古代的天文观测成就
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- 发布时间:2011-01-04 09:45
他们都是千里眼,哪怕那星空远又深。在漫长的历史里,到处都拥有人们的观星地。没有吃,没有穿,也要把那天空看穿。
现代人们通过考古发现以前人类是这样探索太空的,主要是站在地上通过肉眼去观察,将那些能够解释的天文现象描述得非常美好,而不能理解的东西则描述得阴暗无比。这点从古代人视神为至尊就可以看出,不过那些都是不太靠谱的东西。如果古代的人类只会臆想,那么可能就不会有现在高度文明的人类社会。在对能看见的一切进行大胆的猜测之后,人类也开始进行了对头顶这片天的观测,即使以今日的科学来看,古人的天文观测水准都有令人瞠目结舌之处。说到天文观测,当然离不开那几个具有高度文明,想像力又异常丰富的国度。
咱们要说就先从埃及开始,古埃及在天文领域确实有着令人惊叹的成就。而马克思爷爷也曾告诉我们:埃及的天文学是为了计算尼罗河水涨落期而产生的,咱们前边也说了,埃及人就靠着尼罗河流域这旮旯地方养活自己,所以他们得找到能够预测尼罗河泛滥不泛滥的自然预兆。还别说,这帮家伙还真发现了一个规律,那就是每年天狼星比太阳早升起不久之后,尼罗河就会发生泛滥,这现象对埃及人来说太重要了,所以他们对天狼星特别崇拜。也正是凭借着埃及人对天狼星细致的、系统的观察,他们总结出了自己的历法,把第一次黎明前天狼星从东方升起,到下一次黎明前天狼星又从东方升起之间的时间定为一年,并把黎明前天狼星升起的一天定为岁首,这叫做狼星年。狼星年的长度是365.25天,和今天的精密测出的数据365.2422天已经非常接近了,这也是地球上最早的太阳历了,后来又经过埃及人民的努力,把这套历法弄得更完善了。
当然了,埃及人不可能就只是认识天狼星,从埃及出土的棺盖上所画的图像上可以确定他们认识的星象还有天鹅座、牧夫座、仙后座、猎户座、天蝎座、白羊座以及昴星团等。埃及人把赤道附近的星星分围36组,每组可能是几颗星,也可能是一颗星。一组负责10天,所以每一组星星就叫做旬星。当一组星在黎明前恰好升到地平线上时,就标志着这一旬的到来。在公元前3000年,埃及的土地上就已经出现了金字塔,根据现代科学的测量,大金字塔底座的南北方向十分准确,那时候中国的指南针可没人发明呢,所以金字塔的定位十有八九是用天文方法测量的。而在胡夫金字塔北面遗留下的一条与水平方向成27度夹角的隧道恰恰证明了这一点,从金字塔的中心透过隧道望天空,恰好可以看到天龙座α星,这颗星在金字塔修建的时代恰恰还是当时的极星,埃及人的观星,真不是盖的。
古印度人没事也总往天上瞅,他们为了研究太阳、月亮的运动,就将黄道分成二十七等分,称作“月站”。《鹧鸪氏梵书》中最早记载了二十七星宿的名字,并以昴宿为第一宿,后来印度人又把牛郎星做为第一宿,再后来来又以白羊座β星为第一宿,总之是怎么方便怎么来。印度人划分星宿划分方法是等分的,但各宿的起点并不正好有较亮的星,于是他们就选择该星宿范围内最高的一颗星作为联络星,每个宿都以联络星星名命名。根据印度人星象的观察,他们也创建了自己的历法,但印度文书对历法的记载比较混乱,不同的书籍中所描述的内容都不太一样。根据《爱达罗氏梵书》的记载,古印度人将一年划分为360日,12个月,一个月为30天,然而月亮围绕地球一周还不到30天,这样的历法肯定不太准确。后来印度人又开始不断完善他们的历法,在《吠陀支节录:天文篇》开始记载用谐调周期来调整年、月、日的关系。一个周期为五年,1830日子里共包括62个朔望月。1个周期内置2个闰月。1朔望月为29.516日(今测值为29.530589日),一年为366日,就这样,印度人也通过历法证明了自己在天文观测上同样也有骄人战绩。
当然,咱们也不能把巴比伦人忘记,两河流域的人们通过观察月亮阴晴圆缺的变化,编制了太阴历。规定七天一星期,每天各有一位星神值班,从星期天到星期六分别是:太阳神、月神、火星神、水星神、木星神、金星神、土星神。现在我们所采用的七天一星期的制度就是由此演变过来的。而这个世界上的其他文明也都在天文方面取得了不小的成就,玛雅人就通过长期观测天象,掌握了日食周期和日、月、金星等运行规律,并且创制出了神历和太阳历两种主要历法。前者把一年分为13个月,每月20天,全年260天;后者把一年分作18个月,每月20天,另加5天忌日,全年365天,每4年再加闰1天。每天都记两历日月名称,每52年重复一周,其精确度也令人叹为观止。当然了最令人赞叹的是玛雅人关于2012年的预言,到现在还把大家说得一愣一愣的,也许真要到了那天才知道结果。
在现英国伦敦西南100多千米的索尔兹伯里平原上,一组巍峨的巨石呈环形屹立在绿色的旷野间,这就是英伦三岛最著名、最神秘的史前遗迹:巨石阵。根据英国考古学家的鉴定,巨石阵的准确建造年代距今已经有4300年,即建于公元前2300年左右,建造者是谁暂无定论。关于巨石阵的用途,学者们莫衷一是,牛津大学的霍金斯教授认为它应该是一个古天文台,利用它可以精确了解太阳和月亮的12个方位,并观测和推算日月星辰在不同季节的起落。这个全盘推测还有待证明,不过阵中几个重要的石头恰恰是标示着夏至时太阳升起的位置,这一点毋庸置疑。
加拿大萨克其万省的药轮大约建造于公元600年,这是当地居民用来观测夏至太阳升起情形的最古老天文台。
现在这些文明都已不复存在或极少保留了,所描述的内容大多是他们在公元前就已经取得的成就,这都怪他们的记录太混乱。在漫长的古代,这些国家的子民们都在用肉眼或是使用圭表和日晷去探索,很多时候可能还是在无温饱的情况下来进行天空观测的,这些“千里眼”的执着确实令人钦佩。
中国篇
在文明非常发达的古代中国,天文学的发展程度也很高,但因种种原因,它并没有推广开来,获得世界的认可。
中国,这是一个至今都令很多西方人感到神秘的国度,这里的自然科学也曾领先于世界,在中国古代,天文学取得的成就确实使人骄傲。首先还是说说中国古代的历法吧,不知道有多少朋友还能记得这样几句话:
“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。上半年在六、廿一,下半年是八、廿三。每年二月开始算,最多相差一两天。”这几句话可能很多文人骚客记不住,但很多农民伯伯都可以脱口而出,这就是咱们中国历法的二十四节气。中国历法的制定是和农业生产紧密联系在一起的,所以也叫做农历。节气就实质而言是属于阳历范畴,从天文学意义来讲,二十四节气是根据地球绕太阳运行的轨道(黄道)360度,以春分点为0点,分为二十四等分点,两等分点相隔15度,每个等分点设有专名,含有气候变化、物候特点、农作物生长情况等意义。
农历的历年长度是以回归年为准的,可一个回归年比12个朔望月的日数多,而比13个朔望月少,古代天文学家在编制农历时,为了使一个月中任何一天都含有月相的意义,即初一是无月的夜晚,十五左右都是圆月,就以朔望月为主,同时兼顾季节时令,采用了十九年七闰的方法,其实我国南北朝时代的天文学家祖冲之还提出了一个391年中设置144个闰月的办法,按照祖冲之的算法,农历历法的实测年与现今测量出的准确数据误差只有50秒。中国的农历以月亮绕地球运行一周为一月,平均历月长度等于朔望月,这一点与太阴历原则相同,所以也叫阴历。可农历同时设置闰月以使历年平均长度尽可能接近回归年,同时设置24节气以反映季节的变化。特征。它集阴、阳两历的特点于一身,所以隶属于阴阳历。
中国人在星座划分上也有着自己独到的见解。看过《西游记》或是《封神演义》的朋友可能会对二十八宿这个提法不感到陌生。为了便于辨认星星、进行天象的观测、记录与研究,中国古代把星空中若干相邻的恒星组合在一起,并以人世间的事物或职位的名称,来加以命名,这种的恒星组合称为星官。每一星官中的星数不等,少至一个,多则可达数十颗之多。三国时期的吴国人陈卓,以甘德、石申与巫咸三家的全天星图为底本,将星空分为283官,共含1465颗星。283官含三垣、二十八宿及其他星官。中国古人往往还通过观星来预告祸福灾变,比如说“五星连珠”,它是指水星、金星、火星、木星、和土星,在夜空上几乎连成一直线的天象。
占星学将这种天象解读为明君出现或是改朝换代的预兆,还有悲剧的火星,他在中国古时被称作“荧惑”,代表着疾、丧、饥、兵等恶相。占星也经常被那些别有用心的人利用,当做各种政治纷争的理由。
除去历法和观星上的成果,中国古代在天文学还取得很多了不起的的成就,在《春秋左传》中就记录着世界上第一次关于哈雷彗星的确切记录,而且从公元前240年到公元1910年间哈雷彗星回归的记录,中国人都一次不漏地记载下来了,可惜的是没人去研究这颗妖星,最后彗星只好跟了英国天文学家哈雷的名字。在战国秦汉时期,中国人就观测到了日、月蚀、新星爆炸和太阳黑子、极光等现象并将其记录下来,遗憾的还是没人去研究;到了汉代的时候,西方的罗马帝国还在天文学上不思进取呢,咱们中国人就懂得制造漏水转浑天仪来演绎星象了,这也是皇帝老儿希望能够通过日月星辰的动向来预测国运,不过客观上还是促进了天文学的发展,当时的天文学家张衡还分析了月球本身并不发光,月光其实是日光的反射造成的,千年以后,伽利略拿望远镜那么一看,验证了这种说法。后来到了到了唐宋元,君主们更是和天空卯上了,一定得把天看得更仔细点,因为朕既然是天子,怎么可以不知天呢?唐玄宗支持僧一行主持进行了我国古代第一次大规模的天文测量,重测了二十八宿及其他许多恒星的位置,元世祖又支持郭守敬主导我国古代第二次全国性的天文大地观测,继续完善星象观测。当然了,工欲善其事必先利其器,勤劳智慧的中国人民在天体测绘仪器的制作和完善上一直都很肯下功夫,日晷、圭表这些比较初始的测量仪器自然不必说,前面咱们也说了浑天仪这个高科技,但这些还不能满足中国天文学家的要求,宋代的科学家沈括在司天监工作的时候,就曾改制浑仪、浮漏和景表等天文仪器,还发现了太阳运动不均匀而引起的时差现象。而到了元朝的时候,郭守敬这个天文控加仪器控更是发起了狠,以前咱们的天文测绘不是不精确嘛,一般仪器只能读到一度的1/4,经过郭老师的改良,简仪就可以读到一度的1/36了,郭老师设计的仰仪、玲珑仪、正方案等重要天文观测仪器都是在精度上下文章,这使得咱们中国的天体测绘准确度大大提高,要知道,在天文学上,稍有一点偏差,就会造成很大的误差,中国人所制造的天文仪器,在当时世界上都处于领先地位。可惜到了明清,中国的天文学就渐渐陷入了沉寂,徐光启先生都开始翻译托勒密的地心说了,到了清末一代,天文学家也都出了不少,可惜大多数都秉承“西学本源”的看法,结果和西方的差距自然是越来越大了。
最后再稍带说一下中国的近代天文学发展,因为以后的篇章基本就没咱们天朝啥事了。中国的近代天文学,还是以洋大人的文化侵略作为初始发展的。1873年,法国天主教会在上海建立徐家汇天文台,开展天文、气象和地球物理等综合性观测和研究工作,同时为各国海运和中外商界提供气象和时间等服务,随后其他列强也在青岛等地建立了天文台。五四运动发生后,除了民主的大旗被各个派系喊得响亮以外,科学也成为了时代的潮流,而天文学也在这个时期得到了发展。1926年,著名老牌高校广州中山大学数学系扩充为数学天文系,不久后建立了天文台,47年的时候正式成立了天文系,使得天文学这门学科的得到了独立的发展空间。而当时的民国政府也成立观象台筹备委员会,并在1928年成立天文研究所,首任所长高鲁选择了紫金山作为天文台台址,并在这个地方先后建成子午仪、赤道仪、变星仪等天文观测仪器,这就是大名鼎鼎的紫金山天文台。
抗日战争时期,南京沦陷,国民政府又在昆明的凤凰山建立了天文观测台,可以说从19世纪开始,天文学在中国又开始逐渐得到了重视。等到新中国成立后,老一辈的科学家和技术工作者又通过不懈不力,使得我们在天文仪器制造和观测上面又上了一个新的台阶,部分技术已经处于世界领先地位,但总体而言还和发达国家有较大差距,北大也好、中山大学也罢,天文学这门专业就像哲学一样偏冷,虽然就业率可达100%,可喜欢看星星的人实在是太少了,只有在国家推动下,天文学才不断向前发展。中国并不缺少天文学家,可是天文学一直被统治阶级当做秘密来对待,得不到普及和推广。世袭制下的天文官又不是全对天文学有兴趣,对所观测的天象只是记录,不去了解,浪费大量数据,而没构筑成完整的天文知识体系,再加上占星之说的长期统治人们的大脑,使中国的天文学没有发展方向。
026 December
