天文学的作用范文

时间:2024-03-27 18:03:47

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天文学的作用

篇1

我开始学游泳时,因为爸爸妈妈曾经教过我一些基本功,所以学起来不太吃力,总是比别人游得好、游得快,因此,在游泳训练班里,教练总是夸我用心、努力,夸得我心里美滋滋的。

但是,学习本领并不都是开心的。有一天,我游泳结束换好衣服回房的路上,与一个小女孩擦肩而过,由于小女孩没有站稳,掉到游泳池里,衣服全湿透了。她哭着、喊着陷害我,说是我把她推进游泳池里的,我刚想开口辩解,教练就过来不问青红皂白狠狠地骂了我一顿,让我向那个女孩道歉。我强忍住泪水向那人道完歉,就跑回自己房间大哭起来。

学游泳必须有扎实的基本功。为此,教练每天都要我们跪蛙泳腿,像青蛙似的跪在地毯上,非常不自在。因为地毯很粗糙,我和许多人的脚都磨出血来,整天叫苦不迭。哎,看来学习生存的本领也是一件非常艰苦的事呀!

篇2

关键词:中国古代天文学;科学哲学;真科学

一、中国古代天文学的兴起

从众多资料来看,中国古代天文学的历史之悠久,可以追溯到上古时期。传说在少昊氏时,人人私下研习天文,都搞起了沟通上天的巫术,致使天下大乱。颛顼帝命令重、黎二人“绝地天通”,禁止了平民与上天沟通交流。之后与天交流的权利就专属于天子,也只有天子钦定的巫觋才有资格去沟通上天。从此天文学在古代中国就成了皇家的专属品,而天子也开始拥有了对“天命”的解读权。这也就是中国漫长天文学史的开端。

二、中国古代天文学的发展

我国天文学至于夏商周代时已经有了一定水准的历法。特别是到了周代,已经有人开始观测流星、行星等天象及星辰。相比于上古时代,这已经有了很大的进步。传统的天文学体系是在春秋战国时期正式完成的。在这一时期,不仅二十八星宿体系确立,而且在历法方面有了重大的进步。我们古人开始通过观测日影长短的周年变化来确定冬至和夏至的日期。并且在这一时期流传了大量人们观测流星、彗星等天象的详细记录。这些都成了我国历史上的宝贵资料。自从春秋战国时期传统天文学大框架建立之后,秦、汉、魏晋南北朝、隋、唐、宋时期,天文学进一步蓬勃发展。不仅历法得到统一,二十四节气,浑天仪等天文知识以及天文学仪器的进一步发明使得我国的天文学一路高歌猛进。到了元朝,由于铁木真缔造了一个横跨欧亚大陆的辉煌帝国,我国古代天文学甚至传到阿拉伯等国,可谓是盛极一时。明清时期,中国开放了千年来“严禁私习天文”的禁令,使得我国古代天文学有机会走向一个新的巅峰。

三、对中国古代天文学的质疑

也正是因为我国古代天文学在很长一段时间是服务于皇室,很多中西方学者就质疑中国古代天文学是否是真正的科学。甚至有些激进派的学者直接将中国古代天文学打入伪科学的深渊。在此,笔者持有不同看法。的科学观认为,科学是历史发展总过程的产物,它抽象地表现了这一历史发展总过程的精华,这个精华显然包括自然科学与社会科学。每一种不同的运动形式都构成每一门具体科学的研究对象,而整个物质世界和精神世界在总体上便构成总体科学的研究对象。因此,所谓科学就是对自然界和人类社会运动、变化规律的概括,都是人们在感觉经验基础之上用“理性方法”整理概括的结果。此外在科学的本质与功能上,马克思还突出强调了科学技术是生产力,科学是一种在人类历史上起推动作用的、革命力量的思想。按照马克思的观念,我们反观中国古代天文学,这是一门有着上千年悠久历史的学科,毫无疑问它也是历史发展的产物。无数古代先贤们定历法、造仪器、编文献来研究这浩渺天空中天体运转的奥秘。这分明就是在研究自然界的运动变化规律。更为重要的是,我国古代天文学对社会发展变革起了很大的推动作用。中国古代天文学最重要的应用领域之一便是航海。早在战国时期中国人就根据天文学中观测到的星辰位置,发明了具有指向的“司南”。这在当时的世界上是独一无二的。这为日后开辟海上丝绸之路做出了不可磨灭的贡献。如果大家觉得航海之术离我们日常生活过于遥远,不能说对社会变革起了决定性的作用。那么,中国作为一个传统的农业大国,农业该是我们的立身之本了吧。中国古代天文学对我国农业的发展也起到巨大的推动作用。在石器时代,人们保持着刀耕火种的农业经营方式,这种粗放的耕作模式导致了极端的低产。不过正是伴随着天文学的发展,历法的完善,节气的确立,使得传统农业高度关注农时后,精耕细作的优良方式才逐步趋于成熟,造福了无数黎民百姓。如果说马克思的观点太过于阳春白雪,那当代科学哲学界的泰斗吴国盛教授在《什么是科学》一书中精辟分析了科学的两种基本用法,堪称下里巴人式的真知灼见。第一种是可以依靠它来振兴国家,第二种是某种积极意义上的价值判断。根据这种观点,中国古代天文学及推动了航海时代的发展,促进了国家的繁荣发展。同时,它又大力推动了农业的进步,在价值意义上来讲也是毋容置疑的“好东西”。那么我们为什么不能承认中国古代天文学是真正的科学呢?

参考文献:

[1]江晓原,钮卫星.中国天学史[M].上海人民出版社,2005.

[2]陈遵妫.中国天文学史[M].上海人民出版社,2007.

[3]张之沧.科学哲学导论[M].人民出版社,2004.

篇3

数学天文学家柏拉图

柏拉图将“理念”应用到天文学,“理念”在希腊天文学中的本意是形式,毕达哥拉斯借用“理念”来指称理想的几何图形,以区别于纸面上画出的几何图形.苏格拉底将这一思想推广到伦理范畴,柏拉图将这一思想推及到整个宇宙18Pg.柏拉图的宇宙论由形式、个体和造物主构成.柏拉图继承和发扬了毕达哥拉斯学派的数是世界本原的观点.他用理想的、数学的天文学来代替观察天文学,是一项激进的观念变革.柏拉图第一次为几个世纪以来一直盘旋在天文学家脑海中的行星运动问题给出了明确的目标:如何组合各种均匀的圆周运动,使其结果对应于所观测到的行星运动l8]2,围绕着柏拉图提出的问题,经过了500多年,从欧多克索(Eudoxus)到托勒密(Rolemy),希腊天文学家利用数学原则与圆周运动来说明天体运动的各种不规则的现象.柏拉图提出微观世界和宏观世界的学说,由人类组成的微观世界与宇宙的宏观世界相回应,他的思想影响到了中世纪欧洲的思想.柏拉图企图使天文学成为数学的一个分支,他的宇宙观基本上是一种数学的宇宙观.他用数学表达描述了神圣的天体运动,他设想宇宙开端有直角三角形,他坚信地球是固定在宇宙的中心,同太阳、月亮和行星一起与不同的速度围绕地球旋转.柏拉图认为只有一个宇宙,他认为不同的天体都是由四种元素的微粒组成的.火微粒是正四面体,气微粒是正八面体,水微粒是正二十面体,土微粒是立方体.第五种正多面体是由正五边形形成的十二面体,这是组成天上物质的第五种元素,叫做以太•柏拉图的正多面体,多元素体现了把自然数学化的一大步.古希腊著名哲学家亚里士多德就继承和发展了柏拉图的这一思想,哥白尼和伽利略也遵行了柏拉图的数学天文学思想而取得成功的典范,伽利略在《试金者》中曾这样描述过:宇宙这本书是上帝“用数学语言写成的,其文字是三角、圆和其他几何图形”四巴柏拉图受到了毕达哥拉斯派关于数的神秘主义的影响,他把这个理论运用到天文学中.在《蒂迈欧》中,柏拉图强调“一个”世界的完美性.他用“一”这个数字的概念说明了世界太完美了,并和德漠克利特的机械论展开论战,推动了天文学向前发展.柏拉图的天文学体系不涉及可见天体的可感知的运动,而是与想象中的天空中数学点的完美运动有关,这些完美的数学点描绘出圆周运动,通过匀速圆周运动的组合来解释天体运动的不规则性这一思想为数学天文学的发展开辟了道路.欧多克斯(Eudoxs)在柏拉图原则的指导下提出了天文学的天体的同心圆理论.托勒密乃至哥白尼一直延续这一思想研究完美的同心圆运动轨道.

柏拉图:理念论与数理思想相结合的古代典型柏拉图

在科学研究过程中,他将在认识论体系上的理念论与在本体论体系上的数理思想相结合,逐步建立和形成了自己的科学方法论理论体系.柏拉图对真理的认识是和他的理念论结合在一起,形成了他特有的唯心主义,后世称之为“唯实论”.“唯实论”对科学史的影响,超过了他的任何其他理论.科学史学家丹皮尔认为柏拉图的唯实论是一种现代形式观念的“实在论”,比一种粗糙的唯名论更接近真理7竺柏拉图的唯实论与基督教神学相结合,在方法论上表现为注重推纳演绎法,重视数的观念.柏拉图将几何学作为演绎推理的一个很好的实例,柏拉图曾经明确地把上帝看成一位几何家.他以几何学为蓝本,认为数理学家要利用各种几何图形进行思考,但是这种图形不是现实中的图形,而是理念中的图形,经过假设和逻辑推演,最终形成人们对现实世界认识的各种的理念.E•迈尔(Mayr)将这种思维称之为“类型逻辑思维”〔10183.这种思维模式认为自然界中应该重视研究典型现象,柏拉图本人建构的宇宙模型正是用了这种方法,欧几里得乃至整个自然科学所采用的方法都是如此111].波普尔认为,柏拉图是提出几何世界图景的第一人,是哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿等近代科学奠基者的思想噶矢112].研究科学史的历史学家林德伯格(Lindberg)这样描述柏拉图在科学上的影响:柏拉图的观点具有明显的现代口吻—理想化是大多数现代科学的一个显著特征;我们在建构模型和定律时,为了把握本质就需要忽略偶然因素的作用110183.而物理学也是遵行了这一方法论而取得了巨大成功,例如:古希腊的阿基米德在解决杠杆原理时,继承了柏拉图的理想化思想,忽略了杠杠本身的重量、支点的摩擦以及空气阻力的因素,同时把物体作为质点,把杠杆的位置定位为一个理胜化的数学点来处理.同样,伽利略的对接斜面理想实验就是试图在排除所有阻力和干扰的理想状况下描述物体的运动,解决了物体的运动问题,这是柏拉图的“类型逻辑思维”延伸的一个经典实例.后来的牛顿在伽利略理想实验的基础上提出了牛顿第一定律,即赓胜定律,惯性定律是不能直接用实验去严格的验证,它也是理想化逻辑推理的产物.柏拉图的自然哲学思想记录在他的众多著作中,其中最著名的是《蒂迈欧篇》.科学史学家WC丹皮尔曾这样评论《蒂迈欧篇》:这部书差不多成了中古时期的知识的唯一来源,在亚里士多德的著作被遗忘的几百年中,它给中世纪带来了一种自然哲学,当时的异想天开的见解有许多就是从那里来的Iv]51.柏拉图还通过举办学院的形式传播他的科学思想,他注重实证研究,培养了欧多克索斯、亚里士多德等大批杰出人才.

作者:张瑶 吴文良 徐楠 单位:昭通学院物理系

篇4

【关键词】航海;天文;过洋牵星技术;天文航海

航海是人类在海上航行,跨越海洋,由一方陆地去到另一方陆地的活动。 在从前是一种冒险行为,因为人类的地理知识有限,彼岸是不可知的世界。

人类在新石器时代晚期就已有航海活动。当时中国大陆制造的一些物品在台湾岛、大洋洲,以至厄瓜多尔等地均有发现。公元前4世纪希腊航海家皮忒阿斯就驾驶舟船从今马赛出发,由海上到达易北河口,成为西方最早的海上远航。公元前 490年,在波斯与希腊的海战中,希腊就曾以上百英尺长的战舰参战。中国汉代已远航至印度,把当时罗马帝国与中国联系起来。唐代为扩大海外贸易,开辟了海上丝绸之路,船舶远航到亚丁湾附近。在当时的科学技术条件下,航海是靠山形水势及地物为导航标志,属地文航海;而以星辰日月为引航标志的,则属天文航海技术之一种。

1.我国航海的历史发展

殷商与西周时期,人们除了会制造船舶之外,已能制成帆而利用风力航行。甲骨文用“凡”代替“帆”,说明殷人行船已经使用帆,不过,这时的帆一般主要用在陆地江河航行中。而随着春秋战国时期各国的海上活动兴起,人们航海的地理知识逐渐增加,将中国东部外测的不同水划成“北海”(今渤海)、“东海”(今黄海)、“南海”(今东海)。人们已了解到“百川归海”并开始在沿海巡航。同时,人们在江河和航海过程中,逐渐认识了风,并利用风和帆航行。

值得一提的是,春秋战国时期,海上导航技术已与天文学联系起来。战国时期人们已经对二十八星宿和一些恒星进行了定量观测,并取得了可喜成果,并把海上航行与天文学相结合,利用北极星为航行定向。战国时期,磁石“司南”已发明。但其用途主要用于陆上定位。春秋战国时期主要以太阳和北极星为海上导航标志。

三国两晋南北朝时期造船业发展的同时,航海知识与技术得到了进一步的充实和提高。这一时期航海技术有所进步,还表现在人们已对航行所经海区的海岸地形有了初步了解,如对今南海的珊瑚已有所认识,同时天文导航技术也已采用。

隋唐五代时期航海技术趋于成熟,人们已能熟练运用季风航行,天文、地理导航水平都有明显提高,对潮汐也能进一步正确解释。

唐代,人们已能认识到北起日本海,南至南海的风有规律地到来和结束,这种与航行有关的季风成为“信风”。义净正是借着对南海季风、北印度洋及孟加拉湾的季风和洋流规律的认识和利用而乘船到达东南亚室利佛逝国而还归中国的。同时唐代人对海洋气象有了进一步认识,已能利用赤云,晕虹等来预测台风。

唐代天文定位术的发展,集中体现在利用仰测两地北极星的高度来确定南北距离变化的大地测量术。开元年间天文学家憎一行已可以利用“复矩”仪器来测量北极星距离地面的高度,虽与实际数字有一定的差距,但这是世界首次对子午线的实测,而且这种测量术很可能已经在航行中使用。唐代航行者已掌握利用北极星的高度而进行定位导航。

两宋时期航海技术的提高,最突出的是指南针的广泛应用。宋以前的航海指引,一般是凭天象、天体识别方向,夜以星星指路,日倚太阳辨向,至北宋时期,航海技术开始了重大的突破,已能利用指南针航行。而指南针的应用,在南宋时期发展成罗盘形构,随着精确度不断提高,应用越来越广泛,海上航行已逐步依靠指南针指示方向,比北宋时期更为进步。

元代指南针的应用更为普遍,也更为精确,已成为海舶必备的航海工具。

明朝的航海技术主要表现在对海洋综合知识的运用以及航行技术方面有较大的提高与进步。

明代指南针的应用更为普及与精确。牵星术来确定船舶的航行位置。牵星术,乃是当时一种利用天文状况进行测位的航海技术。即在船上利用牵星板来观察某一星辰的高度,借以确定船只所在的地理位置。特别是在深海中,地形水势难以提供有效的识别,无所凭依,往往以天象来确定航位。《郑和航海图》中就附有《过洋牵星图》,记录在印度洋地区的牵星航海。

清朝前中期的航海技术虽然没有很大创新,基本上继承前人的传统方式。但也有一定程度的发展。指南针的应用,普遍使用三针法,对航海天象观察、航海地形水势都有系统的掌握。

“中国洋艘,不比西洋呷板,用混天仪、量天尺,较日所出,刻量时辰,离水分度,即知为某处。”相形之下,中国的航海技术已开始落后于西方。

2.过洋牵星技术的内容与使用方法

中国古代航海所用的天文观察导航技术。是指用牵星板测量所在地的星辰高度,然后计算出该处的地理纬度,以此测定船只的具体航向。牵星术的主要工具是牵星板。牵星板是测量星体距水平线高度的仪器,其原理相当于当今的六分仪。通过牵星板测量星体高度,可以找到船舶在海上的位置。牵星板共有大小十二块正方形木板,以一条绳贯穿在木板的中心,观察者一手持板,手臂向前伸直,另一手持住绳端置于眼前。此时,眼看方板上下边缘,将下边缘与水平线取平,上边缘与被测的星体重合,然后根据所用之板属于几指,便得出星辰高度的指数。明代过洋牵星术常用的星座包括北辰星、织女星、布司星、水平星、北斗星、华盖星、灯笼骨星等。

3.天文学概况

天文学所研究的对象涉及宇宙空间中的各种物体,大到月球、太阳、行星、恒星、银河系、河外星系以至整个宇宙,小到小行星、流星体以至分布在广袤宇宙空间中的大大小小尘埃粒子。天文学家把所有这些物体统称为天体。地球也是一个天体,不过天文学只研究地球的总体性质而一般不讨论它的细节。另外,人造卫星、宇宙飞船、空间站等人造飞行器的运动性质也属于天文学的研究范围,可以称之为人造天体。

宇宙中的天体由近及远可分为几个层次:(1)太阳系天体:包括太阳、行星(包括地球)、行星的卫星(包括月球)、小行星、彗星、流星体及行星际介质等。(2)银河系中的各类恒星和恒星集团:包括变星、双星、聚星、星团、星云和星际介质。(3)河外星系,简称星系,指位于我们银河系之外、与我们银河系相似的庞大的恒星系统,以及由星系组成的更大的天体集团,如双星系、多重星系、星系团、超星系团等。此外还有分布在星系与星系之间的星系际介质。

天文学还从总体上探索目前我们所观测到的整个宇宙的起源、结构、演化和未来的结局,这是天文学的一门分支学科——宇宙学的研究内容。天文学按照研究的内容还可分为天体测量学、天体力学和天体物理学三门分支学科。

天文学始终是哲学的先导,作为一门基础研究学科,天文学在不少方面是同人类社会密切相关的。时间、昼夜交替、四季变化的严格规律都须由天文学的方法来确定。人类已进入空间时代,天文学为各类空间探测的成功进行发挥着不可替代的作用。

篇5

[关键词]康熙;学习;传教士;天文学

康熙帝,姓爱新觉罗,字玄烨,是顺治皇帝的第三子,是清朝入关后的第二代皇帝,史书记载其“天表英俊,岳立声洪”。(1)康熙帝八岁继位,十四岁亲政,在位六十一年,开创了中国封建社会最后一个盛世――“康乾盛世”。康熙一生勤于吏治,热爱科学,注重研究,勇于实践,在我国历代帝王中可以说是不同反响。

康熙的身上流淌着三种血统、三种文化和三种品格。他的家庭说满语,随汉族师傅学习四书五经,受到到儒家文化的影响,他祖母又是蒙古人,所以康熙帝的勇武与奋进受到满洲骑射文的影响,高远与大度得益于蒙古草原文化的熏陶,仁爱与韬略来自汉族儒学的营养,后来他的开拓与求新,则是受了耶稣教士西方文化的熏陶。康熙帝吸收了中华多民族的、西方多国家的,悠久而又新进、博大而又深厚的文化营养,这为他展现帝王才气,实现宏图大业,奠定了基础。

康熙虽然出生在帝王之家,但幼年的不幸激励着他奋发学习,自强自立。康熙5岁入书房读书,昼夜苦读,不论寒暑,甚至废寝忘食,他曾说自己“自五龄受书,诵读恒至夜分,乐此不为疲也。”(2)康熙又喜好书法“每日写千余字,从不间断。”他读四书《大学》、《中庸》、《论语》、《孟子》“必使字字成诵,从来不肯自欺”。他不仅请满汉等各族大学士充任侍讲官,还聘请来华的传教士进讲天文、地理、历算、医学等各种西方先进知识。无论是严冬、盛夏、马上、途中、日讲不断。很快就精通了满、汉、藏、回、拉丁文。对天文、地理、数学、文史、兵法、音乐、绘画、生理学、解剖学等都有很深的造诣,并著有《几暇格物编》。在我国两千年封建社会里,象康熙帝这样出身于少数名族,多才多艺的帝王是仅见的。

康熙对天文学产生兴趣,始于清初的“中西历法之争”。康熙初年,由于幼帝继位,朝政实际上操在一伙守旧派手中。他们在科学方面打出“率祖制,复旧章”(3)的旗号,对西方的先进科学采取一概排斥,严厉打击的方针。早在明朝末年就来到中国的德国传教士汤若望及其助手比利时传教士南怀仁,到康熙时已成为钦天监的官员,掌握了钦天监的治历大权,他们利用几何学原理计算天象,校正了明代历法中的偏差,将中国传统历法和元,明以来参用的回回历法排挤出局,确立了西洋天文历法的独尊地位,此举招致钦天监守旧官员吴明煊、杨光先等人的忌恨,在辅政大臣鳌拜的支持下,原回回科秋官正吴明煊斥其所推新法《七政历》舜误,攻击汤若望图谋不轨,并以此为由拘禁了汤若望。随后不学无术的杨光先充任钦天监监正,废除了新历法,重用旧历法。康熙七年,杨光先等以朝廷的名义,颁布了明年十二月为闰月的错误历书,为此传教士南怀仁提出了康熙九年二月为闰的推算。康熙采取实事求是的态度,为了明断是非,康熙特命百官到午门广场,通过计算正午时分晷表日影的长度,证明南怀仁的推算是正确的,于是康熙立即传旨,撤掉了杨光先,任南怀仁为钦天监监副,并宣布废除旧历法,推行新历法《时宪历》。康熙透过历法之争这一事件,不仅看到了中西双方在天文历法研究方面的差距,而且看到了朝中官员对天文历法学的无知。晚年的康熙在向大臣们谈起这个事说:“朕思己不能知,焉能断人之是非,因自愤而学焉。”(4)

康熙向传教士们学习的领域相当广泛,数学、天文学、地理学、药理学、解剖学等,可以说那时传教士们带来的西方科学,他几乎都涉猎过。法国传教士白晋和张诚来华时带来了一些新式天文仪器,如四分象限仪,天文钟等。他们向康熙帝介绍这些仪器的用法,还送给康熙帝一架测高望远镜。在他们的指导下,康熙帝学着用测高望远镜测量大地,观测天体,用四分象限仪观测太阳子午线的高度,用13晷测13影等等。以后,他经常到京城的观象台亲自观测天象,进行数学推算。不仅如此,康熙还能运用所学知识和实践经验经常支出钦天监在天文推算中的错误。康熙四十九年,钦天监奏京城及各省月食分数,言云南,四川两省月不食。康熙曰:“朕曾习算法,天文地理靡不详究。此疏言云南,四川两省月不食,因地之体圆,月之所食被其所掩而人不见,若以不见故而即书不食,则人不知之矣。此所奏糊涂,本发还。”钦天监岁奏:云南,四川两省月未出地平已复圆,其初亏,复圆俱地平遮掩,不见月食。(5)

康熙在科学方面注重实践,对西学不主张一律照搬。康熙五十年钦天监奏报“夏至当在午正三刻”。康熙亲自验证为午初三刻九分,于是他召集大臣们说:“天文历法朕所留心,西洋历大端不误,恐数十年后,所差愈多。”(6)“此事实有证验,非比书生作文,可以虚词塞责也。”(7)他提请大臣们在科学问题上一定要慎重、不得马虎。他在繁忙的政务之余,多次亲自观察,研究日食、月食,并亲自在紫禁城里设置小旗,每日观察记录风向,并传旨:“直隶各省、凡起风下雨之时一一奏报。”(8)从而积累资料,分析气候动向。

康熙一方面向传教士学习西学,一方面注重培养自己的科技队伍。他经常亲自讲授天文学,考核从事天文工作的官员,使官员们的水平大大提高,朝野上下以勤奋苦学习为风,康熙九年,他命令礼部挑选一批学生去钦天监,分科学习,凡有所进,能够独立工作的就赐与博士官。康熙十五年他谕令钦天监的官员们要刻苦学习,尤其是对天文历法,上谕说:“尔衙门专司天文历法,任是职者,必当习学精熟,向者新法旧法是非争论。今既深知新法为是,尔衙门习学天文历法,满洲官员务令加意精勤。此后习熟之人,方准升用;其未经学习者,不准升用。”(9)康熙四十五年,他在北京设立学馆,常亲临讲授天文、历算。当时在北京有两位学者,一位是专讲历史学的万斯同,一位是专讲天文学的梅文鼎,由于当时天文学还没能引起更多的学者重视,所以天文学馆门庭冷落。康熙知道了这一情况后,亲临听课并亲阅了梅文鼎的《西方疑问》,鼓励他坚决讲学,并亲自书写了“积学参微”四个大字,高挂学馆。人们闻讯后,深为感动,争相来梅馆听课,从此梅氏门前车水马龙,座无虚席,此举推动了对天文学的研究和发展。

中国的历代皇帝多深居九重,醉于安乐,而康熙的一生多是在马上、民间度过的。他为了巩固统一抗击沙俄入侵,北巡五十一此,为了治河六下江南,数次东巡西巡,其目的是为“查民瘼,备边防,合内外之心,成巩固之业,习劳苦之役,惩宴之怀。”(避暑山庄百韵诗有序,碑藏避暑山庄)。在戎马生涯,日理万机中,从不忘记刻苦攻读,使他取得了领导科技事业的主动权,从而使康熙朝在兵器及钟表制造,医学,地理测绘及至天文等领域都取得了新的成果,尤以三项浩繁工程最为著名:

一、编篆了囊括各方面西方科学知识的大型丛书《律历精蕴》。《律历精蕴》全书共100卷,是一部反映当时中国自然科学最高水平的带有总结性的巨著,其中有关天文历法的《历象考成》42卷,有关音乐知识的《律吕正义》5卷,有关数学的《数理精蕴》53卷。

二、康熙四十七年后,他聘请西方传教士进行了一次大规模的地图测绘工作,此次测绘无论在规模上还是科学上,都死史无前例的。这次测绘,采用当时先进的经纬图法,三角测量法和梯形投影技术等,历时11载,凡山川、河流、城镇、港口、森林、要塞无不具细,最后汇总成为著名的《皇舆全览图》。英国著名科学家李约瑟博士在《中国科学技术史》一书中称赞“它不但是亚洲当时所有的地图中最好的一幅,而且比当时的所有地图都更好,更精确。”此图成为以后许多地图的蓝本,测量的过程中统一了长度的单位,发现了经纬长度上下不同,证实了地球为扁圆形。

三、1669年,康熙恩准传教士南怀仁将全部精力投入一项大型工程――改造北京天文观象台明铸仪器。这一工程堪称继《崇祯历书》后中国天文史上又一大事,经过四年努力,修成大型铜仪6件,即天体仪、黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经纬、象限仪和纪限仪,其中,黄道经纬仪和纪为中国过去所未有,这项工程对中国的天文事业产生了极大的促进作用,此后200多年,中国天文学家一直利用这些仪器进行观测工作。

康熙作为一个封建统治阶级的代表人物,他的一切作为诚然是为了维护其封建统治,但是他刻苦学习,勇于实践的精神,以及认真研究吸取外国先进科学,注重培养自己的科技队伍,洋为中用的作法,无疑推动了清代科学文化的发展,对人类作出了有益的贡献。

注释:

(1)《清史稿?圣祖纪一》

(2)《清圣祖实录》卷一,台湾华文书局影印本,第407页

(3)《清史稿索尼传》

(4)康熙《庭训格言》

(5)《清圣祖实录》卷二四一,台湾华文书局影印本,第3324页

(6)《清圣祖实录》卷二四八,台湾华文书局影印本,第3307页

(7)《清圣祖实录》卷五,台湾华文书局影印本,第412页

篇6

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7

汉代儒家普遍对天文历法感兴趣,并有所研究,这不仅有其政治方面的原因,也与儒家讲“天人合一”有着密切的关系。在汉代儒家中,对天文学颇有研究的,至少有扬雄、桓谭、刘歆、贾逵等。

西汉时期,天文学上有所谓浑、盖之争。关于宇宙的结构,中国古代早就有天圆地方之说。西汉初,有《周髀算经》提出所谓“天似盖笠,地法覆槃,天地各中高外下”的盖天说;另有一种盖天说则认为“天员如张盖,地方如棊局”,“天形南高而北下,……天之居如倚盖”,也就是说,天有所倾斜地盖着地平面;并且认为,“天旁转如推磨而左行,日月右行,随天左转,故日月实东行,而天牵之以西没”;与此同时,浑天说也已出现,这就是后来张衡在《浑天仪注》中所说的“天如鸡子,地如鸡中黄,孤居于天内,天大而地小。天表里有水,天地各乘气而立,载水而行。周天三百六十五度四分度之一,又中分之,则半覆地上,半绕地下”。[ ]然而,在西汉时期,占统治地位的是盖天说。

天文学上的浑、盖之争引起了当时儒家的注意。两汉之际,桓谭与扬雄就浑、盖问题曾多次交锋。桓谭(约公元前23~公元56年),字君山,沛国相(今安徽淮北市)人。他“博学多通,徧习五经,皆诂训大义,不为章句,能文章,尤好古学,数从刘歆、扬雄辨析疑异”[ ];著作有《新论》。桓谭对天文学也颇有研究。他曾经在主管刻漏时,发现刻漏的度数随着环境的燥、湿、寒、温的变化而不同,因而在昏、明、昼、夜的各个时候,刻漏的度数是不同的。所以,他在白天还参照了晷影,在晚上还参照了星宿,从而得到了正确的时间。[ ]此外,在宇宙结构问题上,他反对盖天说,主张浑天说。

扬雄(公元前53~公元18年),字子云,蜀郡成都(今属四川)人。他博学多才,在语言学、文学和哲学方面较为突出。曾摹仿《周易》作《太玄》,仿《论语》作《法言》。

扬雄重视对自然的研究,他曾经说:“通天、地、人曰儒;通天地而不通人曰技。”[ ]扬雄认为,儒家学者应当“通天地”,就是要研究自然,并进一步“通人”。显然,在他看来,儒家也包容科学,而不是排斥科技,不是轻视科技。

扬雄对天文学很有兴趣。在宇宙结构问题上,他起初相信盖天说,后来因多次受到主张浑天说的桓谭的责难而发生了改变,接受了浑天说,[ ]而且,还提出“难盖天八事”:[ ]

其一云,“日之东行,循黄道。昼夜中规,牵牛距北极南百一十度,东井距北极南七十度,并百八十度。周三径一,二十八宿周天当五百四十度,今三百六十度,何也?”

其二曰,“春、秋分之日正出在卯,入在酉,而昼漏五十刻。即天盖转,夜当倍昼。今夜亦五十刻,何也?”

其三曰,“日入而星见,日出而不见。即斗下见日六月,不见日六月。北斗亦当见六月,不见六月。今夜常见,何也?”

其四曰,“以盖图视天河,起斗而东入狼弧间,曲如轮。今视天河直如绳,何也?”

其五曰,“周天二十八宿,以盖图视天,星见者当少,不见者当多。今见与不见等,何出入无冬夏,而两宿十四星当见,不以日长短故见有多少,何也?”

其六曰,“天至高也,地至卑也。日托天而旋,可谓至高矣。纵人目可夺,水与影不可夺也。今从高山上,以水望日,日出水下,影上行,何也?”

其七曰,“视物,近则大,远则小。今日与北斗,近我而小,远我而大,何也?”

其八曰,“视盖橑与车辐间,近杠毂即密,益远益疏。今北极为天杠毂,二十八宿为天橑辐,以星度度天,南方次地星间当数倍。今交密,何也?”

在汉代天文学的发展过程中,桓谭对于盖天说的责难以及扬雄的“难盖天八事”,实际上促进了浑天说的发展,对于后来浑天说取代盖天说的地位起到了重要的作用。

汉初的历法基本上是沿用秦以来的颛顼历。颛顼历是一种古四分历,以365 1/4日为回归年长度,29 499/950日为朔望月长度,十九年七闰。汉武帝时,公孙卿、壶遂、司马迁等受命议造汉历;最后,在18种改历方案中选定了邓平所造的八十一分律历,称太初历。太初历以365 385/1539日为回归年长度,29 43/81日为朔望月长度。西汉末年,刘歆修订太初历而更名为三统历。

刘歆(?~公元23年),字子骏;后改名秀,字颖叔。沛(今江苏沛县)人。他集六艺群书,撰为《七略》,包括辑略、六艺略、诸子略、诗赋略、兵书略、数术略、方技略。西汉末年,他建议将《左氏春秋》、《毛诗》、《逸礼》、《古文尚书》皆立于学官,移书责备太常博士,遭今文经学家的反对。王莽执政时,刘歆任国师,后因谋诛王莽,事泄而自杀。

《三统历》的主要内容是运用“三统”解释历法。[ ]刘歆说:“三统者,天施、地化、人事之纪也。”《周易》乾之初九,音律黄钟律长九寸,为天统;坤之初六,林钟律长六寸,为地统;八卦,太簇律长八寸,为人统。刘歆的《三统历》采用太初历的日法八十一,并说:“太极中央元气,故为黄钟,其实一龠,以其长自乘,故八十一为日法。”

至于一个朔望月的日数,刘歆根据《周易系辞上传》所谓“大衍之数五十,其用四十有九。分而为二以象两,挂一以象三,揲之以四以象四时,归奇于扐以象闰,五岁再闰,故再扐而后挂”,说:“元始有象一也,春秋二也,三统三也,四时四也,合而为十,成五体。以五乘十,大衍之数也,而道据其一,其余四十九,所当用也,故蓍以为数,以象两两之,又以象三三之,又以象四四之,有归奇象闰十九,及所据一加之,因以再扐两之,是为月法之实。”用算式表达:

{[(1+2+3+4)×5-1]×2×3×4+19+1}×2=2,392

2,392÷81=29 43/81 日

这就一个朔望月的日数。按照十九年七闰,所以,

(19×12+7)×29 43/81÷19=562120/1539=365 385/1539日

这就是一回归年的日数。

刘歆又根据《周易系辞上传》所谓“天一,地二,天三,地四,天五,地六,天七,地八,天九,地十。天数五,地数五,五位相得而各有合。天数二十有五,地数三十,凡天地之数五十有五,此所以成变化而行鬼神也”,说:“并终数为十九,《易》穷则变,故为闰法”;“日法乘闰法,是为统岁”,即:

(9+10)×81=1,539年=562,120日

“三统,是为元岁”,即:

1,539×3=4,617年

由于干支记日法60日为一周期,一统的日数562,120除以60,余数为40,所以,若以甲子日为元,一统后为甲辰,二统后为甲申,三统后才又到甲子,因而三统为一元。刘歆说:“历数三统,天以甲子,地以甲辰,人以甲申。”

在这一基础上,刘歆根据《周易系辞上传》所谓“四营而成易,十有八变而成卦”,说:“阴阳比类,交错相成,故九六之变登降于六体。三微而成著,三著而成象,二象十有八变而成卦,四营而成易,为七十二,参三统两四时相乘之数也。……以阳九九之,为六百四十八,以阴六六之,为四百三十二,凡一千八十,……八之,为八千六百四十,……又八之,为六万九千一百二十,天地再之,为十三万八千二百四十,然后大成。”用算式表达:

{[(3×3)×(2×4)×(9+6)]×8×8}×2=138,240

接着,“以乘章岁,为二百六十二万六千五百六十,而与日月会。三会为七百八十七万九千六百八十,而与三统会。三统二千三百六十三万九千四十,而复与太极上元”。用算式表达:

138,240×19×3×3=23,639,040年

“太极上元”实际上是5,120元的大周期。

《三统历》在运用“三统”解释历法时,还涉及历法理论,有节气、朔望、月食及五星等的常数和运算推步方法,还有基本恒星的距度。与以往的历法相比,《三统历》包含了不少新的内容。它提出了所谓“朔不得中,是为闰月”的设置闰月的方法,即以没有中气(二十四节气中,从冬至起,奇数的为中气,如大寒、雨水、春分、谷雨等十二节气)的月份为闰月。《三统历》还提出以135个朔望月为交食周期,其间有23次月食,并且给出了月食发生的月份的推算方法。此外,《三统历》所测的五星行度和会合周期的精度都较前有明显提高。《三统历》在中国古代历法的发展中具有很高的地位,被认为是“我国古代流传下来的一部完整的天文学著作”,“世界上最早的天文年历的雏形”。[ ]

三统历施行一百多年后,“历稍后天”[ ]。东汉章帝元和二年(公元85年),三统历“失天益远”,于是,章帝“召治历编訢、李梵等综校其状”,并下诏改行四分历。在修订东汉四分历的过程中,任左中郎将的贾逵与治历者进行了多次的讨论。因此,东汉四分历实际上是贾逵会同编訢、李梵等人集体讨论修订的。

贾逵(公元30~101年),字景伯,扶风平陵(今陕西咸阳西北)人,刘歆弟子贾徽之子,东汉重要的经学家,撰有《左氏传解诂》、《国语解诂》等。建初元年(公元76年),汉章帝诏贾逵指出《左氏传》大义长于《公羊》、《谷梁》二传者。于是,贾逵摘出了明显义长者三十事,受到嘉许。后来,汉章帝又“诏诸儒各选高才生,受《左氏》、《谷梁春秋》、《古文尚书》、《毛诗》,由是四经遂行于世”[ ]。

贾逵在天文学上颇有造诣。他所参与修订的东汉四分历比以往各家历法有了显著的进步。[ ]另外根据《续汉书律历志中》中的“贾逵论历”,贾逵在天文学上的贡献还可归结为三点:其一,明确否定了冬至日在牵牛初度的说法,确定冬至日在斗二十一度四分度之一。这为后来岁差(冬至点逐年西移)的发现作了准备。其二,主张用黄道坐标测算日月运行的轨道,认为以赤道坐标测算会出现误差。该建议被采纳,永元十五年(公元103年)七月,“诏书造太史黄道铜仪”。其三,认为当时史官“推合朔、弦、望、月食加时,率多不中,在于不知月行迟疾意”,明确提出月行速度有迟疾;并且还认为,月行迟疾“乃由月所行道有远近出入所生,率一月移故所疾处三度,九岁九道一复”。

除了以上所述之外,还有儒家学者蔡邕、陆绩对天文学也颇有研究。蔡邕(公元132~192年),字伯喈,陈留圉(今河南杞县南)人。东汉经学家。东汉熹平四年(公元175年),奏求正定“六经”文字,并自书册于碑,镌刻立于太学门外;史称“熹平石经”。蔡邕曾于东汉光和元年(公元178年)受诏与刘洪一起补续《律历志》。他认为,在宣夜、盖天和浑天三家中,“宣夜之学,绝无师法。《周髀》术数具存,考验天状,多有违失。惟浑天近得其情”[ ]。他还试图根据史官所用铜仪,推断其中的道理。陆绩(公元187~219年),字公纪,吴郡吴县(今属江苏)人。博学多识,星历算术无不应览。著作有《周易注》、《太玄注》。陆绩也极力推崇浑天说,造浑象,著有《浑天图》,试图推断浑天之意。

注释:

[ ] 李约瑟:《中国科学技术史》第二卷《科学思想史》,北京:科学出版社、上海:上海古籍出版社1990年版,第1页。

[ ] 李约瑟:《中国科学技术史》第二卷《科学思想史》,第175页。

[ ] 李约瑟:《中国科学技术史》第四卷《天学》,北京:科学出版社1975年版,第2页。

[ ] 以上参见《晋书天文志上》。

[ ] 《后汉书桓谭冯衍列传》。

[ ] 桓谭在《新论离事》中说:“余前为郎,典刻漏,燥湿寒温辄异度,故有昏明昼夜。昼日参以晷景,夜分参以星宿,则得其正。”

[ ] 扬雄:《法言君子篇》。

[ ] 参见桓谭:《新论离事》。

[ ] 以下引自《隋书天文志上》。

[ ] 见《汉书律历志上、下》。

[ ] 陈遵妫:《中国天文学史》(第三册),上海:上海人民出版社1984年版,第1430页。

[ ] 《续汉书律历志中》。

[ ] 《后汉书郑范陈贾张列传》。

篇8

Nick Veitch向我们介绍了天文望远镜的作用,并向广大天好者推荐几款不错的望远镜,让大家期盼着冬天里漆黑的漫漫长夜早日到来。

长期以来,人类对宇宙充满了无限的遐想和渴望,我们渴望去看看宇宙中的各种射线有多神奇,渴望看到强大而美丽的巨蟹座星云。除了展开想象力之外,我们还能在一种特殊装置的帮助下,一探宇宙的究竟,而这种装置被称作“天文望远镜”。

有件事真让人啼笑皆非。某天我和一位朋友千里迢迢搬了一架望远镜去北爱尔兰的海边看星空。我们费了九牛二虎之力才把望远镜安装好,正在此时,警察赶来了,他们一口咬定我们是正在装配火箭筒的。为了“保命”,我们唯一能做的就是赶紧把望远镜对准土星,然后让警察透过望远镜一探究竟。望远镜的效果很棒,土星非常清晰,图像摄人心魄,警察们简直不敢相信这是真的。他们看了很久,我们也顺利解围。

要解开宇宙中的谜团,我们必须依靠天文学。人类怎样才能登上外星球?我们是宇宙中唯一的生命吗?要想拯救地球,必须把布鲁斯・威利斯送上小行星并摧毁它,才能躲过小行星撞地球(《天地大碰撞》的桥段)的悲剧吗?

望远镜可能无法完全解释这些现象,但它能最大限度地让探索变得有趣。如果你能发现一朵花的美丽,通过望远镜,你也会发现千变万化的宇宙如同花朵一般美丽。

这个世界不仅需要坐在天文台里的专家学者,更需要无数普普通通的天文学家和爱好者。要知道我们已知的许多彗星和小行星都是被爱好者们用普通的器材发现的。2011年6月,奥地利天文学爱好者Matthias Kronberger发现了一颗足球大小的行星,它被命名为Kronberger61。所以说,发现新事物不光靠技术,还得靠毅力和运气。宇宙广袤,还有许多未解之谜等待我们去探索发现。

Nexstar 6se

约9200元 |

怕麻烦的人可以选择一台高性能计算机化的施密特-卡塞格伦光学系统望远镜(SCT)。这种望远镜由两个曲面镜构成,可以来回反射光线并且把光线传输到镜片中,内置天顶镜,允许用户齐眼观测或90度低头观测,但成像范围较窄。它采用电脑控制,所以安装启动非常简单:你只需对准观测对象然后拨动转盘调焦即可。它支持近40000个天体对象数据库,手控功能操作简便,拥有500mm焦距(f/10)和350倍放大倍数。它虽然无法和后面提到的Meade相比,但手动控制非常有趣。

Skywatcher Explorer-200P EQ5

约4500元 | opticalvision.co.uk

不满足于微积分和重力学的课本知识,牛顿因为砸在头上的一只苹果改变了物理学……当然,他也通过牛顿反光式望远镜改变了天文学。这类望远镜采用反射曲面镜,能消去影响最大的像差色差。用户可以选择这台Skywatcher Explorer-200P EQ5。它最大的优点是价格便宜而且焦段比较小,从而实现广角效果,能够充分展现天空的细节。其放大倍数为400,f/5.8、镜面8英寸,并带有赤道仪。

行话解读

■ 焦比

在镜头中,焦比越小则能进入更多的光线,视觉效果则更好。除了焦比,焦距也很重要。

■ 赤道仪

是一种具有两根轴的支架,望远镜装在上面,可以很方便地调整指向和高度。初学者可以用它来找到星座的位置。

■ 梅西耶天体

由18世纪法国天文学家梅西耶所编的《星云星团表》中列出的110个天体。梅西耶本人是个彗星搜索者,他集结这个天体目录是为了把天上形似彗星而不是彗星的天体记下,以方便他寻找真正的彗星时不会被这些天体混淆。

■ 彗像差

简单地说,慧星像差是反应透镜在偏离光折型态下的一种球面像差,是由于透镜的圆环区域各点放大倍数不均造成的光线偏斜。其成像结果形成如同慧星尾巴一样的光斑,因此得名。

高端的SCT和Maksutov望远镜能够矫正这一现象。

Meade LightBridge 10in Dobsonian

约5600元 |

Dobsonian是一台很有意思的望远镜。虽然它并没有GPS自动搜寻星星的功能,但是却能为你展现最漂亮的宇宙美景。它的外形设计简洁,其主要参数为f/5、10英寸反光镜和500倍放大倍数。“Lightbridge”设计增添了它的便携性,此外它还搭载了风扇冷却系统、不锈钢轴承和相当清晰的目镜。

观星四部曲

寻找良好的观测点

天空越黑越适合观星。National Trust有免费的观测点供爱好者们使用(goo.gl/YGdeA)。苏格兰地区的爱好者则可通过Dark Sky Scotland寻找观测点(.uk)。

找准观测目标

即兴寻找观测目标很有意思,不过大多数时间你应该提前选好要观测的目标。恒星图非常有用,不过Stellarium (免费,)更棒,可以实时显示星空情况。

做好记录

你无需用一台昂贵的照相机来记录观测到了什么。一些天文学家会亲自绘制观测草图,而你可以将DC对准观测物镜,然后拍摄观测图即可。

篇9

关键词:望远镜;天文学;远程控制;管理系统

中图分类号:TP273.5 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2012)03-0000-02

Telescope Remote Control and Management System

Qian Chen

(Jiangsu Province Taizhou No.2 School,Taizhou225300,China)

Abstract:With the continuous development of network technology,the remote control system of the telescope to become the research focus of the Observatory at home and abroad,the observer through the Internet you can control the telescope for astronomical observations.Remote control system of the telescope astronomical science activities have played a positive role in promoting,parents no longer worry about the child's travel at night,as long as remote viewing via the website booking home for astronomical observation,effectively improve the management efficiency, reduce management costs,astronomical research has practical significance,but also to popularize scientific knowledge of the basic conditions.

Keywords:Telescope;Astronomy;Remote control;Management system

天文学是人类最早开展研究的学科之一,古代天文学的研究方式一般基于都是肉眼所见,研究的内容也仅仅是对天文现象的文字记载和简单推算。因此,在很长的一段历史时期内,古代天文学研究的一直没有任何突破性的发展,研究方法依然简单,缺少相应的理论支持。大概在十七世纪初,望远镜的发明使天文现象的观测水平大幅提高。在那之后,许多天文科学家都投入到天文望远镜的研制之中,天文望远镜研制技术的不断发展,有效的推动了天文学研究的发展,获得了很多的新的科研成果。

随着望远镜技术、探测器技术以及计算机技术的发展,通过天文观测获得的数据量正在成倍增长,另一方面,国际上各种的巡天计划的数据在不断的累积,如Hubble太空望远镜每天的数据量大约为5GBytes。但是,这些并不意味着人们从中可以获得的信息量也日益的丰富。人们需要改变这种 “数据越来越丰富,但没有丰富的信息、知识”的情况。迅猛上升的大量数据保存在各种系统和介质中,不便于人们对其进行整理和管理。为解决上述问题只有开发建设虚拟天文台这样的一个答案。

现在,天文学家们已经意识到建设虚拟天文台对天文现象研究的重要性。在中国,北京天文观测台、清华大学FAST课题组、西安电子科技大学、哈尔滨工业大学等单位对天文望远镜的控制系统有了一定的实验验证和理论成果。二零零零年一月,经过中国、美国、奥地利三个国家的许多物理学家的不断努力,建立了一个全球范围内的H-alpha全日面像联测网络。该联测网络包括下面这样几个:Big Bear Solar Observatory(USA),Kanzelhohe Solar Observatory(Austria),云南天文台,Catania Astrophysical Observatory,以及怀柔太阳天文台。

从控制方法上看,目前存在三种主要的方法:集中控制、主从控制和分布式控制。从自动化程度来看,望远镜控制的流程自动化运行模式还处于初级阶段。

国际上望远镜的控制主要有以下方式:

1.通过控制手柄的按钮手动控制望远镜的转动,实现寻星。此方法仅适用于从事天文观测的专业人员。

2.观测人员一步步地使用控制软件的界面,调节望远镜进行观测。这是最基本的非自动化的运行模式。

3.全自动导星方式。在计算机中输入要观测的恒星或行星的名称或坐标,计算机通过软件控制望远镜实现自动化寻星。自动化寻星的流程固定在程序中,不能更改,留出一些参数供观测人员现场配置。

下面将简单的讨论一下网络控制技术和管理系统的相关内容。

首先,我们讨论一下网络控制技术,我们将控制网络分为两个组成部分:第一是面向设备的现场网络;第二是面向控制系统的控制网络;用现场网络(如RS-232/422/485,CAN,Lonworks,工业以太网等)连接现场设备,并通过特定的接口(如标准以太网接口)联接到控制网络,控制网络再连接到对应的其他系统,另外,因为广域网技术的不断发展,从根本上来说这些控制网络是能够平滑的接入广域网并且形成更强大的控制网络。

其次,我们再来讨论XML和Web服务技术。当前,国际天文学研究的主要方向是努力于将XML引入天文数据处理/存储/交换领域,而这项研究的主要内容为:VOTable。VOTable这个项目的提出来源于这样的一个问题:如何能够轻便而又高效的保存大量的数据,并能让这些数据应用于到今后的大规模分布式计算环境?为了研究这些,国际天文学家们试着通过基于XML技术的VOTable这个项目来解决这个难题。

在因特网迅猛发展的时期,一旦我们拥有了数据/信息交换的标准(即XML以及基于XML的某种标记语言),那么怎么才能知道在什么地方可以处理这些数据/信息?怎么样为某些数据/信息开发对应的处理应用,怎样将这些到分布式的网络环境之中呢?应用之后,我们又该怎样将其公开发行,让客户能够轻易地搜索到呢?天文学家发现比较好的解决方法就是Web服务技术(web services)。Web服务技术是为了解决因特网范围内,如何将web服务集成在一起,进行相互操作的一个技术框架。Web服务技术的技术基础是XML/SOAP/WSDL/UDDI,在这些技术里面,XML是Web服务的基石,简单对象访问协议(SOAP)利用XML来封装Web服务的请求,Web服务的功能又是由服务描述语言(WSDLWeb)来描述,Web服务的注册由统一描述/发现/集成协议(UDDI)实现。

第三,B/S模式。B/S结构分布性强、维护方便、开发简单、用户操作便于掌握、共享性强并且成本低廉。另外,B/S模式便于集中的管理维护、用户操作简单、跨平台等特点。随着网络尤其是宽带网络的普遍使用,基于网络的B/S应用方式更具有光明的发展前景。

第四、DBMS(数据库管理系统)

数据库管理系统(database management system)是一种操纵和管理数据库的大型软件,用来建立、使用和维护数据库,简称dbms。它对数据库进行严格统一的管理和控制,这样就保证数据库的安全性和完整性。用户通过dbms访问数据库中的数据,数据库的管理员也通过dbms对数据库维护。它可以让多个应用程序和用户用不同的方法在同时或者不同时间去建立,修改和询问数据库。DBMS提供数据定义语言DDL(Data Definition Language)与数据操作语言DML(Data Manipulation Language),供用户定义数据库的模式结构与权限约束,实现对数据的追加、删除等操作。

第五、动态服务器页面ASP

ASP是Active Server Page的缩写,意为“动态服务器页面”。ASP是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种应用,它可以与数据库或者是其它程序进行交互,是一种简单、方便的编程工具。ASP的网页文件的格式是.asp,现在常用于各种动态网站中。

望远镜远程控制管理系统,使学生在室内的电脑上,通过web远程登录控制网站,就能操作天文望远镜,获取到相关的天空信息和图像,既能让学生达到观看天空的目的,又解决了安全问题。

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篇10

相当长一段时期,儒学被误解为科学(指自然科学)的对立面,至少与科学无关。其实这是一个误解。中国古代曾有过居于世界领先地位的科学技术,正如英国著名的中国科技史家李约瑟所言,古代的中国人在科学技术的许多重要方面“走在那些创造出著名的‘希腊奇迹’的传奇式人物的前面,和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱,并在公元三世纪到十三世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”,中国的科学发现和技术发明曾经“远远超过同时代的欧洲,特别是在十五世纪之前更是如此”[ ]。曾居于世界领先地位的中国古代科技是在以儒家文化为主流的中国传统文化的背景中萌芽并发展起来的,儒家文化对于中国古代科技的发展不可能不起着重要的作用。假如作为中国传统文化主流的儒家文化是一种与相科技对立的文化,那么在这样的背景下,又怎么可能会有高度发展的科技?反言之,在一个科技高度发展的社会中,与科技相对立的文化又如何能够成为主流文化?

一.

关于“儒家”,《汉书艺文志》作了较为全面的概述和界定:“儒家者流,……助人君顺阴阳、明教化者也;游文于六经之中,留意于仁义之际,祖述尧舜,文武,宗师仲尼,以重其言,于道最为高”。从这段总括性的论述中可以看出,原创儒家有三个主要的特点,这就是:求道、为学、致用。

首先,儒家重视求道,“于道最为高”。从《论语》中可以看出,孔子一生致力于求道。《论语学而》说:“子曰:君子食无求饱,居无求安,敏于事而慎于言,就有道而正焉,可谓好学也已。”《论语卫灵公》说:“子曰:君子谋道不谋食;耕也,馁在其中矣;学也,禄在其中矣。”《论语里仁》说:“子曰:“朝闻道,夕死可矣。”显然,求道是孔子一生的追求。孔子的“道”,主要讲的是为人处世之道。孔子说:“君子道者三,……仁者不忧;知者不惑;勇者不惧。”(《论语宪问》)又说:“有君子之道四焉:其行己也恭,其事上也敬,其养民也惠,其使民也义。”(《论语公冶长》)但最重要的是“忠恕之道”, 曾子曰:“夫子之道,忠恕而已矣。”(《论语里仁》)

孔子之道,为思孟学派以及后来的《易传》所发挥,从而形成了儒家的“天人合一”之道。《中庸》曰:“唯天下至诚,为能尽其性;能尽其性,则能尽人之性;能尽人之性,则能尽物之性;能尽物之性,则可以赞天地之化育;可以赞天地之化育,则可以与天地参矣。”并且认为,“仲尼祖述尧舜,文武。上律天时,下袭水土。辟如天地之无不持载,无不覆帱。辟如四时之错行,如日月之代明”。孟子说:“尽其心者,知其性也。知其性,则知天矣。”(《孟子尽心上》)《易传》曰:“大人者,与天地合其德,与日月合其明,与四时合其序,与鬼神合其吉凶。”(《周易乾文言》)并且明确提出天道、地道与人道统一的 “三才之道”(《周易系辞下传》)。

正因为儒家讲的“道”是人道与天道的统一,是“天人合一”之道,所以,儒家又重视“天”,重视研究天地自然,从而形成了儒家的自然观,主要包括:思孟学派的阴阳五行自然观、荀子的气论自然观和《易传》的阴阳八卦自然观,充分表明儒学融合自然之道。虽然从现代科学的角度看,儒家的这些自然观并不能算作是科学,但是在中国古代,阴阳五行自然观、气论自然观以及阴阳八卦自然观一直是古代科技的思想基础,是中国古代科技的重要组成部分。

其次,儒家重视为学,“游文于六经之中”。孔子作为教育家,要求自己和学生有广博的知识。《论语雍也》说:“子曰:“君子博学于文,约之以礼。”孔子讲“博学”,主张“多闻,择其善者而从之,多见而识之”(《论语述而》),具有知识论倾向;不仅要求学习社会文化,学习伦理道德方面的知识,而且也包括学习自然方面的知识,从而使学生成为“志于道,据于德,依于仁,游于艺”(《论语述而》)的君子。这里的“游于艺”,就是学习“六艺”,即礼、乐、射、御、书、数,其中的“数”实际上包括了古代的数学知识。而且,孔子还要求学生“多识于鸟兽草木之名”(《论语阳货》);思孟学派和荀子的著作以及《易传》等也广泛涉猎自然知识。

正因为儒家重学,也重视自然知识,包容科技,先秦儒家自孔子开始就十分重视对于古代科技著作的研究。他们所整理、研究以及撰写的著作中,《夏小正》、《禹贡》、《月令》等都是当时重要的科技著作,《诗经》、《尧典》、《周礼》等也都包含了丰富的科技知识。先秦儒家把科技知识包容于儒学之中,而这些科技著作以及科技知识事实上成为后世儒家学习和研究科技的知识基础。

再次,儒家重致用。孔子重人道、重学问,最后又落实到致用上。在为政方面,孔子讲“道之以德,齐之以礼”(《论语为政》),讲道德教化;同时也讲“因民之所利而利之”(《论语尧曰》),讲利民。这一思想后来被孟子发展成为“仁政”。孟子认为,施行仁政,首先要“制民之产”。他说:“明君制民之产,必使仰足以事父母,俯足以畜妻子,乐岁终身饱,凶年免于死亡。然后驱而之善,故民之从之也轻。”(《孟子梁惠王上》)因而要发展农业生产,要“不违农时”;“不违农时,谷不可胜食也;数罟不入洿池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,材木不可胜用也;谷与鱼鳖不可胜食,材木不可胜用,是使民养生丧死无憾也”(《孟子梁惠王上》)。在儒家看来,讲“仁政”,就要发展农业生产,当然也就离不开发展农业科技。

儒家讲民本,最终又要落实到发展农业,发展农业科技;与发展农业相关,又要研究天文学、地理学以及数学等等。这表明儒家本身具有发展科技的内在要求,儒家文化与科技密切相关。在中国古代科技体系中,农业科技以及与之相关的实用科学发展较快,其原因概在于此。

二.

原创儒家具有的求道、为学、致用的特点,使得儒学融合科学于一体。而且,后世儒家在发展儒学的过程中,大体上继承了这个重要的传统,只是在各个时期,儒家的侧重点有所不同。从儒学发展史看,历代都有儒家学者研究自然、研究科技,对中国古代科技的发展做出直接的贡献。

汉代儒家确立了儒家的经学传统,较多地发挥儒家为学包括研究科技知识的特点。汉代经学家在整理和研究儒家经典时,把包含有古代科技知识的儒家著作也确立为经典。按照中国古代数学、天文学、地理学、医药学和农学五大学科的分类,《周易》等著作中包含有某些数学知识,《诗经》、《尚书尧典》、《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》以及《春秋》等著作中包含有某些天文学的知识,《尚书禹贡》、《周礼夏官司马职方》等著作中包含有某些地理学知识,《周易》、《礼记月令》等著作中包含了与医学有关的知识,《诗经》、《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》等著作中包含有农学知识。尤其是,汉代经学家还把春秋时期的技术著作《考工记》补入《周礼》,列为儒家经典。汉代儒家在整理和研究儒家经典的过程中,对其中的科技知识进行注释和发挥,实际上也是一种科学研究。

汉代儒学包容科学,不仅表现为汉儒所确立的儒家经典中包含古代科技著作和科技知识,而且,汉代有不少儒家直接参与科学研究,甚至成为那个时代的科学家。汉代儒家普遍对天文历法感兴趣,并有所研究,这不仅有其政治方面的原因,也与儒家讲“天人合一”有着密切的关系。李约瑟说:“天文和历法一直是‘正统’的儒家之学。”[ ]笔者以为,至少在汉代可以这么说。在汉代儒家中,对天文学颇有研究的,至少有扬雄、桓谭、刘歆、贾逵等。扬雄对天文学很有兴趣,主张浑天说,并提出“难盖天八事”。桓谭对天文学也颇有研究,在宇宙结构问题上,反对盖天说,主张浑天说。扬雄和桓谭对于浑天说取代盖天说的地位起到重要的作用。后来的儒家学者刘歆修《三统历》,被认为是“我国古代流传下来的一部完整的天文学著作”,“世界上最早的天文年历的雏形”。[ ]贾逵在天文学上颇有造诣,他所参与修订的东汉四分历比以往各家历法有显著的进步。

宋学确立了儒家的道学传统,较多地发挥了儒家求道包括求自然之道的特点。宋学家在当时中国古代科技发展至高峰的背景下,大都深入学习和研究当时的科技。邵雍、张载、二程以及朱熹都对自然现象有过研究。

朱熹的“理”一开始就具有科学的内涵,它既是形而上的“太极”,又是具体事物包括自然事物的规律,因而也包括了自然规律在内;所以,朱熹理学既是心性之学,又是自然学。这正是对原创儒学“天人合一”的发展。此外,朱熹对于儒家“格物致知”的诠释,使之包含了格自然之物的内涵,赋予了科学的意义。朱熹说:“天地中间,上是天,下是地,中间有许多日月星辰、山川草木、人物禽兽,此皆形而下之器也。然这形而下之器之中,便各自有个道理,此便是形而上之道。所谓格物,便是要就这形而下之器,穷得那形而上之道理而已。”(《朱子语类》卷六十二)“上而无极、太极,下而至于一草、一木、一昆虫之微,亦各有理。一书不读,则阙了一书道理;一事不穷,则阙了一事道理;一物不格,则阙了一物道理。须著逐一件与他理会过。”(《朱子语类》卷十五)可见,在朱熹广泛的格物中,也包括格自然之物。朱熹非常强调研究自然现象,把握自然之理。他说:“虽草木亦有理存焉。一草一木,岂不可以格。如麻、麦、稻、粱,甚时种,甚时收,地之肥,地之跷,厚薄不同,此宜植某物,亦皆有理。”(《朱子语类》卷十八)“历象之学自是一家,若欲穷理,亦不可以不讲。”(《朱文公文集》卷六十《答曾无疑》)“小道不是异端。小道亦是道理,只是小。如农圃、医卜、百工之类,却有道理在。”(《朱子语类》卷四十九)更为重要的是,朱熹还运用“理”的概念直接研究自然、研究科学,在天文学领域取得重要的成就。他提出了以“气”为起点的宇宙演化学说,提出了地以“气”悬空于宇宙之中的宇宙结构学说以及天有九重和天体运行轨道的思想,在中国天文学史上具有重要的价值。[ ]

明清之际,西方科学传入中国。明清时期尤其是明清之际的儒家,较多地发挥了儒家经世致用的传统。他们或者以“格物致知”的名义融合科学、研究科学,或者打着“西学中源”的旗号学习西方科学,会通中西。清代的儒学即使在最后转变成为专注于考据训诂的经学,也依然以特殊的方式研究科学。当时的儒家对于西方科学虽有不同态度,但总体上持积极吸纳的态度,在一定程度上促进了中国古代科技的近代化。

明清之际的儒家学者黄宗羲撰写了不少科学著作,其中天文学、数学类著作“有《授时历故》一卷,《大统历推法》一卷,《授时历法假如》一卷,《西历假如》、《回历假如》各一卷外,尚有《气运算法》、《勾股图说》、《开方命算》、《测圆要义》诸书共若干卷”[ ];地学类著作有《今水经》、《四明山志》、《台宕纪游》、《匡庐游录》等;还有《律吕新义》及其它科学著作。清初儒家学者李光地对天文历算有特殊的爱好,与当时的天文学家、数学家梅文鼎交往甚密。在与梅文鼎的交往过程中,李光地对天文学也作了深入的研究,其天文历法类著作主要有:《历象要义》、《历象合要》、《历象本要》等,主编《御定星历考原》、《御定月令辑要》等;还有论文《记太初历》、《记四分历》、《记浑仪》、《算法》、《历法》、《西历》等。清代考据学大师戴震“凡天文、历算、推步之法,测望之方,宫室衣服之制,鸟兽、虫鱼、草木之名状,音和、声限古今之殊,山川、疆域、州镇、郡县相沿改革之由,少广旁要之率,钟实、管律之术,靡不悉心讨索。”[ ]并且撰写了大量的科技著作,其中有天文历法类著作:《原象》、《续天文略》、《迎日推策记》、《九道八行说》、《周礼太史正岁年解》、《周髀北极璿玑四游解》、《记夏小正星象》、《历问》、《古历考》等;数学类著作:《勾股割圜记》、《策算》等;地学类著作:《水地记》、《直隶河渠书》、《汾州府志》等;技术类著作:《蠃旋车记》、《自转车记》、《释车》、《考工记图》等。清代著名的汉学家焦循是与汪莱、李锐齐名的重要数学家。[ ]《畴人传》“续编”说:“尚之(李锐)在嘉庆间,与汪君孝婴(汪莱)、焦君里堂(焦循)齐名,时人目为谈天三友。”[ ]焦循的数学著作有:《加减乘除释》、《天元一释》、《释弧》、《释轮》、《释椭》、《开方通释》等。此外,焦循还有《禹贡郑注释》、《毛诗地理释》、《毛诗鸟兽草木虫鱼释》、《李翁医记》等科学类著作。

纵观儒学发展的历史可以看出,历代都有儒家学者研究自然、研究科技,并撰写科技著作,把科学与儒学融合在一起。

三.

儒学融合科学,然而在儒学体系中,科学只是其中不可缺少的一个部分,并不占据主导地位。虽然儒家也需要研究天地自然,但是,这种研究本身并不是目的,而只是儒家最终把握“形而上之道”的手段。对于儒家来说,科学既不是可有可无,也不是最为重要。儒家既不反对科学,也不将科学摆在首要的位置上。尤其是当科学与儒学发生矛盾时,当需要对科学与儒学的重要性作出比较和权衡时,科学往往处在次于儒学的地位。

正因为如此,儒家对于科学的态度往往会受到今天推崇科学的人们的误解。甚至李约瑟也认为,“在整个中国历史上,儒家反对对自然进行科学的探索,并反对对技术作科学的解释和推广。”[ ]并以孔子反对樊迟学稼加以说明。其实,孔子反对“樊迟学稼”是否可以用来证明儒家反对科技,则需要作进一步的分析。

据《论语子路》记载:樊迟请学稼。子曰∶“吾不如老农。”请学为圃。曰∶“吾不如老圃。”樊迟出。子曰∶“小人哉,樊须也!上好礼,则民莫敢不敬;上好义,则民莫敢不服;上好信,则民莫敢不用情。夫如是,则四方之民襁负其子而至矣;焉用稼!”然而,孔子反对樊迟学稼,只是因为在孔子看来,义的价值要高于利,道德的价值要高于实际的技能;只是就义与利、道德与实际技能相比较而言的;并不是不要利,不要实际技能,而是不要只讲利,只讲技能。因此,孔子反对樊迟学稼并不存在反对科技、鄙视科技的问题。

从古代科技尤其是古代农业科技的发展看,孔子反对樊迟学稼实际上并没有产生多少负面的影响。北魏时期的重要农学家贾思勰撰重要的农学著作《齐民要术》,其中说道:“樊迟请学稼,孔子答曰:‘吾不如老农。’然则圣贤之智,犹有所未达,而况于凡庸者乎?”[ ]按照贾思勰的理解,孔子因自以为在农业生产上不如老农,所以才无法教授樊迟学稼;而且,连孔子都不如老农,那么凡庸者就更是如此,所以应当学习农业科技。唐代重要的农学家陆龟蒙著《耒耜经》,其在“序”中说:“孔子谓:‘吾不如老农’,信也。因书为《耒耜经》以备遗忘,且无愧于食。”[ ]陆龟蒙认为,孔子说自己不如老农,这是实话,所以应当要研究农学。宋代重要的农学家陈旉著《农书》,有洪兴祖作“后序”,其中引陈旉所说:“樊迟请学稼,子曰:‘吾不如老农。’先圣之言,吾志也;樊迟之学,吾事也;是或一道也。”[ ]显然,孔子反对樊迟学稼实际上并没有成为古代农学家研究农业科技的障碍。无论对农学家们的解释作如何评价,无论他们的解释在今天的一些人看来是多么的“不符合”逻辑,但至少可以肯定,他们没有把孔子反对樊迟学稼与他们研究农业科技对立起来,也就是说,孔子反对樊迟学稼实际上并没有对古代农业科技的发展带来多大的负面影响。

朱熹也曾说过:“格物之论,伊川意虽谓眼前无非是物,然其格之也亦须有缓急先后之序,岂遽以为存心于一草木器用之间而忽然悬悟也哉!且如今为此学而不穷天理、明人伦、讲圣言、通世故,乃兀然存心于一草木一器用之间,此是何学问!如此而望有所得,是炊沙而欲其成饭也。”(《朱文公文集》卷三十九《答陈齐仲》)如果仅从字面上理解,这段文字只是讲研究自然当在“穷天理、明人伦、讲圣言、通世故”之后,不可“兀然存心于一草木一器用之间”,并没有反对研究自然之意。但是,他用“炊沙而欲其成饭”之词,似有轻视科学之嫌。

然而需要指出的是,据当今学者陈来先生所著《朱子书信编年考证》,朱熹的此段文字写成于“丙戌冬”(1166年,朱熹36岁),[ ]当为朱熹早期言论,在他后来的著述中,类似的言论几乎不复出现。

朱熹于47岁(1177年)写成的《论语集注》对孔子所言“志于道,据于德,依于仁,游于艺”进行注释时说:“游者,玩物适情之谓。艺,则礼乐之文,射、御、书、数之法,皆至理所寓,而日用之不可阙者也。”(《论语集注述而》)后据周谟“己亥(1179年,朱熹49岁)以后所闻”,朱熹曾经在比较“志于道,据于德,依于仁,游于艺”四者的轻重时说:“‘游于艺’一句,比上三句稍轻,然不可大段轻说。如上蔡云‘有之不害为小人,无之不害为君子’,则是太轻了。古人于礼、乐、射、御、书、数等事,皆至理之所寓。游乎此,则心无所放,而日用之间本末具举,而内外交相养矣。”(《朱子语类》卷三十四)从朱熹此时对于程门弟子谢良佐的批评可以看出,朱熹认为儒家的“六艺”“皆至理之所寓”,绝不是可有可无。

另据陈淳“庚戌(1190年,朱熹60岁)、己未(1199年,朱熹69岁)所闻”,朱熹晚年明确指出:“小道不是异端。小道亦是道理,只是小。如农圃、医卜、百工之类,却有道理在。只一向上面求道理,便不通了。”(《朱子语类》卷四十九)可见,朱熹晚年对于学习农圃医卜之类的“小道”明确持肯定态度。

从朱熹对待研究自然、学习“六艺”的态度变化可以看出,朱熹同样也是重视“小道”、重视“六艺”的,根本没有反对、鄙视之意,只是有先后、缓急之别而已。

由此可见,儒家视科技为“小道”,这只是与儒家形而上之“大道”相比较而言的,只是大小的“小”。与此相类似,有关“玩物丧志”、“雕虫小技”之类的说法,也都只是表明儒家视道德更重于科技。应当说,儒家并不反对学习科技知识,而只是反对轻视道德一味地沉迷于科技之中。

至于“奇技巧”的说法,应属另外一类。“奇技巧”的说法出自《礼记王制》。其中说:“作声、异服、奇技、奇器以疑众,杀。”《尚书泰誓》也有“作奇技巧以悦妇人”的说法。其实,这里的“奇技”、“奇器”或“奇技巧”是有所指的,主要是指无益于国计民生的、蛊惑人心或只是取悦于人的技法,并不是指所有的科技。当然,不排除有些科技的东西被历史上的某些儒家学者视作“奇技巧”,但是,同样也有一些儒家学者反对把科技视作“奇技巧”。明清之际,重要的儒家学者李光地明确反对把西方人的科技视作“奇技巧”。他说:“西洋人不可谓之奇技巧,盖皆有用之物,如仪器、佩觽、自鸣钟之类。《易经》自庖牺没,神农作;神农没,尧舜作,张大其词,却说及作舟车、耒耜、杵臼、弧矢之类,可见工之利用极大。《周官》一本《考工记》,全说车。”[ ]因此,笼统地说儒家视科技为“奇技巧”是不符合事实的。

所谓儒家“重道轻艺”之说,如果就比较和权衡“道”与“技艺”孰重孰轻而言,儒家的确如此;但如果以此认为儒家轻视“技艺”,显然是一种误解。与这种误解相类似,儒家还被说成是“重义轻利”。其实儒家讲“重义轻利”是有特定含义的。孔子讲“富与贵是人之所欲也,不以其道得之,不处也;贫与贱是人之恶也,不以其道得之,不去也”(《论语里仁》),讲“因民之所利而利之”,显然,儒家并不是不讲“利”,而是要在义与利发生冲突时“重义轻利”。同样,孔子讲“志于道,据于德,依于仁,游于艺”;汉代的扬雄讲“通天、地、人曰儒;通天、地而不通人曰技”[ ];朱熹讲科技“亦是道理”;充分表明儒家并不轻视“技艺”,而是包容着“技艺”。因此,无论是“重义轻利”,还是“重道轻艺”,其中的“轻” 都并非指轻视之“轻”,更多的是在对二者进行比较权衡时的轻重之“轻”,是相对而言的。

从总体上看,儒家讲求道、为学、致用都要求研究自然,都离不开学习和研究科技、运用科技,因此,儒学融科学于一体,具有科学的内涵;与此同时,研究自然、学习和研究科技只是儒家把握“形而上之道”的一种手段,只是相对次要的方面;所以,在儒学中,科技只是“小道”,必须服从于儒家的“大道”。正因为儒学具有科学的内涵,包含有研究自然、学习和研究科技的要求,儒家自一开始就把研究自然、学习和研究科技当作建立和发展儒学体系所必不可少的重要工作,无论是先秦儒家还是汉代经学家、宋学家,乃至明清之际的儒家,他们中的许多人都曾在一定程度上以不同方式研究过古代科技。这一切都表明儒家与古代科技并非对立。

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