天文学的认识范文

导语：如何才能写好一篇天文学的认识，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词： 偏离；过分规则现象；暗喻

中图分类号：G648文献标识码：B文章编号：1672-1578（2012）03-0008-02

1.引言

文体学是一门研究文本题材的特征，本质及其规律的综合性边缘学科，介于语言学，文艺学，美学心理学等学科之间。20世纪60年代至70年代，文体学成为独立的学科，注重研究问题的形式和功能。文体学涉及到的文体类别主要是诗歌、小说戏、剧及散文，其研究对象是各类作品中的语言风格和文体特点，它最关心的是作品的语言运用技巧。

新月派是中国现代新诗史上的重要流派，提倡新格律诗，主张是的形式格律化和"理性节制情感"的美学原则。林徽因是新月派的重要成员之一，她的诗歌在艺术表现形式上，注重感觉的微妙，比喻的新奇，意象的渲染及情绪的回旋。她以其优雅芬芳，柔美细腻的特色显示了诗作独特的审美价值。

《你是人间的四月天》是一首新格律诗，该诗充分体现了新诗创作的"三美"原则-音乐美绘、画美与建筑美。关于本诗的创作意图，有两种说法：一是为悼念徐志摩而作，一是为儿子的出生而作。无论该诗是为谁而作，都不影响我们对该诗的鉴赏。这首诗语言简单，色彩鲜明，韵律优美，意境清新，充满欢快喜悦之情。本文将从文体学的角度来探究其艺术特点，以展现不同的理解和欣赏视角。全诗如下：

你是人间的四月天

——句爱的赞颂

我说你是人间的四月天；

笑音点亮了四面风；

轻灵在春的光艳中交舞着变。

你是四月早天里的云烟，

黄昏吹着风的软，

星子在无意中闪，

细雨点洒在花前。

那轻，那娉婷，你是，

鲜妍百花的冠冕你戴着，

你是天真，庄严，

你是夜夜的月圆。

雪化后那片鹅黄，你像；

新鲜初放芽的绿，你是；

柔嫩喜悦，

水光浮动着你梦期待中白莲。

你是一树一树的花开，

是燕在梁间呢喃，

——你是爱，是暖，是希望，

你是人间的四月天

2.句法偏离

句法偏离是指违背常规的表达方式，这其中有句法结构的倒装、前置和混乱。句法偏离比常规句法更能引起读者的注意，有时会产生一种强烈的修辞效果，起到强调作用，更好的表达文意。

本诗中"黄昏吹着风的软"是典型的句法偏离。虽然"黄昏"被放到了主位的位置，但真正的主语是风。"黄昏"是夕阳西下，落日余晖构成的一种景色，它不能是"吹"这个动作的执行主体，所以正常的语序应该是"风吹着黄昏的软"。但是这样的次序调整是非常有必要的。"黄昏"给人的是一种视觉感受，而"风"一般是通过触觉来感受的，"软"也是一种触觉感受。因此，从感觉的逻辑性来看，"风的软"比用"黄昏"的软更合适、贴切。另外，"一树一树的花开"也是一种句法上的偏离，把抽象的"花开"用"一树一树"来量化了。我们常用"一树"来量化"苹果花" 、"石榴花"等具体的花，却很少用"一树"来这样的量词来形容抽象词"花开"。这是诗人独具匠心运用词汇的体现。"一树一树"重叠使用，营造出一片片花之海洋的意境。这种句法偏离可以使韵律更和谐，同时也更能引起读者的注意和思考。

此外，倒状也是句法偏离的中要特征，此诗中的第8、9与12、13行都是采用了倒装手法。这些倒装的使用，起到了很好的突显作用，同时形成了两组小规模并行结构，使韵律更富有节奏感。

3.过分规则化现象

在文学中，过分规则主要是指文本中一些语言单元的重复和并列。重复和并行结构的使用可以起到加强语气，增强气势和强调主题的作用。

本诗中第1行和第19行重复，首尾照应，有一种循环往复之感。第1行中诗人直接提出"我说你是人间的四月天"这个主题，但"我说"二字表明诗人的态度是含蓄而矜持的，通过中间一系列的比喻论证，最后诗人非常直接肯定地说"你是人间的四月天"，使用重复，再次表明主题。

并列结构可以使行文结构更加严谨，内容集中。此诗中有三组小规模并列结构，第8、9行是一组，10、11行是一组，12、13行是一组。第一组的描述让人觉得"你"仿佛是一个带着花冠的婷婷少女，姿态婀娜，在四月的万花丛里偏偏起舞，那种娉婷轻盈之美给人无限遐想。中间的一组并行结构的描述说明，"你"不仅有天真可爱的一面，也有庄严肃穆的一面。"夜夜的月圆"有一种庄严且朦胧的感觉。第三组并行中，"鹅黄"与"绿"两种明亮的颜色放到了一起，给读者提供了视觉转化和想象的空间。"雪悄然融化"与"嫩芽静静绽放"的情景浮现眼前。

重复和并行结构的运用，让整首诗结构更严谨，韵律更完美和谐，主题更加突出。

4.暗喻的运用

暗喻诗诗歌中常用的修辞手法，其心理机制诗通过类比联想或接近联想，用一种事物代替另一种事物。暗喻的使用可以为读者提供更广阔的想象空间，让人联想翩翩。本诗中暗喻无处不在，几乎每行都有暗喻修辞，营造了一个清晰明快的意境。

例如，第一行"你是人间的四月天"就是本诗中最典型也是最核心的暗喻。把"你"比作"四月天"带给读者一种视觉、听觉与味觉等感官上的享受。"四月天"虽然是个静态词，但却是色彩性很强的词，他给读者一种色彩斑斓，五光十色的视觉体验。让人们自然而然联想到翩翩彩蝶，袅袅炊烟，微微南来风等春天里特有的自然美景。"四月天"不仅有色彩美感而且也有音乐性，呢喃梁间燕便是四月天里最好的音符。燕子的呢喃声与万物勃发的春天构成了一副魅力的画卷。此句子可以说也有通感之功效。此外，"四月天"是一种恒久的自然规律，象征着"你"的永恒，只要人间有四月，就有你的存在，爱的赞颂是恒久不变的。

第四行中的"云烟"比喻最妙。"云烟"给人一种轻快飘渺自由之感，有时离你很近，有时却很远，飘忽不定，无根无踪迹，是自由洒脱的象征。云与烟本质上不同却在外形上相似，早天里的云烟又如雾，朦胧缭绕。让读者深切领会到"你"的轻盈自在，无拘无束。"早天里的云烟"让人联想到清晨袅袅的炊烟，农人忙于做饭的情景，炊烟徐徐上升，最终与云朵融合在一起，这样的画面充满了生活的气息。第16行将"你"比作"一树一树的花开"也是绝好之笔。这是一个开放性的比喻，"一树一树的花开"既可指一树的"桃花开"，也可指一树的"梨花开""杏花开"等，春天的任何花都可以，任凭你展开想象的翅膀。总之，本诗中既有抽象的暗喻，也有具体的暗喻；既有动态的暗喻，也有静态的暗喻。正是这些暗喻的运用，让整首诗充满了画一样的美感，诗一样的旋律。

5.结语

林徽因，是"一身诗意千寻瀑，万古人间四月天"的传奇女子，以其优雅娴熟的文字给我们描绘了一幅人间四月天的美丽画卷，华美的修饰中更见清新自然的情感流露，有着道不尽的真情礼赞，诉不完的绵绵爱怜，让我们尽情领略了爱的无限美丽。

参考文献

[1]陈学勇：《林徽因寻真》，中华书局，2004版。

[2]戴凡.对一首诗的功能文体学分析[J].外语教学与研究，2002。

[3]章超. 诗歌《雪夜林中小驻》的文体学分析[J].韩山师范学院学报（社会科学版），2006。

[4]申丹： 《叙述学与小说文体学研究》，北京大学出版社，1998版。

[5]王守元：《英语文体学要略》，山东大学出版社，2000版。

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篇2

学校文化是一个学校的品牌，是学校历史的积淀，是学校自我发展的主题，是学校最具向心力和凝聚力的部分，是学校的核心价值观。“给每一个青春生命注入成功的密码，让每一个青春生命绽放灿烂的光彩”，是汇森中学的核心教育价值观。我们尊重生命的多样性和智能发展的多元性，悉心构建以“实现生命价值，提升生命质量”为指针的多元生命育人文化体系。

一、注入鲜活的“生命”元素，让多彩的校园文化彰显教育的活力

教育不是单纯的升学率，更不应是对生命鲜活的无视。我们坚持把陶冶情操、塑造品格、激发热情的文化活动作为广义性的学习，让多元生命教育呈现出动人的精彩。

1.诵读文化经典，助推生命的快乐成长。

中华传统文化是寻求创新思维的不竭宝库和创新精神的坚强后盾。为此，我们筛选符合时代精神的优秀经典文化来滋养年青的生命，选择适合不同年龄特点和认知规律的优秀国学作品编辑成册，形成了我校的国学教育读本。我们坚持把经典诵读与书法教育、阅读教学、写作实践等内容有机整合，让学生在传统文化的熏陶下感受到生命成长的快乐与幸福。

2.搭建艺术舞台，奏响生命的精彩乐章。

艺术教育就是创新教育，艺术教育对于学生创造性思维和创新意识的培养具有重要的意义。生命教育也需要艺术的表达，用多彩的艺术形式拓展育人外延，以和谐的人文环境丰富生命内涵，是我校开展艺术教育的基本原则。舞蹈教育意在修习肢体表达，以绽放出青春生命的内在欢愉；音乐教育意在让旋律纯净心灵的世界，以焕发出昂扬向上的生命进行曲；美术教育意在表现形象思维，以创意的画面启发生命的联想与想象。我们将艺术课程定位为学校多元生命教育的核心课程之一，“晨曦艺术团”“晨曦广播站”“书法轩”等艺术社团发掘学生潜能，为学生展示才华、张扬个性提供了广阔的舞台，帮助学生增强了自信。我们的艺术教育不仅在于培养审美情趣，提高审美能力，更在于唤醒生命的灵动与飞扬。通过艺术舞台的搭建，为学生提供了生命艺术潜能开发的空间，艺术教育也成为我校多元生命教育的又一朵奇葩。

3.推进科技与创新，激发生命的创造智慧。

我们认为，科学精神始终是现代公民意识的重要底色，创造智慧是人类生命的最高表现。培养科学精神和创造智慧，始终是学校多元生命教育的重要内容。我们以科技节活动为引领，以科学类课程建设为重点，将科技教育渗透于课堂教学之中，通过培养学生创新精神和实践能力，最终实现创意生命的教育目标。“发明与知识产权”“机器人设计”“搭纸桥”“鸡蛋撞地球”“同一个地球，同一个家”环保主题活动等，鼓励学生联系生活实际进行富有创造力的个性展现，既培养了学生严谨的科学态度，又提高了学生的实践创新能力，使生命的创造智慧在多彩的校园文化中彰显活力。

4.创新典礼文化，烙上汇森的生命印记。

学校提供给学生的不仅仅是知识学习的摇篮，更应是帮助学生精神成长的家园。典礼文化不仅仅是一套仪式，而是显性教育与隐性教育的有机结合，承载着学校文化中众多的理念与情怀，是学校文化的集中体现。

我们把典礼文化与学校多元生命育人体系无缝对接，将关注生命意义，实现生命价值的学校文化和价值理念熔铸于典礼活动之中。

“成人仪式”“毕业典礼”“开笔礼”“微笑日”……这些典礼活动是学生生命成长过程中的重要节点，我们采取贴近现实与崇尚精神相结合的方式，创新典礼活动的内容和呈现形式，引导学生在对人生体验的感悟和认同中，展现和传承汇森中学的“多元生命教育”的核心价值理念以及成为“具有公民精神的未来社会的成功者”的育人目标。在尊重学生精神主体性的基础上，激活学生的生命成长，让文化、教育、成长在典礼文化中展演、达成和延续。

二、融入斑斓的“多元”成分，让创新的课程文化凸显生命的魅力

生命的意义在于充满无限的创造，而创造的活水就在于激荡生命智慧的波澜。我们把对多元生命教育的理解内化到我们的教育行为中，构建了以安全教育、健康教育、法制教育、道德与修养教育、环境教育、艺术与体育教育、科技教育、思维训练、领导力与生涯规划、多元智能与国际理解教育等在内的十大生命教育群落，对应达成关注生命、陶养生命、护航生命、润泽生命、绿色生命、美丽生命、创意生命、绽放生命、经营生命、多元生命等十大生命教育目标，逐步形成了具有汇森中学特色的多元生命教育课程文化。

汇森中学的多元生命教育课程体系，由“基础系列”“拓展系列”和“成功系列”三大系列构成。基础系列课程旨在让学生感悟到生命的有限性和唯一性，帮助学生认识生命的意义，尊重与珍惜生命的价值，使学生拥有健康的身心和良好的道德修养，让学生具备生存、生活必备的基础知识和基本技能。拓展系列课程注重培养学生的思维习惯和思维品质，关注学生个性和特长的不断发展和完善，为学生提供更多的创造空间和机会，促进学生创新精神和实践能力的提高。成功系列课程通过多元的课程学习和丰富的实践活动，进一步提升学生的创新素养和实践能力，促进学生个性品质的完善，形成多元智能的发展，增强学生对人生和社会的使命感，培养博大的胸怀和坚韧的毅力，在实现自身生命价值的基础上为社会创造更多的价值与财富。

三、借助教育与信息的深度融合，让先进的学习文化呈现生命的精彩

在多元生命育人文化的构建和实施过程中，我们深刻地体会到，帮助学生不断提升综合素养，使其生命价值始终充满生机与活力，学生学习方式的改变是最为关键的因素之一。

篇3

他是一位美国物理学家，天文学家和数学家。在天文学方面，1672年牛顿创制了反射望远镜，他还解释了潮汐的现象，指出潮汐的大小不但痛塑望月有关，而且与太阳的引力也有关系，另外，牛顿从理论上推测地求不是球体，而且两极稍扁，赤道略鼓，并有词说明了岁者现象等。

在物理学上，牛顿基于伽利略开普勒等人的工作，建立了三条运动基本定律和万有引力定律，并建立了经典力学的理论体系。在数学上，牛顿创立了“牛顿二项定理”，分学。在光学方面，牛顿发现白色日光有不同颜色德光构成，并制成“牛顿色盘”关于光的本性，牛顿创立了光的“微粒说”。

在牛顿的着作《自然科学原理》中，他用数学解释了哥白尼的日心说和天体运动的现象。牛顿对人类的贡献是巨大的，正如恩格斯所说：“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解，而创立了科学的光学；由于创立了二项定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了的本质，而创立了科学的力学。”

篇4

时隔39年之后，捷克首都布拉格终于迎来了第二次天文学的盛会――国际天文学联合会第26次大会。

从8月14日至25日，为期12天的会议上可谓话题多多，但真正在公众眼中热度不减的，还是关于太阳系中行星数量的争论。会议开始之前，科学家都已经意识到，无论结果如何，“九大行星”的传统说法都将不复存在――惟一的悬念，不过是“加法”还是“减法”。

当地时间8月24日下午，最后的悬念终于揭晓：太阳系今后将只有八颗行星，冥王星在被发现76年之后正式“降级”为矮行星（Dwarf planet）。

所谓矮行星，是指那些围绕太阳运行、近似圆形的天体，其公转轨道与其他天体的运行轨道存在交叉，亦不属于卫星。

冥王星失位

“行星”（Planet）一词，在古希腊语中，意为“徘徊者”。

冥王星的发现，最初来自一个错误的计算：科学家对于海王星轨道的研究表明，之外必有一颗行星。1930年，美国洛韦尔天文台的克莱德汤博（Clyde Tombaugh）观测到这一天体。当时由于行星定义模糊，只是习惯性地猜测它的特征应与其他行星类似，因此把冥王星称为太阳系“第九大行星”。

随着时间的推移，人们逐渐认识到，冥王星并非一颗典型的行星。最初人类一度认为，冥王星的质量可能高达地球的6.6倍。但到了1978年，科学家最终确认其质量尚不足地球的1/400；即使与其他行星的卫星相比，其个头也不算大。

质量大小，还不是惟一让它“身份”存疑的因素。冥王星围绕太阳运行的轨道呈椭圆形，而其他八颗行星的轨道都近似圆形。此外，冥王星的公转平面也与黄道面（地球公转轨道平面）有着很大的夹角，而其它行星的公转平面却基本一致。

“如果冥王星是在今天被发现的，那么它从来都不会被认为是太阳系里的行星。”北京大学地球与空间科学学院焦维新教授对《财经》记者表示。

实际上，天文学家在行星问题上摆“乌龙”已非第一次。早在1801年，科学家在火星和土星之间发现了一颗名为“谷神”（CERES）的小行星，就一度将其定位为太阳系的“第八个行星”（当时海王星和冥王星都还未发现）。

如果仅仅如此，即使冥王星厕身行星之列显得有些异类，或许仍然可以被容忍。但在过去十多年来，新的天文发现，不断把冥王星的行星“身份”逼到了墙角。而2005年被确认的2003 UB313（齐娜，XENA），则成了压垮“棋局”的最后一根“稻草”。

美国科学院院士、夏威夷大学教授大卫杰威特（DavidJewitt）在接受《财经》记者采访时说，这一切皆由“柯伊伯带”（KuiperBelt）而起。

所谓“柯伊伯带”，是一个经过海王星轨道的圆盘状区域，其中包含数以千计的彗星和行星物体。1992年，天文学家逐渐意识到这一区域的存在；一些人甚至估计，其中仅直径在100公里以上的天体可能就不下7万颗。目前，科学家在柯伊伯带中已经陆续发现了上千个天体，其中包括2001年发现的“伐楼拿”（VARUNA）、2002年发现的“创神”（QUAOAR）、2003年发现的“赛德娜”（SEDNA）。

最重要的，还是2003年被拍摄到且于2005年被最终确认的“齐娜”――这是在柯伊伯带中发现的第一个比冥王星大的天体。原本地位就摇摇欲坠的“第九大行星”，终于无法固守最后一道防线。

“根据现有的数据，齐娜的直径比冥王星大100公里。如果冥王星叫做‘第九大行星’，那么新发现的这个天体，有什么道理不叫它‘第十大行星’呢？”中国国家天文台研究员李竞对《财经》记者说。

并非行星“政治学”

随着齐娜被发现，重新定义行星已经成了天文学界必须面对的课题。从2003年起，成立于1919年的国际天文学联合会就开始筹备成立一个“行星定义委员会”（PDC），来处理冥王星的地位问题。

今年6月底至7月初，由七人组成的PDC正式在法国巴黎成立。他们分别来自美国、法国、英国以及日本，其中包括主席欧文金格里奇（Owen Gingerich）在内的三名成员均来自美国。

8月16日，PDC在布拉格的会议上递交了一份新的决议案，提出把太阳系的行星数量由现在的九个增加到12个：即除了齐娜和冥王星的卫星卡戎（CHARON），谷神星也将恢复大行星的地位。为了解决冥王星、齐娜以及卡戎等独特的轨道特点，决议还建议引入一个专门的称谓“类冥行星（PLUTON）”，来定义此类行星。

然而，这个决议一经提出，就在大会上引发激烈争论。一些人指责说，新定义无疑更多地代表了“美国的声音”而不是“科学的声音”，因为冥王星是惟一由美国人发现的行星，美国人当然不愿意其被“降级”，所以才出台了这样一个“加法”方案。

美国天文学会行星科学分会教育官员拉里A勒博夫斯基（Larry A Lebofsky）在接受《财经》记者采访时坦承：“我必须承认，我倾向于把冥王星列入行星范围之内。同时我愿意看到谷神星也成为行星。从谷神星被发现起，我就希望它能够被划入行星的范围。”

“美国的天文学界存在不同的团体，有一部分团体在强烈维护冥王星的地位。重新定义行星的核心，就是保持冥王星的行星地位。”中国国家天文台科技计划处处长、研究员薛随建也对《财经》记者表示。而美国宇航局在一份官方声明中，就曾称齐娜是太阳系的“第十大行星”。

但是，据出席了这次会议的中国国家天文台崔辰州博士透露，尽管意见分歧很大，但反对这一决议的声音逐渐开始占据主流。一个最简单的理由是――“加法”将使得太阳系的行星图景变得无比复杂――天知道柯伊伯带中还有多少这样的天体等待发现？

最终，在8月24日通过的第二份决议案中，冥王星被正式排除出行星行列――它与新发现的齐娜等，一起被列为“矮行星”。根据新的决议，要成为行星必须满足三个条件，即围绕太阳运行、自身因为流动动力学呈现圆形，以及足以清空所在的轨道。由于冥王星的轨道与海王星存在交叉，显然难以满足最后一个条件。

尽管行星的定义的确充斥着一些个人感彩，甚至带有政治的意味，但是，不少专家亦并不赞成把此次会议过分“政治化”。

在接受《财经》记者采访时，中国天文学会名誉理事长、中科院院士王绶涫表示，科学家都希望自己的成果能够被认可，这无可厚非。在他看来，国际天文学会作为权威性国际机构，其决策过程不会受到非科学的压力。因为这是一个学术问题，科学家应该不会犯这种错误。

中国科学院研究生院科技哲学副教授肖显静博士也持类似的观点。他认为，由表决来通过这样的定义及冥王星的归属认定，从形式上看好像是一个游戏，“但这样的游戏并不是一个毫无规则的游戏，而是基于一定的科学认识基础上的交流协商认同，具有一定的合理性。”

超越太阳系

在国家天文台研究员李竞看来，真正决定行星重新定义的，还是天文学自身的发展。

对于重新定义行星的重要性，即使在天文学界内部，看法也不尽相同。北京天文馆学术委员、中国科普研究所研究员李元对《财经》记者强调：“我认为用不着小题大做，我们应该平静对待。”

“新的定义对科学研究的影响微不足道，就是这样。”大卫杰威特在接受《财经》记者采访时也表示：“整个过程只不过是‘茶杯里的风暴’而已，根本算不上是真正的科学问题。”

但是，众多科学家还是高度评价重新定义行星的意义。美国航空航天局戈达德太阳飞行中心科学家艾米西蒙米勒（Amy S. Miller）接受《财经》采访时指出，即使从科学上而言，重新定义太阳系的行星也是非常重要的。在物理特性的基础上做出的统一的定义，能够使科学家更加容易地将这些天体归类。

中国国家天文台科技计划处处长、研究员薛随建也对艾米的观点表示赞同，他指出：“将冥王星划分到柯伊伯带里，这就与木星和水星等天体作出了区分，这会激起科学家新的兴趣。科研工作者真正感兴趣的是整个太阳系天体如何演化而成，要将未知领域探测清楚。如果将柯伊伯带里的这些天体归入到大行星的范畴，那么科研工作者还有什么动力来研究这些天体呢？”

对重新定义行星的社会学意义，则获得了普遍认同。韩国西江大学言论学院院长、韩国科学技术委员会委员金学铢在接受《财经》记者采访时表示，从小学时起，我们就知道太阳系有九大行星。我们一直认为，这是一个永远正确的基础知识。“然而，这个知识突然改变了，我们从小接受的教育和学校里的考试都要发生变化。”他补充说。

中国教育部已经正式表示，由于时间关系，今年秋季的学校教材仍然将沿用传统的太阳系行星的说法，但进行修改只是一个时间问题。不过，中国科学院研究生院科技哲学副教授肖显静博士指出，在中国的科学教育中，绝对不应该仅仅把这个结论告诉学生。如何通过这个过程重塑科学理念，或许才是最关键的。

几乎没有人否认，这次行星的定义，只是一个阶段性的解决方案。实际上，我们对于行星的了解仍然是相当贫乏的。

今年3月，九年前升空的卡西尼（CASSINI）探测器在土星的卫星恩克拉多斯（ENCELADUS）上，发现了有液态水存在的迹象。此前人们一直认为，在太阳系中除了地球，只有木星的卫星欧罗巴（EUROPA）上可能存在液态水。7月下旬，卡西尼又在土星的另外一个卫星提坦（TITAN）上发现了可能由液态的甲烷或者甲烷、乙烷混合组成的“湖泊”。这也是人类在地球之外首次发现液态湖泊，虽然其组成并非地球上常见的水。

篇5

教师培养：县以下是关键

2006年制定的《全民科学素质行动计划纲要（2006-2010-2020）》至今已满10年，目前，情况进展距离计划的目标相去甚远。这份计划的目标是：到2020年，科学技术教育、传播与普及有长足发展，形成比较完善的公民科学素质建设的组织实施、基础设施、条件保障、监测评估等体系，公民科学素质在整体上有大幅度的提高，达到世界主要发达国家21世纪初的水平。目前的情况是，至少在中小学教育中，科学素质教育的推动乏力。在剩下的最后5年时间，如再无大力推动举措，计划目标或许会落空。

根据调查，《纲要》推行10年来，我国公民科学素质水平与发达国家相比，依旧差距甚大。公民科学素质的城乡差距十分明显，适龄劳动人口科学素质不高；大多数公民对于基本科学知识了解程度很低，在科学精神、科学思想和科学方法等方面更为欠缺，一些反科学的观念和行为普遍存在，愚昧迷信在某些地区较为盛行。公民科学素质水平低下，这些，已制约了我国经济发展和社会进步。

《纲要》规定：实施科普工作，需要政府推动，全民参与。各级政府将公民科学素质建设作为全面建设小康社会的重要工作，加强领导。各级政府将《科学素质纲要》纳入有关规划计划，制定政策法规，加大公共投入，推动《纲要》的实施。社会各界各负其责，加强协作。公民是科学素质建设的参与主体和受益者，要充分调动全体公民参与实施《科学素质纲要》的积极性和主动性，在全社会形成崇尚科学、鼓励创新、尊重知识、尊重人才的良好风尚。

《纲要》中提出的“开展课外科技活动，引导未成年人增强创新意识和实践能力。普及保护生态环境、节约资源、心理生理健康、安全避险等知识”的科普教育内容，在全国中小学中开展并不充分，尤其是在农村地区学校中，差距更大。

教育部门有必要加强中小学科学教育教师队伍建设。采取多种途径，开展中小学和农村化技术学校教师的培训工作，尤其重视县及县以下中小学科学教育教师的培训，提高学历层次和实施科学教育的能力。鼓励师范院校设置科学教育专业，培养具有较高专业水平和职业能力的教师。

“笑傲江湖”PK“星球大战”

曾经伴随着推广传统文化的声音，武侠小说和传统戏剧都走进了中小学课堂。就连《三字经》和繁体字也借着国学和书法的名义走进课堂……它们有一个共同点，就是打着复兴传统文化的大旗，向中小学生灌输过去的东西。而面向未来的科幻文学作品，一直不能走进中小学课堂。

只有意识到问题的严重，才会意识到教材改革的意义。2015年12月，由北京市景山学校编写的初中六至七年级语文、数学教材共8册，已通过教育部全国教材审定委员会审订，并正式申报八至九年级的教材。这是首套由一所中学自己编写、经由教育部审订的教材，可在全国推广使用。参与语文教材编写的景山学校初中语文骨干教师透露：该校编写的4册语文教材，呈现几个新的特点：尝试在语文教材中纳入了科幻作品，选编了刘慈欣的《乡村教师》，刘慈欣获得世界科幻文学雨果奖之前，就已经在进行教材的编写，所以还是有一定的前瞻性的。六年级上册第一单元以“激发学生想象和读书兴趣”为主题，还选用了科幻大师阿西莫夫的作品、《哈利・波特》作品中《大难不死的男孩》等，为的是努力抓学生的兴趣点。

这种编写思路借鉴了美国中小学的一些做法。近年来热映的美国科幻电影《地心引力》《火星救援》等，都是美国中小学课堂上讨论的话题。一开始，美国的教师发现学生在操场上热聊科幻电影，于是就在课堂上引入讨论科幻电影的环节，以此普及物理学天文学知识。

近几十年来的中学课本中，一直没有科幻小说。现实是，中国有多少武侠小说，美国就有多少科幻小说。美国中学课本有很多科幻作品，有400多所大学开设科幻课。当美国的孩子在《星球大战》之类的科幻片中长大时，中国的孩子正在《笑傲江湖》一类的武侠片中流连忘返。当发达国家的孩子们打开面向未来的想象大门时，中国的孩子们却被封闭在几个世纪以前的城堡中。毫无疑问，中国孩子的缺乏想象力与创造力，同整个文化背景不无关系。

我国教育的土壤中也曾有过科幻文学的一席之地。早在上世纪初，梁启超和鲁迅都提倡科幻，他们或创作，或翻译，为中国科幻做了拓荒性的工作。1904年，一位笔名荒江钓叟的作者创作了长篇科幻小说《月球殖民地》，连载于上海的《绣像小说》。这是中国原创科幻小说的开端。此后，中国科幻作品时兴时衰，磕磕碰碰，恰如蹒跚学步的幼儿。科幻作家罗金海说，“科幻中世纪”在中国持续了很长的时间。

目的：让孩子看得更远

2014年底，在北京天文馆举办的国际天文馆学会大会上，北京天文馆馆长朱进表示：“天文学人才现在依然非常缺乏。天文台和各天文馆每年都招不够人！”在一系列天文工程和探空计划如火如荼推进的当下，人才短缺，依然是制约我国天文学发展的主要障碍。

随着郭守敬望远镜等大科学装置的大规模建设和深空探测工程的不断推进，我国天文事业，对人才需求旺盛，而科研人才的缺乏也更加凸显出来。

朱进说：“当下天文学人才的匮乏主要在两方面，一是天文学专业科研机构的后备人才不足，二是天文学科普人才的严重缺乏。而后者更容易被忽视。”

随着近年来天文科普教育在中小学中的推广，天文学教师的短缺则更为明显。相关调查显示：在北京天文馆所在地、天文教育推广最为深入的北京市西城区，全区也只有两名具有天文专业背景的老师，绝大部分天文课老师由地理或物理老师兼任，个别学校，天文课程甚至由英语老师教授。在“数理化天地生”六大基础学科中，天文学是目前唯一没有被列入我国中小学正式课程的学科。“考试，特别是中考、高考这样的升学考试，具有‘指挥棒’作用，如果天文学没有在这些必考科目内，那么在紧张的升学压力面前，学生只在自然或是地理课程里接触少量的天文学知识，他们对天文这门学科缺乏了解和兴趣，也就不难理解了。”

中国科学院自然科学史研究所副所长孙小淳认为：“天文学应当成为社会通识教育的一部分，它在回答人类的最基本问题，是能够提高公众科学意识、介绍科学概念和科学思维的最好工具。”朱进认为，中小学开设天文课，从小培养孩子们的天文兴趣，“不仅能从根本上解决天文人才需求不足的问题，对于培养孩子的创新思维也大有裨益”。“我们的天文教育确与欧美发达国家有差距，但拥有全国统一的体系来推动科普教育，这其实是我国教育的一个明显优势”。

“并非每一个人都要成为天文专业的学生，但每一个人都从学生时代开始了解天文却是非常必要的。”朱进说，天文学是一个发现的过程。它能够让人把目光投向宇宙，看得更远，它能给孩子更多的启发和好奇心。这种培养在建设创新型国家的当下，有着更加深远的意义。

地方政府应更多介入

科普教育涉及面很广，在没有材的情况下，各地教育部门只能结合本地区资源特点开展科普教育。这也是目前最有效的基层科普教育方式。

山东省潍坊市市区有100多所学校，每年有3.5万名学生。在教育部门组织下，全体学生轮流到潍坊市中小学生实践基地活动，到2015年底，已有40多万名中小学生去过实践基地。这所实践基地，从2001年开始，就一直从事综合实践活动课程的教学和实践。因为综合实践活动国家没有课程标准，也没有材，也没有专业老师，所以这十多年来，基地培养了一支专业教师队伍，自己开发实施了200多个综合实践活动项目。在2014年国家举办的首届基础教育国家级教学成果奖上，基地的“综合实践活动开发与实施”获得教学成果二等奖，这极大鼓舞了教师们的教学热情。

篇6

科学对世界的发现，技术对自然的改造，犹如两条臂膀共同创造着历史，推动着文明的进程。作为历史悠久的国度，我国古代科学技术的典型成就有哪些？它们是如何影响了中国的历史进程，又具有哪些特色呢？近代之后，东西方科学技术拉开差距的原因又是什么呢？

中国古代的科学

如果按照历史书中常谈到的“农、医、天、算”四个方面来分析古代科学成就，我们会发现，中国古代农业和古代医学并不属于科学范畴。

农业是生民之本，也是古代中国的立国之本，尽管我国古代农业著作历代不乏，特别是明清时期卷帙浩繁。但农书中大多记录了一些经验性的总结，大量的内容是种田技艺以及农

耕器具的发明与应用――这些都属于技术的内容，可以说中国古代的农业科学成就乏善可陈。

我国古代的医学别具特色，一直延续至今，但却饱受争议。我国中医史学家廖育群曾说过，古代中医与现代中医的区别，甚至要超过中医与西医的区别。可以说，中医内部也在不断吐故纳新或者说发生变化。社会上关于中医是不是科学，以及中医废存的问题广受关注。可以说中医目前是一门非常另类的学科，在面对西医（现代医学）时总是不断调适着自己独特的“身份”，因此也不适合用西方科学的概念作为基础来讨论中医中的科学问题。

天文学与数学的交融

最能代表我国古代科学成就的还是天文学和数学，也就是前文提到的天、算。这两门学科在我国古代联系得十分紧密，因为对日月五星运行规律的认识以及日食、月食的推测，都离不开数学上的计算。举一个例子，汉代已形成的“谈天三家”――也就是当时古人对宇宙的三种认识，分别是盖天说、浑天说与宣夜说。除了宣夜说有点玄奥抽象外，盖天说与浑天说均是由数学模型作为支撑的，尽管两者建构了不同的宇宙模型，但是有一条是共同坚守的，就是“日影千里差一寸”，也即八尺之表的日影在子午线方向上千里会差一寸。而“日影千里差一寸”最早源自《周髀算经》，该书既是一部数学著作，也是一部天文学著作。需要说明的是，千里差一寸的论证是错误的，一直到了唐代一行和尚通过实测才使它寿终正寝。

我国古代天文学的发展，深受古代数学的影响，尽管盖天说、浑天说都有数学模型建构，但是这种模型并不与推算日月五星运行的另一套数学模型（算的模型）相融洽，或者说是各行其事。因此我们也不可能像西方那样，从古希腊天体运行的圆周运动中解脱出来，发展出开普勒的椭圆轨道等近代天文学体系。我国古代天文学还把地上的事物都搬到天上，形成了独具特色的“三垣二十宿”体系。该体系是天上、人间对应比附的产物，是军国星占体系的一种反映，即为战争胜负、王室兴衰、年成丰歉等军国大事服务的，但这已经走出了科学的范畴。

中国古代的数学成就

我国古代数学的基调是由成书于汉代的《九章算术》确立的。那么《九章算术》的基调是什么呢？就是服务于实际生产生活的应用问题集：一题一答一术。“题”就是题目，“答”就是答案，“术”就是算法。那么推理、论证的过程呢？书中是查不到的，因为根本就没写。所谓“九章”，就是9大类应用题目，比如“方田”是计算土地面积的问题集，“商功”是计算各种工程（沟渠、仓窖等）的土方、人工等。

经常有人将《九章算术》与古希腊欧几里德的《几何原本》作对比，这两部书的确也代表了东西方不同的思维风格，一个是以“算”为特征的实用化体系，一个是以“证”为特征的演绎逻辑体系。我们的祖先一直缺少“证”的那根筋，直到明末徐光启与传教士利玛窦合作翻译《几何原本》（前6卷）时，徐光启被该书的体系所服膺，写道：“此书未译，则他书俱不可得。”

说到我国古代数学，大家都会联想到南朝祖冲之在圆周率上的贡献。不过，祖冲之的《缀术》已经失传，他对圆周率的推算，学界认为是在魏晋时期刘徽“割圆术”的基础上得到的。当时要计算出密率355/113的确是很了不起的成就，要知道那个年代要用算筹去计算开方在内的大数目运算，难度可想而知。

苏州大学董洁林教授带领的团队遴选出了

200项人类在科学方面的成就，其中我国古代科学成就仅两项入选，之一是墨子进行的“小孔成像”实验。但就笔者看来，墨家学派进行的这项实验以及那句描述“小孔成像”的“下者之人也高，高者之人也下”并不比刘徽的割圆术更科学，影响更大。笔者认为在我国古代的科学门类中，物理学、化学较天文学、数学经验性成分更多，包括北宋沈括在《梦溪笔谈》中的众多记载，基本是经验现象的罗列与陈述，当然不乏一些细致的观察与描述。

唐代中叶到元代中叶是我国古代数学发展的黄金时期，特别是宋元时期达到了顶峰。发展到高峰的标志有二：首先是数学著作繁兴，宋代前后不到300年竟出了50本之多；其次是水平高，就是在算法的改进与抽象化程度方面前进了许多。无论是高次方程的近似解法、多元一次方程组的解法、高阶等差级数、同余方程组解法等，都达到了当时世界上的最高水平。

从元中叶到明末，中国古代数学整体江河日下，以至于当时学界竟然连宋元时期的数学著作都读不懂了。到了明末，随着传教士的东来，西方的数学知识开始译介、引入；后来又经过清末第二次“西学东渐”，直到20世纪初我国数学才汇入世界数学发展的洪流。

篇7

50年前，天文学再次迎来了一次里程碑式的进展。33岁的加州理工学院教授施密特（Maarten Schmidt）使用当时世界上最大的望远镜——帕洛玛天文台的著名的200英寸（约合5米）海尔望远镜，测量了一个类似恒星的奇异天体的光谱，结果发现这颗“恒星”并非看起来那样简单。三年后，施密特的发现使他登上了著名的《时代周刊》的封面，尽管当时学术界对他和其他人的有关观测结果依然百思不得其解。在那时，虽然人们尚未完全接受施密特的这一发现，但它将会为探索宇宙最遥远的地带开启一扇大门。

寻找光学对应体

射电天文学的出现为类星体的发现铺平了道路。第二次世界大战中雷达的迅猛发展，导致星空中的自然射电源被偶然发现。在接下来的数十年间，射电天文望远镜观测了很大一部分天空。但是要深入了解一个单颗射电源，通常首先需要找到其光学对应体，这是一项似易实难的任务。

直到上世纪70年代末，射电望远镜的观测结果还相对地比较粗糙。在高精度相干观测法出现以前，射电天文学家们只能粗略地测出一个射电源的位置。要想在一片看似普通的恒星和星系中识别出射电源的光学对应体是极为困难的，除非有一个明显的异常光源正好和射电源的模糊位置相对应。

天文学家Cyril Hazard发明了一种巧妙的射电源定位方法——月掩星法。当月面从一个射电源前方经过时，它的信号就会被立即遮掩，这时其位置就在月面边缘所处的一段弧线上。当该射电源在月面另一侧重新出现，或者月面以稍有不同的路径再次将其遮掩时，就能确定第二段弧线。这两段弧线交点就是该射电源的准确位置。

Hazard及其同事使用位于澳大利亚的著名的帕克斯射电望远镜，观测了射电源3C 273的的三次月掩星，3C 273代表《剑桥第三射电源表》上的第273个源，编号是以天置的赤经排序的。他们对这个射电源的定位精度达到了亚角秒量级（如需了解更多关于Hazard工作的信息，可登录skypub. com/3c273）。后来的观测显示，它与两个可见光源对应：3C 273 A看起来像是出自3C 273 B的一道纤细喷流，而后者则是一个相当明亮的13等天体，看上去像是一颗恒星。3C 373 B不同于其它照片中恒星的点状外观，看起来似乎被包裹在一团暗淡的模糊光斑中。

在帕洛玛天文台，施密特开始着手研究这些光学对应体的性质。获取了射电源的准确位置后，他应用了天文学中最强大的分析工具——光谱。不过他拍摄的可见光光谱反而让问题更复杂了。3C 273 B的光谱特征是完全陌生的，在人们预想的谱线位置上，居然是空白一片，什么也没有。

不过几周后，施密特发现，其实3C 273 B的光谱中有一组非常熟悉的谱线：氢原子光谱的巴耳末线系。不过它在光谱中红移了16%。

一个学生最近提出一个问题，为什么3C 273的红移没有被立即发现？毕竟，这种形式的发射谱线与恒星形成区和行星状星云的谱线相似。类似的谱线在赛弗特星系中也能看到，赛弗特星系是拥有明亮星系核的近距离旋涡星系，后来证明这种星系是类星体的“失败”近亲，在一定意义上说就是较暗弱的类星体。

要理解为什么说施密特的发现是一项伟大的成就，可以先看一下后文中的原始资料。Schmidt必须首先拍摄光谱，而在1963年，对光谱的解释工作更像是一门技巧，而不是科学。将200英寸海尔望远镜获取的光谱，与现代使用94英寸（约合2.4米）的Hiltner望远镜上的CCD探测器记录的光谱相比较，微弱的低对比度特征在CCD光谱中立即可以被认出是发射线，而同样的特征在摄影光谱中几乎无法看出，即便高对比度的谱线也显得十分弥散。

遥远而明亮的天体

为什么这16%的红移令人吃惊？

天文学家早已知道宇宙膨胀可以导致遥远天体的光谱线发生红移，结果就是越遥远的天体看起来其退行速度就越快。甚至在上世纪60年代初期，天文学家们就已经发现了红移高达20%的遥远星系团，它们的红移比3C 273更大。

不过这些星系团并没有3C 373的超高亮度。越遥远的天体看起来越暗弱，所以如果3C 373真的距离地球20亿光年，那么它的亮度将至少是当时已知的最明亮星系的40倍。

此外，施密特在他的原始论文中认为，如果该类星体的喷流（3C 273 A）源于3C 273 B，那么它必须至少延伸16万光年。即使它以光速运动，这一喷流要想达到当前的长度也至少要16万年的时间；由于它的速度一定远不及光速，因而所需时间甚至肯定更长。如果3C 273 B总是保持同一亮度，那么在这段时间内，它辐射出的总能量将会比1亿颗超新星的能量更大。尽管如此，施密特依然坚持“最直接而至少可接受”的解释，是3C 273的红移是宇宙膨胀造成的。

但是，很多天文学家依然对它能够在这样长的时间内产生如此巨大的能量感到怀疑。尤其当观察到个别类星体在数天内，而不是在数月或数年内就发生了亮度变化时，问题就变得更加复杂了。观测结果显示，某些天体居然在几光天的空间范围（差不多等于太阳系的大小）内，产生了和一个星系相当的光度。是什么在如此小的空间内制造了如此大的能量？

由于需要这么多的能量，有一些天文学家认为，类星体的红移也许并不是宇宙膨胀造成的。他们提出，类星体的距离可能并没有那么遥远，也许它们就在本星系群附近。

当时有三种可选择的理论允许假定类星于邻近宇宙之中：

一、类星体可能是以接近光速运动的邻近天体。

二、类星体的光可能发生了引力红移，由于黑洞的巨大引力，它在逃离过程中损失了能量。

三、类星体的红移现象可能是由于某种未知的“新物理学”造成的。

不过这三种可能答案都存在疑点。如果类星体以接近光速运动，那么按照相对论，蓝移的类星体将比红移的类星体更容易被探测到，不过至今没有发现这种情况。这大大降低了类星体是邻近天体的可能性。同时类星体的光被引力红移的观点会导致各种矛盾：发出这种发射线所需的大量低密度气体必须存在于一个强引力场中，而这么强的引力场会将物质压缩至无法形成发射线的极高密度。第三种解释则纯粹是一种猜想，没有任何证据支持。

在施密特的发现以后，关于类星体红移的论战持续了15年，直到决定性证据出现，证实了类星体的确是非常遥远的天体。1978年，Alan Stockton（夏威夷大学）证实，类星体处在具有相同红移的普通星系之中，有时候其红移量甚至比预期的更大。

更多的证据进一步证实了类星体的极远距离：Dennis Walsh（焦德雷班克天文台）领导的团队证认出了第一个因前景星系而发生引力透镜作用的类星体，这种现象只能在宇宙学距离的前提下才能解释。而在1982年，Todd Boroson和John Beverly Oke（帕洛玛天文台）研究了另一个著名类星体3C 48周围的模糊光斑，证实那是来自其宿主星系的星光。

类星体的能源

如果说类星体红移是宇宙学性质的，那么就存在一个能量来源的问题。无论其能源是什么，它都必须能够在一个太阳系大小的很小体积内释放出巨大的能量。

几位天体物理学家——苏联的Yakov Zel’dovich和Igor Novikov，康奈尔大学的Edwin Salpeter在1964年，英国剑桥大学的Donald Lynden-Bell在 1968年，分别独立提出，唯一可行的解释是气体被吸积到数百万倍太阳质量的巨大黑洞之中。尽管根据定义黑洞不能发光，不过当它吞食气体时却会变成强大的光源。当气体盘旋落入巨大黑洞中时，会释放出重力势能，形成覆盖整个电磁波谱的辐射。

到了1984年，剑桥大学的著名天文学家马丁 ·里斯令人信服地指出，星系核的任何活动都不可避免地导致形成一个特大质量黑洞。尽管直接的观测证据依然并不充分，但天文学家们开始倾向于接受特大质量黑洞的吸积活动是类星体能源的观点，因为这种解释是当时仅剩的最后一种可能。

有意思的是，证实特大质量黑洞存在的第一个有力证据并非来自类星体，而是它们看上去并不活跃的“同胞”。围绕星系中心运转的气体和恒星证明，几乎所有大型星系的中央都寄宿着特大质量黑洞。类星体与普通星系的唯一区别在于，它们的中心黑洞吞食物质的多少。

类星体的结构

多年来，天文学家逐渐梳理出了类星体的完整故事：这些奇异的天体如何演化，以及它们的真实面貌究竟如何。不过在回答这些问题之前，首先要找到更多的类星体。

最初，天文学家们用射电波区分类星体与普通恒星。类星体的射电波来自其明亮的喷流，这种喷流是从星系中心爆射而出，进入星系际空间中的。不过天文学家很快意识到，类星体的其它性质，例如其特殊的光谱、多变性以及X射线发射等，都可以将它们从附近的恒星中区别出来。在这个过程中，他们发现，相对容易被找到的“射电强”（现在活动星系核被分为“射电强”与“射电弱”两类——编者注）的类星体其实只占全部数量的5%到10%。

到上世纪80年代初，各种观测项目已经发现了数十万个类星体，目标的距离也越来越远。斯隆数字化巡天是一个覆盖全天四分之一的自动观测项目，它在过去8年间发现了超过12万颗类星体。随着类星体的统计数据越来越完备，完整的演化过程也最终被勾画了出来。

目前的理论认为，在星系的形成时期，类星体就在星系核中开始成长，那时候宇宙的年龄只有数亿年。30亿年后，类星体的数量达到峰值。不过之后的数十亿年里，由于特大质量黑洞逐渐耗尽了气体供给，导致其晚年变得越来越平静。

事实上，类星体可能是被自己破坏的：极高的自身光度将正在被吸积的气体加热到极高的温度，甚至将其完全吹走。结果就是黑洞的物质供给不足，而在黑洞年轻时，却因为这些燃料而有极高的亮度。曾在100亿年前统治宇宙的类星体的全部遗骸，就是目前平静地蛰伏于邻近的大型星系中心的特大黑洞。

尽管目前没有望远镜可以在如此远的距离上直接拍摄到类星体的精细结构，不过50年来的研究已经找到了许多探索其真实面貌的间接方法。所有理论的基础都一样：那里有一个气体吸积盘向特大质量黑洞提供物质。但是具体细节依然很难探究。

观测显示，一些类星体被一圈尘埃所包围，特别是那些光度较低的类星体。尘埃环可能是吸积盘本身的延伸，也可能与吸积盘吹出的风有关。无论哪种情况，这些尘埃若要存在，就必须远离吸积盘内部的强光和高热。从赤道方向透过这层阻碍观察类星体，与从垂直方向看到的不同——许多经常帮助我们识别类星体的重要特征，比如较宽的发射线，在垂直方向上都是看不到的。尘埃层可以帮助解释类星体的种类变化。

篇8

[关键词]古希腊 科学技术 发展

[中图分类号]I3/7 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2013）10-0084-02

一、概述

古代希腊历史向我们展示出一个引人注目的特色，有时它也被称为“希腊奇迹”，就在近东文明西面的爱琴海沿岸，那些讲希腊语的居民创造了这种独特的文明。①希腊位于欧洲南部的希腊半岛和附近的一些岛屿，其地理位置容易接近古代河流文明，渡海向南经过克里特岛可以到达埃及，向东从小亚细亚半岛可以到达巴比伦等国。古希腊从公元前8-前6世纪相继建立起一系列奴隶制城邦，随后奴隶制在古希腊有了长足的发展。古希腊人在吸收了古埃及、古巴比伦的科学技术的基础上创造了古代辉煌的文明，成为当时欧洲的文化中心，也是近代科学技术的主要发源地。

二、古希腊的科学发展

（一）古希腊的自然哲学

古希腊人把自然界作为一个整体来研究，那时自然科学都包括在哲学里，称为自然哲学，这既是希腊人对自然界的哲学思考，又是早期自然科学的一种特殊形态。这时的哲学家同时也是自然科学家。小亚细亚西岸中部的爱奥尼亚地区是古希腊自然哲学的发源地，在这里，形成了古希腊自然哲学的不同流派。西方历史上第一个自然哲学家泰勒斯，诞生于地中海东岸爱奥尼亚地区的希腊殖民城邦米利都。他既是第一个哲学家也是第一个科学家，是西方科学——哲学的开创者。他的学生阿那克西曼德和阿那克西曼德的学生阿那克西米尼也是米利都人，他们形成了西方哲学史上第一个哲学学派——米利都学派。米利都学派的共同特点是他们把世界的本原归结为某些具体的物质形态，认为宇宙万物是由某种基本的东西演化而来。米利都学派的思想活跃又显示出早期希腊科学探索的另一个特点：科学的兴起是理性争辩的结果。总之，米利都哲学家之间争论不休，他们运用理性、逻辑和观察来驳斥别人的思想，强化自己的主张。

早期希腊人的自然知识的多元化和抽象化特征，由另一个前苏格拉底学派——毕达哥拉斯学派——发挥的淋漓尽致。毕达哥拉斯学派因把数学引入自然哲学而享有盛誉。毕达哥拉斯学派的主要代表人物是毕达哥拉斯和菲罗劳斯，毕达哥拉斯认为数才是万物的本原，并企图用数学关系来解释自然现象。毕达哥拉斯学派的成员把数学提升到抽象化和理论化的高度；他们热衷于以数的概念为核心来建构他们的自然观。正是以这种方式，数就成为探寻世界物质材料那个米利都问题的回答。毕达哥拉斯学派既提出了地球概念，也提出了天球概念，这种地球——天球的两球宇宙论模式为希腊天文学奠定了基础。在天球转动的基础上，希腊天文学家运用几何学方法构造和观测相符合的宇宙模型；在宇宙模型基础上，又进一步促进观测的发展，使希腊数理天文学达到了世界古代科学的顶峰。

米利都学派和毕达哥拉斯学派及他们的后继者代表了两种不同的传统，这表明前苏格拉底时期的哲学没有一种基于共识的统一，而是分散为一些不同的思想派别。因此，这里至少还应该简单地提到另外两个主要的前苏格拉底自然哲学学派，即原子论者和被称为变化学派的哲学家。原子论者以米利都的留基伯和阿布德拉的德谟克利特为代表，他们以自己的方式回应了早在一个世纪以前就提出的那个米利都挑战。他们把世界想象为由原子组成，而原子是物质最小的、不可再分的粒子。这些理论家假定，原子在虚空中所取形状、位置、运动和排列的不同是我们看到周围物体显示出差异的根本原因。古代原子论者要面对一个大难题：假如不承认无不受其影响的某种大因故，混乱的原子无论如何也形成不了自然界中的任何一种有序的或者恒定的模式。为此原子论哲学得到了无神论的名声。原子论是古希腊自然哲学中最重要、最高的成果之一，虽然它还只是建立在直观经验的基础上的哲理思辨和天才猜测的结果，但它在思想上和方法上对后人产生了重大影响。

（二）古希腊的天文学

在了解和学习古埃及、古巴比伦人天文学知识的基础上，古希腊人在天文学方面表现出独特的创见。他们是以更清醒的态度来看待迷人的宇宙，并以更大的热情来探索天体运动规律。据说泰勒斯能够预言日食，还发现了北极星，腓尼基人就是根据他的发现在海上航行的。阿那克萨哥拉设想月亮上有山，月光是日光的反射，用月影盖着地球的设想解释日食，用地影盖着月亮的设想来解释月食。毕达哥拉斯学派则设想地球、天体和整个宇宙都是球形，而天体的运动也都是均匀的圆周运动，因为圆是最完善的几何图形。这个思想一直主宰着天文学，甚至还对后来的哥白尼产生了重要影响。在柏拉图之前，希腊没有大家都赞同的宇宙学和天文学理论。柏拉图创办的学校里的学生欧多克索根据对天体的观察，建立了一个同心球宇宙几何模型，他是第一个把几何学和天文学结合起来的人。他的宇宙模型是以地球为中心，日月及五大行星级恒星分别附在同心球壳层上围绕地球匀速旋转。行星的运动由四个大小不等的同心球的复合运动所致，而整个宇宙中的同心球一共有27个。

希腊化时期亚历山大城有一个著名的天文学家阿里斯塔克在两千多年前就提出过日心说，他认为太阳和恒星是不动的，地球和行星以太阳为中心，沿圆周轨道运动，地球每天绕自己的轴自转一周，每年沿圆周轨道绕日一周。他在《轮日月大小和距离》一文中，应运几何学方法，首次测量和计算了太阳、月亮、地球的直径比例和相对距离，已经认识到太阳比地球大得多。他的太阳中心说走在了时代的前面，在当时有一定的影响，但并没有得到一般人的广泛认同。

（三）古希腊的物理学和数学

希腊数学的发展历史可以分为三个时期。第一期从伊奥尼亚学派到柏拉图学派为止，约为公元前七世纪中叶到公元前三世纪；第二期是亚历山大前期，从欧几里得起到公元前146年，希腊陷于罗马为止；第三期是亚历山大后期，是罗马人统治下的时期，结束于641年亚历山大被阿拉伯人占领。亚里士多德是古希腊伟大的思想家、百科全书式的学者，是古代科学思想的主要代表。如果说柏拉图是一位综合型的学者，那亚里士多德就是一位分科型的学者。他总结了前人已经取得的成就，创造性的提出了自己的理论，在几乎每一个学术领域，亚里士多德都留下了自己的著作。他是形式逻辑的创始人，是第一个专门而又系统地研究思维和它的规律的人。亚里士多德是第一个全面认真研究物理现象的人，他写了世界上最早的物理学专著《物理学》，他反对原子论，不承认有虚空的存在；他认为物体只有在外力推动下才运动，外力停止，运动也就停止。

阿基米德是“古代世界第一位也是最伟大的近代型物理学家”，是科学史上最早把观察、实验同数学方法相结合的杰出代表。他的力学著作有《论浮力》《论平板的平衡》《论杠杆》《论重心》等。他发现的杠杆原理和浮力定律是古代力学中最伟大的的定律，也是今天机械设计和船舶设计计算时最基本的定律之一。阿基米德与雅典时期的科学家有显著不同，他非常重视实验，亲自动手制作各种仪器和机械；他不是力图提出一个完整的宇宙模型，而是着重在解决某些具有实际价值的问题；他首先把科学和生产、战争结合起来，所有这些对后来文艺复兴时期的达·芬奇和伽利略等人都产生了重要影响。

注释：

①世界科学技术通史.上海世纪出版集团，2007年版，第75页.

【参考文献】

[1]麦克莱伦第三，哈罗德·多恩著，王鸣阳译.世界科学技术通史[M].上海：上海世纪出版集团，2007.

[2]吴国盛.科学的历程[M].北京：北京大学出版社，2002.

[3]张密生.科学技术史[M].武汉：武汉大学出版社，2005.

[4]张谨.古希腊繁荣的人文底蕴[J].广西大学学报，2005，

篇9

【关键词】:物理成就；科研方法；实验方法；经验积累；独立思考

中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1003-8809（2010）05-0089-01

历史上很多科学家创造了奇迹，他们除了具有渊博的理论知识外，多数会使用比较实用而奇特的研究方法。这些方法看似简单，人们却较难想到。在历史上爱因斯坦和伽利略都对物理学的发展做出过杰出的贡献，并且他们使用的科研方法也都具有突出特点。

一、爱因斯坦的科研方法及主要成就

美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人阿尔伯特爱因斯坦，在物理理论研究中有自己独到的方法，实证与思辨结合是他经常使用的方法。他在研究中尤其注重实验研究，把实验获得的经验作为他进一步研究的基础。他还特别注重在实验经验基础上的大胆思辨，他认为只有思辨才能把经验整合形成结论。狭义相对论和光量子说就是思辨与实证相结合的产物。丰富的想象力和灵感是爱因斯坦科学研究的另一特点，他偶尔使用思想实验，例如追光实验使他成功的研究出狭义相对论，升降机实验又使他获得了广义相对论的研究成果。独立思考，积极讨论使爱因斯坦的研究独具特色，在普朗克提出量子概念后，他不盲从于当时其他物理学家研究方向，经过独立思考，提出了量子理论，开辟了光的波粒二象性的研究方向。

二、伽利略的科研方法及主要成就

意大利著名数学家、天文学家、物理学家、哲学家伽利略学术思想比较活跃，他经常在各种学术活动中与持有不同观点的同事辩论。他一边学习前辈的数学与力学研究成果，一边考察工厂和作坊等军用民用工程，广泛结交社会各行各业的技术人员，帮助他们解决生产中遇到的技术难题，并且从各种技术和经验中得到启发。在此基础上，他深入系统地研究了落体运动、抛体运动、静力学、水力学以及土木建筑和军事建筑等理论；他发现了惯性原理，研制了温度计和望远镜。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》一书中曾经评论说：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端”。

三、两位学者科研方法比较

1、善辩和实验研究方法的应用是他们的科研共性

对科学的兴趣、渊博知识和良好科研环境是爱因斯坦和伽利略有所成就的前提，两位科学家都具有敏捷的思维，都善于观察，善于独立思考。伽利略自幼受家庭的影响，对机械兴趣极浓。长大后他的文学与数学才华突出，经常受人赞扬，曾先后在比萨大学和帕多瓦大学任教。爱因斯坦从小就热爱科学，1905年获苏黎世大学哲学博士学位。1913年任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林大学教授，并当选为普鲁士科学院院士。良好的大学环境给他们提供科学研究场所，加之善辩是他们共同之处。所以他们对观察到的现象进行总结，并根据自己掌握的理论，打破常规提出自己见解，研究出很多成果。

实验方法是两位科学家获得成绩都必须使用的方法。爱因斯坦使用的实验方法是思想实验，例如对狭义相对论研究，爱因斯坦使用了实验研究方法，但此实验方法不是在实验室内完成的，而是在他的思想中完成的，他使用的是一种假想实验方法。1905年他经过10年思考和实验，终于提出了光电效应的量子化理论解释，并于1921年获得诺贝尔奖。伽利略在其他工程技术人员的研究基础上实验研究出惯性原理，从而开创了实验物理的先河。他通过对理想斜面实验研究和科学推理得出：如果摩擦力小到可以忽略时，沿斜面滚下的球，将以恒定的速度在水平面上不停向前滚动。无论小球自多高斜面滚下，无论小球滚下时速度是多少，这样的运动将永远保持下去。伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学理论结合的方法研究出很多力学定律。

2、不同成长历程和个人的特长决定他们不同的科研方法

爱因斯坦少年时代阅读大量哲学著作，头脑中受哲学思想的影响，他认为自然界是具有统一性和规律性的。他总结出自然界万物之间都存在着内在的统一性，统一性是他推出狭义相对论的理论基础。在他的科学研究中始终贯穿统一性、简单性、相对性、对称性的指导思想。爱因斯坦的狭义相对论揭示出能量与质量之间的关系，该理论解决了长期存在的恒星能源来源的难题，近年来又被用于解释许多新出现的高能物理现象。爱因斯坦的广义相对论推出了光线弯曲现象 并且成为后来许多天文概念的理论基础。爱因斯坦对天文学最大的贡献是他的宇宙学理论。他创立了相对论宇宙学，建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型，并引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念，推动了现代天文学的发展。

伽利略受罗马教皇破害，整个一生研究都投入到对哥白尼、开普勒开创的新世界观证明和宣传上，哲学是他与唯心论和教会的经院哲学作斗争的有力武器，把他受教会迫害下的牺牲作为唤起人们对日心说的理解的筹码。力学定律是伽利略的主要贡献，他发现了单摆的等时性，并证明了单摆振动的周期和摆长的平方根成正比。该定律是他利用实验和数学相结合的方法确定的。伽利略在科学实验的基础上结合数学、物理学和天文学三门知识，提高了人们对物质运动和宇宙界的认识，天文学是他利用望远镜观测天体取得的成果。他在科学研究中主张用实验来认识和证明自然规律，用实验经验来创立、扩展和补充理论知识。

结论

科学家们研究理论方向不同，往往使用科研方法也不同。爱因斯坦主要采用实验研究成果与他的自然科学唯物论相结合，形成了自己独特的科学思想和研究方法。伽利略是以系统的实验和观察结果以亚里士多德为代表的传统的自然观，开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学。但无论进行怎样的研究，无论研究领域如何，两位科学家都本着实事求是的原则，在实验基础上不断积累经验，创造出一个又一个科学成果。新的研究成果又促使更优秀的科研方法产生。所以，归根结底，任何创造都来源于实验，实验方法在科学研究中的重要地位是任何方法都无法代替的，实验是进行科学研究最重要的环节。

参考文献：

[1]陶洪．物理实验论[M]．南宁：广西教育出版社，1997.

[2]杨劲松．也谈伽利略对落体运动的研究[J]．重庆教育学院学报，2001.

篇10

在主持了一系列大望远镜的建造之后，1928年海尔又开始为一架5米(200英寸)的卡塞格林式望远镜筹集资金。他找到著名的石油大亨洛克菲勒家族，此时他已经名声远扬，因此他的筹款工作马到成功，筹到600万美元。

海尔原先打算把它安放在威尔逊山，但那里的天空随着洛杉矶地区城市的发展与扩张已经变得越来越亮，无法满足对遥远星系照相观测的长时间曝光要求了。而帕洛马山附近的地区还是比较荒凉偏僻，开发商们还没有兴趣关注那里。因此，海尔选择了威尔逊山东南100千米的帕洛马山，新望远镜就打算安放在那里。

他集合了一批当时顶尖的天文学家、工程师和技术人员组成工作团队。这次他们要制造的镜面比以往曾经制造过的任何镜片都要大，都要重。而从以前望远镜制造中获得的经验表明，望远镜在使用中镜面很容易受到温度变化的影响，使得图像变形。所以，他们开始尝试普通玻璃以外的材料来制作镜面，包括不锈钢、金属合金材料、熔石英和康宁公司新发明的一种派热克斯玻璃。

开始试验的是熔石英，比玻璃硬，不易划伤，抛光后很亮。更重要的是它的膨胀系数小，温度变化产生的形变极小。但熔石英玻璃内部经常有气泡，而在研磨中靠近表面的气泡会崩裂玻璃，因此很难加工成功，最后用熔石英做成的最大的镜面只达到1.7米。1934年，工作小组的目光转向通常用来制作玻璃炊具的派热克斯玻璃。这种玻璃熔化时不太产生气泡，成形后，热胀冷缩的变化比一般玻璃小很多。

这个镜坯并没有被铸造成实心的大圆盘，而是通过把熔融的玻璃倒入一个铸模，将镜坯的背面做成了一种筋状结构。与普通镜坯比，这种结构的镜坯拥有同样的强度，但厚度减小了一半，重量也大为减轻。由于镜体变薄，更容易与周围的空气达到热平衡，减小了形变。

为了避免产生气泡和瑕疵，整块玻璃用了10个月的8寸间慢慢地冷却，然后被从康宁的工厂运到位于加州的帕萨迪纳。

巨大的而娇贵的镜坯装在5米多高的箱子里由火车装载着，只在白天以不超过40千米的时速慢慢行进。它必须选择一条能避开隧洞、桥梁和两边没有障碍的路线。道路两旁聚集着好奇的人们目睹这一庞然大物的奇妙旅程，而镜子的制造商和承运人也不失时机地在车厢外边上贴满了自己的广告。

海尔迎接这块巨镜来到加利福尼亚，他意识到仅仅这块镜子中心的圆孔就和他的第一个大工程――1米叶凯士折射镜的镜片一样大。他写道：“当我回忆起1897年，1米望远镜的主镜抵达叶凯士天文台时的情景还历历在目。没有其他的东西能如此地打动我”。

除了主镜，包括圆顶观测室在内的望远镜其他的部分在1941年部已经准备完毕。但这8寸美国加入了第二次世界大战，工业界都动员起来为战争出力，加工工作暂时搁置，镜坯被保存起来。直到1947年，镜坯最终被加工成镜面并安装到望远镜上。

1948年6月3日人们在巨镜下举行了隆重的落成典礼。这架5米望远镜于1949年1月26日开光，在美国天文学家哈勃的指导下，瞄准的目标是NGC2261，结果发表在1949年5月7日出版的科利尔杂志(Collier's Magazine)上。

海尔在1938年这项工作正在进行当中就去世，未能亲眼目睹望远镜的落成。为了纪念这位坚韧不拔、高瞻远瞩的领导者，这架5米望远镜被命名为海尔望远镜，这的确是非常恰当的。

海尔望远镜对天文学的伟大意义

由于海尔望远镜的聚光能力为胡克望远镜的四倍(它能拍摄到暗至23等的8音星)，所用的衍射光栅又更好，照相机的速度也更-陕，照相底版更灵敏，以及有了光电倍增管，因此，新望远镜可以在不到一小时之内做完老望远镜必须数个夜晚进行的工作。更重要的是，海尔望远镜是如此之大，以至于在焦点处足以容纳一个观测者的升降机，被挡掉的光也只占总光量中无关紧要的一小部分。

到1956年。用30小时或更长一点的曝光时间，就可获得了远达十亿光年的星系光谱。精度可达0.5％的红移测量表明，那些遥远星系正以每秒6万千米的速度退行――这是光速的五分之一。

海尔望远镜对于天文学的意义，可以从过去由于其他仪器的发展而导致的各项发现中加以认识。托勒密在编著《天文学大成》时，除了计时用的日晷以及量角的六分仪之外，没有其他仪器。如果伽利略没有发明天文望远镜，那么哥白尼的日心说或许会像古希腊天文学家阿里斯塔克的日心说一样被湮灭。如果第谷布拉赫不改进测量角度仪器的大小和精度，开普勒就缺少发现太阳系诸定律所必须的准确资料。贝塞耳(Fried rich Wilhelm Bessel，1784～1846)在19世纪初为普鲁士王在哥尼斯堡建立了一座天文台，并且装置了当时空前新颖而精密的各种仪器，只有这时他才能够首先测量恒星(天鹅座第61号星)的视差。罗斯伯爵由于建造了“列维利亚”，才能够发现河外星云的旋涡结构。

当5米的海尔望远镜从帕洛马山指向天空时，它将亿万个到那时还没有观察过的星辰和许多星系收入了人类的眼帘。胡克望远镜曾使人类有可能估量到自己所在星系的大小和性质，估量河外星系的本质和运动，并提出了由于极其遥远的过去发生的一次宇宙爆炸而产生了宇宙膨胀的观念。海尔望远镜对这一切做出了确凿的证明。

6米的俄罗斯大望远镜

海尔望远镜就像半个世纪前的叶凯士天文台1米折射望远镜一样，似乎预示着一种特定类型的望远镜已经发展到了登峰造极的地步了。

诚然，1948年以后，还建造了一些大型反射望远镜，但是没有一架超过海尔望远镜。直到上个世纪七十年代苏联想在望远镜方面领导世界新潮流，制造了一架直径6米的反射望远镜，安装在高加索的泽连丘斯卡亚(海拔2070米)。