提出了以“氣”為起點的宇宙演化學說,提出了地以“氣”懸空于宇宙之中的宇宙結構學說以及天有九重和天體運行軌道的思想,在中國天文學史上具有重要的價值。[]

明清之際,西方科學傳入中國。明清時期尤其是明清之際的儒家,較多地發揮了儒家經世致用的傳統。他們或者以“格物致知”的名義融合科學、研究科學,或者打著“西學中源”的旗號學習西方科學,會通中西。清代的儒學即使在最后轉變成為專注于考據訓詁的經學,也依然以特殊的方式研究科學。當時的儒家對于西方科學雖有不同態度,但總體上持積極吸納的態度,在一定程度上促進了中國古代科技的近代化。

明清之際的儒家學者黃宗羲撰寫了不少科學著作,其中天文學、數學類著作“有《授時歷故》一卷,《大統歷推法》一卷,《授時歷法假如》一卷,《西歷假如》、《回歷假如》各一卷外,尚有《氣運算法》、《勾股圖說》、《開方命算》、《測圓要義》諸書共若干卷”[];地學類著作有《今水經》、《四明山志》、《臺宕紀游》、《匡廬游錄》等;還有《律呂新義》及其它科學著作。清初儒家學者李光地對天文歷算有特殊的愛好,與當時的天文學家、數學家梅文鼎交往甚密。在與梅文鼎的交往過程中,李光地對天文學也作了深入的研究,其天文歷法類著作主要有:《歷象要義》、《歷象合要》、《歷象本要》等,主編《御定星歷考原》、《御定月令輯要》等;還有論文《記太初歷》、《記四分歷》、《記渾儀》、《算法》、《歷法》、《西歷》等。清代考據學大師戴震“凡天文、歷算、推步之法,測望之方,宮室衣服之制,鳥獸、蟲魚、草木之名狀,音和、聲限古今之殊,山川、疆域、州鎮、郡縣相沿改革之由,少廣旁要之率,鐘實、管律之術,靡不悉心討索。”[]并且撰寫了大量的科技著作,其中有天文歷法類著作:《原象》、《續天文略》、《迎日推策記》、《九道八行說》、《周禮太史正歲年解》、《周髀北極璿璣四游解》、《記夏小正星象》、《歷問》、《古歷考》等;數學類著作:《勾股割圜記》、《策算》等;地學類著作:《水地記》、《直隸河渠書》、《汾州府志》等;技術類著作:《蠃旋車記》、《自轉車記》、《釋車》、《考工記圖》等。清代著名的漢學家焦循是與汪萊、李銳齊名的重要數學家。[]《疇人傳》“續編”說:“尚之(李銳)在嘉慶間,與汪君孝嬰(汪萊)、焦君里堂(焦循)齊名,時人目為談天三友?!盵]焦循的數學著作有:《加減乘除釋》、《天元一釋》、《釋弧》、《釋輪》、《釋橢》、《開方通釋》等。此外,焦循還有《禹貢鄭注釋》、《毛詩地理釋》、《毛詩鳥獸草木蟲魚釋》、《李翁醫記》等科學類著作。

縱觀儒學發展的歷史可以看出,歷代都有儒家學者研究自然、研究科技,并撰寫科技著作,把科學與儒學融合在一起。

三.

儒學融合科學,然而在儒學體系中,科學只是其中不可缺少的一個部分,并不占據主導地位。雖然儒家也需要研究天地自然,但是,這種研究本身并不是目的,而只是儒家最終把握“形而上之道”的手段。對于儒家來說,科學既不是可有可無,也不是最為重要。儒家既不反對科學,也不將科學擺在首要的位置上。尤其是當科學與儒學發生矛盾時,當需要對科學與儒學的重要性作出比較和權衡時,科學往往處在次于儒學的地位。

正因為如此,儒家對于科學的態度往往會受到今天推崇科學的人們的誤解。甚至李約瑟也認為,“在整個中國歷史上,儒家反對對自然進行科學的探索,并反對對技術作科學的解釋和推廣?!盵]并以孔子反對樊遲學稼加以說明。其實,孔子反對“樊遲學稼”是否可以用來證明儒家反對科技,則需要作進一步的分析。

據《論語•子路》記載:樊遲請學稼。子曰∶“吾不如老農。”請學為圃。曰∶“吾不如老圃?!狈t出。子曰∶“小人哉,樊須也!上好禮,則民莫敢不敬;上好義,則民莫敢不服;上好信,則民莫敢不用情。夫如是,則四方之民襁負其子而至矣;焉用稼!”然而,孔子反對樊遲學稼,只是因為在孔子看來,義的價值要高于利,道德的價值要高于實際的技能;只是就義與利、道德與實際技能相比較而言的;并不是不要利,不要實際技能,而是不要只講利,只講技能。因此,孔子反對樊遲學稼并不存在反對科技、鄙視科技的問題。

從古代科技尤其是古代農業科技的發展看,孔子反對樊遲學稼實際上并沒有產生多少負面的影響。北魏時期的重要農學家賈思勰撰重要的農學著作《齊民要術》,其中說道:“樊遲請學稼,孔子答曰:‘吾不如老農?!粍t圣賢之智,猶有所未達,而況于凡庸者乎?”[]按照賈思勰的理解,孔子因自以為在農業生產上不如老農,所以才無法教授樊遲學稼;而且,連孔子都不如老農,那么凡庸者就更是如此,所以應當學習農業科技。唐代重要的農學家陸龜蒙著《耒耜經》,其在“序”中說:“孔子謂:‘吾不如老農’,信也。因書為《耒耜經》以備遺忘,且無愧于食?!盵]陸龜蒙認為,孔子說自己不如老農,這是實話,所以應當要研究農學。宋代重要的農學家陳旉著《農書》,有洪興祖作“后序”,其中引陳旉所說:“樊遲請學稼,子曰:‘吾不如老農?!仁ブ?,吾志也;樊遲之學,吾事也;是或一道也?!盵]顯然,孔子反對樊遲學稼實際上并沒有成為古代農學家研究農業科技的障礙。無論對農學家們的解釋作如何評價,無論他們的解釋在今天的一些人看來是多么的“不符合”邏輯,但至少可以肯定,他們沒有把孔子反對樊遲學稼與他們研究農業科技對立起來,也就是說,孔子反對樊遲學稼實際上并沒有對古代農業科技的發展帶來多大的負面影響。

朱熹也曾說過:“格物之論,伊川意雖謂眼前無非是物,然其格之也亦須有緩急先后之序,豈遽以為存心于一草木器用之間而忽然懸悟也哉!且如今為此學而不窮天理、明人倫、講圣言、通世故,乃兀然存心于一草木一器用之間,此是何學問!如此而望有所得,是炊沙而欲其成飯也?!保ā吨煳墓募肪砣拧洞痍慅R仲》)如果僅從字面上理解,這段文字只是講研究自然當在“窮天理、明人倫、講圣言、通世故”之后,不可“兀然存心于一草木一器用之間”,并沒有反對研究自然之意。但是,他用“炊沙而欲其成飯”之詞,似有輕視科學之嫌。

然而需要指出的是,據當今學者陳來先生所著《朱子書信編年考證》,朱熹的此段文字寫成于“丙戌冬”(1166年,朱熹36歲),[]當為朱熹早期言論,在他后來的著述中,類似的言論幾乎不復出現。

朱熹于47歲(1177年)寫成的《論語集注》對孔子所言“志于道,據于德,依于仁,游于藝”進行注釋時說:“游者,適情之謂。藝,則禮樂之文,射、御、書、數之法,皆至理所寓,而日用之不可闕者也?!保ā墩撜Z集注•述而》)后據周謨“己亥(1179年,朱熹49歲)以后所聞”,朱熹曾經在比較“志于道,據于德,依于仁,游于藝”四者的輕重時說:“‘游于藝’一句,比上三句稍輕,然不可大段輕說。如上蔡云‘有之不害為小人,無之不害為君子’,則是太輕了。古人于禮、樂、射、御、書、數等事,皆至理之所寓。游乎此,則心無所放,而日用之間本末具舉,而內外交相養矣。”(《朱子語類》卷三十四)從朱熹此時對于程門弟子謝良佐的批評可以看出,朱熹認為儒家的“六藝”“皆至理之所寓”,絕不是可有可無。

另據陳淳“庚戌(1190年,朱熹60歲)、己未(1199年,朱熹69歲)所聞”,朱熹晚年明確指出:“小道不是異端。小道亦是道理,只是小。如農圃、醫卜、百工之類,卻有道理在。只一向上面求道理,便不通了。”(《朱子語類》卷四十九)可見,朱熹晚年對于學習農圃醫卜之類的“小道”明確持肯定態度。

從朱熹對待研究自然、學習“六藝”的態度變化可以看出,朱熹同樣也是重視“小道”、重視“六藝”的,根本沒有反對、鄙視之意,只是有先后、緩急之別而已。

由此可見,儒家視科技為“小道”,這只是與儒家形而上之“大道”相比較而言的,只是大小的“小”。與此相類似,有關“喪志”、“雕蟲小技”之類的說法,也都只是表明儒家視道德更重于科技。應當說,儒家并不反對學習科技知識,而只是反對輕視道德一味地沉迷于科技之中。

至于“奇技巧”的說法,應屬另外一類?!捌婕记伞钡恼f法出自《禮記•王制》。其中說:“作聲、異服、奇技、奇器以疑眾,殺?!薄渡袝?#8226;泰誓》也有“作奇技巧以悅婦人”的說法。其實,這里的“奇技”、“奇器”或“奇技巧”是有所指的,主要是指無益于國計民生的、蠱惑人心或只是取悅于人的技法,并不是指所有的科技。當然,不排除有些科技的東西被歷史上的某些儒家學者視作“奇技巧”,但是,同樣也有一些儒家學者反對把科技視作“奇技巧”。明清之際,重要的儒家學者李光地明確反對把西方人的科技視作“奇技巧”。他說:“西洋人不可謂之奇技巧,蓋皆有用之物,如儀器、佩觽、自鳴鐘之類。《易經》自庖犧沒,神農作;神農沒,堯舜作,張大其詞,卻說及作舟車、耒耜、杵臼、弧矢之類,可見工之利用極大。《周官》一本《考工記》,全說車?!盵]因此,籠統地說儒家視科技為“奇技巧”是不符合事實的。

所謂儒家“重道輕藝”之說,如果就比較和權衡“道”與“技藝”孰重孰輕而言,儒家的確如此;但如果以此認為儒家輕視“技藝”,顯然是一種誤解。與這種誤解相類似,儒家還被說成是“重義輕利”。其實儒家講“重義輕利”是有特定含義的??鬃又v“富與貴是人之所欲也,不以其道得之,不處也;貧與賤是人之惡也,不以其道得之,不去也”(《論語•里仁》),講“因民之所利而利之”,顯然,儒家并不是不講“利”,而是要在義與利發生沖突時“重義輕利”。同樣,孔子講“志于道,據于德,依于仁,游于藝”;漢代的揚雄講“通天、地、人曰儒;通天、地而不通人曰技”[];朱熹講科技“亦是道理”;充分表明儒家并不輕視“技藝”,而是包容著“技藝”。因此,無論是“重義輕利”,還是“重道輕藝”,其中的“輕”都并非指輕視之“輕”,更多的是在對二者進行比較權衡時的輕重之“輕”,是相對而言的。

從總體上看,儒家講求道、為學、致用都要求研究自然,都離不開學習和研究科技、運用科技,因此,儒學融科學于一體,具有科學的內涵;與此同時,研究自然、學習和研究科技只是儒家把握“形而上之道”的一種手段,只是相對次要的方面;所以,在儒學中,科技只是“小道”,必須服從于儒家的“大道”。正因為儒學具有科學的內涵,包含有研究自然、學習和研究科技的要求,儒家自一開始就把研究自然、學習和研究科技當作建立和發展儒學體系所必不可少的重要工作,無論是先秦儒家還是漢代經學家、宋學家,乃至明清之際的儒家,他們中的許多人都曾在一定程度上以不同方式研究過古代科技。這一切都表明儒家與古代科技并非對立。

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研究天文學的意義范文6

“天外有天”

在伽利略之前,沉迷于夜空世界的天文學者只能用他們的肉眼來觀察天空。伽利略自制的望遠鏡所放大的倍率在今天看來小得可憐,但在人類科學史上卻引發了一場革命。

人類對天空的關注同文明的歷史一樣久遠。為了知道日期,季節,何時播種,何時過冬,人們總是仰望蒼穹,從閃閃的星空尋找答案。為了便利地觀測天象,古代天文學家修建了觀象臺,借助各種記錄天體方位的儀器,記下了他們所看到的日月星辰的位置、運動以及日食、彗星,新星等特殊天象。

觀測天象不僅有實用的目的,更重要的是星空從來都是人類好奇心和想象力的源泉。

1608年,荷蘭人里帕席發明了一種奇妙的“光管”能夠把遠處物體放大,并為此申請了專利。

1609年,意大利物理學家伽利略聽說此事后,經過研究獨立制成一架口徑4.4厘米,長1.2米,放大率32倍的望遠鏡。當他把望遠鏡指向天空時,很快就發現銀河原來由數不清的星星組成,月亮并不是亞里士多德所說的那樣完美。

望遠鏡的威力來源于它收集光線的面積遠遠超過人眼的瞳孔,望遠鏡口徑越大,看得就越遠,也越清楚。這就是后來望遠鏡越做越大的原因。

英國科學家牛頓使天文學發生了一場革命,他發現了萬有引力定律和光的色散,發明了鏡筒短、無色差、后來成為主流的反射式望遠鏡。100年以后,威廉?赫歇爾用自制的望遠鏡發現了天王星,他還建成了當時世界上最大的反射望遠鏡,首次通過觀測證實了銀河系的恒星呈扁平狀分布。

后來在愛爾蘭,羅斯伯爵三世又建了一個更大的望遠鏡,1845年它被建在比爾城堡的兩面石墻之間,正是這架望遠鏡發現了第一個不是模糊一團,而是有結構的星云。

19世紀中葉以后,隨著科學技術的發展和工藝制造水平的提高,使人們建造大型精密的望遠鏡成為了可能。天文觀測水平相應大幅提高,天文學家發現水星近日點運動中存在牛頓力學無法解釋的部分。電磁現象的研究也使經典物理學的絕對時空觀遇到了前所未有的困難。時代造就了天才的愛因斯坦,他提出的狹義相對論和廣義相對論,對20世紀人類科學的飛速發展產生了深遠影響。

19世紀末20世紀初,天文學還得到了兩個革命性的工具,一個是光譜學,通過分析天體的光譜人們就可以知道它的物理性質、化學組成和運動速度。另一個是照相術,它比目測更具積累性和客觀性。1920年代,埃德溫?哈勃正是借助這兩種工具,從威爾遜山的2.5米望遠鏡中發現,仙女座星云其實是由大量恒星組成的,而且距離遠遠超過銀河系的尺度。人們終于知道銀河系外“天外有天”的事實了。

三次飛躍

哈勃為現代宇宙學奠定了觀測基礎;射電望遠鏡的發明,為如同被關在黑屋子里窺探外界的人類打開了一扇大窗;而空間望遠鏡的發射,更激發了無數人對探索宇宙的渴望。

1929年,哈勃在威爾遜山天文臺觀察了18個星系的光譜,發現都明顯向紅端移動,說明這些星系都在以極大速度離我們而去,而且星系離我們越遠,退行速度越快,這意味著宇宙正在膨脹。哈勃的這一重要發現,為現代宇宙學奠定了觀測基礎。

哈勃的成就激勵了全世界建造更大望遠鏡的決心,可是一個偶然的發現,改變了人們建造望遠鏡的思路。

1932年,美國貝爾電話公司的卡爾?央斯基為了要找出無線電長途電話的干擾來源,無意中發現了來自銀河系中心的無線電波,天文學家對宇宙無線電波產生了興趣。

第二次世界大戰是人類的劫難,但是戰爭也促進了軍事技術的革新,從而帶動了科學的進步。1942年2月,他們發現雷達信號會受到來自太陽黑子和耀斑的干擾。這樣,戰后雷達變身為射電望遠鏡,給天文望遠鏡的發展帶來了第二次飛躍。

在過去幾百年中,天文觀測仍脫離不了“可見光”的范圍。事實上除了可見光之外,宇宙仍存在著各種射線如γ射線、X射線、紫外線、紅外線和無線電波如長波、短波及超短波等等。僅無線電可以觀測的有效波長區就是可見光的109倍。人們形容用可見光的波長來觀測宇宙,就如同被關在黑屋子里的人從門縫看房子外面的一切。射電望遠鏡的發明,猶如給這間黑屋開了一扇大窗子。

不過由于地球大氣的影響,大部分短波長的紫外線及X射線無法到達地面。為了要觀測它們,唯一的辦法是到大氣層外去。航天技術給望遠鏡帶來了第三次也是最徹底的一次飛躍。

1970年12月美國天文學家賈可尼領導發射了一個名為“自由號”的X射線衛星,隨著它和后來的“愛因斯坦天文臺”發射升空,數千個新的X射線源被發現,而這些發射X射線的天體中,便包含著宇宙中最神秘的“黑洞”現象。

下一個具里程碑意義的空間望遠鏡發射于1990年4月25日,由美國宇航局主持建造的巨型空間天文臺――口徑2.4米、工作波長從紫外到近紅外的哈勃空間望遠鏡,由航天飛機運載升空。它耗資30億美元,是目前所有天文觀測項目中規模最大、投資最多、最受公眾注目的一項。

哈勃空間望遠鏡不僅取得了豐碩的科學研究成果,還以它拍攝的令人稱奇的宇宙照片激發了無數人對探索宇宙的渴望。

地面望遠鏡的發展也在一日千里地進步,為了隨時校正鏡面的重力和溫度變形,鏡面背后安裝了一排排計算機指揮的傳感器。而位于智利的由4臺8米望遠鏡組成的VLT望遠鏡,甚至在激光星的幫助下,使鏡面產生相應形變來補償大氣擾動的影響。這些稱為“主動光學”和“自適應光學”的新技術使望遠鏡的分辨率達到和空間望遠鏡媲美的水平,使人類的視野能夠達到遙遠的宇宙邊緣。

未來“巨無霸”

現在仍在空間軌道上運轉的望遠鏡,如哈勃、斯必澤、錢德拉等,仍然會不斷取得令人驚嘆的數據。而未來的太空望遠鏡,在得到“自適應光學技術(AO)”支撐的時候,將迎來巨無霸時代。

400年來,望遠鏡的巨大進步不斷擴展著我們的視野,引導了人類宇宙概念的革命,推動了科學技術和社會的發展。

21世紀,人類又有了更新更宏偉的望遠鏡建造計劃:

大麥哲倫望遠鏡(GMT)

由美國的華盛頓卡內基研究所等8個單位與澳大利亞國立大學合作的望遠鏡計劃,由7面8.4米口徑反射鏡片構成,每一個鏡片的大小都與已在使用的大雙筒望遠鏡(LBT)的相同。

當24.5米口徑的GMT把所有的光都集中起來時,其光力相當于其前輩、智利拉斯康帕納斯天文臺6.5米口徑Walter Baade望遠鏡和Landon Clay望遠鏡所能達到聚光力的11倍。使用了自適應光學技術后,其探測暗弱天體的速度要快出130倍。

30米望遠鏡(TMT)

下一個十年的中期,擁有492個巨大組件的30米望遠鏡(TMT)睜開它的巨眼的時候,它能收集到比10米凱克望遠鏡強9倍的星光,拍攝的天體星等更要暗上2.5等(也就是10倍),分辨率則要高出3倍。

TMT的主要目標是在近紅外波段用前所未有的精度穿透宇宙深處。巨大的薄鏡面陣列將巧妙排列以便可以使用自適應光學技術。TMT的分辨率將達到哈勃望遠鏡的10倍。

歐洲超大望遠鏡(E-ELT)

它巨大的鏡面跨度42米,由906塊六邊形的小鏡片組成。它是100多位歐洲南方天文臺(ESO)天文學家集體智慧的結晶,估計“開光”要到2017年。

歐空局100米望遠鏡計劃

歐洲空間局計劃投資10億歐元建設口徑100米,聚光面積大于6000平方米的世界上最大的光學/紅外望遠鏡。

中國研制中的大型望遠鏡

目前世界上最大的單口徑射電望遠鏡是美國建造的口徑305米阿雷西博望遠鏡,而中國準備利用貴州天坑建設口徑500米,比阿雷西博更大、技術更先進的FAST望遠鏡。建成后,它將成為世界上規模最大、靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡,預計2014年投入使用。

(摘自10月20日《文匯報》本文資料由中科院國家天文臺資料提供)

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建造巨型光學天文望遠鏡的最大挑戰

建造巨型光學天文望遠鏡最大的挑戰是磨制巨大的高精度光學鏡片,望遠鏡的鏡片越大,功能就越強,為了看得更遠更清晰,巨型望遠鏡的制造者們將磨制巨鏡的工程學發展到了極限,他們追求巨鏡又要維持精確的形狀,讓光線正確地聚焦,而做到這一點極為困難,因為大鏡片和精確的形狀原是相互矛盾的,在夜間觀測溫度逐漸下降的情況下,鏡片的玻璃會收縮,且薄的部分收縮得快,導致鏡面變形,鏡片的直徑愈大,形狀就愈難以保持精確,影像愈容易扭曲,為此天文學家常常采用各種新型材料:耐熱玻璃、玻璃陶瓷和石英等,用它們制作的鏡片一般不易變形。

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