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天文學方面的成就范例6篇

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天文學方面的成就范文1

科學對世界的發現,技術對自然的改造,猶如兩條臂膀共同創造著歷史,推動著文明的進程。作為歷史悠久的國度,我國古代科學技術的典型成就有哪些?它們是如何影響了中國的歷史進程,又具有哪些特色呢?近代之后,東西方科學技術拉開差距的原因又是什么呢?

中國古代的科學

如果按照歷史書中常談到的“農、醫、天、算”四個方面來分析古代科學成就,我們會發現,中國古代農業和古代醫學并不屬于科學范疇。

農業是生民之本,也是古代中國的立國之本,盡管我國古代農業著作歷代不乏,特別是明清時期卷帙浩繁。但農書中大多記錄了一些經驗性的總結,大量的內容是種田技藝以及農

耕器具的發明與應用――這些都屬于技術的內容,可以說中國古代的農業科學成就乏善可陳。

我國古代的醫學別具特色,一直延續至今,但卻飽受爭議。我國中醫史學家廖育群曾說過,古代中醫與現代中醫的區別,甚至要超過中醫與西醫的區別。可以說,中醫內部也在不斷吐故納新或者說發生變化。社會上關于中醫是不是科學,以及中醫廢存的問題廣受關注。可以說中醫目前是一門非常另類的學科,在面對西醫(現代醫學)時總是不斷調適著自己獨特的“身份”,因此也不適合用西方科學的概念作為基礎來討論中醫中的科學問題。

天文學與數學的交融

最能代表我國古代科學成就的還是天文學和數學,也就是前文提到的天、算。這兩門學科在我國古代聯系得十分緊密,因為對日月五星運行規律的認識以及日食、月食的推測,都離不開數學上的計算。舉一個例子,漢代已形成的“談天三家”――也就是當時古人對宇宙的三種認識,分別是蓋天說、渾天說與宣夜說。除了宣夜說有點玄奧抽象外,蓋天說與渾天說均是由數學模型作為支撐的,盡管兩者建構了不同的宇宙模型,但是有一條是共同堅守的,就是“日影千里差一寸”,也即八尺之表的日影在子午線方向上千里會差一寸。而“日影千里差一寸”最早源自《周髀算經》,該書既是一部數學著作,也是一部天文學著作。需要說明的是,千里差一寸的論證是錯誤的,一直到了唐代一行和尚通過實測才使它壽終正寢。

我國古代天文學的發展,深受古代數學的影響,盡管蓋天說、渾天說都有數學模型建構,但是這種模型并不與推算日月五星運行的另一套數學模型(算的模型)相融洽,或者說是各行其事。因此我們也不可能像西方那樣,從古希臘天體運行的圓周運動中解脫出來,發展出開普勒的橢圓軌道等近代天文學體系。我國古代天文學還把地上的事物都搬到天上,形成了獨具特色的“三垣二十宿”體系。該體系是天上、人間對應比附的產物,是軍國星占體系的一種反映,即為戰爭勝負、王室興衰、年成豐歉等軍國大事服務的,但這已經走出了科學的范疇。

中國古代的數學成就

我國古代數學的基調是由成書于漢代的《九章算術》確立的。那么《九章算術》的基調是什么呢?就是服務于實際生產生活的應用問題集:一題一答一術。“題”就是題目,“答”就是答案,“術”就是算法。那么推理、論證的過程呢?書中是查不到的,因為根本就沒寫。所謂“九章”,就是9大類應用題目,比如“方田”是計算土地面積的問題集,“商功”是計算各種工程(溝渠、倉窖等)的土方、人工等。

經常有人將《九章算術》與古希臘歐幾里德的《幾何原本》作對比,這兩部書的確也代表了東西方不同的思維風格,一個是以“算”為特征的實用化體系,一個是以“證”為特征的演繹邏輯體系。我們的祖先一直缺少“證”的那根筋,直到明末徐光啟與傳教士利瑪竇合作翻譯《幾何原本》(前6卷)時,徐光啟被該書的體系所服膺,寫道:“此書未譯,則他書俱不可得。”

說到我國古代數學,大家都會聯想到南朝祖沖之在圓周率上的貢獻。不過,祖沖之的《綴術》已經失傳,他對圓周率的推算,學界認為是在魏晉時期劉徽“割圓術”的基礎上得到的。當時要計算出密率355/113的確是很了不起的成就,要知道那個年代要用算籌去計算開方在內的大數目運算,難度可想而知。

蘇州大學董潔林教授帶領的團隊遴選出了

200項人類在科學方面的成就,其中我國古代科學成就僅兩項入選,之一是墨子進行的“小孔成像”實驗。但就筆者看來,墨家學派進行的這項實驗以及那句描述“小孔成像”的“下者之人也高,高者之人也下”并不比劉徽的割圓術更科學,影響更大。筆者認為在我國古代的科學門類中,物理學、化學較天文學、數學經驗性成分更多,包括北宋沈括在《夢溪筆談》中的眾多記載,基本是經驗現象的羅列與陳述,當然不乏一些細致的觀察與描述。

唐代中葉到元代中葉是我國古代數學發展的黃金時期,特別是宋元時期達到了頂峰。發展到高峰的標志有二:首先是數學著作繁興,宋代前后不到300年竟出了50本之多;其次是水平高,就是在算法的改進與抽象化程度方面前進了許多。無論是高次方程的近似解法、多元一次方程組的解法、高階等差級數、同余方程組解法等,都達到了當時世界上的最高水平。

從元中葉到明末,中國古代數學整體江河日下,以至于當時學界竟然連宋元時期的數學著作都讀不懂了。到了明末,隨著傳教士的東來,西方的數學知識開始譯介、引入;后來又經過清末第二次“西學東漸”,直到20世紀初我國數學才匯入世界數學發展的洪流。

天文學方面的成就范文2

張衡(公元78—139年),字平子,南陽郡(今河南南陽)人,東漢時期的科學家。據記載,張衡“通《五經》,貫六藝”,而且“常耽好《玄經》”[ ],也就是說,張衡精通儒家的五經,通曉儒家的六藝,并對漢儒揚雄的《太玄》非常感興趣。

揚雄的《太玄》認為,“玄”是宇宙間萬事萬物的總原則,他說:“夫玄也者,天道也,地道也,人道也。兼三道而天名之。”[ ]“玄者,幽摛萬類而不見形者也,資陶虛無而生乎規,執神明而定摹,通同古今以開類,摛措陰陽而發氣。一判一合,天地備矣。”[ ]張衡非常推崇揚雄的《太玄》,并且說:

吾觀《太玄》,方知子云妙極道數,乃與《五經》相擬,非徒傳記之屬,使人難論陰陽之事,漢家得天下二百歲之書也。復二百歲,殆將終乎?所以作者之數,必顯一世,常然之符也。漢四百歲,《玄》其興矣。[ ]

而且,張衡還受到揚雄《太玄》的影響撰著《玄圖》,其中說道:“玄者,無形之類,自然之根。作于太始,莫之與先;包含道德,構掩乾坤;橐龠元氣,稟受無原。”張衡把“玄”看作是自然之根本,顯然是吸收了揚雄的思想。他還在闡述其宇宙論和天文學思想的重要著作《靈憲》中說:

太素之前,幽清玄靜,寂寞冥默,不可為象,厥中惟虛,厥外惟無。如是者永久焉,斯謂溟涬,蓋乃道之根也。[ ]

張衡把宇宙的最初狀態說成是“幽清玄靜”,應當說,這種宇宙論在很大程度上是受到了揚雄的影響。

與揚雄一樣,張衡對當時流行的讖緯之學也進行了批評。他在《請禁絕圖讖書》中寫道:

自漢取秦,用兵力戰,功成業遂,可謂大事,當此之時,莫或稱讖。若夏侯勝、眭孟之徒,以道術立名,其所述著,無讖一言。劉向父子領校秘書,閱定九流,亦無讖錄。成、哀之后,乃始聞之。

張衡認為,讖緯之學為后人編造,并非古代圣人所作。他接著說:

《尚書》堯使鯀理洪水,九載績用不成,鯀則殛死,禹乃嗣興。而《春秋讖》云:“共工理水”。凡讖皆云黃帝伐蚩尤,而《詩讖》獨以為“蚩尤敗,然后堯受命”。《春秋元命包》中有公輸班與墨翟,事見戰國,非春秋時也。又言“別有益州”。益州之置,在于漢世。其名三輔諸陵,世數可知。至于圖中迄于成帝。一卷之書,互異數事,圣人之言,勢無若是;殆必虛偽之徒,以要世取資。往者侍中賈逵摘讖互異三十余事,諸言讖者皆不能說。

在這里,張衡指出讖書中存在的自相矛盾,否認其為圣人之言。與此同時,張衡還用事實來證明讖緯預言的無效。他說:“永元中,清河宋景遂以歷紀推言水災,而偽稱洞視玉版。或者至于棄家業,入山林,后皆無效,而復采前世成事,以為證驗。至于永建復統,則不能知。”因此張衡認為,讖緯之學“皆欺世罔俗,以昧勢位,情偽較然”,應當“一禁絕之”。[ ]

此外,張衡還著有《周官訓詁》,并且曾“欲繼孔子《易》說《彖》、《象》殘缺者,竟不能就”[ ].可見,張衡不僅是一位科學家,而且也是一位有成就的儒家學者。

劉洪(約公元129—210年),字元卓,泰山蒙陰(今屬山東)人,東漢時期的天文學家。他的《乾象歷》比四分歷精密得多,且有許多進步之處,被稱為“劃時代的歷法”[ ].然而,《乾象歷》的理論依據來自《周易》。《晉書?律歷中》稱劉洪的《乾象歷》“推而上則合于古,引而下則應于今。其為之也,依《易》立數,遁行相號,潛處相求”。

虞喜(公元281—365年),字仲寧,會稽余姚(今屬浙江)人,東晉時期的天文學家;著有《安天論》,在宇宙結構問題上傾向于“宣夜說”。虞喜在天文學上的最大貢獻是他最早發現了歲差,并提出冬至點每50年西移一度的歲差值,被認為“在中國天文學發展史上尤其具有劃時代的意義”[ ].據《晉書?虞喜傳》記載:“喜少立操行,博學好古”;“潔凈其操,歲寒不移,研精墳典,居今行古,志操足以勵俗,博學足以明道”;“專心經傳,兼覽讖緯,乃著《安天論》以難渾、蓋,又釋《毛詩略》,注《孝經》,為《志林》三十篇。凡所注述數十萬言,行于世”。可見,虞喜也是一位對儒家經典頗有研究的學者。

何承天(公元370年—447年),東海郯(今山東郯城)人,因曾任衡陽內史,故被稱“何衡陽”,南北朝時期的天文學家。他利用前人的觀測紀錄,加之他自己多年的觀測,撰《元嘉歷》,對舊歷作了多項的改進,是古代重要的歷法之一。何承天在上表中說:

夫圓極常動,七曜運行,離合去來,雖有定勢,以新故相涉,自然有毫末之差,連日累歲,積微成著。是以《虞書》著欽若之典,《周易》明治歷之訓,言當順天以求合,非為合以驗天也。[ ]

這里所謂的“順天以求合”,就是要求根據天象制定歷法并使歷法符合天象;《尚書?堯典》中帝堯命令羲氏、和氏通過觀測日月星辰的運行制定歷法以及《周易》中所說“《易》與天地準,故能彌綸天地之道。仰以觀于天文,俯以察于地理,是故知幽明之故”[ ],就是“順天以求合”。何承天認為,制定歷法應當以儒家經典《尚書》中的《虞書》以及《周易》為依據,應當“順天以求合”,而不是為了讓天象符合于歷法,不是“為合以驗天”。

何承天不僅以儒家經典《尚書》、《周易》作為編撰歷法的依據,同時,他在儒學上也頗有影響。據《宋書?何承天傳》記載,“承天幼漸訓義,儒史百家,莫不該覽。……《禮論》有八百卷,承天刪減合并,以類相從,凡為三百卷,并《前傳》、《雜語》、《纂文論》并傳于世”。而且,他還在形神關系問題上提出自己的見解。他曾說過:

天以陰陽分,地以剛柔用,人以仁義立,人非天地不生,天地非人不靈,三才同體,相須而成者也。……若夫眾生者,取之有時,用之有道……所以明仁道也。至于生必有死,形斃神散,猶春榮秋落,四時代換,奚有于更受形哉?[ ]

形神相資,古人譬以薪火。薪弊火微,薪盡火滅;雖有其妙,豈能獨傳?[ ]

這些觀點對于當時形神關系問題的討論是具有重要意義的。

祖沖之(公元429年-500年),字文遠,范陽遒縣(今河北淶水)人,南北朝時期的數學家、天文學家。在數學上,他對圓周率的計算和對球體體積的計算都代表了當時數學的最高水平。在天文學上,他編制了《大明歷》,并首次在歷法推算中將歲差的影響作為考慮的因素。祖沖之曾說自己在編制《大明歷》的過程中,“搜練古今,博采沈奧,唐篇夏典,莫不揆量,周正漢朔,咸加該驗”[ ],并且研讀了包括漢儒劉歆、鄭玄在內的許多學者有關歷算方面的著述。劉宋大明六年(公元462年),祖沖之將所編制的《大明歷》上表給孝武帝,并說:“臣博訪前墳,遠稽昔典,五帝躔次,三王交分,《春秋》朔氣,《紀年》薄蝕,……探異今古,觀要華戎。”他還說,他的歷法有兩大改變,其一,提出每391年設置144個閏月;其二,“以《堯典》云‘日短星昴,以正仲冬’,以此推之,唐堯世冬至日,在今宿之左 五十許度”。接著,祖沖之還論述了他的歷法的三個“設法”,其中之一是,“以子為辰首,位在正北,爻應初九升氣之端,虛為北方列宿之中”[ ].對于祖沖之的《大明歷》,朝廷重臣戴法興大肆責難。祖沖之則予以針鋒相對的反駁,其中還就《詩經》中的“七月流火”以及《夏小正》中的“五月昏,大火中”,提出自己的看法。[ ]由此可見,祖沖之在編制《大明歷》時,是把《春秋》、《尚書?堯典》、《周易》、《詩經》、《大戴禮記?夏小正》等儒家經典中有關天文學的內容當作重要的研究資料和依據。

祖沖之不僅為編制《大明歷》,研習過儒家經典,而且也是在儒學上很有造詣的學者。據《南史?祖沖之傳》記載,祖沖之還“著《易》、《老》、《莊》義,釋《論語》、《孝經》,注《九章》,造《綴術》數十篇”。

僧一行,俗名張遂(公元683—727年),魏州昌樂(今河南南樂)人,唐朝時期的天文學家。他所編制的《大衍歷》是當時最好的歷法;此外,他在天文儀器制造、天文觀測等諸方面也多有貢獻。一行“少聰敏,博覽經史,尤精歷象、陰陽五行之學”,曾讀漢儒揚雄的《太玄》,撰《大衍玄圖》,后來出家為僧。開元五年(公元717年),一行入京,并在此后奉昭編制《大衍歷》。[ ]《大衍歷》中有《歷議》十篇,其中《歷本議》說:

《易》:“天數五,地數五,五位相得而各有合,所以成變化而行鬼神也。”天數始于一,地數始于二,合二始以位剛柔。天數終于九,地數終于十,合二終以紀閏余。天數中于五,地數中于六,合二中以通律歷。……故爻數通乎六十,策數行乎二百四十。是以大衍為天地之樞,如環之無端,蓋律歷之大紀也。[ ]

在一行看來,《周易》的“大衍之數”是歷法的基礎和出發點。把歷法的數據與《周易》的“大衍之數”聯系在一起,這在今天看來的確有牽強附會之嫌,但是,當時包括一行在內的天文學家的確這樣做了,并編制成歷法,這卻是事實。

蘇頌(公元1020—1101年),字子容,泉州同安(今屬福建廈門)人,宋朝時期的天文學家、醫藥學家。他組織領導了水運儀象臺的創制,并撰《新儀象法要》,同時還編撰了《本草圖經》。蘇頌飽讀儒家經典,曾有詩曰:

占畢自忘老,攻堅常切問。六經日沈酣,百氏恣蹂躪。《禮》、《樂》原夏商,《春秋》道堯舜。論《詩》識溫柔,講《易》知謙巽。《書》要通上古,史亦蘄盡信。復熟《中庸》篇,推名善惡混。[ ]

蘇頌還要求學校以“《春秋》兼《三傳》,《禮記》兼《周禮》、《儀禮》,并為大經”,“《毛詩》為中經”,“《周易》、《尚書》為小經”。[ ]可見他對儒學的重視。

與蘇頌同時代的曾肇在為他作墓志銘時稱他“以儒學顯”,并且說:“公天資閎厚,有犯不校。……凡所施為,主于寬恕,故天下稱為鉅人長者。尤以禮法自持,雖貴,奉養如寒士。……博學,于書無所不讀,圖緯、陰陽五行、星歷,下至山經、本草、訓詁文字,靡不該貫,尤明典故。喜為人言,亹亹不絕。學士大夫有僻書疑事,多從公質問,朝廷有所制作,公必與焉。”[ ]

沈括(1031—1095年),字存中,錢塘(今浙江杭州)人。嘉佑八年(1063年)舉進士,曾參與王安石變法,歷任司天監、權三司使等官職。他博學多才,所著《夢溪筆談》涉及數學、天文歷法、地學、物理、化學、生物學、醫藥學以及工程技術等諸多科技領域,此外,他還有專門的醫藥學著作《蘇沈良方》。

然而,他的科學研究與儒家文化有著密切的關系。沈括12歲開始延師受業,接受儒家的正統教育,歷時12年。他的人格和學問較多地受到孟子的影響。他曾撰《孟子解》,其中說道:

屈伸俯仰無不中義,仰不愧于天,俯不怍于人,立于天地間而無所憾,至大也;……

思之而盡其義,始條理也;行之而盡其道,終條理也。

所謂修身也,不能窮萬物之理,則不足擇天下之義;不能盡己之性,則不足入天下之道。[ ]

從這些論述可以看出沈括對于儒學的深入研究以及他所受儒家思想的影響。此外,他還說過:“雖實不能,愿學焉。審問之、慎思之、篤行之,不至則命也。”[ ]儒家經典《中庸》所謂“博學之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之”,正是沈括為學成人的真實寫照。

黃裳(公元1147—1195年),字文叔,四川隆慶府普城(今四川梓潼)人,宋朝時期的天文學家、地理學家。在天文學方面,現存的蘇州石刻天文圖為當時的王致遠根據黃裳的天文圖所刻;在地理學方面,他作有一幅全國總圖。

據《宋史?黃裳傳》記載,黃裳長期在王府講授儒家經典,尤擅長于《春秋》,曾經“作八圖以獻:曰太極,曰三才本性,曰皇帝王伯學術,曰九流學術,曰天文,曰地理,曰帝王紹運,以百官終焉,各述大旨陳之”,“有《王府春秋講義》及《兼山集》,論天人之理,性命之源,皆足以發明伊洛之旨”。而且,黃裳還非常贊賞朱熹的學問,并曾予以薦舉。

郭守敬(公元1231—1316年),字若思,順德邢臺(今屬河北)人,元朝時期的天文學家。他在天文儀器制造和天文觀測方面成就突出,尤其是他作為主要貢獻者所編制的《授時歷》是“我國古代最優秀的歷法”,“把古代歷法體系推向高峰”。[ ]

郭守敬從小隨祖父長大,他的祖父郭榮通曉儒家五經,且精通數學和水利。后來,郭守敬又從學于劉秉忠。劉秉忠,字仲晦,邢州人。據《元史?劉秉忠傳》記載:劉秉忠“于書無所不讀,尤邃于《易》及邵氏《經世書》,至于天文、地理、律歷、三式六壬遁甲之屬,無不精通”。顯然,郭守敬從小較多地接受儒學尤其是理學方面的教育。

元世祖至元十三年(公元1276年),忽必烈下昭編制新歷法,授張文謙昭文館大學士,領太史院,以總其事。在太史院,負責具體工作的主要是王恂和郭守敬。王恂很早就以數學方面的才能而聞名。據《元史?許衡傳》記載,當時,王恂認為,“歷家知歷數,而不知歷理”,因而推薦許衡參與主持編制歷法。許衡認為,“冬至者歷之本,而求歷本者在驗氣”。于是,他“與太史令郭守敬等新制儀象圭表,自丙子之冬至日測晷景”,并且“參考累代歷法,復測候日月星辰消息運行之變,參別同異,酌取中數,以為歷本”。[ ]至元十六年(公元1279年),又有楊恭懿入太史院參與修訂歷法。至元十七年(公元1280年),新歷告成,以儒家經典《尚書?堯典》中“敬授民時”為據,命名為“授時歷”。

一般認為,郭守敬是授時歷的主要貢獻者;這不僅因為他在共同合作的研究中起了重要的作用,而且,還有許多后繼的工作以及最后的定稿都是由郭守敬獨立完成的。但是不可否認,在編制授時歷的過程中,王恂、許衡、張文謙、楊恭懿等人都發揮了一定的作用。然而,郭守敬的這四位主要合作者,恰恰都是在儒學上很有造詣的學者。王恂,字敬甫,中山唐縣人。其父王 良曾棄去吏業,潛心于伊洛之學。據《元史?王恂傳》記載:“恂早以算術名,裕宗嘗問焉。恂曰:‘算數,六藝之一;定國家,安人民,乃大事也。’每侍左右,必發明三綱五常,為學之道,及歷代治忽興亡之所以然。”許衡(公元1209—1282年),字仲平,學者稱魯齋先生,懷慶河內(今河南沁陽)人,宋元之際理學家。他崇信程朱理學,對于傳播理學發揮過重要作用。張文謙,字仲謙,邢州沙河人。據《元史?張文謙傳》記載:“文謙蚤從劉秉忠,洞究術數;晚交許衡,尤粹于義理之學。為人剛明簡重,凡所陳于上前,莫非堯、舜仁義之道。”楊恭懿,字元甫,奉元人。據《元史?楊恭懿傳》記載:楊恭懿“暇則就學,書無不讀,尤深于《易》、《禮》、《春秋》,后得朱熹集注《四書》,嘆曰:‘人倫日常之用,天道性命之妙,皆萃此書矣。’”

郭守敬從小接受儒家的教育,他在編制授時歷過程中的四位主要合作者的學術背景也均屬于儒學,而且許衡還是當時著名的理學家。從這些事實中不難看出儒學對于郭守敬編制授時歷具有重要影響。尤其是在剛開始編制歷法時,王恂就推薦“知歷理”的許衡參與工作,這本身就足以說明理學對于天文學研究的作用。

王錫闡(公元1628—1682年),字寅旭,號曉庵,別號天同一生,江蘇吳江人,明清之際的天文學家。他的天文學著作有《曉庵新法》、《歷法》、《歷策》、《五星行度解》等。

王錫闡曾自稱:“治《詩》、《易》、《春秋》,明律歷象數。”[ ]同時,他與諸多儒家學者有過交往,其中有顧炎武、朱彝尊、萬斯大等,晚年又與呂留良、張履祥一起講濂洛之學。[ ]這些學者都是當時著名的儒家學者。朱彝尊(公元1629—1709年),字錫鬯,號竹垞,浙江秀水(今浙江嘉興)人,清經學家,著有《經義考》、《曝書亭集》、《明詩綜》等。萬斯大(公元1633—1683年),字充宗,學者稱褐夫先生,浙江鄞縣人,清經學家;為學尤精《春秋》、《三禮》。呂留良(公元1629—1683年),字用晦,號晚村,崇德(今浙江桐鄉)人,清初理學家,學宗程朱。王錫闡與這些儒家學者交往,不可能不受到儒學的影響,

與元代天文學家王恂、郭守敬既講歷數又講歷理一樣,王錫闡也說:

天學一家,有理而后有數,有數而后有法。然惟創法之人,必通乎數之變,而窮乎理之奧,至于法成數具,而理蘊于中。[ ]

古人立一法,必有一理,詳于法而不著其理。理具法中,好學深思者自能力索而得之也。[ ]

因此,他反對將歷理和歷數二者分割開來的做法。他說:

至宋而歷分兩途,有儒家之歷,有歷家之歷。儒者不知歷數,而援虛理以立說,術士不知歷理,而為定法以驗天。天經地緯躔離違合之原,概未有得也。[ ]

天文學方面的成就范文3

中文名:伽利略?伽利雷

外文名:記中文名即可

國 籍:意大利

出生地:意大利西海岸比薩城

主要牛跡:

×為牛頓理論體系的建立奠定基礎

×伽利略望遠鏡觀測天文學

×論證日心說

職 業:天文學家、物理學家、數學家

總的來說……

伽利略?伽利雷出生在意大利西海岸比薩城一個破落的貴族之家,他從小便對任何事物充滿好奇心,不僅如此,他還是位典型的“閑不住”,不是畫畫就是彈琴,還經常自創些機動玩具供弟弟妹妹玩耍。

17歲的伽利略進入了著名的比薩大學,當了醫科學生,并且名聲大噪。但是他出名的原因是酷愛思考和總愛提讓教授抓破腦袋也難以回答的怪問題,所以他其實是個很不招人喜歡的“壞學生”。不過,伽利略的興趣并不在醫學上,他孜孜不倦地學習數學、物理學等自然科學,并且愛以懷疑的眼光看待那些自古以來被人們奉為經典的學說。

25歲的他奇跡般地成為了比薩大學的數學教授。他在拜讀了布魯諾和哥白尼的著作之后,對天文學產生了深厚的興趣。(不得不說,有時候在興趣方面還是“博愛”些比較好)

也許你知道的歷史

要知道,伽利略生活的時代,正是歐洲歷史上著名的文藝復興時代,而意大利又是文藝復興的發源地。當時,意大利的許多大城市,如佛羅倫薩、熱那亞和威尼斯發展成東西方貿易的中心,建起了商號、手工作坊和最早的銀行,出現了資本主義生產關系的萌芽,加上貿易往來的發達,印刷術的發明,新思想的傳播比以往任何時候都更加迅速。于是,人們對千百年來束縛思想的宗教神學和傳統教條開始產生了動搖。

伽利略的發現

平常的生活總是能給伽利略帶來研究課題,當然這些發現暫時還和天文學沒有什么關系―是物理方面的發現。比如他進行的“吊燈摸脈搏”實驗,具體操作如下:

你需要

一個在天花板晃來晃去的吊燈

一個正常人的手腕(如果你自認正常,可以自薦)

長期注視一點的眼力

你要做的

看吊燈像鐘擺一樣晃動,并觀察其劃出的看不見的圓弧

觸電狀表情,目不轉睛盯著吊燈,并同時按住左腕的脈搏處

根據脈搏跳動的次數來計算吊燈的擺動頻率和時間

結果

不管鐘擺多大,每次擺動所用的時間是一樣的

成就

用數學定理的形式測試了這一現象,這是人類第一次用數學來描述物體的運動。根據這個發現,荷蘭科學家建造了世界上第一個鐘擺式大鐘――靠鐘擺的有規律擺動來確定時間的鐘。

做一個選擇題

伽利略的物理發現其實也并不高深,如果你準備好了以下設備,你也可以進行一次貌似難以理解的物理實驗,先來做個選擇題吧,答案自找。

暴暴警告!

此類實驗適合在空曠的桌上實施。如果此時你在用餐,請別把餐碟當皮球使用,否則后果不在暴暴預計范圍內。

實驗必備

一個皮球(自備)

一張桌子(自備)

實驗步驟

沿著桌邊滾動皮球,球會從桌子的一頭掉下來,當它瀕臨桌子邊緣時球會怎樣行駛?

A.沿著一條曲線滑落

B.在球沿一直線落下來之前,它會在空中繼續往前跑幾厘米

C.球會沿一條直線垂直落下

答案:

A.伽利略的發現有助于槍炮手將他們的大炮更精準地打向敵方……就這一點來說,他們應該感謝伽利略。

厄運……

1609年,伽利略成功轉型,由一名物理學家華麗轉身后成為一名天文學家。他聽說有個眼鏡商人用一種鏡片能看見遠處肉眼看不見的東西,這正是他所需要的“千里眼”。于是經過他的妙手,伽利略自制了一臺望遠鏡。

伽利略不斷改進設備,把鏡片的放大率提高到了30倍以上,能把實物放大1000倍。現在,他猶如擁有一臺真正的“千里眼”,可以窺探宇宙的秘密了。

每當星光燦爛、皓月當空的夜晚,伽利略總是支起他的望遠鏡瞄向深邃未知的蒼穹,日復一日,年復一年……

伽利略用這臺望遠鏡發現了木星的4顆衛星和月球上的山脈。這些發現再次了前人的錯誤理論―月球并不像前人所認為的那樣是個光滑的天體,月亮和我們生存的地球一樣,有高峻的山峰,也有低凹的洼地,而且月亮本身并不能發光,它的光芒是通過太陽得來的。最重要的是,他發現金星是作為行星圍繞太陽轉的。

一個又一個振奮人心的發現,促使伽利略動筆寫一本最新的天文學方面的書,他要向全世界宣告他的研究發現……就在1610年3月,伽利略的著作《星際使者》在威尼斯出版,立即在歐洲引起轟動。

但是,他沒有想到,望遠鏡揭開的宇宙秘密大大觸怒了很多人,向全世界宣告你的成功這是一個巨大的錯誤,至少在那個年代……

致命審判

伽利略在任何事情上都干得很漂亮,所以他頭上頂著無數的光環。一位有修養的藝術家,一位聰穎的手工勞動者,一位輝煌的科學家……當然在遭到他人迫害的方面也不遜色。他被帶到了宗教審判席上,罪名是異端邪說,等待他的是火刑……

接著,當他穿著懺悔者的白色衣衫在法官面前下跪時,他不得不供認地球不是繞著太陽轉。他說:我發誓,我再也不發表我的任何謬論和邪說……

天文學方面的成就范文4

到了鳳凰山天文臺,感覺果然和北京很不一樣,那里的氣候很濕潤,地方也很寬敞,到處都郁郁蔥蔥的,很清新。29號那天,我們去了石林玩,那神奇的喀斯特地貌很是特別,再一次讓我領會到了大自然的奇妙。

隨后的兩天,云臺的老師為我們精心準備了8個講座,每一場作講座的都是那里的精英,我對其中的幾個報告印象尤其深刻。首先是云南天文臺的臺長李焱先生為我們介紹那里的一些基本基本情況。云南天文臺是1972年經國家計委批準正式成立的,直屬中國科學院,是首批進入中科院知識創新工程的綜合性研究所,也是我國南方最大的天文實測基地。具有天體物理、天體測量與天體力學兩個專業的碩士授權點、博士授權點和一個天文學博士后流動站。現在云臺主要分為3個觀測站點,其中,鳳凰山是天文臺的研究中心,麗江的高美古天文臺還在緊張建設中,澄江的撫仙湖太陽觀測站建成后也將成為國內首屈一指的太陽觀測站。鳳凰山上集中了許多的觀測設備,主要有:1米光學望遠鏡,1.2米激光測距望遠鏡,10米太陽射電望遠鏡,2.8米鍍膜機,以及一些光電子學實驗室。那里的工作人員研究的主要領域包括恒星天體物理,星系與活動星系核,太陽物理和太陽結構,以及一些天文臺選址、儀器、技術方面的工作。云臺還積極加強國際合作,與英國劍橋大學和牛津大學、美國國立天文臺、德國馬普學會、日本國立天文臺等許多國內外著名天文研究機構,在天文學觀測與研究、望遠鏡及其終端設備研制、天文新技術與方法等方面有廣泛合作,包括合作研究、共同運行望遠鏡、共同研制和開發新型終端設備等。

錢聲幫先生為我們做的報告是《用1 米望遠鏡進行密近雙星的觀測和分析研究》,內容主要包括1米望遠鏡簡介、密近雙星的研究以及較差測光的觀測。劉忠副臺長的報告是《天文光學設備的新紀元》,他講得很生動,我從中了解到了最近天文學應用的新技術,計劃中的大型望遠鏡更是讓人期待,從他的報告中我們感受的到未來天文的魅力。李可軍研究員的《太陽活動及太陽活動周的研究》為我們介紹了云臺的主要太陽觀測儀器以及參加國際合作的一些研究課題。畢紹蘭女士則就《日震學和太陽模型》為我們展開了相關講解。關于激光測距的報告則由于我們專業知識欠缺聽的不太明白。

云臺首席科學家韓占文研究員的報告非常精彩,我在來實習之前就已經久仰他的大名,這次能聽到他的報告更是覺得激動。他講的題目是《恒星演化及其應用》,主要探討了橢圓星系的紫外反轉問題、星族合成、b型亞矮星的一些研究、以及關于演化星族合成的初步結論,其中提出了不少值得研究的問題,加深了我們對天文研究的興趣。

我們參觀了天文臺的1米光學望遠鏡、10米射電望遠鏡和太陽望遠鏡,1.2米的激光測距望遠鏡還正在建設。我們還參觀了研究人員的實驗室,他們都在忙碌著。在其中一個實驗室我們看到了一些望遠鏡的小模型,很有趣。

在云臺,我們和那里的研究生接觸不多,只是簡單了解了一下他們的生活是什么樣的,感受的到,他們的生活和娛樂氣息很濃,那里的學生很多,有一些專門從事儀器制作。我想,要是能和他們有一些更多的接觸和了解就更好了。

天文學方面的成就范文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。《論語•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。孔子的“道”,主要講的是為人處世之道。孔子說:“君子道者三,……仁者不憂;知者不惑;勇者不懼。”(《論語•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。”(《論語•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。《中庸》曰:“唯天下至誠,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。”并且認為,“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。”(《孟子•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。”(《周易•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”。孔子作為教育家,要求自己和學生有廣博的知識。《論語•雍也》說:“子曰:“君子博學于文,約之以禮。”孔子講“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。孔子重人道、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。”[]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”。桓譚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。”(《朱文公文集》卷六十《答曾無疑》)“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。”(《朱子語類》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。”[]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。”[]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。”樊遲出。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。’然則圣賢之智,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。”[]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。’先圣之言,吾志也;樊遲之學,吾事也;是或一道也。”[]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。”(《朱文公文集》卷三十九《答陳齊仲》)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。”(《論語集注•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。“奇技巧”的說法出自《禮記•王制》。其中說:“作聲、異服、奇技、奇器以疑眾,殺。”《尚書•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。”[]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。孔子講“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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天文學方面的成就范文6

關鍵詞:數學學派;數學成就;希臘數學

中圖分類號:O11 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)28-0096-02

公元前800年至公元前600年,古希臘的數學明顯不如古希臘的文學,而且與這段時期的古希臘數學相關的信息非常少,幾乎所有流傳下來的資料都是在較后期的公元前4世紀中時才開始被當時的學者記錄下來。

一、古希臘數學的四大學派

公元前6世紀到公元前3世紀的古典時期,希臘涌現了很多數學學派,希臘數學獲得了迅速發展,其中愛奧尼亞學派、畢達哥拉斯學派、巧辯學派和柏拉圖學派這四個學派比較有影響力。

(一)古希臘首個數學學派:愛奧尼亞學派

在古希臘海濱城市米利都被稱為“希臘科學之父”的泰勒斯在這創建了古希臘歷史上的首個數學學派――愛奧尼亞學派。傳說就是由于泰勒斯從巴比倫、埃及等地帶回了數學知識而創建了愛奧尼亞學派。泰勒斯對數學學科發展所做的貢獻并不僅在于他發現了一些重要的定理,而且泰勒斯對它們提供了邏輯推理,這說明從泰勒斯開始,人們已不再只利用直觀和實驗去探尋數學結論。因此人們授予他“第一位數學家”和“論證幾何學鼻祖”的稱號,以肯定他對希臘數學幾何的巨大貢獻。

(二)畢達哥拉斯學派與“萬物皆數”

畢達哥拉斯(Pythagoras,約公元前580到500期間―前497)是古希臘哲學家、數學家、天文學家和音樂理論家,青年時期40歲左右,他定居在意大利半島的南部的克羅多內,在這組建了一個包含政治、宗教和科學研究于一身的組織,它就是聞名于世的畢達哥拉斯學派,它開創了西方古代美學。在學術領域這個學派主要從事哲學和數學方面的探究,據說畢達哥拉斯學派發明了希臘文中哲學和數學兩個名詞,這說明了畢達哥拉斯學派對古希臘數學的重要貢獻。

雖然畢達大哥拉斯學派的成就主要集中在綴窩上,但是這個學派的基本信條即為“萬物皆數”。在此中,萬物本源是數,有學者曾說:“人所知曉的一切都含有數,沒有它既不能表達也不能理解生活中發生的任何事”。畢達哥拉斯學派還認為“美是和諧與比例”。畢達哥拉斯不光把“美即和諧與比例”的美學思想引入音樂學和天文領域,還將它應用于建筑、刻畫、地理、生物以及醫學方面。

不過,據亞里士多德的著作記載,畢達哥拉斯學派曾經發現正方形的對角線和另一邊構成不可公度線段,其證明與我們現在的中學數學教材中證明無理數的方法是一樣的。出現不可公度量,畢達哥拉斯學派的“萬物皆數”的信仰受到了嚴重地打擊,數學史上稱這次危機為第一次數學危機。

(三)芝諾悖論與巧辯學派

畢達哥拉斯學派發現的不可公度量向希臘數學提出了一個難題,即為如何處理離散與聯系、有限與無限之間的關系。這時有一位來自盧卡尼亞的一位著名的哲學家芝諾(Zeno,約公元前490―前430),針對當時前人對于無限、運動和連續等人們認識模糊不清的慨念、定義和使用范圍等,為了支持他的老師巴門尼德的有關觀點,提出了45個違背常理的悖論,把這些矛盾都充分展現出來,展現在大眾面前,在當時希臘數學界產生了巨大的震動,這些悖論當時就被記錄在了亞里士多德的《物理學》這本書當中。其中關于運動的三個悖論尤為引人注意:(1)二分說:物體運動是不存在的;(2)阿基里斯追龜說;(3)飛箭靜止說。該學派的名字與著名的尺規作圖不能的問題是緊密聯系在一起的。所謂三大尺規作圖問題是指允許用圓規和直尺作出一個正方形,讓它與所給定的圓面積相等;給出一個立方體的一邊,求做另一個立方體的邊,讓它的體積是前面的立方體的體積的兩倍;三等分任意一個給出的角。由于量子的發現,這些悖論已經得到完善的解決。

(四)柏拉圖學派

繼巧辯學派之后領導希臘數學活動的是柏拉圖學派。柏拉圖是古希臘著名的哲學家與教育家,他出身雅典貴族。在公元前387年柏拉圖創設了歐洲第一所傳授科學文化的綜合性學校,這所學校為統治階級服務,學校兼收女性,實施分層次教育,柏拉圖認為數學可以充分鍛煉人的思辨能力和思維敏捷度。傳說他在學校的門口掛了一個牌子,牌子上寫明不懂幾何知識的人不準許進入學校,可見他對數學幾何的重視程度。

二、古希臘數學的主要成就

早期數學的進程在很大程度上取決于人類歷史的發展過程。希臘世界的雅典、斯巴達等國家在經歷了多次戰爭以后出現逐漸衰落的情形,北方新興的馬其頓國在其國王腓力二世的率領下,開始了征服世界的進程。

(一)歐幾里得和他的著作《幾何原本》

歐幾里得在雅典出生,曾在柏拉圖學院求學,雅典不再鼎盛之后,拓勒密國王邀他來亞歷山大城負責數學科目的研究。歐幾里得在公元前300年左右完成了他的《幾何原本》。全書分為13卷,共有465個命題。《幾何原本》為古希臘數學泰斗歐幾里得的一個經典作品,它是三百年來希臘數學各方面綜合成果的一個集中體現,它的內容與形式對于幾何學本身和數學邏輯的長遠發展有著深刻的意義。

(二)阿基米德的數學成果

古希臘最偉大的數學家非阿基米德莫屬。阿基米德出生于意大利西西里島的敘拉古。青年時代的阿基米德曾經到號稱“智慧之都”的亞歷山大城求學,這里的研究包含四個內容:文學藝術、數學算法、天文學以及醫學,希臘天文學其實是一種數理方面的天文學,以天體運動的數學設計為主,并且醫學和占星術也包括數學內容,所以數學是亞歷山大時期的重要科學科目。阿基米德的數學著作至今仍然保留的,按照時間排列分別是:《拋物線的求積》、《論球和圓柱》、《論螺線》、《論劈錐曲面體與球體》、《圓的度量》、《沙粒計》,這些著作對數學有巨大的貢獻。

(三)阿波羅尼奧斯與《圓錐曲線》

亞歷山大時期三位巨匠中的最后一位是出生于小亞細亞西北部的城市(Perga)的阿波羅尼奧斯。他寫過許多部數學著作,但以《圓錐曲線》最為成功,是古希臘繼《幾何原本》之后的又一部力作。《圓錐曲線》共8卷,有487個命題,現存前7卷。《圓錐曲線》內容廣泛,解釋詳盡,比目前所見到的這方面的大多數著作都要完善很多。

三、古希臘數學后期的成績和衰落

希臘數學從阿波羅尼奧斯后逐漸開始衰落下去,但后面他們還是取得了一些令人振奮的數學成就,值得我們去研究。其中代數的重大進展是產生了代數符號。第一次系統地提出代數符號是丟番圖。他是希臘化了的巴比倫人,其主要著作《算術》,堪稱古代數學的典籍,共13卷。亞歷山大時期希臘數學取得了輝煌的成就,數學的領域獲得了極大拓寬,通過這個時期希臘數學家的不懈努力,希臘數學終于建構成了一個比較完整的體系并獲得了承認。羅馬人的侵犯給希臘數學造成了毀滅性打擊。在公元前146年羅馬人侵占了整個希臘全境。在公元前47年凱撒火燒了停泊在亞歷山大港的整個埃及船隊,火勢兇猛,蔓延到了該區域,燒毀了圖書館內長期珍藏的珍F藏書,羅馬的統治者熱衷于基督教的宣揚,用宗教打擊科學和理性,希臘數學幾乎毀于一旦。將學校查封,明令禁止進行數學研究,讓歐洲的數學發展進入停滯,看不到一點光明,這對數學發展來說是令人心痛的。

四、結語

希臘的數學成就是非常有影響力的,它為人類科學文化做出了非常大的貢獻,不僅僅是難以統計的數量,而且它們的質量都非常高。希臘數學家在數學方面取得的巨大成就讓我們驚嘆,他們在這個過程中所產生的數學精神是更重要的,這是一種全新的數學演繹推理,是具有里程碑意義的。這種數學設計理念為世界的科學發展起到了推波助瀾的作用,這種追求真理和事實的數學精神對歐洲乃至整個世界的文化產生了巨大的影響,為人類的精神寶庫增添了一個個璀璨的珍寶。我們要在肯定古希臘數學先賢取得巨大成就的同時,沿著他們的腳步繼續前進,滿懷追求科學和理性的激情,去探索那未知的充滿想象力的數學世界。

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