1、中國古代天體研究主講人：季飛第1頁，共29頁。一、古代天文基礎第2頁，共29頁。1、七政、五緯： 古人把日月和金木水火土稱七政，也叫七曜。其中金木水火土合起來又稱五緯。 金星古稱明星，又名太白。金星黎明見于東方叫“啟明”，黃昏見于西方叫“長庚”。 木星常稱為歲星，簡稱歲 水星又叫辰星。 火星古名熒惑。 土星又叫鎮(zhèn)星或填星 第3頁，共29頁。中國古代天文學中的星區(qū)劃分使用的是“星官”系統(tǒng)，把若干顆恒星組成一組，每組用地上的一種事物命名，這一組就稱為一個星官，簡稱一官。唐宋后組成一個283官，共1464顆星的星官系統(tǒng)，為后代天文學家所沿用。 2、星官第4頁，共29頁。古人選取黃道赤道附近的二十八星

2、宿作為坐標。古人把比較靠近的幾顆恒星聯(lián)系起來，東西南北各有七宿，每七宿，想象成一種動物，稱為二十八宿： 東方蒼龍：角亢氐房心尾箕 北方玄武：斗扣女虛危室壁 西方白虎：奎婁胃昴畢觜參 南方朱雀：井鬼柳星張翼軫 蒼龍、玄武、白虎和朱雀稱為四象。3、二十八宿、四象 第5頁，共29頁。古人是把天上的星宿和地上的州域聯(lián)系起來看的。在春秋戰(zhàn)國時代，人們根據地上的區(qū)域來劃分天上的星宿，把天上的星宿分別指配于地上的州圖，使它們相互對應。說某星是某國的分星，某某星宿是某某州國的分野。古人的建立分野的目的在觀察天象，以占卜地上所配州國的吉兇。4、分野 第6頁，共29頁。天象是古人測定歲時季節(jié)的觀測對象。上古時代，

3、人們認為初昏時參宿在南方就是春季正月，心宿在正南方就是夏季五月等。古代是把天象的變化和人事的吉兇聯(lián)系到一起的。如：日食是上天對當政者的警告， 彗星的出現(xiàn)象征關兵災。 熒惑運行到某一星配，這個地區(qū)就會有災禍等。古人還認為，一些天象的變化還是水旱、饑饉、疾疫、盜賊等自然、社會現(xiàn)象的預兆。第7頁，共29頁。是我國古代關于宇宙結構學說的三個主要流派，合稱論天三家。它們都在漢代形成了成熟的學說。 渾天說宣夜說蓋天說第8頁，共29頁。1、蓋天說代表著作：周髀算經“天象蓋笠，地法覆盤” ，認為天和地均為拱形，天在上，地在下，天比地高出八萬里。日月星辰均附著在天上，繞北天極平轉，不會轉到地下面去。太陽的出沒與

4、離人的遠近相關，太陽離人遠時，人的目力不及，表現(xiàn)為日沒；近時，為人所見，表現(xiàn)為日出。太陽位置的四季變化，則是由于太陽運行的軌道四季不同而造成的。要點：第9頁，共29頁。2、渾天說代表著作： 渾天儀注天和地都是圓球形的，天在外，地在內，天比地大得多，天包裹著地，猶如雞蛋殼包裹著蛋黃一般。日月星辰附麗于天球之上，天球以南北極為軸，每天自東向西繞軸旋轉一周，天可以繞到地下面去，北極出地平的高度為36度。太陽沿黃道運行，黃道與天球赤道交成24度角。要點：第10頁，共29頁。3、宣夜說代表人物：東漢郄萌宣夜說認為，天是無形無體、無色無質、無邊無際的廣袤空間，人目所見的渾圓的藍天，僅是視覺上的錯覺造成的，

5、這如同“旁望遠道之黃山而皆青，俯察千仞之谷而窈黑”是一個道理。宣夜說還認為，天體在廣闊無垠的空間中的分布與運動是隨其自然的，并不受想象中的天殼的約束，它們各具特性，并在氣的作用下懸浮不動或運動不息。要點：第11頁，共29頁。二、古代天文現(xiàn)象 我國最早的天象觀察，可以追溯到好幾千年以前。無論是對太陽、月亮、行星、彗星、新星、恒星，以及日食和月食、太陽黑子、流星雨等罕見天象，舉世公認，我國有世界上最早最完整的天象記載。我國是歐洲文藝復興以前天文現(xiàn)象最精確的觀測者和記錄的最好保存者。牛第12頁，共29頁。 當日食發(fā)生時的奇特景象，是一件驚天動地的大事，為中國先民們重點觀測的天象。 早在3000多年前

6、，殷墟甲骨文中就有關于日食記載。詩歌的形式記載著發(fā)生的日食：“十月之交，朔日辛卯，日有食之。”從我國春秋時期到清代同治十一年，有記載的日食共985次。 日食的發(fā)生具有一定的周期性。我國是世界上較早發(fā)現(xiàn)日食周期的國家之一。西漢末年，劉歆總結出一種周期，認為135個月中要發(fā)生23次日食。大約從公元三世紀起我國就能預報日食初虧和復圓的方向，到了唐代對于日食的預報已經比較準確了。1、日食第13頁，共29頁。中國對彗星的觀測和研究已有4000多年的歷史，擁有世界上最早、最完整的彗星記錄。 春秋上記錄了公元前613年：“秋七月，有星孛入于北斗。”，被認為是世界上最早的哈雷彗星記錄。從那時起，哈雷彗星基本每

7、次回歸，我國都有記錄。 早在2000多年前的先秦時期，對各種形態(tài)的彗星進行觀測，畫出了三尾彗、四尾彗，關于彗尾的成因，晉書天文志記載：“彗體無光，傅日而為光，故夕見則東指，晨見則西指。在日南北，皆隨日光而指。頓挫其芒，或長 或短”而歐洲直到十六世紀 以前一直誤認為彗星是大氣中的 一種燃燒現(xiàn)象。2、彗星第14頁，共29頁。 宋史仁宗本紀上寫著：司天監(jiān)言：自至和元年五月，客星晨出東方，守天關，至是沒。意思是人們看到這顆超新星爆發(fā)於1054年7月4日，最亮時有23天在白天就可見，直到1056年4月5日，肉眼才無法看到它。 根據這些記錄，畫出來的光度變化曲線，和近代天文學中所得的超新星光度變化曲線相當

8、一致。開封，中國人做出了全世界第一次，對超新星爆炸最完整的觀測記錄。 這顆超新星距近，所以非常的明亮，連續(xù)二十幾天白天都可以看得到。宋朝的天官仔細的記錄了它出現(xiàn)的時間、位置，以及兩年中間亮度的變化。完整觀 測就成為當今世界上對超新星爆炸最完 整而可靠的古代記錄。3、超新星第15頁，共29頁。公元前約140年成書的淮南子中說：“日中有踆烏?！惫?65年的一次記載中說：“日中有王字?！睉?zhàn)國時期的一次記錄描述為“日中有立人之像”。 歐洲關于太陽黑子紀事的最早時間是公元807年8月，當時還被誤認為是水星凌日的現(xiàn)象，直到意大利天文學家伽利略1660年發(fā)明天文望遠鏡后，才確認黑子是確實存在的。從公元前

9、28年到明代末年的1600多年當中，我國共有100多次翔實可靠的太陽黑子記錄，這些記錄不僅有確切日期，而且對黑子的形狀、大小、位置乃至分裂、變化等，也都有很詳細和認真的描述。4、太陽黑子第16頁，共29頁。5、流星雨古書竹書紀年中就有關于流星的記錄：“夏帝癸十五年，夜中星隕如雨。”左傳記載，魯莊公七年“夏四月辛卯夜，恒星不見，夜中星隕如雨”，是世界上最早的天琴座流星雨記錄。我國古代的流星雨記錄達180次之多。中國人不僅記錄流星，而且能準確地指出隕石的來歷：“星墜至地，則石也?！?而在歐洲，公元1768年曾發(fā)現(xiàn)3塊隕石，對此巴黎科學院推舉拉瓦錫做研究，他得出的結論卻是：“石在地面，沒入土中，電擊

10、雷鳴，破土而出，非自天降。”一直到公元1803年歐洲人才知道隕石的由來。第17頁，共29頁。三、古代天文儀器第18頁，共29頁。1、圭表公元前7世紀人們發(fā)現(xiàn)影子的變化有一定的規(guī)律。于是便在平地上直立一根竿子或石柱來觀察影子的變化，這根立竿或立柱就叫做“表”；用一把尺子測量表影的長度和方向，則可知道時辰。后來，發(fā)現(xiàn)正午時的表影總是投向正北方向，就把石板制成的尺子平鋪在地面上，與立表垂直，尺子的一頭連著表基，另一頭則伸向正北方向，這把用石板制成的尺子叫“圭”。正午時表影投在石板上，古人就能直接讀出表影的長度值。第19頁，共29頁。 原理：假設地理緯度為，指時針的高度為H，要刻劃的時間與正午的差值為

11、T；時間線與指時針的夾角為A，距離為D，則各形日晷的計算式如下：（1） 地平式日晷：（2） 赤道式日晷：等分圓盤，每小時相當與十五度，正午線垂直朝下。第20頁，共29頁。2、渾儀 古人認為天是圓的，形狀像蛋殼，出現(xiàn)在天上的星星是鑲嵌在蛋殼上的彈丸，地球則是蛋黃，人們在這個蛋黃上測量日月星辰的位置。因此，把這種觀測天體位置的儀器叫做“渾儀”。 渾儀用來測量天體坐標和兩天體間角距離的主要儀器。渾儀的關鍵部位是窺管，這是一根中空的管子，人眼在管的一端，通過空管看見天上一個小的部分，將窺管放置于不同方向就能看到天上不同的區(qū)域。用來支撐這個窺管，使它能指向天上任何一個方位的是四游儀。第21頁，共29頁。

12、3渾象 西漢耿壽昌創(chuàng)制。 渾象的基本構成是一個可以旋轉的中空圓球，上面按觀測到的實際天象布列星辰。轉動圓球，即可演示天體的運動，其作用相當于近代的天球儀，堪稱天球儀的始祖。第22頁，共29頁。4、簡儀 主要裝置是由兩個互相垂直的大圓環(huán)組成，其中的一個環(huán)面平行于地球赤道面，叫做“赤道環(huán)”；另一個是直立在赤道環(huán)中心的雙環(huán)，能繞一根金屬軸轉動，叫做“赤經雙環(huán)”。雙環(huán)中間夾著一根裝有十字絲裝置的窺管，相當于單鏡筒望遠鏡，能繞赤經雙環(huán)的中心轉動。要比歐洲人使用赤道裝置早500年左右。第23頁，共29頁。請欣賞中國古代天文科技成果“天體儀”第24頁，共29頁。四、突出人物第25頁，共29頁。1、張衡 張衡是東漢中期渾天說的代表人物之一；他指出月球本身并不發(fā)光，月光其實是日光的反射；他還正確地解釋了月食的成因，并且認識到宇宙的無限性和行星運動的快慢與距離地球遠近的關系。張衡觀測記錄了兩千五百顆恒星，創(chuàng)制了世界上第一架能比較準確地表演天象的漏水轉渾天儀， 第26頁，共29頁。2、郭守敬 郭守敬為修歷而設計和監(jiān)制的新