天文学论文范文10篇

天文学论文范文篇1

显赫的彭加勒家族

130年前的4月29日，昂利•彭加勒出生在法国南希(Nancy)。他的祖父曾在拿破仑军队中供职，隶属于圣康坦(SaintQuentin)部队医院。1817年，祖父在鲁昂(Rouen)定居，并结婚成家，后有两个儿子。大儿子莱昂•彭加勒(LéonPoincaré)生于1828年，他是一位第一流的生理学家兼医生、南希医科大学教授。二儿子安托万•彭加勒(AntoinePoincaré)，曾升迁为国家道路桥梁部的检查官。

莱昂的妻子是一个善良、机敏、聪明的女性，她生有一子一女，儿子就是后来成为伟大科学家的昂利•彭加勒。安托万有两个儿子：一个是昂利的堂弟雷蒙•彭加勒(RaymondPoincaré)，他曾于1911年、1922年和1928年几度组阁，出任总理兼外交部长。1913年1月至1920年初，荣任法兰西第三共和国第九届总统。安托万的另一个儿子吕西安•彭加勒(LucienPoincaré)是中等教育局局长，并在大学担任高级行政职务。昂利就是这个显赫的彭加勒家族中的成员。

据说，昂利不喜欢Poincaré这个姓。因为在法语中，Point是“点”的意思，而Carré是意为“正方形”或“平方”的名词、形容词。在这位著名的数学家看来，Poincaré意味着“点的平方”，这显然是毫无意义的。可是，有人认为，Caré是quarré的后缀，法国古诗中有“挥起正方形的拳头(poingquarté)……”这样的句子，Poincaré这个姓也许由此而来。

走上生活之路

从彭加勒家族成员的显赫名单中，人们也许会想，昂利•彭加勒可能会显示出某些行政管理才能。可是出乎预料的是，他除在童年时代和妹妹以及其他小朋友作政治游戏时做过高官外，从未表现出这方面的能耐。在这些政治游戏中，他总是秉公办事，合理待人，他的每一个伙伴都能从他的“衙门”获取应得的报偿。俗话说，从小看大，三岁看老。昂利•彭加勒后来没有象雷蒙那样成为一个显赫一时的政治家，而成为一位诚实、正直、严肃的科学家。

昂利•彭加勒的童年是不幸的。在幼儿时，他的运动神经共济官能就缺乏协调。他的两手后来虽说都能写字画图，但他的字、画都不好看。乍看起来，他也没有什么超人的天才，这可由一件趣闻佐证。当他后来被公认是他所处时代的第一流数学家时，他接受了比内(Binet，法国心理学家)试验，结果他被断定是一个笨人。由于在他的孩提时代，母亲把全部心血倾注到子女的教育上，所以他的智力发展较快，很早就学会了讲话，不过开始也不大顺利，他思考得很快，而迟迟找不到要说的恰当词语。

五岁时，白喉病把他折磨了整整九个月，从此留下了喉头麻痹症。这次疾病使得他长时期身体虚弱、缺乏自信。他无法和小伙伴们作粗野的游戏了，只好另找娱趣。

他的主要娱乐是读书，在这个广阔的天地里，他的天资通过锻炼逐渐显露出来。大约从七八岁时起，他对博物学发生了兴趣，《大洪水前的地球》一书给他留下了深刻的印象。他读书速度之快令人难以置信，而且过目不忘，往往能说出那页那行讲了些什么。他在自己的一生中都保持着这种视觉记忆(空间记忆)能力。他的时间记忆——以不可思议的准确性回忆往事一一能力也非常强。大多数数学家好像通常通过眼睛看来记忆公式和定理，彭加勒视力极差，他上课时看不到老师在黑板上写的东西，也不好记笔记，全凭耳朵听，这大大增进了他的听觉记忆能力。到后来，他在头脑中能够完成复杂的数学运算，他能够迅速地写出一篇论文而无需大改。人们对此觉得不可理解，在他看来，这却是自然而然的。这种“内在的眼睛”大大有益于他的工作，因为抽象的数学研究正需要丰富的想象和敏锐的直觉。

幼年的残疾弄得他手指不大听使唤，从而妨碍了实验技巧的训练。尽管他后来教过实验物理课程，也掌握了一些实验技能，但总的说来仍比较逊色，这也是他后来主要从事理论研究的原因。有人说，假使他在实验科学方面和在理论科学方面的兴趣一样强烈的话，他也许会成为与牛顿相媲美的人。

彭加勒十分喜爱动物。他初次玩来复枪时，无意中射死了一只小鸟。他为此深感内疚，再也不愿摸枪支了(除在战争期间强制进行的军事训练而外)。九岁时，他写了一篇出色的作文，法文老师认为，彭加勒的作文在形式和内容方面都有独创性，它是一篇“小杰作”。这篇作文第一次表明彭加勒将来会成为一个有出息、有成就的人。

彭加勒在初等学校的学业成绩是优秀的。但是他并没有一天到晚爬在桌子上死啃书本，像其他孩子一样，他也乐于游戏和玩耍。他喜欢跳舞，还自编自演过一出诗剧。功课对他来说就像呼吸一样容易，他把许多时间用来娱乐和帮母亲干活。从小时候起，彭加勒就具有“心不在焉”的性格：他每每忘记吃饭，几乎从未记清他是否吃过早餐。这种性格直到成年也未改，比如离开旅馆时，他有时便稀里糊涂地把房间的台布、床单之类的小物件卷进自己的行李中。

在15岁前后，奇妙的数学紧紧地扣住了彭加勒的心弦。一开始，他就显示出终生的怪癖：当他不停地来回踱步时，那正是在聚精会神地思考数学问题，只有彻底想好了，他才把结果记在纸上。他工作时，各种外界干扰对他来说毫无影响。有一次，一位芬兰数学家长途跋涉到巴黎与彭加勒商讨问题，当女仆告诉彭加勒有客来访时，他似乎没有听到，还在继续来回踱步，整整踱了三个钟头。

1870年，普法战争爆发了，当时彭加勒才16岁。他年幼体弱，没有服兵役，可是也经受了风险。德国侵略者占领了他的家乡南希，他在战地巡回医院协助父亲工作。后来，他随母亲到阿兰瑟(Arrancy)的外婆家去，他童年时代最幸福的日子就是在那里渡过的。阿兰瑟位于圣普里瓦(SaintPrivat)战场附近，母子三人忍饥挨饿，在滴水成冰的天气里越过一个个沦为焦土的村镇。到达目的地，映入他们眼帘的只是一片残垣颓壁，侵略者的铁蹄蹂躏了美好的家园。敌人的兽行促使彭加勒终生成为一名热情的爱国主义者。但是，他从来也没有把敌国的数学和敌国军队的野蛮行径混同起来。正像埃尔米特(C．Hermite，法国数学家)没有反对高斯(C．P．Gauss，德国数学家)一样，彭加勒也从未敌视过库默(E．Kummer，德国数学家)。可是，彭加勒的堂弟雷蒙却迥然不同，每当他提起德国人时，总是伴随着憎恨的尖叫声。在战争期间，彭加勒为了听懂德国兵的交谈和阅读德文报纸，他通过自学掌握了德语。

按照法国通常的习惯，彭加勒在17岁(1871年)进入专业训练之前接受了首次学位(文学和理学学土)考试。在考数学时，他由于迟到而心神不安，连证明收敛几何级数求和公式的简单试题都作错了。由于平时成绩优秀，他还是在数学不及格的情况下通过了学位考试。主考人说：“彭加勒是一个例外，若是其他任何学生，无论如何也不会被录取。”

他进入福雷斯(Forestry)学校学习，在没有记一页课堂笔记的情况下赢得了一次数学奖金，这使他的同学惊讶不已。他们以为彭加勒是个吊儿郎当的人，便闹了个恶作剧，哄骗他代表四年级学生参加数学竞赛，解一个十分难对付的数学题。彭加勒似乎没有怎么思考就直接写出了答案，然后扬长而去，那些垂头丧气的戏弄者还在纳闷：“他究竟是怎样作出来的?”在彭加勒的整个一生中，其他人经常询问同样的问题。的确，当一个数学难题摆在他面前时，他的答案就像刚刚离弦的箭一样飞来。

1871年底，彭加勒进入高等工业学校深造。据说，在入学考试时，一位主考入得知彭加勒是“数学巨怪”，故意把考试推迟了三刻钟，想用一个经过精心推敲的试题难倒他。结果，彭加勒回答得很出色，得到了最高分数。他尽管在数学上名列前茅，但体育成绩很不好，绘画得了零分。按当时的规定，零分意味着淘汰。主考人熟知他的情况，还是破例录取了他。

彭加勒1875年从高等工业学校毕业，其时21岁。他接着到矿业学校学习，打算做一名工程师。他满怀信心地攻读工程技术课程，一有闲空，就劲头十足地钻研数学，并在微分方程一般解的问题上初露锋芒。1878年，他向巴黎科学院提交了这个课题的“异乎寻常”的论文，为此于第二年8月1日得到了数学博土学位。

彭加勒并非命中注定要成为一个矿业工程师，但是在见习期间，他却表现出一个真正的工程师的勇气。在一次矿井爆炸时，他奋不顾身地冲进去营救16个遇难的同事，为此深得矿工们的信赖。然而，这个职业与他的志趣不相投，他又想作一个职业数学家。得到博士学位后不久(12月1日)，他应聘到卡昂(Caen)大学作数学分析教师。两年后，他升迁到巴黎大学执教，讲授力学和实验物理学等课程。除了在欧洲参加科学会议和1904年应邀到美国圣路易斯博览会讲演外，他一生的其余时间都是在巴黎作为法国数学界乃至世界数学界的领袖而度过的。

堪与高斯媲美的大数学家

1789年的法国大革命推翻了成为社会发展桎梏的封建制度和专制政体，促进了科学的发

展，使法国在18世纪末和19世纪初取代英国，一跃而成为世界科学的中心。在这里，只需提一下拉格朗日，蒙日、拉普拉斯、傅里叶、柯西等著名数学家的名字就可想而知法国科学的盛况了。可是，由于启蒙主义在德国的活跃和以普鲁土为中心的各诸侯国的统一，德国在世界舞台上崭露头角，后来居上，在19世纪后半期夺得了科学的主导权。尽管如此，由于彭加勒等人的继往开来，仍使法国有能力自立于世界科学之林。彭加勒被认为是19世纪最后四分之一和本世纪初期的数学主宰，并且是对数学和它的应用具有全面知识的最后一个人。要知道，当时的许多数学分支都变成了封闭的体系，它们各有其特殊的术语和专门的研究方法，要同时跨越几个领域实在不易，要作个通才，更是难上加难。可是，彭加勒就是这样的通才，人们公认他是堪与高斯相媲美的大数学家。

在彭加勒出生后的第二年，高斯(1777~1855)就去世了。高斯是德国著名的数学家，被誉为“数学家之王”。他的研究遍及所有数学部门，也是非欧几何学的创始人之一。可以说，19世纪数学的发展一开始就在数学巨人高斯身影的笼罩之下，而后来却在同样一位数学大师彭加勒的支配之中。他们两人是最高意义上的广博的数学家，并且都在物理学和天文学上做出了重要贡献。事实上，彭加勒在数学的四个主要部门——算术、代数、几何、分析——中的成就都是开创性的。洛夫(Love)在评价彭加勒时说过：“他的权威现在已被公认，他能够进入所有时代最伟大的数学家行列之中，未来的几代人将不可能修改这一论断。”

彭加勒的首次成功是在微分方程理论方面。这项工作开始于1880年，其时他年方26岁。对于常微分方程的研究促使彭加勒从事超越函数新类系——自守函数——的探讨，自守函数是椭圆函数的推广。彭加勒把自己发现的一类自守函数命名为富克斯函数。克莱因(F．Klein)倒是考虑了富克斯函数，但富克斯(L．Fuchs)却没有考虑过，为此克莱因就优先权问题向彭加勒提出了抗议。彭加勒的回答是把自己紧接着发现的一类自守函数命名为克莱因函数，因为这类函数正像有人所幽默地注视到的，克莱因也从未想到过。

1884年，彭加勒在《数学学报》前五卷发表了关于自守函数的五篇重要论文，这一划时代的发现使不到30岁的彭加勒闻名于世。从此，他一生事业的魔杖被抓住了，阿拉丁的神灯被擦亮了。可是，当这组论文的第一篇发表时，克隆尼克(L．Kronecker)却警告编辑说，这篇不成熟的和隐晦的论文会把期刊扼杀掉。

自守函数的研究和微分方程定性理论的研究一样，促使彭加勒重视拓扑学。1887年，33岁的彭加勒被选人巴黎科学院，像这样年轻的新人进入科学院实属罕见。大多数数学家在签署意见时认为，“彭加勒的工作成就超过了通常的赞扬，这必然使我们想起雅可毕(C．C．J．Jacobi)描述阿贝尔(N．Abe)的情况——他解决了在他之前未曾设想过的问题。事实上必须承认，由于椭圆函数的成功，我们正在目睹数学领域里的一次革命，这次革命在每一个方面都可以和半个世纪前出现的革命相比较。”

彭加勒说过，数学家具有两种截然相反的倾向。有的人具有不断扩张版图的兴趣，在攻克某个难题后，便抛开这个问题，急着出发进行新的远征。另外的人则专心致志地围绕着这个问题，从中引出所有能够引出的结果。前者像一个乘汽车的旅行家，后者则象一个徒步游客。彭加勒本人就是这样一个在数学新版图上乘车驰骋的旅行家。法国数学家、彭加勒的传记作家达布(G．Darboux)谈到彭加勒这一特点时说：“他一旦达到绝顶，便不走回头路。他乐于迎击困难，而把沿着既定的宽阔大道前进、肯定更容易到达终点的工作留给他人。”彭加勒属于库恩所说的发散式思维的科学家，对于一个科学开拓者来说，这的确是不可或缺的素质。

就这样，彭加勒接二连三地出击，雄心勃勃地进行新的征服。在函数论方面，他的每个贡献都是拓广的领域的出发点，他在1883年的一个结果导致了整函数和亚纯函数的庞大理论，该理论在80年之后仍未穷竭。他对阿贝尔函数和代数几何学也十分感兴趣。从1881年到1911年，他就这个课题写的论文和自守函数的一样多，他的一些证明方法在1965年之前还未有人超过，这些方法在其他现代问题上也有价值，看来其有效性还远未挖尽。在数论领域，他给出了整数型亏格的第一个普遍定义，给出“秩”(rank)的概念，这个概念的许多问题仍未得到解答，更深入地钻研他的论文也许会导致新的结果。关于代数学，他研究了次数≥3的算术理论、非交换代数、包络代数，发现了李代数中的基本定理：彭加勒-柏克霍夫-维特定理。微分方程及其在动力学上的应用显然处于彭加勒数学思想的中心地位，他几乎每年都要发表这个课题的论文。在这方面最突出的贡献是微分方程定性理论，其中许多都是前人未曾触及到的。关于代数拓扑学，他从1894年开始研究，在十年内发表了六篇奠基性的论文。他定义了贝蒂数，发明了单形的同调论的一整套方法，推广了欧拉多面体定理(现称欧拉-彭加勒公式)，提出了流形同调的著名的对偶定理，引进了挠率概念。有人正确地说过，直到1933年发现高阶同伦群之前，代数拓扑学的发展完全基于彭加勒的思想和方法。在关于概率论的大量论著中，他最先使用了“遍历性”的概念，这成为统计力学的基础。他在数学基础等领域也作了许多工作。尽管如此，彭加勒并不十分满意他已有的成果，他甚至说过，他从来没有发表过一篇既不后悔它的内容、也不后悔它的形式的论文。

在数学哲学方面，彭加勒在发现了逻辑悖论的情况下复活了直觉主义，并且形成了广泛的运动，他的立场使他成为数学直觉主义学派的先驱。他批判了罗素、皮亚诺(G．Peano)等人为代表的逻辑主义和以希尔伯特等人为代表的形式主义，但也不是完全排斥它们。他极力主张，如果不求助于直觉，要从已经接受的逻辑原理推导出全部数学真理是不可能的。他多次强调直觉在数学发明中的重大作用。他说，对于纯粹数学家而言，直觉本领是必不可少的。逻辑用于论证，直觉用于发明。知道如何批判固然不错，知道如何创造当然更好。数学创造并不在于用已知的数学实在构成新的组合。任何一个人都会做出组合，但是这种组合的数目是无限的，它们中的大多数毫无意义。创造恰恰在于不作无用的组合，而作有用的、为数极少的组合。发明就是辨认和选择。可是，你如果没有在所有组合中选择的技巧，就无法辨认一个组合是否正确。逻辑可以告诉我们走这条路或那条路保证不遇见任何障碍，但是它不能告诉我们那一条路能引导我们到达目的地。为此，必须从远处了望目标，教导我们了望的本领是直觉。没有直觉，数学家便会像这样一个作家：他只是按语法写诗，但却毫无思想。彭加勒还形象地比喻了专注于逻辑和受直觉指引这样两种截然相反的思想类型。他说前者“步步进逼，效法符邦(Vauban)，挖壕筑垒，稳扎稳打，没有给机遇留下任何余地”；而后者“象勇敢的前卫骑兵，迅猛出击，以速制胜，但有时也要冒几分风险”。在科学的疆场上，彭加勒这位直觉主义者正是扮演了冲锋陷阵的“前卫骑兵”。

彭加勒认为，整数是不可定义的，整个数学的基础是数学归纳原理，它的可靠性被直觉地认可，也就是说，是综合的、先验的。他嘲笑罗素在《数学原理》(1903年)中把1定义为α{x•α＝i’x}，他说，对于从未听说过数目1的人来说，这是一个“令人赞叹的”定义。

彭加勒认为，数学创造的产生是一个使心理学家十分感兴趣的问题，它是人类思想似乎从外面所得最少的能动性，通过了解这一过程，我们有希望达到人类精神的最基本之处。他说：“潜在的自我无论如何也不比自觉的自我低下，它不是纯粹自动的，它能够辨认，它机智、敏锐，它知道如何选择、如何凭直觉推测。”他通过自己发现富克斯函数的经历，详细地说明了这个问题。他说他怎样在冥思苦想、一无所获的情况下，晚上偶尔喝了黑咖啡，久久不能入睡，构成了稳定的结合。他说他在地质旅行时，脚踩上汽车踏板的一刹那，一种想法突然闯入心头。他说他在海边的悬岩边散步，是怎样突然顿悟的。他说他沿大街散步时，一个相当困难的问题怎样霎时呈现在他的面前。彭加勒总结了这种无意识工作的条件：“如果—方面有意识的工作在它之前，另一方面又被有意识的工作尾随其后，那么这就是可能的，而且肯定是富有成果的。”

开辟了理论天文学的新纪元

自牛顿以来，天文学向数学家提出了许多问题。直到19世纪之前，天文学家在处理天文学问题时所用的武器实际上是牛顿、欧拉、拉格朗日和拉普拉斯所发明的武器的改良。但是，从19世纪开始，柯西发展了复变函数论，他本人和其他人对无穷级数收敛问题进行了研究，天文学的武库通过数学家的努力正在扩充起来。对于彭加勒来说，他很自然地想到自己的解析学，他把这种从未运用过的数学新武器用来进攻天文学。他所发动的战役在当时是如此地现代化，以致在40多年后，还没有几个人能够掌握他的锐利武器。

在19世纪，法国在理论物理学和其他学科方面失去了霸主地位，但在理论天文学方面仍然领先一步。彭加勒是这一光荣传统的继承人，他站在他的同胞克莱劳(A.Clairaut)、拉普拉斯、勒维烈(U．LeVerrier)这些天文学巨人的肩上，当然会看得更远一些。他的主要工作有三个方面：旋转流体的平衡形状(1885年)，太阳系的稳定性即n体问题(1899年)，太阳系的起源(1911年)。

彭加勒对第一个问题的兴趣是被威廉•汤姆孙和泰特(P．G．Tait)的《论自然哲学》一书中的一节激起的。此外，他在讲授流体力学时也对标准教材中关于旋转流体的处理感到不满。

彭加勒在1885年发表的长篇论文中讨论了由雅科毕椭球体派生出来的、角动量渐增的新体系的平衡形状，这种形状后来称为梨形。彭加勒认为，这种体系演化的下一个阶段可能是一大一小彼此绕着旋转的两个天体的平衡状态，该假设肯定不能用于太阳系，某些双星必然会呈现出这样的过渡形式。后来，俄国数学家李亚普诺夫(A.M．Lyapunov)和英国天文学家金斯(J．Jeans)分别在1905年和1915年证明，梨形是不稳定的。当然，现在有些人不再相信，彭加勒的梨形能在宇宙演化中起任何作用。但是，至今仍然有人研究，流质经过旋转不稳定后发生的分裂可能导致形成双星体系，甚至有人认为地球也是梨形，因而彭加勒处理问题的一般方法也许可能再度得势。

彭加勒在天文学上的最大成功表现在对“n体问题”的处理上，这是瑞典国王奥斯卡二世(OscarⅡ)在1887年提出的悬赏问题。设n个质点以任意方式分布在空间中，所有质点的质量、初始运动和相互距离在给定的时刻假定都是已知的。如果它们之间按照牛顿万有引力定律相吸引，那么在任何时刻，它们的位置和运动(速度)怎样呢?对于数学天文学来说，一群星系中的每个恒星都可以视为这样的质点，于是n体问题就相当于今后天空的情况将是什么样子，假使我们有足够的观察资料描述目前天空的普遍结构的话。显然，这个天文学问题不仅具有数学特色，而且具有物理学特色。关于“两体问题”(n＝2)，已被牛顿完满地解决了。著名的“三体问题”(n＝3)后来受到人们的注意，因为地球、月亮和太阳就是三体问题的典型例子。自欧拉以来，人们把它视为整个数学领域最困难的问题之一。从数学上讲，该问题归结为解九个联立微分方程组(每个都是线性二阶的)。拉格朗日成功地把这个问题加以简化，可是其解即使存在，也不能用有限个项来表示，而是一个无穷级数。如果级数在形式上满足方程组，并且对于变数的某些值收敛，那么解将存在。彭加勒在他1889年的论文中提出了一种新的强有力的技巧，其中包括渐近展开和积分不变性，并且在微分方程的接近奇点附近的积分曲线行为方面做出了根本性的发现。

尽管彭加勒没有解决n体问题，但在三体问题上却获得了明显的突破，因此评审团还是把奥斯卡奖——2500瑞典克朗和金质奖章——授予他。法国政府不顾瑞典国王的阻拦，也授予彭加勒宪兵团荣誉骑士的称号。彭加勒在写给奥斯卡奖评审团的信中说：“你们可以告诉你们的君主，这项工作不能看作是对所提出的问题提供了完美的答案，然而它具有这样的意义：它的公布将在天体力学上开创一个新时代。因此，陛下所期望的公开竞赛的结果可以认为是达到了。”

彭加勒在数学天文学方面的早期工作汇集在他的专题巨著《天体力学的新方法》(三卷本，1892、1893、1899年)中。接着该书出版的是1905~1910年出版的另外三卷著作《天体力学教程》，它具有更为实用的性质。稍后又有讲演集《流体质量平衡的计算》和一本历史-批判著作《论宇宙假设》。

彭加勒的传记作者达布断言(他的观点受到许多人的支持)：这些著作中的头一部事实上开辟了天体力学的新纪元，它可与拉普拉斯的《天体力学》和达朗贝尔(D.D’Alembert)关于二分点岁差的工作相媲美。乔治•达尔文爵士在评论《天体力学的新方法》》时说：“很可能，在即将来临的个半世纪内，一般研究人员将会从这座矿山发掘他们的宝藏。”达布在评价彭加勒的这些工作时写道：“在50年间，我们生活在著名德国数学家的定理上，我们从各个角度应用并研究它们，但是没有添加任何基本的东西。正是彭加勒，第一个粉碎了这个似乎是包容一切的僵硬的理论框架，设计出展望外部世界的新窗户。”

彭加勒的《论宇宙假设》普遍地被这个领域的研究者看作是经典的，书中对建立在拉普拉斯星云说上的模型的性质作了全面的分析和认真的尝试。这本书作为回顾太阳系起源的各种理论，即使在今天也值得一读，但是由于忽略了20世纪初其他天文学家提出的一些理论，因而有某些不足之处。彭加勒关于宇宙演化的观点是19世纪末有代表性的，真实世界的进程是渐变的，不可逆的，不连续的变化也明显地发生，但只是在确实需要时才发生，而且不是以大变动的形式。这种观点显然与今天流行的“大爆炸”宇宙学格格不入。

像一个直觉主义者所作的那样，彭加勒在天文学研究中的不少工作与其说是定量的，还不如说是定性的，这种特点导致他研究分析学。在这方面，他发表了六篇著名的论文，使该课题起了革命性的变革。分析学方面的工作又转而顺利地应用到天文学的数学之中。

通过研究天文学，彭加勒深深体会到：“天文学是有用的，因为它能使我们超然自立于我们自身之上，它是有用的，因为它是宏伟的，这就是我要说的。天文学向我们表明，人的躯体是何等渺小，而人的精神又是何等伟大，因为人们的理性能够包容星辰灿烂、茫无际涯的宇宙，并且享受到它的无声的和谐，在它那里，人的躯体只不过是沧海之一粟而已。于是我们意识到我们的能力，这是一种花费越多收效越大的事业，由于这种意识能使我们更加坚强有力。”彭加勒意味深长地说：“星星不仅发出可见光，射入我们的眼睛，而且它们也向我们发出一种极为微妙的光，照亮我们的精神。”

作为相对论先驱的理论物理学家

彭加勒讲授物理学达20年以上，他以特有的求全性和充沛的精力完成这项任务，结果使得他成为理论物理学所有分支的专家，发表了不同论题的文章和书籍达70种以上，其中特别偏好光和电磁理论。他研究了三维连续统的振幅，弄清了许多导热问题，以及势论方面的电磁振荡问题，论证了狄利克雷原理。

说实在的，在物理学方面，彭加勒的运气并不怎么好。为了使他的才能得到体现，他应该晚生30年或多活20年。恰恰在经典物理学进入它的衰老期时，他却处于精力充沛的时期；当物理学重新焕发青春——以普朗克1900年量子论的提出和爱因斯坦1905年狭义相对论论文“论动体的电动力学”的发表为标志——之时，他的头脑却被19世纪的经典理论所充塞，以致于在他逝世前，他几乎没有多少时间消化那些令人惊奇的新事物。尽管如此，他还是在物理学革命的三个领域中作出了重要贡献。鉴于这个问题作者已有专文叙述，此处只扼要地介绍一下。

1895年底，德国物理学家伦琴在维尔茨堡大学实验室发现了X射线，这一发现在西方科学界引起很大的轰动。伦琴当即把关于发现X射线通报的印刷品寄给了一些同行，其中包括彭加勒。彭加勒曾参与过阴极射线本性的争论，力图证明它们是由粒子构成的。伦琴的发现对彭加勒的激励比对其他任何法国科学家都要大。

彭加勒是科学院的成员，有参加科学院周会的习惯。在1896年1月20日的周会上，他展示了伦琴寄给他的第一张X射线照片。当他的科学院同事贝克勒耳问他，射线从管子的哪部分发出时，他回答说，射线似乎是从管子中与阴极相对的区域发出的，在这个区域，玻璃变得发荧光了。贝克勒耳立即想到，X射线可能和荧光有关，第二天就开始试验荧光物质是否会发出X射线，他在几周内进行了一系列实验，从而导致了放射性的发现。放射性的发现又引起连锁反应，促使居里夫人发现了放射性更强的新元素钋和镭。彭加勒对这些新发现满腔热忱，他把镭甚至誉为“当代伟大的革命家”，他看到了科学的巨大革命力量。

彭加勒和洛伦兹一样，也是相对论的先驱。早在爱因斯坦之前，他就提出了建造相对论的一切必需的材料(相对性原理和光速不变原理)。

在1895年，彭加勒就对当时以太漂移实验的研究状况表示不满。他虽然认为洛伦兹理论是现有理论中最好的，但对洛伦兹针对每一个实验事实都要引入孤立的假设的作法进行了批评。他极力强调，人们应该针对以太漂移实验的零结果引入一个更为普遍的观点。这时他已意识到：“不可能测出有重物质的绝对运动，或者更明确地说，不可能测出有重物质相对于以太的相对运动。人们所能提供的一切证据就是有重物质相对于有重物质的运动。”1904年9月，在美国圣路易斯国际技术和科学会议的讲演中，他完整地提出了相对性原理，并把它作为物理学六个普遍原理之一列举出来。他说：“根据这个原理，物理现象的定律应该是相同的，不管观察者处于静止还是处于匀速直线运动。于是我们没有、也不可能有任何手段来辨别我们是否作这样一种运动。”

在彭加勒1898年发表的“时间的测量”一文中，他首次提出了光速在真空中不变的公设。他写道，光速不变是一个公设，没有这个公设，就无法测量光速。他认为，我们无论对于同时或两个时间间隔的相等均不能有直觉，我们自信有此直觉只不过是幻想而已。在1902年出版的《科学与假设》中，他再次强调了他的观点：“绝对空间是没有的，我们所理解的只不过是相对运动而已”，“绝对时间是没有的，所谓两个历时相等，本身只是一种毫无意义的断语”；“不仅我们没有两个相等的时间的直觉，而且也没有发生在不同地点的两个事件同时性的直觉。”彭加勒在1904年圣路易斯的讲演中甚至惊人地预见了新力学的大致图景：“……惯性随速度而增加，光速会变为不可逾越的极限。原来的力学依然保持一级近似，……”

饶有兴味的是，彭加勒在1905年还详细地讨论了利用光信号使时钟同步的问题。彭加勒的讨论不完全等价于爱因斯坦的描述，因为彭加勒在这里安排了两个观察者而不是一个观察者，然而他也得出相同的结果。彭加勒没有达到相对论，除了科学上的原因之外，也有认识论方面的原因。国外学者认为，这是由于他未能把他的约定主义贯彻到底—一在理论上他是一位约定论者，在实践上他却是一位经验论者。

彭加勒对量子论的发展也有过贡献，我们将在下面叙述。不用说，彭加勒也有失误，例如在世纪之交关于原子实在性的争论中，他对原子论持中立态度。但是，当有了确凿的实验证据后，他公开修正了自己的观点。这种态度是光明磊落的。

逻辑经验主义的始祖之一

彭加勒对科学和数学的哲学意义一直兴味盎然，但只是在本世纪初，当他作为一个专门数学家的伟大形象被牢固地树立起来之后，才唤起了他对非专业领域的附带热情。他于1902、1905、1908年先后出版了《科学与假设》、《科学的价值》》和《科学与方法》三本书，它们既是畅销一时的科学哲学著作，也是内容丰富、语言优美的科普读物。在那些年代，经常可以看到工人和店员们在巴黎的公园和咖啡馆贪婪地阅读彭加勒的通俗著作，尽管这些书籍印刷低劣，封面破旧。在法国的图书馆或阅览室，彭加勒的书都用手指翻脏了，显然有许多人借阅过。这些书被译成英、德、俄、西班牙、匈牙利、瑞典、日，中等文字，几乎传遍了整个文明世界。由于他的文字才华，彭加勒得到了一个法国作家所能得到的最高荣誉。人们称他为“法国的散文大师”，文学研究院接纳他为会员。一些妒忌心强的小说家心怀不满地散布说，彭加勒作为科学家能够获得这种独一无二的荣誉，是因为文学研究院经常要编辑权威性的法语字典，兴趣广泛的彭加勒显然能在工作中帮助文学研究院的诗人和语法学家，告诉他们自守函数是什么。但是众人却公正地认为，彭加勒已经得到的荣誉并不比他应该得到的多。

彭加勒在科学哲学上继承了马赫和赫兹的传统，并汲取了康德的一些思想，他的思想显然受到数学研究的影响。他有些接近马赫主义，但并不是一个彻头彻尾的马赫主义者，他被认为是逻辑经验主义的始祖之一。爱因斯坦称他是“敏锐的深刻的思想家”。

在《科学与假设》中，彭加勒坚持“实验是真理的唯一源泉”，明确表示了他的经验主义的哲学立场。从这种立场出发，他仿效马赫，批判了经典力学的一些基本概念和原理。但是他不像马赫那样仅从哲学和逻辑的角度进行批判，他还依据了当时的一些实验事实，而且批判矛头也涉及到经典物理学。他强调假设在科学中不仅是必要的，而且是合理的，并把假设分为三类——极其自然的假设，中性假设和真正的推广——进行论述，并指出假设要经常经受检验和不可滥用假设。彭加勒对科学的统一性和简单性也很感兴趣。他认为科学正在走向简单和统一的道路，其原因在于科学家对自然界的统一性和简单性具有坚定的信念。关于自然界的统一性，这是不成问题的，至于自然界的简单性，却不是一个容易解答的问题，不过人们可以把它看作如此而无危险。在该书中，彭加勒通过对非欧几何学的分析提出了约定主义哲学。他认为约定是我们精神自由活动的产品，但是自由并非任意之谓。约定主义是彭加勒的创造，它后来和马赫的经验主义成为逻辑经验主义兴起的哲学基础。值得注意的是，爱因斯坦在“奥林比亚科学院”时期读过《科学与假设》，该书给他以极强烈的印象，爱因斯坦后来的某些科学哲学思想可能渊源于此。

《科学的价值》引人注目的有三点。其一是关于物理学危机的论述。彭加勒通过对物理学历史和现状的考察指出，物理学已处于危机之中，这种危机是好事而不是坏事，它能加速物理学的改造，是物理学革命的前兆。其二是比较系统地阐述了他的科学观。他认为科学是一种分类方法和关系体系，科学的发展的非直线的、无止境的，科学走向统一和简单的道路，科学的基本原理具有极高的价值，并倡导“为科学而科学”。其三是毫不隐晦地表白了他的唯心主义哲学前提。

《科学与方法》分为“科学与科学家”，“数学推理”、“新力学”和“天文学”四部分。使人感兴趣的是第一部分，这部分除论述了科学创造的心理学外，还集中论述了科学美。在彭加勒看来，科学美是潜藏于自然的感性美之后的理性美，而理性美要由具有理性的人去把握，因而科学美必然带有浓厚的主观色彩。他用“雅致”、“和谐”、“对称”、“平衡”、“秩序”、“统一”、“方法的简单性”、“思维经济”等词语来描述科学美的特征。彭加勒不仅把科学美作为选择事实和理论的一个标准，而且认为科学美也是激励科学家进行科学研究的持续动力。他这样说过：“一个科学家，尤其是一个数学家，他在工作中体验到和艺术家相同的印象，他的乐趣像艺术家的乐趣那样大，而且具有相同的性质。”

在彭加勒逝世后的第二年，还出版了他的一本科学哲学著作《最后的沉思》(1913年)，该书是由勒邦(G．LeBon)集其遗著编辑而成的。该书由九个短篇组成，其内容涉及到规律的进化、空间和时间、数学和逻辑、量子论、物质与以太的关系、伦理学和科学等。关于科学和伦理学的关系问题，其他三本书基本上没有涉及。彭加勒认为，科学能在道德教育中起十分有用和十分重要的作用，科学能促使我们以特殊利益服从普遍利益，能把人们改造成为具有英雄主义行为和献身精神的人。

彭加勒的科学哲学思想中包含着唯心主义的糟粕，但也不乏闪光的珍珠，值得人们探讨、发掘。作者曾就彭加勒的哲学倾向、科学观、方法论等写过几篇文章，此处不拟赘述。

为追求真理奋斗到最后一息

彭加勒说：“热爱真理是伟大的事情”，“唯有真理才是美的”，“追求真理应该是我们活动的唯一目标，这才是活动的唯一价值”。彭加勒言行一致，为追求真理，他一直奋斗到生命的最后一息。

彭加勒富有创造力的时期是从1878年的博士论文开始的，在短暂的34年科学生涯中，他却写出了将近500篇论文和30本科学专著，这些论著囊括了数学、物理学和天文学的许多分支。当我们考虑到那些开创性工作的重重困难时，不能不钦佩他高度的创造性和坚忍不拔的毅力。由于他的杰出贡献，他赢得了法国政府所能给予的一切荣誉，也受到英国、俄国、瑞典、匈牙利等国政府的奖赏。

进入20世纪，彭加勒的声望急剧地增长。1906年，他当选为巴黎科学院主席，1908年，他被选为法国科学院院士，这是一个法国科学家所能达到的最高地位。当时，他蜚声国际学术界，受到同行们的称颂，一些有志干一番事业的年轻人都想拜他为师。特别是在法国，他被视为大智者，他在各种问题——从科学到哲学，从政治到伦理——上的见解总是直率的、明快的，被公众当作决定性的意见而接受。

在最后的四年中，除了恼人的疾病期外，彭加勒的生活总的来说是安定的、幸福的。他有一个美满的小家庭，温厚的贤妻、一个儿子和三个女儿。他喜欢他的子女，特别是当他们还是小孩子的时候。他也爱好交响乐。

可是，彭加勒既没有沉湎于小家庭的脉脉温情，更没有躺在荣誉和地位上高枕而卧。他说：“经验并非一切，而且学者也不是被动的，他没有等待真理跑来找他，或者期待真理碰到他鼻子尖上的机会。他必须去迎接真理，正是他的思考向他揭示出通向真理的道路”。作为一个永不满足、永远进击的学者，他忘我地向新的未知版图挺进。在生命的最后征途上，他依然留下坚实的足迹。

在1908年的罗马国际数学会议上，彭加勒因病未能宣读激动人心的讲演：“数学物理学的未来”。他的病是前列腺肿大，意大利的外科医生为他作了手术，这似乎可以看作是痊愈了。回到巴黎后，他像以往那样不知疲倦地工作着。但是到1911年，他觉得自己身体不适，精力减退，他说他在世上的日子不会长了。可是，他不愿放下手头的工作去休息，他头脑蕴育的新思想太多了，他不愿让它们和自己一块葬入坟墓。

1911年10月30日至11月3日，彭加勒应邀参加了在布鲁塞尔召开的第一届索耳未会议，欧洲21位最著名的科学家出席了会议，会议的中心议题是“辐射理论和量子”。在这之前不久，彭加勒对量子论是完全陌生的，通过参加会议，他变成新理论的倡导者和发展者，从而在量子论的历史上留下了光辉的一页。洛伦兹后来回忆说，彭加勒在讨论中表现出“他的思想的全部活力和洞察力，人们佩服他精力充沛地进入那些对他来说是全新的物理学问题的才干。”

从布鲁塞尔返回巴黎后，奇异的量子使彭加勒难以安静下来。在生命的最后时刻里，他完全沉浸在这个奇妙的世界里，他以难以置信的毅力和速度从事这项困难的研究。1911年12月4日，即布鲁塞尔会议结束后一个月，彭加勒向科学院提交了关于量子论的长篇论文的缩写本（全文发表在1912年1月的《物理学杂志))上)。他在文章中指出，量子论并不是相对论的扩展，新的冲击比过去的冲击更为使人仓皇失措，这无疑是自牛顿以来自然哲学所经历的最伟大最深远的革命。这篇论文的思想在英国物理学界引起很大的反响。

与此同时，彭加勒还在思考一个新的数学定理，这就是把狭义三体问题的周期解的存在问题归结为平面的连续变换在某些条件下不动点的存在问题，这可能是分析中根据代数拓扑学所做出的存在性证明的第一个例子。他感到自己没有时间和精力来证明这个定理了，于是在1911年12月9日一反通常的习惯，写信给《数学杂志》的编辑，询问是否能接受一篇未经深究和修改的专题论文。他在信中写道：“……在我有生之日，我无法解决它们了。不过，它们的最后结果能够把研究引向新的、未曾料到的路线上，在我看来，它们似乎具有十分充分的发展前途。不管它们使我遭到什么蒙骗，我仍将顺从地把它们奉献出来。……”在彭加勒的这一“未完成的交响乐”发表后不久，所需要的证明由美国年轻的数学家伯克霍夫(G．D．Birkhoff)在几个月之后给出了。

1912年春，彭加勒再次患病，可是他还是顽强地奋斗着。同年4月，在法国物理学会的一次讲演中，他又谈到量子论问题，他要求人们不要为推翻根深蒂固的旧见解而烦恼。就在当月公开发表的一篇评述性文章中，他再次强调：“把不连续性引入自然定律”，“这样一个非同寻常的观点能够成立”。他依次讨论了热力学和几率、辐射定律、能量量子、作用量子、普朗克的新理论等。他写道，尽管量子假设面临着一些困难，我们也必须拯救它，否则我们就不会有可供建筑的基础了。他对普朗克的“倒退”感到困惑，认为“坚持最初的观点是比较合适的”。彭加勒猜想，宇宙万物象电子一样，都应当经历量子跃迁。由于在普遍的跃迁之间的不运动状态内具有无法区分的瞬时，因此必然存在着“时间原子”(atomoftime)。这就是逝世前几个月，彭加勒在头脑中酝酿的大胆思想。

临终前三周，即1912年6月26日，彭加勒抱病在法国道德教育联盟成立大会上发表了最后一次公开讲演。他说：“人生就是持续的斗争”，“如果我们偶尔享受到相对的宁静，那正是我们先辈顽强地进行了斗争。假使我们的精力、我们的警惕松懈片刻，我们就将失去先辈为我们赢得的斗争成果。”他还指出：“强求一律就是死亡，因为它对一切进步都是一扇紧闭着的大门；而且所有的强制都是毫无成果的和令人憎恶的。”彭加勒本人的一生就是自由思考、持续斗争的一生。

7月9日，医生为彭加勒施行了第二次前列腺手术，手术是成功的。7月17日，他在穿衣时因栓子(堵塞血管使血管发生栓塞的物质)而十分突然地去世了。他仅仅活了58岁，这正是他的能力的高峰时期。

在茫茫的夜空中，一颗“智多星”陨落了：这颗“智多星”发出了他所能发出的熠熠光亮，给人类带来了一线光明，即使在坠入大地时，也要把最后一道余光毫无保留地奉献出来。彭加勒的所作所为，得到了能够鉴赏他的成就的人的赞誉。据说有这样一件轶事。在第一次世界大战期间，一些英国军官问他们国家的大数学家和大哲学家罗素：“谁是当代最伟大的人?”罗素不加思索的回答：“彭加勒!”“噢，是那个人I”这些对科学一窍不通的军官以为罗素指的是法国总统雷蒙•彭加勒，一个个兴奋得呼叫起来。当罗素得知呼叫的缘由时，便解释道：“我指的不是雷蒙•彭加勒，而是他的堂兄昂利•彭加勒。”

可是，彭加勒也曾被一些人所误解，蒙受了不白之冤。长期以来，在苏联、东欧、日本和我国出版的许多书刊中，他竟被描绘成在科学史上“兴风作浪”的反面人物。当我们用事实拭去抹在他脸上的油彩和尘埃时，难道不应当作一点历史的沉思吗?

主要参考文献

[1]H.Poincaré，TheFoundationsofScience，AuthorizedTranslationbyG.B.Halsted，TheSciencePress，NewYorkandGarrison，N.Y.,1913.

[2]H.Poincaré，MathemalicsandScience：LastEssays，TranslatedbyTohn.W.Bolduc，DorerPublications，Inc，NewYork，1963.

[3]彭加勒(H.Poincaré)；《科学家と詩人》，平林初之輔訳，岩波書店，1927.

[4]E.T.Bell,MenofMathematics,DoverPublicationsPress,NewYork,1937.

天文学论文范文篇2

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，宪章文武，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，宪章文武。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“奇技淫巧”的说法，应属另外一类。“奇技淫巧”的说法出自《礼记•王制》。其中说：“作淫声、异服、奇技、奇器以疑众，杀。”《尚书•泰誓》也有“作奇技淫巧以悦妇人”的说法。其实，这里的“奇技”、“奇器”或“奇技淫巧”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“奇技淫巧”，但是，同样也有一些儒家学者反对把科技视作“奇技淫巧”。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“奇技淫巧”。他说：“西洋人不可谓之奇技淫巧，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“奇技淫巧”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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天文学论文范文篇3

本文作者：韩彩英工作单位：山西大学

近代科学共同体的创立

1．意大利和英国民间协会：科学共同体的早期尝试作为文艺复兴发源地的意大利，它也是近代科学共同体的发源地。意大利物理学家波尔塔（GiambattistadellaPorta，1535—1615）①于1560年在那不勒斯创立了“自然秘密研究会”，这是近代史上第一个自然科学共同体。这个学术组织定期在波尔塔家中聚会。但“自然秘密研究会”成立不久就被教会指责为巫术团体而遭到取缔。波尔塔并未气馁，他争取到了菲•凯亚公爵的支持和赞助，于1603年在罗马又成立了一个学术组织，取名为“林琴（Lincei，即猞猁）学院”。波尔塔本人和当时的著名物理学家伽利略均是院士。1615年，由于对哥白尼学说看法的分歧，学院分裂为两派。1630年，由于赞助人凯亚公爵去世，学院随之解散［2］241。伽利略去世后，他的两个最著名的学生托里拆利（EvangelistaTorricelli）和维维安尼（VincenzoViviani，1622—1717），于1657年在佛罗伦萨发起组织了一个实验科学团体———齐曼托（Cimento，意为“实验”）学院。这个团体的成立赢得了当时意大利显赫家族美第奇（Medici，又译为“梅迪奇”）兄弟托斯坎尼大公菲迪南二世和利奥波尔德亲王的赞助。美第奇兄弟十分热衷于自然科学研究，他们自己组建了一个实验室。齐曼托学院的最初成员，除了托里拆利和维维安尼，还有数学家及生理学家波雷利（G．A．Borelli，1608—1679）②、胚胎学家雷迪（FrancescoRedi，1626—1698）③和天文学家卡西尼（GionDomenicoGassini，1625—1712）④。1657—1667年间，齐曼托学院的成员们一起进行了多次物理学实验。1667年于佛罗伦萨发表的《齐曼托学院自然实验文集》记载了这些实验，其中最重要的是空气压力实验。1667年，利奥波尔德亲王当上了红衣主教，不再提供赞助，齐曼托学院便解散了［2］241－243。在英国，约翰•威尔金斯（JohnWilkins，1614—1672）于17世纪40年代倡导成立了“哲学学会”。威尔金斯是一位牧师，一生主要从事神学研究，他的《新行星论》对于宣传哥白尼的日心说在英国传播起到了很好作用。哲学学会的会员有数学家瓦里士（Wallis，1616—1703）和波义耳等人，他们主要是在格雷山姆学院聚会。1646年，由于政局的动荡和会员的迁徙，原来的“哲学学会”分为两半。在牛津的一支因会员流动性大，加之骨干会员的迁居，结果不了了之；而伦敦的一支则是越来越发达，威尔金斯、瓦里士、波义耳和雷恩（SirChristopherWren，1632—1723）①后来都到了伦敦［2］244。正是这些人开启了科学共同体的制度化时代。吴国盛指出：“意大利学会的兴衰是它科学事业兴衰的标志。齐曼托学院解散后，意大利科学逐步走向衰落，英国继而成为科学发展的先锋。”［2］243民间自发的非制度化的科学组织的脆弱也可见一斑。2．伦敦皇家学会和巴黎科学院：科学共同体的制度化到了17世纪中叶，富于发现的航海、独立科学家的实验和理论以及用来揭示自然的大批新工具，使得信息以惊人的速度积累。与人类许多其他形式的努力一样，科学靠争论、靠一套结果与另一套结果的比较而繁荣兴旺。但是，在17世纪，事情变得太快，研究者往往等不及一本昂贵书籍的出版。为了弥补此类缺憾，几个重要科学机构登上科学历史舞台［8］89。1660年11月，英国著名建筑师雷恩在格雷山姆学院发起成立新学院。威尔金斯被推举为学院主席。不久，学院就得到了国王查理二世的许可。两年后，查理二世正式批准成立“以促进自然知识为宗旨”的皇家学会。查理二世没有给学会提供经费，反而委任近臣布龙克尔勋爵为第一任会长。学会的秘书为威尔金斯和奥尔登堡（H．Oldenburg，1615—1677），总干事是胡克。学会早期基本贯彻了培根的学术思想，注重实验、发明和实效性的研究。为了实现其目的，学会还设立了若干专业委员会，其中机械委员会研习机械发明，贸易委员会研习工业技术原理，另外还有天文学、解剖学和化学等专业委员会。实用技术科学，特别是与商业贸易有关的科学技术知识，最为皇家学会所重视。伦敦皇家学会的机关刊物《哲学学报》于1665年3月出版。《哲学学报》主要刊登会员提交的论文、研究报告、自然现象报道、学术通信和书刊信息。总体上，英国伦敦皇家学会体现了典型的英国式经验主义风格［2］244－245。与英国类似，法国的自然科学组织起初也是科学家和哲学家的自发聚会。数学家费马、哲学家伽桑迪和物理学家帕斯卡等人，先是在修道士墨森（MarinMersenne，1588—1648）的修道室里，后来是在行政院审查官蒙特莫尔（HenriLouisHabertdeMontmor，1600—1679）家里，讨论自然科学问题。1666年，在科尔培尔（Jean－BaptisteColbert，1619－1683）的建议下，国王路易十四批准成立了巴黎科学院。与英国伦敦皇家学会不同，法国巴黎科学院由国王提供经费，而且院士还有津贴，因而官方色彩更浓一些。巴黎科学院的研究分为数学（包括力学和天文学）和物理学（包括化学、植物学、解剖学和生理学）两大部分。外籍院士惠更斯将培根的思想带进这所新成立的科学院。他领导了大量的物理学实验工作。著名物理学家马略特（EdmeMariotte，1620—1684）的气体膨胀定律就是在这期间发现的［2］250－251。巴黎科学院有自己的出版物《记忆》（mémoires）［8］89。在德国，莱布尼兹早在1670年就构想建立一个被称为“德国技术和科学促进学院或者学会”的机构，并且实地考察了伦敦的皇家学会和巴黎科学院。柏林科学院在他长期鼓吹和筹划下终于在1700年成立了。不过，它起初并没有多大建树，直到1743年腓特烈大帝按照巴黎模式改组之后才见起色［9］176。学院不仅研究数学、物理，还研究德语和文学。这种自然科学与人文科学相互关联的风格一直是德国学术传统的重要特征［2］254。腓特烈通过提供高于巴黎科学院的薪水来吸引明星科学家。不过，彼得大帝于1724年成立的俄国科学院提供的薪水更高。俄国科学院许多成员是从德国和瑞士招募来的［9］176。1762年叶卡捷琳娜二世即位。这位女皇也仿效德国皇帝腓特烈二世的“开明专制”，对科学文化事业推崇备至。她邀请狄德罗（DenisDiderot，1713—1784）访问过彼得堡，又重新聘请了一大批欧洲科学家来俄国科学院任职［2］399。另外一些皇家学院也相继成立：哥廷根（1751年）、博洛尼亚（1714年）、都灵（1757年）和慕尼黑（1758年）。这些较小的研究院与大的国家研究院相比，获得的捐赠比较少，但它们大多也出版科学论文集，并给予研究人员一些支持［9］176。美国在建国之前就有了自己的科学组织，组织者是伟大的富兰克林（BenjaminFranklin，1706—1790）。他不仅是独立战争的杰出领袖，也是美国的第一位科学家。1743年，他创立了美洲哲学学会（AmericanPhilosophicalSociety，通常译为“美国哲学学会”）。这是北美在殖民地时期出现的第一个科学组织。学会的宗旨是促进有用知识的探求和传播。实际上，在相当长的一段时期里，美国哲学学会充当了美国科学院的角色［2］397。汉金斯（ThomasL．Hankins）指出：“科学院和科学协会在18世纪特别重要，因为大学并不接受科学的教育，更不能接受科学研究。科学院给予科学家职位和地位，否则他们在一个有高度组织的社会中将没有位置。对于那些自修成才、研究主题远离医学或远离传统大学课程的人来说，更是如此。”［9］175－176而且，由于这些皇家学会或者科学院往往办有自己的出版物，这也在多重意义上促进了自然科学的发展。杂志不仅加快了信息交换的速度，而且要求科学家满足报告和辩护他们工作的统一标准。这样一来使得研究者复制并在他人的工作之上得到提高容易了许多。此外，它们起的作用是确认并使得个人发现公开。再也不需要隐藏自己的工作来阻止他人主张“优先权”———就像牛顿与莱布尼兹的纠纷那样，这就加速了信息传播［8］89。在皇家学会或者科学院这些综合研究机构兴起的同时，一些专门化的研究机构也发展起来，特别是与当时的航海技术紧密关联的天文台。英国王室虽然没有给伦敦皇家学会提供经费，但与这个当时的海洋大国相关联，王室出资于1675年正式建立了格林威治天文台。著名天文学家弗拉姆斯特德（JohnFlamsteed，1646—1719）是第一任由皇家提供薪俸的皇家天文学家。其任务是“修订行星运动表和恒星方位表，寻求确定经度的精确方法，进一步改善航海术与天文学”。弗拉姆斯特德曾在自己的家乡建造了一座小天文台，以致力于精确测定恒星位置。但这次筹建国家的天文台，抠门的国王并没有给弗拉姆斯特德提供天文台的建设经费。弗拉姆斯特德既没有经费也没有助手，只有自己借钱自己动手制造。他自己制造得最好的仪器是一台可标140度的墙仪，花了120英镑和一年的功夫。这也引发了后来因为他的天文观测数据的发表时机，与牛顿以及哈雷（EdmondHalley，1656—1742）的纠葛［2］246－249。巴黎天文台是在皮卡尔（JeanPicard，1620—1682）的建议下设立的。这一隶属于巴黎科学院的天文台，其建筑物于1667年动工，1672年建成。在修建过程中，皮卡尔同时在搜寻人才。他看中了当时因编制木星卫星运行表而相当著名的意大利天文学家卡西尼，遂于1669年将卡西尼请到巴黎主持这里的工作。皮卡尔是一位出色的天文观测家，是第一个将望远镜用于精确测量微小角度的人。这一重大观测技术革新使得天文学步入一个新的发展阶段。他还有许多重要的天文学发现。卡西尼的儿子、孙子和曾孙都是巴黎天文台的天文学家，而且一直统治着法国的天文学界。这种近亲繁殖产生了一些不好的影响，法国天文学的衰落可能与此有关［2］251—252。

科学共同体的发展

在今天看来，西方世界早期的科学共同体，在推动科学事业发展的实质性作用方面是非常有限的。这种在制度化发育方面的严重不足可能与近代西方社会的现代化，特别是法制化的总体发展进程是一致的。而且，也正是在这种现代化的总体发展进程中，西方近代科学共同体在制度化方面得到了空前发展。在法国，随着启蒙运动的深入和大革命所带来的社会变革，科学院被彻底改组，废除了贵族当权的名誉院士制度，使得这一机构成为名副其实的科学研究中心。但是，法国科学院的发展几起几落，存在明显的制度上的弊端。到了19世纪初，兴盛一时的法国科学很快走向衰落，这固然有政局动荡的间接原因，但更多地是由于制度上的缺陷：法国科学活动的高度集中性制约了它的发展活力。当时法国几乎一切科学活动均受法国科学院控制，以致主要的科学工作都集中在巴黎进行。科学管理的高度集中带来了学阀作风。这一时期的学阀典型是居维叶（GeorgesCuvier，1769—1832）。身居教育部长和法国科学院常务秘书高位的居维叶，出于对进化论的否定态度，对其他生物学家大加压制和打击①，大大压制了法国在这方面的发展。在拿破仑时期，他打击拉马克（JeanBaptisteLamarch，1744—1829），在波旁王朝时期，他又压制圣提雷尔（St．EtienneGeoffroyHilaire，1772—1844），致使法国在生物进化论的发展中毫无作为。受排斥者还有著名化学家罗朗（AugustLaurent，1807—1853），由于与化学权威杜马（JeanBaptisteAndréDumas，1800—1884）关系不佳，就无法在科学院谋得职位，只得在外省条件极差的大学里勉强从业。他在有机化学方面的许多正确理论也未能发挥其应有作用［2］391－393。与法国政府主导科学共同体的发展不同，英国有着良好的民间业余科研传统，这种体制主要受社会文化氛围的影响，这就使得它们的发展几乎不受政府当局或者当权者个人喜好的左右。也许是牛顿巨大身影的遮蔽，在18世纪上半叶英国在理论科学方面有过暂时的低迷期，但是它长期源源不断地向世界贡献优秀的科学家。随着第一次工业革命，英国在技术方面更是突飞猛进［2］393－394。英国科技体制主要有以下特点。其一，它的科研工作分散在全国各地，各地自发创办了各种科学团体，如利物浦文哲学会、利兹文哲学会、谢菲尔德哲学学会等。其二，政府对科学事业支持不够，几乎一分钱都不投资。其三，英国没有高度集中的科学管理机构。皇家学会徒有其名，学会中非科学家成员越来越多，领导权也逐步落入贵族之手，变得像大革命前的法国科学院那样死气沉沉。吴国盛指出：“这样的科技体制对英国科学发展的影响是双方面的。一方面，科学管理的非集中性使得英国各地区均保持一定的发展活力，业余研究者层出不穷，不致因某些权威的个人喜好而窒息天才的创造。另一方面，政府对科学事业的冷漠也使英国科学从整体上赶不上邻近的法国和德国。”［2］394面对其他科学技术大国的崛起，英国科学体制的缺陷也显露无遗。“1830年，剑桥大学的数学教授查尔斯•巴比奇（CharlesBabbage，1791—1871）出版了《论英国科学的衰退》一书，分析了欧洲各国的科学状况，指出英国的业余科学研究传统正在使英国丧失曾经拥有的优势。他呼吁，英国人必须将科学作为一项事业来加以关注，科学家应该受到良好的培养和教育，并成为一种职业。该书引起了广泛的好评，并推动了英国科研体制和教育体制的改革。”英国“成立了一个新的全国性的科学团体‘英国科学促进会’；与此同时，皇家学会的运作机制也有所改进”［2］394－395。19世纪之前，德意志还不是一个统一的民族国家，她有数百个相对独立的邦国，普鲁士和奥地利是其中比较大的两个。这种封建割据严重制约了德意志经济和文化的繁荣发展，尽管近代的德意志民族也不乏杰出的科学家，诸如开普勒、莱布尼兹。莱布尼兹还在普鲁士属地柏林亲手创办了柏林科学院，只是因未受到普鲁士国王腓特烈一世的重视几成虚设。到了1740年，腓特烈二世实行了“开明专制”政策，重视发展商品经济，保护科学文化事业。他从法国及欧洲各地重金聘请了一大批著名科学家，像法国的莫佩尔蒂（Pierre－LouisMoreaudeMaupertuis，1698—1759）、拉格朗日（JosephLouisLagrange，1736—1813）以及瑞士数学家欧拉（LeonhardEuler，1707—1783）都被邀请到柏林科学院任职。这些举措使得柏林科学院充满了活力［2］396。在19世纪，法国和德国的科学系统已经不同程度地拥有关于科学评价和支持的标准，此际英国和美国还没有应对这些问题。这两个国家（尤其是法国）的政府和人民越来越相信科学的价值和有用性。为了促进研究和传播知识，到处建立学院、大学和其他学术机构，原有学术机构也在一定程度上得到革新。这些机构的目标之一，就是使少数已经被证明其伟大的科学家，将他们所有的时间都用于在经济上得到支持的科学研究。但是，这些机构并不是要谋划创造像其他智力职业那样的学术事业。科学家中的大多数有着独立手段或者赚钱的专业，他们只是在业余时间追求他们的科学兴趣，常常是个人既付出精力又付出钱财。这种理想形式与科学对真理的神圣追求是完全吻合的。这个时期的学术委任是荣誉而不是事业，将科学变为一种职业就显得像亵渎科学一样。在科学的这个业余爱好者阶段，其必然结果就是缺乏专门化。19世纪早期的伟大科学家往往是在多个领域都有创造性的通才［10］114。总体而言，在近代科学共同体向现代转变之前，科学社团在国内和国际规模上，在基础科学知识的刺激和传播中，在科学标准的确立和支持中，都起到了非常重要的作用。但是，在没有社会稳定支撑的情形下，基础研究甚至是为了实用目的的系统应用研究的不足，以及先进的科学和技术方法，从高端科学机构和社团向各个领域从业者和生产者的、更为广泛的团体的转移和传播存在的很多困难，常常给科学机构和科学社团造成压力，使他们放弃对基础科学或者系统的应用科学的关注，投入到更加实用的知识之中。这种无助所带来的压力只能损害高端科学工作，进而对生产领域也造成损害。

天文学论文范文篇4

关键词:儒家文化古代科技古代科学家

关于中国古代是否有科学的问题,学术界至今仍有不同意见。不少学者根据卷帙浩繁的古代文献,用历史事实证明中国古代有科学,甚至认为,中国古代曾有过居于世界领先地位的科学技术。正如英国着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“走在那些创造出着名的‘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”[]。然而,也有一些学者则根据中国古代没有近代意义的“科学”,近代科学没有在中国产生,以证明中国古代没有科学。笔者持中国古代有科学的观点,并认为,中国古代的科技具有明显的儒学化特征,不同于近代意义的“科学”。这一看法对于理解中国古代科技曾有过辉煌但又没有能够实现向近代科学的转型,或许会有一定的帮助。

一.儒学化的中国古代科学家

从科技与社会相互关系的角度看,科学技术总是在一定的文化背景中孕育并得以发展的,因而必然会受到一定的文化的影响。儒家文化是中国传统文化的主流,儒家文化对于中国古代科技的发展不可能不具有重要的影响。这种影响首先表现为儒家文化对于古代科学家的影响,表现为大多数科学家都不同程度地与儒学有着密切的关系。

关于中国古代科学家,目前,国内有两部较为重要的传记着作,其一,由杜石然先生主编的《中国古代科学家传记》,[]共选入中国古代科学家235位,另有明清时期介绍西方科技的外国人14位,该书收录的古代科学家较全;其二,由卢嘉锡先生任总主编的《中国科学技术史》中有金秋鹏先生任主编的《中国科学技术史?人物卷》,[]该书精选了春秋战国时期至清末的着名科学家77位(除汉代数学家张苍和清初地理学家刘献庭之外,大都包括在《中国古代科学家传记》之中),该书收录的古代科学家较精。以下就以杜石然先生所主编的《中国古代科学家传记》为依据,参照金秋鹏先生所主编的《中国科学技术史?人物卷》,分析古代科学家与儒学之间的关系。

根据笔者分析,在《中国古代科学家传记》中所收录的科学家,大都与儒学有着程度不同的关系。依据这些科学家与儒学的关系的密切程度,可分为以下两个层次:

其一,在儒学发展史上具有较重要地位或撰有儒学研究着作的科学家。这类科学家有:汉代的张衡、崔寔,魏晋南北朝时期的陆玑、虞喜、何承天、祖冲之,隋朝的刘焯,宋代的沈括、黄裳,明代的罗洪先、宋应星、张履祥,清代的朱彝尊、戴震、阮元、汪莱、李锐,等等。其中汉代的天文学家张衡着《周官训诂》;东晋时期的天文学家虞喜“释《毛诗略》,注《孝经》”[];南北朝时期的天文学家何承天对《礼论》进行整理,“删减合并,以类相从,凡为三百卷”[],数学家、天文学家祖冲之“着《易》、《老》、《庄》义,释《论语》、《孝经》”[];隋朝时期的天文学家刘焯着《五经述义》;宋代的科学家沈括撰《孟子解》,天文学家、地理学家黄裳撰《王府春秋讲义》;明清之际的科学家宋应星撰《谈天》、《论气》;清代的数学家汪莱撰有《十三经注疏正误》、《说文声类》等经学着作,数学家李锐协助阮元校勘《周易》、《谷梁》和《孟子》,并撰有《周易虞氏略例》、《召诰日名考》等等。

其二,明显受儒学影响、具有儒家理念或运用儒家经典中的知识进行科学研究的科学家。这类科学家较多,比如(按年代顺序),班固、刘洪、张仲景、皇甫谧、裴秀、刘徽、郦道元、贾思勰、王孝通、贾耽、杜佑、李吉甫、陆龟蒙、韩鄂、苏颂、唐慎微、刘完素、郑樵、张从正、李杲、宋慈、李冶、秦九韶、杨辉、郭守敬、朱世杰、王祯、朱震亨、鲁明善、戴思恭、马一龙、李时珍、徐春甫、程大位、朱载堉、陈实功、徐光启、张景岳、邢云路、方以智、王锡阐、梅文鼎、杨屾、徐大椿、陈修园,等等。

这些科学家与儒学都有着密切的关系。需要指出的是,以上所罗列的这些科学家几乎囊括了古代科技体系中数学、天文学、地理学、医学和农学五大学科的最着名的科学家,是科学史上各个时期最具代表的科学家。而且在事实上,除了以上科学家之外,还会有其他许多科学家与儒学有着直接的关系,比如,大多数官吏科学家必然要受到儒家思想的影响;一些道教、佛教科学家,在他们的成长过程中,在他们的科学研究中,也会与儒家思想有着这样或那样的关系。

古代科学家与儒学的这种关系,与儒家文化是中国传统文化的主流有关。在这样的文化背景下,古代中国人自小都学习过儒家经典。儒家经典是古代文化的载体,学习文化知识,不能不学习儒家经典;同时,儒家经典是培养理想人格的教科书,要成为有道德的人,也不能不学习儒家经典。而且,儒家经典是古代科举考试的重要内容,要进入仕途,也必须学习儒家经典。古代的绝大多数科学家当然也不例外。而且在社会交往中,古代科学家大都免不了与儒士交往。从家庭成员到老师,以至朋友同事,总会有儒家学者,或者有儒家背景的文人学士。宋朝时期的法医学家宋慈,先是师从朱熹弟子吴雉,又经常向朱熹弟子杨方、黄干、李方子、蔡渊、蔡沈等学习。入太学时,他的文章得到着名理学家真德秀的赏识,并拜师受学。清代科学家梅文鼎,他的父亲就是饱读儒家经典的书生;后来,他又与着名经学家朱彝尊、阎若璩、万斯同以及清初儒家李光地、着名儒家黄宗羲之子黄百家等等有过密切的交往;他的许多思想,包括一些科学思想的形成都或多或少地与他所交往过的儒家学者有关。又比如,清代的数学家李锐,曾师从于着名经学家钱大昕,在数学研究上与经学家焦循多有交往,与焦循、汪莱一起被称为“谈天三友”[]。

中国古代科学家在成长的过程中、在社会交往以及学术交往中,大都处于儒家文化的氛围之中,儒家文化是他们心灵、思想、学识、情感的不可分割的重要组成部分,从而使得中国古代科学家带有明显的儒学化特征。他们大都具有儒家的价值观念和道德品质,具备深厚的儒家文化知识,对儒家经典有着浓厚的学术情趣,以至于在他们的科学研究中,或是包含着对儒学的研究,或是运用了儒家经典的知识,或是蕴涵着儒家的情怀。

二.儒学化的古代科学研究

在儒家文化为主流的中国传统文化背景下,不仅科学家的价值观念、人格素质、知识学问要受到儒家文化的影响,而且在科学研究中,科学家的科研动机、基础知识乃至科研方法,都在很大程度上受到儒学的影响。

(1)儒家的价值观影响科学研究的动机

古代科学家研究科技的动机大致有三:其一,出于国计民生的需要;其二,出于“仁”、“孝”之德;其三,出于经学的目的。

古代科学家研究科学的动机首先出于国计民生的需要。北魏时期的农学家贾思勰在其所着的《齐民要术》中对此有很好的论述。该书的“序”在阐述作者研究农学的目的时说:“盖神农为耒耜,以利天下。尧命四子,敬授民时。舜命后稷,食为政首。禹制土地,万国作乂。殷周之盛。《诗》、《书》所述,要在安民,富而教之。”[]他还举了许多例子:“耿寿昌之常平仓,桑弘羊之均输法,益国利民,不朽之术也”;“任延、王景,乃令铸作田器,教之垦辟,岁岁开广,百姓充给”;“皇甫隆乃教作耧、犁,所省庸力过半,得谷加五”;“《书》曰:稼穑之艰难。《孝经》曰:用天之道,因地之利,谨身节用,以养父母。《论语》曰:百姓不足,君孰与足”。这些论述无非是要说明他撰着《齐民要术》的目的在于“益国利民”,为的是国计民生。元朝时期农学家的王祯在所着《农书》的“自序”中说:“农,天下之大本也。一夫不耕,或授之饥;一女不织,或授之寒。古先圣哲,敬民事也,首重农,其教民耕织、种植、畜养,至纤至悉。”他撰着《农书》的目的也在于国计民生。中国古代科技之所以在数学、天文学、地理学、医学和农学这些学科较为发达,概由于当时这些学科与国计民生密切相关。数学以解决实际问题为基本框架和内容,其中所涉及的问题大都与国计民生有关;天文学讲“敬授民时”,地理学讲治国安邦,医学讲治病救人,也都与国计民生相关联。

古代科学家研究科学的另一个动机是出于“仁”、“孝”之德。东汉时期医学家张仲景研究医学,旨在“上以疗君亲之疾,下以救贫贱之厄,中以保身长全,以养其生”,在于“爱人知物”、“爱躬知己”[]。魏晋时期医学家皇甫谧在所着《针灸甲乙经》的“序”中说:“若不精通于医道,虽有忠孝之心、仁慈之性,君父危困,赤子涂地,无以济之,此固圣贤所以精思极论尽其理也。”可见,他研究医学的动机在于落实“忠孝之心、仁慈之性”。唐朝时期的医学家孙思邈也在所着《备急千金要方》“本序”中指出:“君亲有疾不能疗之者,非忠孝也。”金代医学家张从正更是明确把自己的医学着作定名为《儒门事亲》,以表明他研究医学的动机在于“事亲”。事实上,科学研究的动机出于国计民生的需要与出于“仁”、“孝”之德,这二者是一致的,关注国计民生是“仁”、“孝”之德的进一步推广;所以,那些出于国计民生的需要的科学研究,同样也是出于“仁”、“孝”之德。

除此之外,古代科学家研究科学还有一个动机,这就是经学的动机。古代数学家大都把自己的数学研究与《周易》、《周礼》的“九数”以及儒家的“六艺”联系在一起。魏晋时期数学家刘徽在所撰《九章算术注》“序”中说:“昔在包牺氏始画八卦,以通神明之德,以类万物之情,作九九之数,以合六爻之变”,“周公制礼而有九数,九数之流,则《九章》是矣”;《孙子算经》认为数学是“六艺之纲纪”,能够“穷道德之理,究性命之情”;唐朝时期的数学家王孝通在《上缉古算经表》中说:“臣闻九畴载叙,纪法着于彝伦;六艺成功,数术参于造化”;这一切都是为了说明他们研究数学是对儒家经学的继承和发挥。宋朝时期的数学家秦九韶在《数书九章》的“序”中认为,数学“大则可以通神明、顺性命,小则可以经世务、类万物”,元朝时期的数学家朱世杰在《四元玉鉴》“卷首”中认为,数学“以明理为务,必达乘除升降进退之理,乃尽性穷神之学”,这里讲“通神明、顺性命”以及“明理”,无非是要说明数学与理学在根本上是一致的,而他们的数学研究的动机也正在于此。事实上,宋代以后的科学家较多地把科学研究与求“自然之理”联系在一起,所谓“数理”、“历理”、“物理”、“医理”之类;在他们看来,当时所谓的“自然之理”是包含在儒家“大道”中的“小道”,正如朱熹所言,“小道亦是道理”[],所以,研究科学也是为了阐发儒家的道理。

从根本上说,古代科学家研究科学的以上三种动机都是围绕着儒家的价值观而展开的。出于国计民生的需要,就是为了落实儒家的民本思想;出于“仁”、“孝”之德,就是实践儒家的仁爱理念;出于经学的目的,就是要发挥儒家之道。因此,古代科学家的研究科学的动机最终都源自儒家的价值观。

(2)儒家经典成为科学研究的知识基础

科学研究需要有相当的知识基础和专业基础,而在儒家文化占主流的背景下,大多数科学家的基础知识甚至一些专业基础知识最初都是从儒家经典中获得的。儒家经典中包含了丰富的科技知识。就古代数学、天文学、地理学、医药学和农学五大学科而言,《周易》等着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》等着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》等着作中包含有某些地理学知识,《周易》、《礼记?月令》等着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》等着作中包含有农学知识。应当说,儒家经典中具备了古代科学家从事科学研究所需要的基础知识以及一些专业基础知识。因此,儒家经典中的科技知识,实际上成为许多科学家的知识背景,成为他们的知识结构中非常重要的组成部分。

古代许多科学家的科学研究正是在儒家经典中所获得的科学知识的基础上,经过自己的进一步研究、发挥和提高,从而在科学上做出了贡献。从一些科学家的科学研究过程以及他们所撰着的科学着作中,可以发现,他们的科学研究与儒家经典中的知识密切相关,在一定程度上是对儒家经典中某些知识的发挥和提高。

古代数学家必定要讲《周易》。魏晋时期的着名数学家刘徽在为《九章算术》作注时说:“徽幼习《九章》,长再详览,观阴阳之割裂,总算术之根源。探赜之暇,遂悟其意。是以敢竭顽鲁,采其所见,为之作注。”[]也就是说,他是通过《周易》的阴阳之说“总算术之根源”,从而明白《九章算术》之意,并为《九章算术》作注。宋元时期的数学家讲河图洛书、八卦九畴。宋代着名的数学家秦九韶对《周易》揲蓍之法中的数学问题进行研究,从而引伸出一次同余组的解法,即“大衍求一术”,被认为达到了当时世界数学的最高水平;又有数学家杨辉对“洛书”的三阶纵横图进行研究,直至对十阶纵横图的研究;还有元代着名数学家朱世杰撰《四元玉鉴》,运用《周易》概念论述了多元高次方程组的求解问题,被美国科学史家乔治?萨顿称为“中国数学着作中最重要的一部,同时也是中世纪最杰出的数学着作之一”[]。

古代天文学家必定要以《尚书?尧典》为依据,同时结合《大戴礼记?夏小正》、《礼记?月令》、《诗经》、《春秋》“经传”等儒家经典中有关天象的纪录和天文知识,进行研究,同时,古代天文学家在编制历法时也经常运用《周易》中的概念。李约瑟说:“天文和历法一直是‘正统’的儒家之学。”[]充分揭示了中国古代天文学与儒学的关系。由于古代的天文历法研究需要涉及大量的儒家经典,所以,在历史上,大多数天文历法家都是饱读儒家经典的儒者,从汉唐时期的张衡、虞喜、何承天、祖冲之、刘焯到宋元时期的苏颂、沈括、黄裳、郭守敬,这些着名的天文历法家都曾经读过大量的儒家经典,他们所撰着的天文历法方面的着作采纳了儒家经典中大量的天文学知识。

古代的地理学则不可能不讲《尚书?禹贡》、《周礼?夏官司马?职方》。东汉的班固所撰《汉书?地理志》辑录了《尚书?禹贡》的全文和《周礼?夏官司马?职方》的内容;魏晋时期的地图学家裴秀所制《禹贡地域图》主要是根据《尚书?禹贡》。此后的地理学家郦道元、贾耽、杜佑、李吉甫都无不通晓《尚书?禹贡》,并以此作为地理学研究的基本材料。

在农学方面,《周易》的“三才之道”是古代农学研究的思想基础。而且,以《礼记?月令》为基本框架的月令式农书是古代重要的农书类型,先是有东汉的崔寔撰《四民月令》,又有唐朝韩鄂撰《四时纂要》,后来还有元朝的鲁明善撰《农桑衣食撮要》,等等。即使是其它类型的农书,其中也包含了大量从《诗经》、《尚书》、《周礼》、《礼记?月令》、《尔雅》等儒家经典中引述而来的农学知识。

当然,作为科学家,他们的知识并不只是从儒家经典中所获得的那一部分科学知识,他们还拥有从前人的科技着作以及其它着作中获取的知识,更重要的,还有他们的经验知识以及他们通过科学研究所获得的知识。但无论如何,在他们的知识结构中,从儒家经典中所获得的知识是他们进行科学研究最基础的同时也是最重要的知识。

(3)儒家的经学方法成为重要的科学研究方法

在儒家文化的背景下,科学家在研究科学时,不仅研究动机与儒家思想有关,所运用的知识中包含着从儒家经典中所获得的知识,而且在研究方法上也与儒学的经学方法相一致。

中国古代科学家的科学研究往往是以读书为起点,然后用经验知识验证前人的理论和观点,并作适当的发挥、诠释和概括。与这样的研究程序相关,科学研究首先要求广泛地读书,博览群书,其中也必然包括儒家经典,这就是“博学以文”。在此基础上,科学家还要用亲身的实践对前人的知识进行验证,尤其是地理学家、医药学家、农学家更是如此,这就要求“实事求是”。因此,古代科学着作有不少都是对以往科技知识的整理和总结。

古代的科学研究由于与儒家的经学研究有许多相似之处,都是围绕着前人的着作而展开的,所以一直有尊崇经典的传统。古代科学家首先必须尊崇儒家经典,尤其是包含科技知识的那些儒家经典,《诗经》、《尚书?尧典》、《尚书?禹贡》、《大戴礼记?夏小正》、《礼记?月令》、《周礼》、《周易》以及《春秋》“经传”等都是古代科学家所必须尊崇的经典。此外,科学中的各个学科也都有各自的经典:数学上有“算经十书”,包括《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《缀术》、《缉古算经》;天文学上有《周髀算经》、《甘石星经》等;地理学上有《山海经》、《水经》等;医学上有《黄帝内经》、《神农本草经》、《难经》、《脉经》、《针灸甲乙经》等;农学上有《泛胜之书》、《齐民要术》、《耒耜经》等等。这些经典是各学科的科学家所必须尊崇的。

由于尊崇经典,所以科学研究只是在经典所涉及的范围内展开,只是在对经典的诠释过程中有所发挥。先有《九章算术》,后有《九章算术注》;先有《水经》,后有《水经注》;先有《神农本草经》,后有《神农本草经集注》,诸如此类。这与儒学的经学方法是一致的。尤其是,明清之际,西方科学传到中国,当时中国的科学家大都持“西学中源”的观点,并且采取引中国古代经典解释西方科学的方法进行研究。这一科学研究方式依然是承袭了儒学的经学方法。[]

三.儒家文化对古代科技特征的影响

由于古代科学家的科研动机、知识基础以及研究方法在很大程度上受到儒家文化的影响,因而中国古代科技所具有的实用性、经验性和继承性的特征,事实上也与儒家文化有着密切的关系。

在儒家文化的影响下,古代科学家进行科学研究的重要动机之一在于满足国计民生的需要,所以,大多数具有儒家价值理念的科学家在研究科技时,所注重的主要是科技的实际功用,这就决定了中国古代科技的实用特征,富有务实精神。虽然也曾有一些科学家对纯科学的问题进行过研究,但在总体上看,古代科技的实用性特征是相当明显的,是主要的。在论及中国古代数学史上最重要的经典着作《九章算术》与儒家文化的关系时,中国数学史家钱宝琮先生说:“《九章算术》的编纂者似乎认为:所有具体问题得到解答已尽‘算术’的能事,不讨论抽象的数学理论无害为‘算术’;掌握数学知识的人应该满足于能够解答生活实践中提出的应用问题,数学的理论虽属可知,但很难全部搞清楚,学者应该有适可而止的态度。这种重视感性认识而忽视理性认识的见解,虽不能证明它渊源于荀卿,但与荀卿思想十分类似。”[]如果对于中国古代数学发展具有重要影响的《九章算术》,其实用性的特征是受到儒家文化的影响,那么,整个古代数学的发展与儒家文化的密切联系,也就不言而喻的了。除此之外,中国古代的天文学、地理学、医学和农学的实用特征在很大程度上也与儒家文化的务实精神有着直接的关系。

与实用性特征相联系,古代科学家较为强调感觉经验,注重经验性的描述,因而使古代科技带有明显的经验性。在科学理论上,则主要是运用某些现成的、普遍适用的儒家理论以及诸如“气”、“阴阳”、“五行”、“八卦”、“理”之类的概念,经过思维的加工和变换,对自然现象加以抽象的、思辩的解释,只注重定性分析,而不注重定量分析。其结果是,科学研究仅仅停留在经验的层面上。比如,唐朝时期的天文学家僧一行,他在天文仪器制造、天文观测等诸方面多有贡献,他所编制的“大衍历”是当时最好的历法。然而,他在解释他的“大衍历”时则说:“《易》:天数五,地数五,五位相得而各有合,所以成变化而行鬼神也。天数始于一,地数始于二,合二始以位刚柔。天数终于九,地数终于十,合二终以纪闰余。天数中于五,地数中于六,合二中以通律历。……故爻数通乎六十,策数行乎二百四十。是以大衍为天地之枢,如环之无端,盖律历之大纪也。”[]再比如,宋代科学家沈括在解释黄河中下游陕县以西黄土高原成因时,他说:“今关、陕以西,水行地中,不减百余尺,其泥岁东流,皆为大陆之土,此理必然。”[]他还说:“五运六气,冬寒夏暑,旸雨电雹,鬼灵厌蛊,甘苦寒温之节,后先胜复之用,此天理也。”[]由于停留在经验性的描述和思辩性的解释上,科学在理论上相对较为薄弱。

由于古代科学家的科学研究较多地受到儒家经学方法的影响,因此对科学家来说,不仅儒家思想是不可违背的,而且,各门学科的“经典”也是不可违背的。这种崇尚经典的学风使得后来的科学家在科学研究中更多的是对前人着作中的科学知识和科学理论的继承、沿袭或注疏、诠释,并在此基础上有所补充、改进。因此,古代的科学着作大都少不了引经据典,广泛吸取前人的多方面、多学科的知识,因而表现出明显的继承性。即使有所创新和发展,也主要是在既定的框架内做出适当的改变和发挥。

中国古代科技的实用性、经验性和继承性的特征实际上正是在科技的层面上对儒家思想的延伸和展开。由于要实践儒家之道,所以古代科技重视实用,重视经验,在实用科技方面较有优势,而在科学理论上则相对薄弱;同时,又是由于要尊崇儒家之道,所以古代科学家总是把自己的研究与儒家学说、儒家经典联系在一起,重视知识的积累,表现出明显的继承性。由此可见,中国古代科技的特征与儒家思想密切相关,儒家文化对于中国古代科技特征的形成具有重要的影响。

综上所述,在以儒家文化为主流的中国传统文化背景下,中国古代科技的发展在很大程度上受到儒家文化的影响,甚至在某种意义上可以说,中国古代的科学家大都是儒学化的科学家,中国古代的科学研究大都是儒学化的研究,中国古代科技大体上带有明显的儒学特征,中国古代的科学是儒学化的科学。

参考文献:

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[16]新唐书?历志三上[A].中华书局本.

天文学论文范文篇5

关键词：儒家文化古代科技古代科学家

关于中国古代是否有科学的问题，学术界至今仍有不同意见。不少学者根据卷帙浩繁的古代文献，用历史事实证明中国古代有科学，甚至认为，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”[]。然而，也有一些学者则根据中国古代没有近代意义的“科学”，近代科学没有在中国产生，以证明中国古代没有科学。笔者持中国古代有科学的观点，并认为，中国古代的科技具有明显的儒学化特征，不同于近代意义的“科学”。这一看法对于理解中国古代科技曾有过辉煌但又没有能够实现向近代科学的转型，或许会有一定的帮助。

一．儒学化的中国古代科学家

从科技与社会相互关系的角度看，科学技术总是在一定的文化背景中孕育并得以发展的，因而必然会受到一定的文化的影响。儒家文化是中国传统文化的主流，儒家文化对于中国古代科技的发展不可能不具有重要的影响。这种影响首先表现为儒家文化对于古代科学家的影响，表现为大多数科学家都不同程度地与儒学有着密切的关系。

关于中国古代科学家，目前，国内有两部较为重要的传记著作，其一，由杜石然先生主编的《中国古代科学家传记》，[]共选入中国古代科学家235位，另有明清时期介绍西方科技的外国人14位，该书收录的古代科学家较全；其二，由卢嘉锡先生任总主编的《中国科学技术史》中有金秋鹏先生任主编的《中国科学技术史•人物卷》，[]该书精选了春秋战国时期至清末的著名科学家77位（除汉代数学家张苍和清初地理学家刘献庭之外，大都包括在《中国古代科学家传记》之中），该书收录的古代科学家较精。以下就以杜石然先生所主编的《中国古代科学家传记》为依据，参照金秋鹏先生所主编的《中国科学技术史•人物卷》，分析古代科学家与儒学之间的关系。

根据笔者分析，在《中国古代科学家传记》中所收录的科学家，大都与儒学有着程度不同的关系。依据这些科学家与儒学的关系的密切程度，可分为以下两个层次：

其一，在儒学发展史上具有较重要地位或撰有儒学研究著作的科学家。这类科学家有：汉代的张衡、崔寔，魏晋南北朝时期的陆玑、虞喜、何承天、祖冲之，隋朝的刘焯，宋代的沈括、黄裳，明代的罗洪先、宋应星、张履祥，清代的朱彝尊、戴震、阮元、汪莱、李锐，等等。其中汉代的天文学家张衡著《周官训诂》；东晋时期的天文学家虞喜“释《毛诗略》，注《孝经》”[]；南北朝时期的天文学家何承天对《礼论》进行整理，“删减合并，以类相从，凡为三百卷”[]，数学家、天文学家祖冲之“著《易》、《老》、《庄》义，释《论语》、《孝经》”[]；隋朝时期的天文学家刘焯著《五经述义》；宋代的科学家沈括撰《孟子解》，天文学家、地理学家黄裳撰《王府春秋讲义》；明清之际的科学家宋应星撰《谈天》、《论气》；清代的数学家汪莱撰有《十三经注疏正误》、《说文声类》等经学著作，数学家李锐协助阮元校勘《周易》、《谷梁》和《孟子》，并撰有《周易虞氏略例》、《召诰日名考》等等。

其二，明显受儒学影响、具有儒家理念或运用儒家经典中的知识进行科学研究的科学家。这类科学家较多，比如（按年代顺序），班固、刘洪、张仲景、皇甫谧、裴秀、刘徽、郦道元、贾思勰、王孝通、贾耽、杜佑、李吉甫、陆龟蒙、韩鄂、苏颂、唐慎微、刘完素、郑樵、张从正、李杲、宋慈、李冶、秦九韶、杨辉、郭守敬、朱世杰、王祯、朱震亨、鲁明善、戴思恭、马一龙、李时珍、徐春甫、程大位、朱载堉、陈实功、徐光启、张景岳、邢云路、方以智、王锡阐、梅文鼎、杨屾、徐大椿、陈修园，等等。

这些科学家与儒学都有着密切的关系。需要指出的是，以上所罗列的这些科学家几乎囊括了古代科技体系中数学、天文学、地理学、医学和农学五大学科的最著名的科学家，是科学史上各个时期最具代表的科学家。而且在事实上，除了以上科学家之外，还会有其他许多科学家与儒学有着直接的关系，比如，大多数官吏科学家必然要受到儒家思想的影响；一些道教、佛教科学家，在他们的成长过程中，在他们的科学研究中，也会与儒家思想有着这样或那样的关系。

古代科学家与儒学的这种关系，与儒家文化是中国传统文化的主流有关。在这样的文化背景下，古代中国人自小都学习过儒家经典。儒家经典是古代文化的载体，学习文化知识，不能不学习儒家经典；同时，儒家经典是培养理想人格的教科书，要成为有道德的人，也不能不学习儒家经典。而且，儒家经典是古代科举考试的重要内容，要进入仕途，也必须学习儒家经典。古代的绝大多数科学家当然也不例外。而且在社会交往中，古代科学家大都免不了与儒士交往。从家庭成员到老师，以至朋友同事，总会有儒家学者，或者有儒家背景的文人学士。宋朝时期的法医学家宋慈，先是师从朱熹弟子吴雉，又经常向朱熹弟子杨方、黄干、李方子、蔡渊、蔡沈等学习。入太学时，他的文章得到著名理学家真德秀的赏识，并拜师受学。清代科学家梅文鼎，他的父亲就是饱读儒家经典的书生；后来，他又与著名经学家朱彝尊、阎若璩、万斯同以及清初儒家李光地、著名儒家黄宗羲之子黄百家等等有过密切的交往；他的许多思想，包括一些科学思想的形成都或多或少地与他所交往过的儒家学者有关。又比如，清代的数学家李锐，曾师从于著名经学家钱大昕，在数学研究上与经学家焦循多有交往，与焦循、汪莱一起被称为“谈天三友”[]。

中国古代科学家在成长的过程中、在社会交往以及学术交往中，大都处于儒家文化的氛围之中，儒家文化是他们心灵、思想、学识、情感的不可分割的重要组成部分，从而使得中国古代科学家带有明显的儒学化特征。他们大都具有儒家的价值观念和道德品质，具备深厚的儒家文化知识，对儒家经典有着浓厚的学术情趣，以至于在他们的科学研究中，或是包含着对儒学的研究，或是运用了儒家经典的知识，或是蕴涵着儒家的情怀。

二．儒学化的古代科学研究

在儒家文化为主流的中国传统文化背景下，不仅科学家的价值观念、人格素质、知识学问要受到儒家文化的影响，而且在科学研究中，科学家的科研动机、基础知识乃至科研方法，都在很大程度上受到儒学的影响。

（1）儒家的价值观影响科学研究的动机

古代科学家研究科技的动机大致有三：其一，出于国计民生的需要；其二，出于“仁”、“孝”之德；其三，出于经学的目的。

古代科学家研究科学的动机首先出于国计民生的需要。北魏时期的农学家贾思勰在其所著的《齐民要术》中对此有很好的论述。该书的“序”在阐述作者研究农学的目的时说：“盖神农为耒耜，以利天下。尧命四子，敬授民时。舜命后稷，食为政首。禹制土地，万国作乂。殷周之盛。《诗》、《书》所述，要在安民，富而教之。”[]他还举了许多例子：“耿寿昌之常平仓，桑弘羊之均输法，益国利民，不朽之术也”；“任延、王景，乃令铸作田器，教之垦辟，岁岁开广，百姓充给”；“皇甫隆乃教作耧、犁，所省庸力过半，得谷加五”；“《书》曰：稼穑之艰难。《孝经》曰：用天之道，因地之利，谨身节用，以养父母。《论语》曰：百姓不足，君孰与足”。这些论述无非是要说明他撰著《齐民要术》的目的在于“益国利民”，为的是国计民生。元朝时期农学家的王祯在所著《农书》的“自序”中说：“农，天下之大本也。一夫不耕，或授之饥；一女不织，或授之寒。古先圣哲，敬民事也，首重农，其教民耕织、种植、畜养，至纤至悉。”他撰著《农书》的目的也在于国计民生。中国古代科技之所以在数学、天文学、地理学、医学和农学这些学科较为发达，概由于当时这些学科与国计民生密切相关。数学以解决实际问题为基本框架和内容，其中所涉及的问题大都与国计民生有关；天文学讲“敬授民时”，地理学讲治国安邦，医学讲治病救人，也都与国计民生相关联。

古代科学家研究科学的另一个动机是出于“仁”、“孝”之德。东汉时期医学家张仲景研究医学，旨在“上以疗君亲之疾，下以救贫贱之厄，中以保身长全，以养其生”，在于“爱人知物”、“爱躬知己”[]。魏晋时期医学家皇甫谧在所著《针灸甲乙经》的“序”中说：“若不精通于医道，虽有忠孝之心、仁慈之性，君父危困，赤子涂地，无以济之，此固圣贤所以精思极论尽其理也。”可见，他研究医学的动机在于落实“忠孝之心、仁慈之性”。唐朝时期的医学家孙思邈也在所著《备急千金要方》“本序”中指出：“君亲有疾不能疗之者，非忠孝也。”金代医学家张从正更是明确把自己的医学著作定名为《儒门事亲》，以表明他研究医学的动机在于“事亲”。事实上，科学研究的动机出于国计民生的需要与出于“仁”、“孝”之德，这二者是一致的，关注国计民生是“仁”、“孝”之德的进一步推广；所以，那些出于国计民生的需要的科学研究，同样也是出于“仁”、“孝”之德。

除此之外，古代科学家研究科学还有一个动机，这就是经学的动机。古代数学家大都把自己的数学研究与《周易》、《周礼》的“九数”以及儒家的“六艺”联系在一起。魏晋时期数学家刘徽在所撰《九章算术注》“序”中说：“昔在包牺氏始画八卦，以通神明之德，以类万物之情，作九九之数，以合六爻之变”，“周公制礼而有九数，九数之流，则《九章》是矣”；《孙子算经》认为数学是“六艺之纲纪”，能够“穷道德之理，究性命之情”；唐朝时期的数学家王孝通在《上缉古算经表》中说：“臣闻九畴载叙，纪法著于彝伦；六艺成功，数术参于造化”；这一切都是为了说明他们研究数学是对儒家经学的继承和发挥。宋朝时期的数学家秦九韶在《数书九章》的“序”中认为，数学“大则可以通神明、顺性命，小则可以经世务、类万物”，元朝时期的数学家朱世杰在《四元玉鉴》“卷首”中认为，数学“以明理为务，必达乘除升降进退之理，乃尽性穷神之学”，这里讲“通神明、顺性命”以及“明理”，无非是要说明数学与理学在根本上是一致的，而他们的数学研究的动机也正在于此。事实上，宋代以后的科学家较多地把科学研究与求“自然之理”联系在一起，所谓“数理”、“历理”、“物理”、“医理”之类；在他们看来，当时所谓的“自然之理”是包含在儒家“大道”中的“小道”，正如朱熹所言，“小道亦是道理”[]，所以，研究科学也是为了阐发儒家的道理。

从根本上说，古代科学家研究科学的以上三种动机都是围绕着儒家的价值观而展开的。出于国计民生的需要，就是为了落实儒家的民本思想；出于“仁”、“孝”之德，就是实践儒家的仁爱理念；出于经学的目的，就是要发挥儒家之道。因此，古代科学家的研究科学的动机最终都源自儒家的价值观。

（2）儒家经典成为科学研究的知识基础

科学研究需要有相当的知识基础和专业基础，而在儒家文化占主流的背景下，大多数科学家的基础知识甚至一些专业基础知识最初都是从儒家经典中获得的。儒家经典中包含了丰富的科技知识。就古代数学、天文学、地理学、医药学和农学五大学科而言，《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。应当说，儒家经典中具备了古代科学家从事科学研究所需要的基础知识以及一些专业基础知识。因此，儒家经典中的科技知识，实际上成为许多科学家的知识背景，成为他们的知识结构中非常重要的组成部分。

古代许多科学家的科学研究正是在儒家经典中所获得的科学知识的基础上，经过自己的进一步研究、发挥和提高，从而在科学上做出了贡献。从一些科学家的科学研究过程以及他们所撰著的科学著作中，可以发现，他们的科学研究与儒家经典中的知识密切相关，在一定程度上是对儒家经典中某些知识的发挥和提高。

古代数学家必定要讲《周易》。魏晋时期的著名数学家刘徽在为《九章算术》作注时说：“徽幼习《九章》，长再详览，观阴阳之割裂，总算术之根源。探赜之暇，遂悟其意。是以敢竭顽鲁，采其所见，为之作注。”[]也就是说，他是通过《周易》的阴阳之说“总算术之根源”，从而明白《九章算术》之意，并为《九章算术》作注。宋元时期的数学家讲河图洛书、八卦九畴。宋代著名的数学家秦九韶对《周易》揲蓍之法中的数学问题进行研究，从而引伸出一次同余组的解法，即“大衍求一术”，被认为达到了当时世界数学的最高水平；又有数学家杨辉对“洛书”的三阶纵横图进行研究，直至对十阶纵横图的研究；还有元代著名数学家朱世杰撰《四元玉鉴》，运用《周易》概念论述了多元高次方程组的求解问题，被美国科学史家乔治•萨顿称为“中国数学著作中最重要的一部，同时也是中世纪最杰出的数学著作之一”[]。

古代天文学家必定要以《尚书•尧典》为依据，同时结合《大戴礼记•夏小正》、《礼记•月令》、《诗经》、《春秋》“经传”等儒家经典中有关天象的纪录和天文知识，进行研究，同时，古代天文学家在编制历法时也经常运用《周易》中的概念。李约瑟说：“天文和历法一直是‘正统’的儒家之学。”[]充分揭示了中国古代天文学与儒学的关系。由于古代的天文历法研究需要涉及大量的儒家经典，所以，在历史上，大多数天文历法家都是饱读儒家经典的儒者，从汉唐时期的张衡、虞喜、何承天、祖冲之、刘焯到宋元时期的苏颂、沈括、黄裳、郭守敬，这些著名的天文历法家都曾经读过大量的儒家经典，他们所撰著的天文历法方面的著作采纳了儒家经典中大量的天文学知识。

古代的地理学则不可能不讲《尚书•禹贡》、《周礼•夏官司马•职方》。东汉的班固所撰《汉书•地理志》辑录了《尚书•禹贡》的全文和《周礼•夏官司马•职方》的内容；魏晋时期的地图学家裴秀所制《禹贡地域图》主要是根据《尚书•禹贡》。此后的地理学家郦道元、贾耽、杜佑、李吉甫都无不通晓《尚书•禹贡》，并以此作为地理学研究的基本材料。

在农学方面，《周易》的“三才之道”是古代农学研究的思想基础。而且，以《礼记•月令》为基本框架的月令式农书是古代重要的农书类型，先是有东汉的崔寔撰《四民月令》，又有唐朝韩鄂撰《四时纂要》，后来还有元朝的鲁明善撰《农桑衣食撮要》，等等。即使是其它类型的农书，其中也包含了大量从《诗经》、《尚书》、《周礼》、《礼记•月令》、《尔雅》等儒家经典中引述而来的农学知识。

当然，作为科学家，他们的知识并不只是从儒家经典中所获得的那一部分科学知识，他们还拥有从前人的科技著作以及其它著作中获取的知识，更重要的，还有他们的经验知识以及他们通过科学研究所获得的知识。但无论如何，在他们的知识结构中，从儒家经典中所获得的知识是他们进行科学研究最基础的同时也是最重要的知识。

（3）儒家的经学方法成为重要的科学研究方法

在儒家文化的背景下，科学家在研究科学时，不仅研究动机与儒家思想有关，所运用的知识中包含着从儒家经典中所获得的知识，而且在研究方法上也与儒学的经学方法相一致。

中国古代科学家的科学研究往往是以读书为起点，然后用经验知识验证前人的理论和观点，并作适当的发挥、诠释和概括。与这样的研究程序相关，科学研究首先要求广泛地读书，博览群书，其中也必然包括儒家经典，这就是“博学以文”。在此基础上，科学家还要用亲身的实践对前人的知识进行验证，尤其是地理学家、医药学家、农学家更是如此，这就要求“实事求是”。因此，古代科学著作有不少都是对以往科技知识的整理和总结。

古代的科学研究由于与儒家的经学研究有许多相似之处，都是围绕着前人的著作而展开的，所以一直有尊崇经典的传统。古代科学家首先必须尊崇儒家经典，尤其是包含科技知识的那些儒家经典，《诗经》、《尚书•尧典》、《尚书•禹贡》、《大戴礼记•夏小正》、《礼记•月令》、《周礼》、《周易》以及《春秋》“经传”等都是古代科学家所必须尊崇的经典。此外，科学中的各个学科也都有各自的经典：数学上有“算经十书”，包括《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《缀术》、《缉古算经》；天文学上有《周髀算经》、《甘石星经》等；地理学上有《山海经》、《水经》等；医学上有《黄帝内经》、《神农本草经》、《难经》、《脉经》、《针灸甲乙经》等；农学上有《氾胜之书》、《齐民要术》、《耒耜经》等等。这些经典是各学科的科学家所必须尊崇的。

由于尊崇经典，所以科学研究只是在经典所涉及的范围内展开，只是在对经典的诠释过程中有所发挥。先有《九章算术》，后有《九章算术注》；先有《水经》，后有《水经注》；先有《神农本草经》，后有《神农本草经集注》，诸如此类。这与儒学的经学方法是一致的。尤其是，明清之际，西方科学传到中国，当时中国的科学家大都持“西学中源”的观点，并且采取引中国古代经典解释西方科学的方法进行研究。这一科学研究方式依然是承袭了儒学的经学方法。[]

三．儒家文化对古代科技特征的影响

由于古代科学家的科研动机、知识基础以及研究方法在很大程度上受到儒家文化的影响，因而中国古代科技所具有的实用性、经验性和继承性的特征，事实上也与儒家文化有着密切的关系。

在儒家文化的影响下，古代科学家进行科学研究的重要动机之一在于满足国计民生的需要，所以，大多数具有儒家价值理念的科学家在研究科技时，所注重的主要是科技的实际功用，这就决定了中国古代科技的实用特征，富有务实精神。虽然也曾有一些科学家对纯科学的问题进行过研究，但在总体上看，古代科技的实用性特征是相当明显的，是主要的。在论及中国古代数学史上最重要的经典著作《九章算术》与儒家文化的关系时，中国数学史家钱宝琮先生说：“《九章算术》的编纂者似乎认为：所有具体问题得到解答已尽‘算术’的能事，不讨论抽象的数学理论无害为‘算术’；掌握数学知识的人应该满足于能够解答生活实践中提出的应用问题，数学的理论虽属可知，但很难全部搞清楚，学者应该有适可而止的态度。这种重视感性认识而忽视理性认识的见解，虽不能证明它渊源于荀卿，但与荀卿思想十分类似。”[]如果对于中国古代数学发展具有重要影响的《九章算术》，其实用性的特征是受到儒家文化的影响，那么，整个古代数学的发展与儒家文化的密切联系，也就不言而喻的了。除此之外，中国古代的天文学、地理学、医学和农学的实用特征在很大程度上也与儒家文化的务实精神有着直接的关系。

与实用性特征相联系，古代科学家较为强调感觉经验，注重经验性的描述，因而使古代科技带有明显的经验性。在科学理论上，则主要是运用某些现成的、普遍适用的儒家理论以及诸如“气”、“阴阳”、“五行”、“八卦”、“理”之类的概念，经过思维的加工和变换，对自然现象加以抽象的、思辩的解释，只注重定性分析，而不注重定量分析。其结果是，科学研究仅仅停留在经验的层面上。比如，唐朝时期的天文学家僧一行，他在天文仪器制造、天文观测等诸方面多有贡献，他所编制的“大衍历”是当时最好的历法。然而，他在解释他的“大衍历”时则说：“《易》：天数五，地数五，五位相得而各有合，所以成变化而行鬼神也。天数始于一，地数始于二，合二始以位刚柔。天数终于九，地数终于十，合二终以纪闰余。天数中于五，地数中于六，合二中以通律历。……故爻数通乎六十，策数行乎二百四十。是以大衍为天地之枢，如环之无端，盖律历之大纪也。”[]再比如，宋代科学家沈括在解释黄河中下游陕县以西黄土高原成因时，他说：“今关、陕以西，水行地中，不减百余尺，其泥岁东流，皆为大陆之土，此理必然。”[]他还说：“五运六气，冬寒夏暑，旸雨电雹，鬼灵厌蛊，甘苦寒温之节，后先胜复之用，此天理也。”[]由于停留在经验性的描述和思辩性的解释上，科学在理论上相对较为薄弱。

由于古代科学家的科学研究较多地受到儒家经学方法的影响，因此对科学家来说，不仅儒家思想是不可违背的，而且，各门学科的“经典”也是不可违背的。这种崇尚经典的学风使得后来的科学家在科学研究中更多的是对前人著作中的科学知识和科学理论的继承、沿袭或注疏、诠释，并在此基础上有所补充、改进。因此，古代的科学著作大都少不了引经据典，广泛吸取前人的多方面、多学科的知识，因而表现出明显的继承性。即使有所创新和发展，也主要是在既定的框架内做出适当的改变和发挥。

中国古代科技的实用性、经验性和继承性的特征实际上正是在科技的层面上对儒家思想的延伸和展开。由于要实践儒家之道，所以古代科技重视实用，重视经验，在实用科技方面较有优势，而在科学理论上则相对薄弱；同时，又是由于要尊崇儒家之道，所以古代科学家总是把自己的研究与儒家学说、儒家经典联系在一起，重视知识的积累，表现出明显的继承性。由此可见，中国古代科技的特征与儒家思想密切相关，儒家文化对于中国古代科技特征的形成具有重要的影响。

综上所述，在以儒家文化为主流的中国传统文化背景下，中国古代科技的发展在很大程度上受到儒家文化的影响，甚至在某种意义上可以说，中国古代的科学家大都是儒学化的科学家，中国古代的科学研究大都是儒学化的研究，中国古代科技大体上带有明显的儒学特征，中国古代的科学是儒学化的科学。

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天文学论文范文篇6

1材料与方法

1.1数据来源。数据来源于2013—2015年版《中国学术期刊影响因子年报（自然科学与工程技术）》（简称“中国知网《年报》”）中的期刊综合类他引总引比，统计年分别为2012、2013和2014年，每个学科取平均值，学科总类为63个，涉及期刊数量2015年版为4013种，2014年版为3947种、2013年版为3943种。1.2数据处理。自引率=1－他引总引比，对每年的不同学科平均自引率进行升序排列。对63个学科进行分析时，制作散点图；学科期刊平均自引率表示本学科内所有期刊的平均自引率，平均学科自引率为所有学科期刊的平均自引率，方差分析、相关性分析、频率计算以及正态分布检验都使用spss软件，多重比较使用LSD比较方法，相关性分析使用pearson相关性分析法。图片制作使用excel、spss自带作图软件等。

2结果与分析

2.12012—2014统计年63个学科平均自引率分布情况。2012—2014统计年63个学科期刊平均自引率见图1。图1是将63个学科内期刊每年的平均自引率进行升序排列，然后作图。可以看出，3个统计年中63个学科期刊平均自引率具有相似散点图分布特征，不同学科期刊平均自引率主要分布在0.05～0.20之间，物理学和天文学学科在3个统计年中都超过了0.20，在2012统计年中大气科学学科平均自引率也超过了0.20，表现出自身学科的特点。图12012—2014年不同学科期刊平均自引率散点图为了进一步分析每个统计年63个学科期刊平均自引率分布情况，对每个统计年不同学科的平均自引率进行了频度分析和描述性统计（见图2）。从图2中可以看出，2012—2014统计年间63个学科期刊平均自引率均值分别为0.1417、0.1200、0.1213，通过单样本K-S正态分布检验，3个统计年63个学科的期刊平均自引率具有正态分布的特点（检验值分别为p=0.193,0.128,0.143>0.050）。由图2明显看出，天文学和物理学超过了每个统计年期刊平均自引率的3倍标准差的范围。同时为了考察这3个统计年之间的自引率是否具有显著性差异，对3个统计年63个学科期刊平均自引率作方差分析，发现3个统计年间63个学科期刊平均自引率具有显著性差异（p=0.004<0.050），通过LSD的多重比较，2012统计年的期刊平均自引率与2013和2014统计年相比具有显著性差异，而2013和2014统计年差异不显著（见图2）。2.22012—2014统计年63个学科期刊平均自引率与学科期刊数量的关系。为了考察这3个统计年63个学科期刊平均自引率与每个学科期刊数量的关系，对每个学科的期刊数量和学科期刊平均自引率的相关性进行了分析，结果如表1所示。表1中的数值为pearson相关性双尾检验的p值。从相关性分析中可以看出，在2012统计年时，63个学科期刊平均自引率与期刊数量具有显著的相关性，而2013和2014统计年时却不具有相关性，在这两个统计年中，每个学科期刊平均自引率并不会受到本学科期刊数量的影响，而2012统计年时受到了学科内期刊数量的影响，这可能正是2013和2014统计年与2012统计年的学科期刊平均自引率具有显著性差异的一个原因。2.33个统计年中期刊平均自引率最高学科和最低学科分析从图1中看出，不同学科期刊平均自引率主要分布在0.05～0.20之间，这种分布在3个统计年中都表现出了相似的现象。方差分析结果显示，3个统计年间63个学科期刊平均自引率存在显著差异，每个统计年内有些学科的期刊平均自引率也存在显著性差异。例如天文学和物理学在3个统计年的学科期刊平均自引率都超出了当年平均学科期刊自引率的置信区间。为了研究这两个学科期刊平均自引率过高产生的原因，笔者将每个统计年中期刊平均自引率最高和最低的3个学科列出，如表2所示。可以看出，2012统计年时，期刊平均自引率最高的学科为大气科学、天文学和物理学，2013和2014统计年时均为物理学、天文学和核科学技术，进一步查看2012统计年4个自引率最高的学科，包含了核科学技术学科。从自引率最低的学科看，2013和2014统计年期刊平均自引率最低的3个学科均为医学类，2012统计年除了系统科学外，也均为医学类期刊，如果进一步分析每个统计年自引率最低的5个学科仍然主要为医学类期刊，出现这种情况可能与学科范围以及学科本身的封闭性有关。例如天文学学科包含了5本期刊，这5本期刊均为涉及天文以及天文研究技术等内容的期刊，其他学科的期刊很难引用此学科的内容，从而出现了较高的自引率。由于学科封闭造成了学科自引率较高，这也可以由学科期刊平均被引集中度的调查体现出来，从表2看，具有低自引率的几个学科都具有较高的期刊平均被引集中度，而高自引的学科具有较低的期刊平均被引集中度。这在系统科学学科上有较好的体现，2012统计年时，系统科学虽然只有8本期刊，但是学科期刊平均被引集中度达到了22个，物理学学科虽然有43～44本期刊，但是期刊平均被引集中度却仅为5～6个，这表明物理学学科内部只有个别期刊才有交叉现象，物理学科本身具有较高的封闭性，这可能与现代物理学主要为理论物理学以及物理学内部期刊分科明显有关。

天文学论文范文篇7

【关键词】清朝/流星观念/流星观测/流星记录

【正文】

晴天夜晚，仰望天空，常常可见流星在天中划过。遇到流星雨的时候，四方流星交织夜空，大小纵横，异常壮观。流星和流星雨以其引人注目而唤起了古代人们的极大兴趣，引发古人记录这些现象并做出种种猜测。中国古代观测了大量的流星和流星雨，逐渐形成了完整的流星记录和流星占体系。[1][2]到了明末，随着耶稣会传教士的东来和《崇祯历书》的编定，欧洲古典天文学知识陆续被介绍到中国。亚里士多德(Aristotle，公元前384-322年）曾认为，流星、陨石、彗星和孛星（新星和超新星）均属大气现象。这个认识一直流行到十七世纪。来华传教士介绍了流星是大气现象的说法，这个说法在关心西学的士人中又流传开来。然而，以流星占为特点的中国传统流星观仍然有很大的影响，以至于清朝钦天监在很长的一段时间里，继续年复一年、日复一日地观测和记录流星的发生，重要的还按传统星占方法给出占语，通过礼部迅速地报告给皇帝。考察中西流星观念交织下的清代流星观念和观测，对于了解清朝天文观念的传播和清钦天监活动的特点，讨论清代流星记录的产生过程和分布状况，判断清代天象记录的可靠程度都有重要意义，本文讨论以上问题。

一、清代的流星观念

1.两种流星观

中国传统天文学是在中国传统文化的背景下发展起来的，传统文化中的阴阳、五行观念在天文观念上也有体现。就流星而言，从《汉书·天文志》起，历代正史的天文志都有流星的观测和占验的记载。唐朝的《乙已占》以“流星犯日月占”、“流星与五星相犯占”、“流星犯列宿占”和“流星入列宿占”为题汇集了唐以前的流星史料。宋代成书的《灵台秘苑》卷十五说：“星辰丽于天，犹民之附于王也”，而流星出没无常，被视为“五行之散精”，对应于“天皇之使”或将叛、百姓流离之状。明代著述颇多的陆深(1477-1544)在《玉堂漫笔》说：[3]

“文曜丽乎天，其动者有七，日月五星是也；其不动，二十八宿是也。日为阳精，月为阴精，五行之精为五星，布于四方二十八舍为宿，咸列布于天。运形躔次，用示吉凶焉。”

“五行之散精”即为流星，可以用来显示吉凶之兆。清初黄鼎的《管窥辑要》（1652年）搜集了当时能见到的多种天文和地理方面的古籍，其中卷60是关于流星占的内容。总之，在中国传统天文学中，流星一直是天文的内容。

西方古典流星观念则不是这样。它认为，流星是大气现象，而不属天文范畴，即“流星非星”。古希腊自然观认为，自然界有水、土、火、气四元素，每种元素有干和湿、冷和热两种属性。太阳照射到地球，促使地球产生蒸发作用。蒸发分为两种，一种是水蒸发后产生湿气，这就是雾、雪、苞、雨的成因。另一种是太阳照射到陆地后，焦干的陆地产生干的、象火一样的物质，它们升腾到九层天的第一层——月亮天的下端，就象一种易燃物分布在地球的外部空间。一旦这种物质聚集得足够多，仅需一点点运动，比如天球旋转，就被点燃，爆发成火焰，形成流星现象。如果有足够的物质补充，就形成彗星。这些物质燃烧不完全，又聚集在一起，就成了陨石。把变化无常的流星、彗星和陨石的出现归究于地（大气层），而不是天，可以很好地符合天球形式和运动的完美性要求，因而与地心说的“水晶球宇宙体系”一起，一直流行到第谷时代。[4]

2.西方古典流星观念在清代的传播

明末，随着耶稣会传教士的东来，欧洲古典天文学知识陆续被介绍到中国。利玛窦(1552-1610)的《乾坤体义》，上卷言天象，下卷言算术，均为西学传入中国之始。卷上讨论流星时说：“夜间数见空中火，似星陨，横直飞流。其诚非星，乃烟气从地冲腾，而至火处著点耳。”[5]为了论证“流星非星”，利玛窦又用到了反证法：如果夜夜果落几星，“何以计其数乎？何像之成乎天？星不几于尽亡乎？”他所要陈述的是西方古典天文学知识，即：

“气无逢阻者，则气域臻火疆，便点著。若微者，速走而消落似星；若厚者，久悬于是而为孛星焉。人在下而远望之，如在天而为真星，不亦谬乎？”

利玛窦的说法源于亚里士多德《气象学》(Meteorologica)卷一第4章。稍后于利玛窦的另一位耶稣会传教士高一志(1568-1640)，在其《空际格致》更详细地论述了流星现象。此书二卷，[6]卷下“火属物象”条说“……为流象，为陨星，……为彗孛，此皆从干气而遇火燃，结成其象”，也是亚里士多德说法的翻版。卷上“气之厚域形动”说：

“太阳摄土、水、清气，无所阻而径冲，直至火轮而止，乃以甚干、甚清、易燃而变火。其微者，一燃即散，是为流星；厚者，燃不易灭，久悬空中，是彗孛，必系气之最高域矣。”

我们知道，第谷(1546-1601)在1588年论述1577年大彗星的拉丁文著作中有一个对托勒玫地心说和哥白尼日心说折中的宇宙体系，即认为地球位于宇宙中心，诸行星绕太阳运行，而太阳则率领诸行星绕地球运转。这已经是对亚里士多德关于天球完美和不变的观念的一个冲击，并且把彗星不再归于大气现象。不过，即使是开普勒(1630)和牛顿(1642-1727)还是认为流星纯粹是大气现象。[7]从这段话看，高一志虽然把太阳从九重天球中解放出来，却似乎没有认同第谷对彗星的研究。

第谷宇宙体系，经过传教士介绍到了中国，具体反映在《崇祯历书》。《崇祯历书》没有讨论新星爆发、流星、彗星现象，江晓原认为这是因为“水晶球体系必须将新星爆发、彗星、流星等现象解释成大气现象，也与中国的传统天文学观念判然不容，因此很少有人接受。”[8]虽然清代的天文学家都接受了第谷宇宙体系，从《格致草》、《天经或问》和《物理小识》却可以看出，许多关心西学的中国人仍受了流星的大气现象观。

3.清初士人对西方流星观念的接受

熊明遇(1579-1649)《格致草》，清初顺治五年（1648年）刊行。该书与熊明遇之子熊人霖《地纬》合刻，以《格致草》言天，《地纬》言地，合名曰《函宇通》。[9]事实上，熊明遇明万历年间在京作官时，就与徐光启友善，又与传教士庞迪我、阳玛略、毕方济时有来往，并在万历四十二年（1614年）11月为熊三拔《表度说》作序。他本人则著成了《格致草》的前身《则草》。王重民先生对此有公允评价。（注：王重民说，“自万历间西士以天算之说入中国，国人真能融会贯通者，徐、李、王征数辈，尤数先驱；熊氏父子，以教外人而邀其教中，以科学头脑而习其科学，所得之深，有非余子所能及者。”见《中国善本书提要》，上海古籍出版社，1983年。第278页。）

熊明遇是官至南明弘光政权兵部尚书的晚明义士，《格致草》因此流传不广。反倒是主要抄录《格致草》的游艺《天经或问》影响很大。前集被收进《四库全书》，后集传入到日本，[10]同时代的学者（如方以智、梅文鼎、揭喧）也颇加赞誉。[11]

游艺，字子六，福建建宁府人，生平不详。《福建通志》“文苑传”说：[12]

“（顺治）初，江西熊尚书明遇隐闽中，作《格致草》、《原象原理》。艺受业焉，遂精天官之学，取中西之义指言数，不遗理器不遗道。”

《天经或问》的现存最早本是1675年刊刻的。不过，至迟在1660年，该书当已定形并有所传播，因为方中通1660年在北京向汤若望学习西洋天算知识时，汤若望给他看过《天经或问》，并介绍方中通和游艺通信相识，互相辩证有关问题。（注：依据方中通《陪诗》卷二，“远游草”，“与汤道末先生论历法”，见《清代人物传记》“方中通”条（任道斌撰），上编，中华书局，1994年。）

《天经或问》（前集）卷四对流星的设问与作答，完全承袭了《格致草》的“彗孛流星陨星日月晕”条的内容，游艺说：[13]

“问流星划一火光，瞬息之间见而无定形；陨星或落而无定形，或落有如石者；彗则有尾如帚，孛则有芒如刺，能同天转，此种何物也？

曰：流陨彗孛，皆火也。火气从下挟土上升，不遇阴云，不成雷电凌空直突。至于火际，火自归火，挟上之土，轻微热燥，亦如炱煤，乘势直冲，遇火便燃，状如药引，今夏月奔星是也。其土势大盛者，有声有迹，下及于地，或成落星之石。初落之际，热不可摩，如埏气初出。若更精厚结聚不散，附于晶宇即成彗孛。”

这里所依据的是亚里士多德的大气论。而最后一句话中的“晶宇”一词，显然是指水晶球宇宙模型，表明秉承熊氏之学的游艺仍然只接受了水晶球体系。

方以智（1611-1671年）在学术上与熊明遇和游艺都有联系，他对流星的讨论，也来自《格致草》或《天经或问》。方以智《物理小识》卷二，“彗”条说：[14]

“满空皆火，近天极热，如窑中无光，投物则发光耳。此皆地气迸上，带物入此热际而火光迸射。其久者，气结厚大。随轮天转，去地尚近，非列宿之天也。”

同卷“雷说”条，也有意义一致的说法：“质测家曰：火挟土气而上，火焚而上附天，土成泽而下，星陨为石，亦非星也”。

张永堂[15]和冯锦荣[16]分别对《格致草》和《天经或问》进行了研究，认为两书是以间接的方式传播了耶稣会传教士的天地观。就流星而言，也大致如此：以传教士的说法为基础，融入清初士人的理解和改造，文字更为浅显通俗，影响范围更大。另一个事实是，方中通(1635-1698)在《数度衍》提到：“同学象数而辩难讨论者，则揭子子宣，梅子定九，薛子仪甫，汤子圣弘，（注：汤子圣弘，名汤澍，字圣弘，号昭夔，江苏六合人，著有《言树堂诸集》，《读易考略》、《测天历补》。见雍正《六合县志》卷十“文艺志”，第116页，南京图书馆藏。）游子子六，丘子帮士六君子居多，今皆各有著述，为方内所珍重，通谨书其姓氏以志不忘。”由此可以推知，西方流星观也是藉“为方内所珍重”的著述而得以传播。后来在民间的普通读书人中也有所体现，如徐朝俊、毛祥麟和王仁俊等。

4.西方流星观念在民间的传播

华亭（今属上海）徐朝俊《高厚蒙求》五卷，收有他所著的五种著作，[17]据其“天学入门”自序所说“余先世爱研数理，手造泰西仪器，五代于兹矣”，推知他是徐光启的五世孙，但生卒年不详。在“日晷测时图法”自序又说：

“昔先君子在时尚抚徽人所制之晷，爱其藻缋之极工，辙惜其师承之无本，爰口授余作种种晷法。”

可见，其父也是有心仪器之人。《清稗类钞》“物品类”记载他曾试制的龙尾车，“进水退水，无立踏坐踏之劳。”[18]此外，他完成的“自鸣钟表图法”，主要讲述钟表原理及其维修，是中国第一部钟表专门著作。[19]

关于流星的记录，见于《天学入门》“天地杂说”条：

“在天为星，在地为石。精之流于天者为陨星，质之陨于地者为陨石。是一是二，原的攸分。大凡陨石陨星，皆在月轮天下。陨星者，日月五星之精气，积而成形，为天帝之使命，非却有其星。星形巨则所应之事巨，星形微则所应之事微。”

徐朝俊所认为的流星，既是“皆在月轮天下”（水晶球体系），又是“日月五星之精气”（传统说法），能“积而成形”，还有流星占的“天帝之使命”的含义，这实际上是对西学和传统流星观的一种折中处理，但逻辑上不太清楚。因此，他同时代的人对他评价不高。著《续畴人传》的罗士琳（1789～1853年）曾说：[20]“诸说亦悉本利氏《乾坤体义》，荒远无凭，不足取也。”从上述关于流星的讨论看，这个评论是恰当的。不过，徐朝俊对《乾坤体义》的接受，表明这个时候西方古典流星观念在民间有传播。

喜于著作、不乐仕进的毛祥麟，对流星也有所论述。他祖藉江苏苏州，长在上海，生卒年不详。他的高祖、祖父和父亲均为学者，各有著述。祥麟少承家训，成年后著述涉及诗文、绘画、医药、音律等。《墨余录》十六卷，是“缀旧闻，征近事”一类的笔记，其卷四“流星俗忌”条曰：[21]

“人见流星入天狱，宜即披发坐哭，俟其出，而灾始弥。说见《酉阳杂俎》。汪三农辩之曰：‘如见星流天狱而得狱，则见星入台垣而无得相矣。’每讶世之祝文昌以祈科第，礼长庚以介眉寿，拜北斗以邀福，祷女牛而乞巧者，均未必果如所愿。从知吉既不可迪，凶亦无可禳也。今小儿夜数棺星，而以骂为叶击；新妇露行，恐触大狗损嗣而禁之，俗忌相传，恐多附会。”

这条材料没有讨论流星的本质问题，但揭示了对包括流星占在内的传统星占术的否定和怀疑。该书于同治庚午（1870年）出版，之后各省翻刻者颇多。可见，传统的流星观有了根本性的变化。

虽然不再相信流星占，对于流星雨一类的壮观现象仍然惊诧不已。该书卷十一，“星坠地震”条又说：

“道光丙午，新秋后数日，夜将半，忽有大风骤起，势如山崩地裂，时伯兄也山卧病，大侄女侍疾未寝，风起时，适以开窗倾水，见红光一团，其大如盆，赤气四射，疾若飞星，自北向南。后有流星万点，随之以落，其声如雷。地即大震，室中诸器尽皆倾覆。时闻人喊马嘶，家家扶老携幼，开门奔避，盖虑屋宇之坍塌也。喧呶竟夜，天明始息，未知何详？”

这条记录描述了公元1846年秋后的一场流星雨，伴有极光和地震等现象。如果记录可靠的话，本身是一条有价值的流星雨记录。[22]流星雨发生后，百姓表示诧异，却没有将之联系到“庶人流徙之象”的流星雨占验，也表明流星观念在当时的改变。

清末王仁俊(1868～1913)，江苏吴县（苏州）人，光绪十六年进士，著作很多，其《格致古微》用当时的西学知识来注读传统文献，即“思发古书之遗蕴，穷西学之根株”，有“西学中源”的倾向。[23]卷一“天学部”讨论流星时说：

“僖十六年，陨石于宋五，陨星也。案；此西人流星，陨石，所论出自《天文图说·三》。曰：昔人谓流星、陨石附近地球，由空气凝结而成。今知不然，细考，其质散布于行星轨道中甚多，被地摄引，即下坠于地。”

流星物质散布在轨道上，“被地摄引，即下坠于地”，是十九世纪中叶的早期流星学的研究成果，[24]清末的翻译著作，如1880年江南制造局刊刻的《格致启蒙·天文学》，1886年总税务司署刊刻、艾约瑟(1823～1905)翻译的16种格致启蒙之一——《天文启蒙》和1887年益智学会傅兰雅(1839～1928)作的27种格致须知之一《天文须知》等。《格致启蒙·天文学》的第三章“论太阳所属天穹诸星”的“六论彗星流星”讨论了流星学知识，其底本是麦克米伦公司出的AstronomyinSciencePrimerSeries，[25]而《天文启蒙》的卷三“绕日之诸星”有“第六课：论彗星陨石流星”。后者的底本，仅有“叙”中提及“泰西新出学塾适用诸书”，由流星条目的内容可以发现两者极为相同，可能为同一底本。傅兰雅的27种科学入门书，是基督新教在华传教机构推荐给教会学校使用的教科书。

流星天文学知识能够被用来讨论《左传》的内容，而《格致古微》一书又广为流传，反映出流星学的知识在大众中又有了新的传播。不过，作为历史的延续，清代的流星观测及记录方式一直是以传统的形式来进行的，光绪年间的流星题本和地方志上的流星记载就是证明。也幸亏了这种延续，才有可能保留下这些宝贵的流星记录。

二、清朝钦天监的流星观测

前面已述及清代的流星观念有中西观念交织的特点，这种特点反映在流星观测活动中则表现为基于流星占的传统观测继续进行，其神圣性则逐渐减弱。

清承明制，《清史稿》说：“世祖入关，因明遗制，内自阁部，以迄庶司，损益有物”，[26]钦天监也是这样。因此，在讨论清代的流星观测制度前，先考察明代的有关情况。

1.明朝钦天监的天象观测

(1)钦天监的人选

钦天监的人选，明初一开始就规定“世业代补”、“子孙承习”。《明会典》卷一百七十六“钦天监”说：[27]

“凡本监人员，洪武六年令永远不许迁动，子孙只习学天文历算，不许习他业。其不习学者，发海南充军。”

天文生是钦天监的主要成员，“俱以父祖世业代补”。“有缺，旧例天下访取，仍会礼部考验收用。后或有投充及收用义男、女婿者，礼部议准不许，止选世业子弟。”（注：明初著《七政推步》的贝琳，即“投太仆少卿廖义仲、钦天监五官灵台郎臧珩、司历何洪求天象之学，得充天文生”，见（江苏）同治《上江两县志》第二十八，转引自陈久金：《回回天文学史研究》，广西科学技术出版社，1996年，第122页。）为了保证世业子弟的成才，又“立教师。教习有成，遇天文生缺，于内选用，其教师亦量升授。”

钦天监又规定，“凡本监习业者，分为四科”。（注：监候、司晨、漏刻、回回。）自五官正以下，与天文生、阴阳人，各专一科。回回官生附隶本监，子弟仍世其业，以本国土板历相兼推算。”

此外，钦天监的人也享有一些特殊的待遇，诸如“有父母丧，例免丁忧”，“天文生除本身外，再免一丁充当民差；阴阳人止免本身”。监官本是天文生提拔上来的，如果犯了罪，应削职为民者，还可降为天文生以免其罪，“应役应发充军者，奏请处治。”

这样的规定，保证了钦天监的工作人员的素质和队伍的稳定，也杜绝了钦天监人士对政治的参与。

(2)观象台的制度

《明史·职官志》记载：“灵台郎辩日月星辰之躔次、分野，以占候天文之变。观象台四面，面四天文生，轮司测候。”[28]这表明，天文生轮班观测天象，灵台郎则分辨天区，对观测结果进行占验。《明会典》也说：

“凡天文，如日月、星辰、风云、蔼雾，本监各委官生昼夜占候。或有变异，旧历自具白本占奏。正统后始会堂上官佥书同奏。其观象台分定四面，每面天文生四人专视。凡本监观星，有盘，系洪武十七年造，又浑天、玑玉衡、简仪，俱正统四年造，十一年奏准简仪修刻黄道等度。”

借助浑天、简仪等天文仪器，可以将流星出没的位置确定下来。就流星观测而言，在观象台的四面分别安排观测者也是十分必要的。由于流星的出现时间和出没点没有一定的规律，观测者必须注意力高度集中，否则流星稍纵即逝。而观测者的视角又有一定的限制，特别是流星的目视观测受人的生理因素的影响较大。据研究，[29]在半径张角53°范围内的监视天区内，观测者有可能发现该天区出现的全部流星的98%。因此，安排多人分天区观测，可以观测到较多的流星。

天文观测对计时仪器和授时制度有一定的要求，尤其是流星的出现时刻很是重要。在明朝，“定时刻，有漏换时，有牌报更，有鼓警晨昏，有钟鼓其器，皆设于谯楼”。[30]开始的时候，这套机构属于顺天府，正统六年改属钦天监。这样统筹起来，保证了观测工作的需要。

日常用品的供应，也有安排。“凡观象台、谯楼合用灯油、木炭及祭祀、斋宫调品、壶漏，亦有油炭，俱行礼部坐派，顺天府送用。”[27]

这些规定，保证了观象台的观测工作的正常进行，也使得观测结果有较高可靠性。

(3)对妄报天象的防范

明中叶的时候，有一起妄报天象的事件。天顺四年(1461)，礼部右侍郎汤序兼掌钦天监监正，因钦天监失于推算，有一次月食没有预报，发生月食时朝廷来不及救护，引起明英宗极大不满。经调查，又发现汤序“凡有灾异，多隐蔽不言，见天文有变，必曲为解说，或将不详字语改削而进，若遇吉兆却详书进呈，其怀奸不忠如此”。[31]于是，汤序、钦天监监正谷滨、监副倪忠、春官正郭贵等下狱都察院。处理意见是，将汤序由三品的礼部侍郎降为四品的太堂寺少卿，不过任掌钦天监监事，五品的钦天监监正谷滨和六品的监副倪忠罚俸三月。三位均接受坐杖之刑。

降职罚俸的惩治当然不是办法，为了防止工作中的疏误，明朝除设观象台观测外，还内设灵台，以察异同勤惰。《明实灵》说：[32]

“（成化二十三年，）钦天监冠带儒士朱祚陈本监利病，一谓天文生昼夜观候，冬月露坐艰苦，宜二年一给毛袄，并依期给与岁例木炭；一谓国朝外设观象台，令天文生占候，内设灵台，令内臣占候，用较察异同勤惰，而近时外台生每预报，内台官雷同附和，又本监历书政事，内台往往干预，皆宜禁止。”

“天文生昼夜观候”得到了保存到现在的观测记录。始于此而延于清末的“内设灵台”，制止了钦天监官员和内宫宦官不诚实的行为。

这些措施的效果应该还不错，明代钦天监犯科作奸的明确记载后来就少见了。

2.清代的天象观测制度

与明代相比，清代的设官任职，六部堂官以上设满汉各一半，地方督抚则满汉兼用。钦天监的配置，最早并无满汉之分。康熙三年(1664)，“增置天文科满洲官员五人，满员入监自此始。”[33]第二年，“定满、汉监正各一人，左、右监副各二人”。这样，形成了相当于两套领导班子的机制。

(1)人选与培养

康熙七年，朝廷发表谕示：“天象关系重大，必得精通熟习之人乃可占验无误。著直隶各省督抚晓谕所属地方，有精通天文人即行起送来京考试，于钦天监衙门用，与各部、院衙门一例升转。钦此。”[34]乾隆二年，又诏征精通天文历术者由国子监和钦天监共同培养天文生，再从天文生中选拔钦天监监官。

在国子监的教学中，天文算法是合在一起的。《大清会典》“国子监”规定：“凡算学之教，设肄业生。满洲十有二人，蒙古、汉军各六人，于各旗官学内考取。汉十有二人，于举人、贡监生童内考取。附学生二十四人，由钦天监选送。教以天文算法诸书，五年学业有成，举人引见以钦天监博士用，贡监生童以天文生补用。”[35]这表明，钦天监博士和天文生都接受了至少五年的天文和算学的科班教育。蒙古族数学家明安图，即曾经五年学习，录用为钦天监天文生，后来在钦天监作出了重要成就。

“国子监”又规定：“凡录选乡试，在监肄业贡监生及武英殿供书各学教习、钦天监天文生遇大比之年，均由监集试校，文录科册送顺天府乡试。”可见，作为天文人才培养的学子，也可以参加特别乡试以获取举人身分。至于教习，“于习算有成之学生内，考补五年期满，以钦天监博士叙用”。也就是说，通过五年的习算和五年的考补，有可能成为身为钦天监博士的算学教习。

录用到钦天监的天文生和监官，并非万事大吉，每三年还有一次考核。《大清会典则例》“钦天监”规定：“本监官生三年考核一次，术业精通者，保题升用。不及者，停其升转，再加学习。如能黾勉供职，即予开复。仍不及者，降职一等，再令学习三年，能习熟者，准予开复，仍不能者，黜退。”[34]

所有这些规定，保证了钦天监从事天文工作的人员的专业素质，也使得观测结果具有较好的可靠性。

(2)观测制度

清代的制度与明代相同。《大清会典》规定：

“凡测候之法，设观象台于京城东南隅，日以满汉官各一人率天文生十有五人，登灵台，考仪器，以窥乾象。每时以四人分观四方，昼夜轮直。按时记风雷云气，流星诸象，次日报监。应奏者，按占密题。不应奏者，注册。”

这里所说的“满汉官各一人”实际上是钦天监天文科的官员。《清史稿》说“天文科掌观天象，书云物jī＠①祥。率天文生登观象台，凡晴雨、凤雷、云霓、晕珥、流星、异星，汇录册簿。应奏者送监，密疏上闻。”而漏刻科“掌调壶漏，测中星，审纬度”，也与观测工作有关。

从事天象观测的人员来自钦天监天文科。乾隆甲申（1764年）制订《大清会典》时，天文科共有四十八人。其中有三十四位天文生中，每次使用十五名进行观测，昼夜轮直则需要三十人，剩下的四人大概就在轮休了。十五名天文生，平均每边有将近四人同时进行观测，其结果应是满意的。

(3)观测结果

观测结果要有详细记录，于次日早晨交呈监官，监官将记录汇录成册，如薄树人先生所发现的“流星册”。[36]重要的天象要立即给出占词，由钦天监监正以题本方式密疏礼部，礼部转呈皇帝，皇帝批复题本后交礼部处置。题本保存在礼部档案里，现在还可以查看。监官完成的流星册造送国史馆，后来就成为《清史稿·天文志》中流星记录的来源。

下面以一份礼部档案中的流星记录为例，讨论流星观测记录的产生过程。

3.流星观测记录的一个实例：钦天监题本

第一历史档案馆可以查阅到这样一份材料：[37]题

钦天监监正加三级臣戈枚谨

题为观候天象事。据天文科该直，博士瓦尔喀拜等呈报：本年二月二十九日癸卯寅时，观见南方有流星一个，如鸡子大，出房宿，往东南行，入尾宿。青色，有光，微有尾迹。臣等谨按占书，曰：流星出房宿，天子使出赈饥；入尾宿，青色，臣有归国。有缘系观候天象事，理谨具题。

康熙三十二年二月二十九日钦天监监正臣戈枚臣徐日升臣安多

詹事府右春坊中允仍兼官左监副事臣常额左监副臣鲍英齐右监副臣艾山臣安多右监副臣司尔瑁博士臣瓦尔喀博士臣陈之珍

道了（注：此三字为朱批。）研究这份档案，可以得到三个有趣的─结果。

(1)给出了一个有明确的出现时间和出没位置的流星记录

此记录在《清史稿》记作“康熙三十二年二月癸卯，流星如桃，出房宿，入尾，色青”，没有时刻记录。档案中记“寅时”，即公历1693年4月5日3-5时，如果定为中值，则为4时，因此，可得这颗流星的太阳平黄经。出现点为房宿附近，消失点为尾宿附近。设起始高度和终结高度为流星平均值：Hb=110公里，He=90公里，可以拟合出辐射点：α=122°，δ=50°。“如鸡子大”，“有光”，“微有尾迹”是这颗流星的特征。

(2)清钦天监所用的占书可能是《观象玩占》

这份题本按传统占书给出了占语。流星入尾宿，《乙已占》作“流星入尾，色青黑，臣有归者及逃走者”，[38]《灵台秘苑》作“流星出入（尾宿），风雨时，稼穑成。……青则外国降”[39]，《观象玩占》作“（流星）入尾，色青黑，臣有归国”。[40]题本作“入尾宿，青色，臣有归国”，与《观象玩占》同。因此，清钦天监所用的占书可能就是《观象玩占》。

(3)反映了传教士在清朝钦天监里的活动

清廷礼聘耶稣会士担任钦天监监正始于汤若望(1592～1666)。监正这一高级职务首先在修会内部就引起了激烈的争论：这是否意味着对具有吉凶日区别的皇历的认同和同意中国传统星占术？不过，受请示的罗马总教廷还是接受了汤若望的就职立场。

汤若望去世后，南怀仁(1623～1688)接任钦天监西洋监正。南怀仁去世后，意大利人闵明我(1638～1712)又于1688年4月9日被缺席委任为监正。[41]当时的闵明我正在欧洲，因此他又任命葡萄牙人徐日升(sanchoPereira,1645-1708)和比利时人安多(AntoineThomas,1644-1709)为他不在北京时的钦天监监正全权，直到1694年他自欧洲返回中国为止。在1693年4月的这份档案西洋监正位置上署名的是徐日升和安多两个人，他们都没有正式头衔。安多还同时在“右监副”上署名，这是因为他在1686年11月7日曾被任命为钦天监监副，也没有头衔。可见，钦天监的头衔是“内外有别”的。

耶稣会的来华传教士，作为钦天监官员，参与了这条流星记录的产生。他们不可能完全认同中国的流星占理论，有理由认为他们会主动地宣传亚里士多德的大气观念，只是迫于当时的形势，还得认真地按传统方式做应做的事情。

黄一农通过对“荧惑守心”和“五星会聚”的验证研究认为中国古代天象记录有政治影响的可能性，进而猜测有些记录可能不可靠[42]。以上讨论表明，由于西学的参与，有清一代对流星的认识已与星占背景的传统观念有所区分，这使得清代钦天监的流星观测减少了星占的实用成分，增强了的可靠性。因此，至少清代的流星记录是可靠的。总的说来，清代的流星记录既丰富又可靠，这就为这些天象记录的应用研究奠定了坚实的基础。

三、清代流星记录的分布

为了对清代的流星记录进行应用研究，必须了解流星记录的分布。上面已经讨论了题本中的一份流星记录，可惜的是现在能够见到的流星题本只有24份，[36]更多的清代流星记录分布在《清实录》、《清史稿》、地方志和笔记中。下面分别举例讨论各自特点。

1.《清实录》中的流星记录

《明实录》中保存了近两千条流星记录，而《清实录》中仅有清初顺治朝保留了12条流星记录，其中9条又被《清史稿》转载。顺治以后，不再在实录中载流星事件。这一现象可能与前述的西方古典流星观在中国的传播有关。

《大清世祖实录》卷78记：

“清世祖顺治十年九月壬子，夜，有流星大如弹刃，赤色，尾迹有光，出毕宿，行入紫微垣。”

这条记录与《明实录》的记录方式相同，是“清承明制”的一个体现。由于没有出现时刻的记录，出没点的记录显得很孤立。因为“出毕宿”和“人紫微垣”只是流星轨迹的天球投影，不同时刻可以对应不同的轨迹，因此无法了解其辐射点的情况。仅能根据出现日期1653年11月9日（λ=232.6°），推断它可能属于狮子座流星群（λ=234.5°）。

2.《清史稿》中的流星记录

顺治以后的流星记录主要保存在《清史稿·天文志》。由于篇幅的原因，《清史稿》的记录比题本和实录更为简略，如“天文志”卷39中记有“康熙二十五年十一月壬午，流星如盏，出左枢，色白，至蜀没，尾长竟天”。而题本记作：

“（康熙二十五年十一月壬午）二更，北方有流星一个，如盏大，白色晖晖然，有光，尾长竟天，自紫微垣左枢外出，往南行，至近浊。”

比较两者的内容，发现基本相同，可以确认为同一颗流星。不过，题本多时刻（二更）记录，出现点“左枢外”也比《清史稿》“左枢”详细；而《清史稿》有消失点的记录（蜀）。

综合《清实录》和《清史稿》两方面的信息，得到出现时间：1686年12月16日，北京时间21时43分左右，λ=269.5°。此时正是小熊座β流星群的活动期（λ=270.6°），（231°，δ=59°）和消失点（α=235°，δ=6.5°）的连线反向延长，可以近似地发现小熊座β流星群，它可能属于小熊座β流星群。

3.地方志中的流星记录

清代地方志很多，保存了大量的流星记录。总的说来，记录方式各不一样，形态描述较为详细，多数未记出现时刻和出没点。如同治间湖北《竹溪县志》卷十六：[43]

“（同治元年八月十九日）夜，东北有星，大如月，色如炉铁。初出，声则凄凄然，光芒闪烁，人不能仰视。顷之，向北一泻数丈，欲坠复止，止辄动摇，直至半空。忽如银瓶乍破，倾出万斛明珠，缤纷满天，五色俱备。离地丈许始没，犹觉余霞散彩，屋瓦皆明。”

这条记录描写生动，词藻华丽，有文学色彩。就科学性而言，既没有时刻，也没有出没点，是不够理想的。

4.笔记中的流星记录

清人笔记很多，流星记录也有不少。与地方志相似，由于记录者非专业人士，其科学价值有限。如钱泳(1759-1840)《履园丛话》“星异”条记：[44]

“嘉庆戊午十月二十八、九月夜，众星交流如织，人人共观。庚辰七月十八日夜，亦有星移之异。二十五初更，有大流星陨于南方，光如白昼。……甲申十一月初十夜，西北方星陨如雨。乙酉十月二十四、五两夜，星移如织，俱由西北而至东南。二十六日夜，东南方星陨，飒飒有声。最后，有大星坠于地，其声如雷。”

钱泳一生多为幕客，足迹遍及大江南北，兼工诗文书画。《履园丛话》二十四卷所记873条，多据经历，兼采见闻。这里所记录的流星和流星雨，应该主要来源于见闻。事实上，这些记录也见于当时江南一带的地方志。

四、结论

1.亚里士多德水晶球宇宙体系中“流星为大气现象”的观念在清代有所传播，这使得清代呈现出中西观念交织的流星观，并影响到清代的流星观测。

2.有清一代对流星的认识已与星占背景的传统观念有所区分，加上严密的观测制度，导致清钦天监的流星观测减少了星占成分，增强了其观测的可靠性。因此，清代的流星记录是可靠的。

3.分析四种来源的流星记录，可以发现《清实录》和《清史稿》的记录有较高的科学价值，而地方志和笔记中的流星记录科学价值有限。总的说来，清代的流星记录既丰富又可靠，这就为这些天象记录的应用研究奠定了坚实的基础。

【参考文献】

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[4]MartinBeech,"Themakingofmeteorastronomy:partⅡ",WGN,theJournaloftheIMO21:1(1993),pp.37.

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[9]承蒙韩琦惠示该书日本关西大学复本，又观《中国科学技术典籍通汇·天文卷》，河南教育出版社，1997年。

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[11]方以智《天经或问》序、揭暄《天经或问》序，见张永堂《明末方氏学派研究初编》：“附录”，（台湾）文镜文化事业有限公司，1987年。

[12]［民国］《福建通志》“文苑传”，卷七，“清一”，第5页。

[13]［清］方以智：《物理小志》，光绪宜稼堂本，中科院科学史所藏。第7页。

[14]［清］游艺：《天经或问》，《四库全书》文渊阁影印本，第783册第630页。

[15]张永堂：《明末清初理学科学关系再论》，第二章，（台湾）学生书局，1994年；又见张永堂：《明末方氏学派研究初编》，“附录”，1987年。

[16]冯锦荣：《第七届中国科技史国际会议论文集》（深圳，1996年），待出版。

[17]［清］徐朝俊：《高厚蒙求》，嘉庆丁卯(1807)云间徐氏藏版，中科院科学史所藏。

[18]陈祖维：“清代的钟表大师徐超俊及其《自鸣钟表图说》”，《中国科技史科》第8卷(1987)，第1期，43-45。

[19]转引戴逸主编《简明清史》第二册第315页。人民出版社，1983年。

[20]丁福保、周云青编：《四部总录天文编》。文物出版社，1984年。第24页。

[21]［清］毛祥麟《墨余录》，毕万忱标点本，上海古籍出版社，1985年，第53页、第182页。

[22]《中国天象记录总录》未收入，《中国地震历史资料汇编》认为：“是否为地震现象，待考。暂录于此。”见谢毓寿、蔡美彪主编：《中国地震历史资料汇编》，第三卷（下），科学出版社，1987年。第92页。

[23]［清］王仁俊：《格致古微》“略例”，中科院科学史所藏刻本，承王扬宗先生惠告，托名江标的《格致精华录》（1896年），实为同一书；又见陈玉堂编著：《中国近现代人物名号大辞典》，浙江古籍出版社，1993年。第27页；陶绪：《明清民族主义思潮》，人民出版社，1995年。第36页。

[24]DavidW.Hughes."Historyofmeteorandmeteorshowers",VistasinAstronomy,Vol.26(1982).

[25]王扬宗：“江南制造局翻译书目新考”，《中国科技史料》1995年第2期，第3-18页。

[26]［清史稿］卷114，“志八十九·职官一”，中华书局标点本。第3263页。

[27]［明会典］，文渊阁《四库全书》本，第618册723页。

[28]［明史］卷74，“志五十·职官三”，中华书局标点本，第1811页。

[29]冯占良、徐品新：“流星目视观测的新方法”，《天文爱好者》，1992年第4期。第21页。

[30]《明会典》，文渊阁《四库全书》本，第618册第720页；又［清］朱彝尊《日下旧闻考》卷46说，观象台“殿东小室日壶房，即浮漏堂”，见文渊阁《四库全书》，第497册641页。

[31]《明英宗实录》卷289页1。

[32]《明孝宗实录》卷8页14。

[33]《清史稿》，卷115，“志八十九·职官二”，中华书局标点本。第3324页。

[34]《大清会典则例》卷一百五十八，文渊阁《四库全书》第625册。

[35]《大清会典》卷八十五，文渊阁《四库全书》第619册；又参见李俨《中国数学大纲》，“清初数学教育制度”，科学出版社，1958年。第406页。

[36]薄树人：“清钦天监档案中的天象记录（下）”，《科技史文集》，第14辑，上海科学技术出版社，1985年。

[37]原件藏中国第一历史档案馆，钦天监档案（康熙三十二年）。

[38]［唐］李淳风《己已占》卷第七，“流星入列宿占第四十三，石云里标点本，载《传世藏书》“子库·科技”，海南国际新闻出版社中心。第400页。

[39]［宋］《灵台秘苑》卷十一，“尾宿”，段异兵标点本，载《传世藏书》“子库·科技”，海南国际新闻出版社中心。第322页。

[40]［明］刘基：《观象玩占》卷五十，“拾遗”。科学史所藏抄本。

[41]［法］荣振华著，耿shēng＠②译：《在华耶稣会士列传及书目补编》，中华书局，1995年。第760页。

[42]黄一农：“星占、事应与伪造天象－‘荧惑守心’为例”，《自然科学史研究》，第10卷第2期（1991年）；Yi-LongHuang,Five-planetConjunctioninAncientChineseHistory,FarlyChina,15(1990),pp.97-112；又见江晓原：《天学真原》，第239-244页，辽宁教育出版社，1991年。

天文学论文范文篇8

[关键词]儒家文化;儒家经典;古代科技;古代科学家

Abstract:IntheConfucianclassics,therearesomesectionsthatcontainplentyknowledgeofancientscienceandtechnology,eventherearesomeexpertworksofancientscienceandtechnology.InthebackgroundthatConfucianculturewasmainstream,theknowledgeofancientscienceandtechnologyintheConfucianclassicswasthesourceandcomponentpartoftheknowledgebywhichancientscientistsundertookscientificinvestigation.

Keywords:Confucianculture;Confucianclassics;ancientscienceandtechnology;ancientscientist.

如果深入研究儒家经典中所包含的科技知识及其对古代科学家的科学研究所产生的影响,那么也就不难理解儒家文化对于中国古代科技发展所起的积极作用。笔者通过对《诗》、《书》、《礼》、《易》等儒家经典中所包含的科技知识进行归纳整理,进一步分析其对于古代科学的影响,以说明儒家文化与中国古代科技的密切关系。

一.《诗经》中的科技知识

《诗经》是中国古代最早的诗歌总集,主要是西周初年至春秋中期的作品。但是,其中不少诗篇反映了当时的科技知识,涉及物候知识、动植物知识、地学知识、天文知识等。

《诗经》的《豳风?七月》被认为是一首物候诗[]。其中一些诗句反映了各个月份的物候现象和农事活动。比如:二月份,“春日载阳,有鸣仓庚”,“春日迟迟,采繁祁祁”;三月份,“蚕月条桑,取彼斧斨,以伐远杨”;四月份,“四月秀葽”;五月份,“五月鸣蜩”,“五月斯螽动股”;六月份,“六月莎鸡振羽”,“六月食郁及薁”;七月份,“七月流火”,“七月鸣鵙”,“七月亨葵及菽”,“七月食瓜”;八月份,“八月萑苇”,“八月载绩,载玄载黄”,“八月其获”,“八月剥枣”,“八月断壶”;九月份,“九月授衣”,“九月叔苴,采荼薪樗”,“九月筑场圃”、“九月肃霜”;十月份,“十月陨萚”,“十月蟋蟀入我床下”,“十月获稻”,“十月纳禾稼,黍稷重穋,禾麻菽麦”,“十月涤场”,等等。

《诗经》的不少诗篇还反映了动植物方面的知识。比如:《豳风?七月》有“六月莎鸡振羽,七月在野,八月在宇,九月在户”;《小雅?小宛》有“螟蛉有子,蜾蠃负之”;《小雅?四月》有“山有蕨薇,隰有杞桋”;《郑风?山有扶苏》有“山有扶苏,隰有荷华”,“山有乔松,隰有游龙(红草)”,等等。

在地学知识方面,《诗经》中的《小雅?十月之交》对一次大地震作了记述:“烨烨震电,不宁不令,百川沸腾,山冡崒崩,高岸为谷,深谷为陵。”同时,《诗经》中还有一些气象谚语,如:《小雅?渐渐之石》有“月离于毕,俾滂沱矣”;《小雅?信南山》有“上天同云,雨雪雰雰”;《鄘风?蝃蝀》有“朝隮于西,崇朝其雨”,等等。

《诗经》中的一些篇章已经提到作为古代天球坐标体系的二十八宿中的火(心)、箕、斗、定(室、壁)、昂、毕、参、牛、女等,还有天汉(银河)的记载。尤为重要的是,《诗经》中还记述有日食现象,《小雅?十月之交》中的“十月之交,朔月辛卯,日有食之,亦孔之丑,彼月而微,此日而微”,是古代所记述的最早的一次日食。

除此之外,《诗经》中还包含有丰富的农业科技知识,以及一些手工方面的技术。

二.《尚书》的《尧典》和《禹贡》中的科技知识

(1)《尧典》中的天文学知识

《尧典》中有一段记载,叙述了帝尧当时制定历法的情况。其中说道:“(帝尧)乃命羲、和,钦若昊天,历象日月星辰,敬授民时。分命羲仲,宅嵎夷,曰旸谷。寅宾出日,平秩东作。日中星鸟,以殷仲春。厥民析,鸟兽孳尾。申命羲叔,宅南交,曰明都。平秩南讹,敬致。日永星火,以正仲夏。厥民因,鸟兽希革。分命和仲,宅西,曰昧谷。寅饯纳日,平秩西成。宵中星虚,以殷仲秋。厥民夷,鸟兽毛毨。申命和叔,宅朔方,曰幽都。平在朔易。日短星昴,以正仲冬。厥民隩,鸟兽氄毛。帝曰:‘咨,汝羲暨和,朞三百有六旬有六日,以闰月定四时成岁。允厘百工,庶绩咸熙。’”意思是,帝尧命令羲氏、和氏通过观测日月星辰的运行,制定历法,告知百姓。具体的做法就是:“日中星鸟,以殷仲春”,“日永星火,以正仲夏”,“宵中星虚,以殷仲秋”,“日短星昴,以正仲冬”。也就是说,昼夜等长的时候,当黄昏时见到鸟星升到中天,即为仲春或春分;白昼最长的时候,见到大火星升到中天,即为仲夏或夏至;昼夜又等长到时候,见到虚星升到中天,即为仲秋或秋分;白昼最短的时候,见到昴星升到中天,即为仲冬或冬至。

对于《尧典》的这一段叙述在中国古代天文学上的意义,英国着名科技史家李约瑟认为,它是“中国官方天文学的基本宪章”[]。

(2)地理着作《禹贡》

《禹贡》的成书年代一直存在争议。一般认为,该书为战国时期儒家所撰。《禹贡》讲述的是,夏禹治水之后,将全国分为九个区域,即冀、兖、青、徐、扬、荆、豫、梁、雍九州,并且根据各州的自然条件,规定田赋和进贡。

《禹贡》所叙述的各州的情况,与地理有关的方面,包括水利工程、河流、土壤、植被和进贡的水路等。除了描述了九州的地理情况外,《禹贡》还有“导山”和“导水”两部分,叙述了四条由西向东延伸的山列以及九条河流的来龙去脉,包括,水源、流向、流经地、所纳支流和河口等。

《禹贡》对后世地理学产生重要影响,因而被看作是古代重要的地理着作,李约瑟称之为“中国历史上最早出现的自然地理考察着作”[]。

三.《大戴礼记?夏小正》和《小戴礼记?月令》中的科技知识

(1)最早的物侯着作《夏小正》

关于《夏小正》的来历,据《礼记?礼运》,“孔子曰:‘我欲观夏道,十杞,而不足徵也,吾得夏时焉。’”郑玄注:“得夏四时之书也,其书存者有《小正》。”这就是《夏小正》。另外,《史记?夏本纪》说:“孔子正夏时,学者多传《夏小正》。”一般认为,现存的《夏小正》有经、传之分,其中的经为孔子所编订,传为其后学所撰着。

《夏小正》是我国现存最早的具有丰富物候知识的着作[]。该书按照一年中月份的顺序,对各个月份的物候、气象、天象和农事活动分别作了记载,涉及天文、气象、动植物等多方面的知识。

在天文方面,《夏小正》记载:正月,“鞠则见,初昏参中,斗柄县在下”;三月,“参则伏”;四月,“昴则见,初昏南门正”;五月,“参则见”,“初昏大火中”;六月,“初昏斗柄正在上”;七月,“汉案户”,“初昏织女正东乡”,“斗柄县在下则旦”;八月,“辰则伏”,“参中则旦”;九月,“内火”,“辰系于日”;十月,“初昏南门见”,“织女正北乡则旦”,等等。

在气象方面,《夏小正》记载:正月,“时有俊风,寒日涤冻涂”;三月,“越有小旱”;四月,“越有大旱”;七月,“时有霖雨”,等等。

《夏小正》中有关动植物的知识非常丰富,对许多动植物在各个月份的情况作了记载:正月,“启蜇,雁北乡,雉震呴,鱼陟负冰,囿有见韭,田鼠出,獭祭鱼,鹰则为鸠,柳稊、梅、杏、杝桃则华,缇缟,鸡桴粥”;二月,“昆小虫抵蚳”,“来降燕”,“有鸣仓庚”;五月,“浮游有殷”,“鴂则鸣”,“良蜩鸣”,“鸠为鹰”,“唐蜩鸣”;七月,“狸子肇肆”,“寒蝉鸣”;九月,“陟玄鸟蜇”,“熊罴貃貉鼬鼪则穴,若蜇而”;植物方面的记载还有:三月,“委杨”,“拂桐芭”;六月,“煮桃”;八月,“剥瓜”,“剥枣”,等等。

(2)《月令》的阴阳五行自然观与物候知识

关于《月令》的成书年代,争论的焦点在于,它与《吕氏春秋》的关系。由于《月令》与《吕氏春秋》的“十二纪”相似,所以,一则认为,《月令》据《吕氏春秋》的“十二纪”增删而成,所以成书于《吕氏春秋》之后;一则认为,《吕氏春秋》袭用《月令》而成“十二纪”,所以《月令》成书于《吕氏春秋》之前。郭沫若先生曾认为,《月令》属于子思孟轲派的系统[]。李约瑟也认为《月令》成书于《吕氏春秋》之前。

从科技的角度看,《月令》包含丰富的天文知识、物候知识以及农业科技方面的知识。然而,《月令》中的科技知识融合于五行的框架之中,体现出阴阳五行的自然观。在《月令》中,按照五行,有对应的五季、五日、五帝、五神、五虫、五音、五数、五味、五臭、五祀、五祭、五居、五色、五食、五德,并且一一对应,形成了一个固定的框架。《月令》不仅在于提出了阴阳五行的自然观,而且,还在这一框架下融合了丰富的科技知识。

从古代自然观发展的角度看,阴阳五行的自然观是在当时的科学水平条件下对世界万事万物所作的一种整体思考,虽然它削足适履地把丰富多样的世界塞进阴阳五行的框架之中,包含了许多牵强附会的东西,但毕竟是古代对世界统一性研究的重要成果。李约瑟说:“这些理论(指阴阳五行说)起初对中国的科学思想倒是有益的而不是有害的,而且肯定决不比支配欧洲中古代思想的亚里士多德式的元素理论更坏。”[]事实上,阴阳五行自然观一直是中国古代科学的基础。

四.《周礼》中的科技知识

汉初河间献王得民间所藏《周礼》,该书的成书迄今尚有争议,但在汉代已列入儒家经典,其中也包含着丰富的科技知识;尤其是当时所补入的《考工记》,它是古代重要的手工技术着作。

(1)《周礼》与古代科技

《周礼》有6篇,分《天官冢宰》、《地官司徒》、《春官宗伯》、《夏官司马》、《秋官司寇》、《冬官司空》;该书综合了周王室和春秋战国时代各诸侯国的官制。从各官员的职责来看,有一些官职是由具备一定科技知识的人所担任的,比如:

天官冢宰属下的“医师”,必须“掌医之政令,聚毒药以共医事。凡邦之有疾病者、疕疡者,造焉,则使医分而治之”。可见,“医师”必须是具有相当医学知识水平的人。此外还有“疾医”、“疡医”、“兽医”都必须具有相当的医学知识。

地官司徒的职责包括,“掌建邦之土地之图”;“以天下土地之图,周知九州之地域广轮之数;辨其山、林、川、泽、丘、陵、坟、衍、原、隰之名物”;“以土会之法辨五地之物生:一曰山林,其动物宜毛物,其植物宜早物,其民毛而方;二曰川泽,其动物宜鳞物,其植物宜膏物,其民黑而津;三曰丘陵,其动物宜羽物,其植物宜核物,其民专而长;四曰坟衍,其动物宜介物,其植物宜荚物,其民皙而瘠;五曰原隰,其动物宜臝物,其植物宜丛物,其民丰肉而庳”;“以土宜之法辨十有二土之名物”;“辨十有二壤之物而知其种,以教稼穑树蓺”;“以土圭之法测土深,正日景以求地中,日南则景短,多暑;日北则景长,多寒;日东则景夕,多风;日西则景朝,多阴。日至之景,尺有五寸,谓之地中,天地之所合也,四时之所交也,风雨之所会也,阴阳之所和也”。显然,涉及地学、生物学、农学、天文学等方面的知识。

春官宗伯属下的“冯相氏”,“掌十有二岁、十有二月、十有二辰、.十日、二十有八星之位,辨其叙事,以会天位。冬夏致日,春秋致月,以辨四时之叙”;“保章氏”,“掌天星以志星辰、日月之变动,以观天下之迁,辨其吉凶。以星土辨九州之地所封;封域皆有分星,以观妖祥。以十有二岁之相,观天下之妖祥。”,明显是具备天文知识的人。

夏官司马属下的“职方氏”,“掌天下之图,以掌天下之地,辨其邦国都鄙,四夷、八蛮、七闽、九貉、五戎、六狄之人民,与其财用,九谷、六畜之数要,周知其利害”。也就是说,要掌握相当水平的地理知识。同时,该篇记述了周朝时全国“九州”的划分:“东南曰扬州”、“正南曰荆州”、“河南曰豫州”、“正东曰青州”、“河东曰兖州”、“正西曰雍州”、“东北曰幽州”、“河内曰冀州”、“正北曰幷州”,并记述了各地的地理状况以及所宜种植的农作物等。

除此之外,《周礼》中还有不少官职也具备有相应的科技知识。《周礼》记述了当时一些官职具备有相应的科技知识,这不仅反映了当时科技发展的状况,也表明撰着《周礼》的儒家学者对科技在治理国家中所起作用的认同。

(2)手工技术着作《考工记》

汉初河间献王得到《周礼》时,其中的《冬官司空》一篇就已亡佚,于是补以《考工记》,称为《冬官考工记》。《考工记》成书年代迄今能有争议,一般认为,《考工记》为春秋时期齐国官书,是齐国官府制定的有关手工业生产的规范和制度。

《考工记》叙述了各种手工技术规范,涉及马车及其各个部件的制作、青铜器物的原料配比和制作、皮革及其制品的制作工艺、染色工艺、练丝工艺、各种玉器的形状与规格、石磬各部分的比例要求、各种矢的制作技术、各种容器的容量和尺寸大小、乐器支架的造型与设计、饮用器具的制作、箭靶的规格、各种兵器的制作、建造城邑的规范、沟洫的修筑技术以及弓的制作工艺,等等。

《考工记》不仅涉及手工技术的许多领域,而且还包含了天文学、数学、物理学、化学、生物学等方面的科学知识。其中“金有六齐。六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐;参分其金而锡居一,谓之大刃之齐;五分其金而锡居二,谓之削杀矢之齐;金锡半,谓之鉴燧之齐”,被认为“大体上正确地反映了合金配比规律,是世界上最早的合金配比的经验性科学总结”。

《考工记》也许原本并非儒家学者所作,但是,汉代经学家却不以门户之见,将其补入儒家经典之中,可见儒家对于科技的重视。

五.《易传》的自然观

《易传》是儒家对《易》的诠释。从《易传》与古代科技的关系看,《易传》提出了以下几个有价值的思想:

(1)阴阳八卦自然观

《易传》认为,整个宇宙有一个发生发展的过程。《系辞上传》说:“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”这里的八卦即:天、地、雷、风、水、火、山、泽八种自然界的基本元素,而天地之间的万事万物都是由这八种自然界的基本元素相互作用而生成的。《说卦传》说:“水火相逮,雷风不相悖,山泽通气,然后能变化,既成万物也。”《系辞上传》说:“刚柔相摩,八卦相荡,鼓之以雷霆,润之以风雨,日月运行,一寒一暑。”《易传》不仅论述了宇宙万事万物的生成和自然界万事万物的变化,而且,还进一步认为,其变化是有规律的。这就是《系辞上传》所谓:“形而上者谓之道;形而下者谓之器;化而裁之谓之变;推而行之谓之通。”认为事物变化之道存在于具体事物之上,也就是“一阴一阳之谓道。”

《易传》的阴阳八卦自然观描述了一个以太极为本原,以阴阳为法则,并由此产生出天地、四时、八种自然界的基本元素,进而化生万物,生生不已的自然体系。需要指出的是,包括《易传》阴阳八卦自然观在内的儒家自然观,与其他各家的自然观一起,都是先秦重要的自然观,因而都是先秦科技的重要组成部分;尤为重要的是,这些自然观在后来都对科技的发展起到了重要的作用。

(2)“三才之道”

《易传》全面阐述了儒家的“天人合一”的思想,并对先秦儒家的思想有所发展,明确提出了天道、地道与人道相互统一的思想,即“三才之道”。

《易传》的天道、地道与人道相互统一的思想,体现在对《易》的诠释之中。《系辞下传》说道:“《易》之为书也,广大悉备,有天道焉,有人道焉,有地道焉。兼三才而两之,故六;六者非它也,三才之道也。”所谓“三才”,就是天、地、人;在卦象的六爻中,上两爻为天道,下两爻为地道,中间两爻为人道。《说卦传》进一步说:“昔者圣人之作《易》也,将以顺性命之理。是以立天之道,曰阴与阳;立地之道,曰柔与刚;立人之道,曰仁与义。兼三才而两之,故《易》六画而成卦。”《易传》认为,在《易》中,天道的阴与阳、地道的柔与刚和人道的仁与义都统一于六爻的卦象之中,天道、地道与人道是统一的,这就是“三才之道”。

《易传》在诠释《易》的过程中,详细阐述了天、地、人的关系以及天道、地道与人道的统一,无疑是对先秦儒家“天人合一”思想的总结和发展,包含了天、地、人三者互相协调、和谐统一的思想。

(3)科技文明观

《易传》的天道、地道与人道统一的“三才之道”,要求依据天地之道行事,从天地之道中去把握人道,这本身就意味着需要研究天地之道。《系辞下传》说:“古者包牺氏之王天下也,仰则观象于天,俯则观法于地,观鸟兽之文,与地之宜,近取诸身,远取诸物,于是始作八卦,以通神明之德,以类万物之情。”认为八卦是伏牺氏研究自然界的事物而作出来的,其研究范围之广,天文、地理、动物均属研究之列。《易传》讲伏牺氏研究自然界的事物而成八卦,表明《易传》对研究自然界事物的重视。

《易传》认为《易》“广大悉备,有天道焉,有人道焉,有地道焉”,所以,圣人效仿卦象发明各种技术,制作各种器物,推动人类的物质文明进步。《系辞下传》说:“(包牺氏)作结绳而为罔罟,以佃以渔,盖取诸离。包牺氏没,神农氏作,斲木为耜,揉木为耒,耒耨之利以教天下,盖取诸益。日中为市,致天下之民,聚天下之货,交易而退,各得其所,盖取诸噬嗑。神农氏没,黄帝、尧、舜氏作,通其变,使民不倦,神而化之,使民宜之。易穷则变,变则通,通则久。是以自天佑之,吉无不利,黄帝、尧、舜,垂衣裳而天下治,盖取诸乾坤。刳木为舟,剡木为楫,舟楫之利,以济不通,致远以利天下,盖取诸涣。服牛乘马,引重致远,以利天下,盖取诸随。重门击柝,以待暴客,盖取诸豫。断木为杵,掘地为臼,臼杵之利,万民以济,盖取诸小过。弦木为弧,剡木为矢,弧矢之利,以威天下,盖取诸睽。上古穴居而野处,后世圣人易之以宫室,上栋下宇,以待风雨,盖取诸大壮。古之葬者,厚衣之以薪,葬之中野,不封不树,丧期无数,后世圣人易之以棺椁,盖取诸大过。上古结绳而治,后世圣人易之以书契,百官以治,万民以察,盖取诸夬。”《易传》的这段论述认为,远古时期的许多技术发明,包括鱼网、耒耜、市场、船、车、门、杵臼、弧矢、宫室、棺椁、书契等11项,为当时圣人所作,并且是效法卦象而来的。这一说法,也许有主观臆测和牵强附会之处,但是,其中所反映的技术思想还是有一定价值的。

六.儒家经典与古代科技

儒家经典不仅包含了古代科技知识,而且是古代科学家从事科学研究的知识基础。在儒家文化作为主流文化的背景下,绝大多数科学家自小都学习过儒家经典,儒家经典是他们的最重要的知识来源,而且,他们的后来从事科学研究的基础知识甚至一些专业基础知识最初也都是从儒家经典中获得的。古代许多科学家,正是在儒家经典中所获得的科学知识的基础上,经过自己的进一步研究、发挥和提高,从而在科学上做出了贡献。从一些科学家的科学研究过程以及他们所撰着的科学着作中也可以发现,他们的科学研究与儒家经典中的知识密切相关,在一定程度上是对儒家经典中某些知识的发挥和提高。

古代数学家必定要讲《周易》。魏晋时期的着名数学家刘徽在为《九章算术》作注时说:“徽幼习《九章》,长再详览,观阴阳之割裂,总算术之根源。探赜之暇,遂悟其意。是以敢竭顽鲁,采其所见,为之作注。”[]也就是说,刘徽是通过《周易》的阴阳之说“总算术之根源”,从而明白《九章算术》之意,并为《九章算术》作注。宋元时期的数学家讲河图洛书、八卦九畴。宋代着名的数学家秦九韶对《周易》揲蓍之法中的数学问题进行研究,从而引伸出一次同余组的解法,即“大衍求一术”,被认为达到了当时世界数学的最高水平;又有数学家杨辉对“洛书”的三阶纵横图进行研究,直至对十阶纵横图的研究;还有元代着名数学家朱世杰撰《四元玉鉴》,运用《周易》概念论述了多元高次方程组的求解方面的问题,被美国科学史家乔治?萨顿称为“中国数学着作中最重要的一部,同时也是中世纪最杰出的数学着作之一”[]。

古代天文学家必定要以《尚书?尧典》为依据,同时结合《大戴礼记?夏小正》、《礼记?月令》、《诗经》、《春秋》“经传”等儒家经典中有关天象的纪录和天文知识,进行研究。同时,古代天文学家在编制历法时也经常运用《周易》中的概念。汉代天文学家刘歆依据《周易》的概念作《三统历》,被认为是“世界上最早的天文年历的雏形”[];唐代天文学家僧一行依据《周易》的“大衍之数”编制《大衍历》,被认为是“当时最好的历法”。所以,在历史上,大多数天文历法家都是饱读儒家经典的儒者。从汉唐时期的张衡、虞喜、何承天、祖冲之、刘焯到宋元时期的苏颂、沈括、黄裳、郭守敬,这些着名的天文历法家都曾经读过大量的儒家经典,他们所撰着的天文历法方面的着作采纳了儒家经典中大量的天文学知识。

古代的地理学则不可能不讲《尚书?禹贡》、《周礼?夏官司马?职方》。东汉的班固所撰《汉书?地理志》辑录了《尚书?禹贡》的全文和《周礼?夏官司马?职方》的内容;魏晋时期的地图学家裴秀所制最早的历史地图集《禹贡地域图》,主要是根据《尚书?禹贡》。此后的地理学家郦道元、贾耽、杜佑、李吉甫都无不通晓《尚书》、《周礼》等儒家经典,并以此作为地理学研究的基本材料。

在农学方面,《周易》的“三才之道”是古代农学研究的思想基础。作为古代农学体系标志的《齐民要术》说:“顺天时,量地利,则用力少而成功多。任情返道,劳而无获。”[10]同时,在中国古代,以《礼记?月令》为基本框架的月令式农书是重要的农书类型,先是有东汉的崔寔撰《四民月令》,又有唐朝韩鄂撰《四时纂要》,后来还有元朝的鲁明善撰《农桑衣食撮要》,等等。即使是其它类型的农书,其中也包含了大量从《诗经》、《尚书》、《周礼》、《礼记?月令》、《尔雅》等儒家经典中引述而来的农学知识。

当然,作为科学家,他们的知识并不只是从儒家经典中所获得的那一部分科学知识,他们还拥有从前人的科技着作以及其它着作中所获取的知识,还有他们的经验知识以及他们通过科学研究所获得的知识。但无论如何,在他们的知识结构中,从儒家经典中所获得的知识是他们进行科学研究最基础的同时也是最重要的知识。

在儒家文化的背景下,古代科技,无论是数学、天文学还是地理学、农学,无论是科学家的科学研究还是科技着作,都或多或少地以儒家经典中的科技知识为基础,而与之有着密切的联系。这一切足以证明了儒家经典中的科技知识的确是古代科技所不可分割的重要组成部分。

[参考文献]

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[]李约瑟.中国科学技术史(第五卷)地学[M].北京:科学出版社,1976.14.

[]杜石然等.中国科学技术史稿(上册)[M].北京:科学出版社,1982.73.45.332.

[]郭沫若.十批判书[M].北京:人民出版社,1954.359.

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[]刘徽.九章算术注序[A].文渊阁四库全书.

[]钱宝琮.宋元数学史论文集[C].北京:科学出版社,1966.204.

天文学论文范文篇9

[关键词]儒家文化;儒家经典;古代科技;古代科学家

Abstract：IntheConfucianclassics,therearesomesectionsthatcontainplentyknowledgeofancientscienceandtechnology,eventherearesomeexpertworksofancientscienceandtechnology.InthebackgroundthatConfucianculturewasmainstream,theknowledgeofancientscienceandtechnologyintheConfucianclassicswasthesourceandcomponentpartoftheknowledgebywhichancientscientistsundertookscientificinvestigation.

Keywords:Confucianculture;Confucianclassics;ancientscienceandtechnology;ancientscientist.

如果深入研究儒家经典中所包含的科技知识及其对古代科学家的科学研究所产生的影响，那么也就不难理解儒家文化对于中国古代科技发展所起的积极作用。笔者通过对《诗》、《书》、《礼》、《易》等儒家经典中所包含的科技知识进行归纳整理，进一步分析其对于古代科学的影响，以说明儒家文化与中国古代科技的密切关系。

一．《诗经》中的科技知识

《诗经》是中国古代最早的诗歌总集，主要是西周初年至春秋中期的作品。但是，其中不少诗篇反映了当时的科技知识，涉及物候知识、动植物知识、地学知识、天文知识等。

《诗经》的《豳风•七月》被认为是一首物候诗[]。其中一些诗句反映了各个月份的物候现象和农事活动。比如：二月份，“春日载阳，有鸣仓庚”，“春日迟迟，采繁祁祁”；三月份，“蚕月条桑，取彼斧斨，以伐远杨”；四月份，“四月秀葽”；五月份，“五月鸣蜩”，“五月斯螽动股”；六月份，“六月莎鸡振羽”，“六月食郁及薁”；七月份，“七月流火”，“七月鸣鵙”，“七月亨葵及菽”，“七月食瓜”；八月份，“八月萑苇”，“八月载绩，载玄载黄”，“八月其获”，“八月剥枣”，“八月断壶”；九月份，“九月授衣”，“九月叔苴，采荼薪樗”，“九月筑场圃”、“九月肃霜”；十月份，“十月陨萚”，“十月蟋蟀入我床下”，“十月获稻”，“十月纳禾稼，黍稷重穋，禾麻菽麦”，“十月涤场”，等等。

《诗经》的不少诗篇还反映了动植物方面的知识。比如：《豳风•七月》有“六月莎鸡振羽，七月在野，八月在宇，九月在户”；《小雅•小宛》有“螟蛉有子，蜾蠃负之”；《小雅•四月》有“山有蕨薇，隰有杞桋”；《郑风•山有扶苏》有“山有扶苏，隰有荷华”，“山有乔松，隰有游龙（红草）”，等等。

在地学知识方面，《诗经》中的《小雅•十月之交》对一次大地震作了记述：“烨烨震电，不宁不令，百川沸腾，山冡崒崩，高岸为谷，深谷为陵。”同时，《诗经》中还有一些气象谚语，如：《小雅•渐渐之石》有“月离于毕，俾滂沱矣”；《小雅•信南山》有“上天同云，雨雪雰雰”；《鄘风•蝃蝀》有“朝隮于西，崇朝其雨”，等等。

《诗经》中的一些篇章已经提到作为古代天球坐标体系的二十八宿中的火（心）、箕、斗、定（室、壁）、昂、毕、参、牛、女等，还有天汉（银河）的记载[1]。尤为重要的是，《诗经》中还记述有日食现象，《小雅•十月之交》中的“十月之交，朔月辛卯，日有食之，亦孔之丑，彼月而微，此日而微”，是古代所记述的最早的一次日食。

除此之外，《诗经》中还包含有丰富的农业科技知识，以及一些手工方面的技术。

二．《尚书》的《尧典》和《禹贡》中的科技知识

（1）《尧典》中的天文学知识

《尧典》中有一段记载，叙述了帝尧当时制定历法的情况。其中说道：“（帝尧）乃命羲、和，钦若昊天，历象日月星辰，敬授民时。分命羲仲，宅嵎夷，曰旸谷。寅宾出日，平秩东作。日中星鸟，以殷仲春。厥民析，鸟兽孳尾。申命羲叔，宅南交，曰明都。平秩南讹，敬致。日永星火，以正仲夏。厥民因，鸟兽希革。分命和仲，宅西，曰昧谷。寅饯纳日，平秩西成。宵中星虚，以殷仲秋。厥民夷，鸟兽毛毨。申命和叔，宅朔方，曰幽都。平在朔易。日短星昴，以正仲冬。厥民隩，鸟兽氄毛。帝曰：‘咨，汝羲暨和，朞三百有六旬有六日，以闰月定四时成岁。允厘百工，庶绩咸熙。’”意思是，帝尧命令羲氏、和氏通过观测日月星辰的运行，制定历法，告知百姓。具体的做法就是：“日中星鸟，以殷仲春”，“日永星火，以正仲夏”，“宵中星虚，以殷仲秋”，“日短星昴，以正仲冬”。也就是说，昼夜等长的时候，当黄昏时见到鸟星升到中天，即为仲春或春分；白昼最长的时候，见到大火星升到中天，即为仲夏或夏至；昼夜又等长到时候，见到虚星升到中天，即为仲秋或秋分；白昼最短的时候，见到昴星升到中天，即为仲冬或冬至。

对于《尧典》的这一段叙述在中国古代天文学上的意义，英国著名科技史家李约瑟认为，它是“中国官方天文学的基本宪章”[]。

（2）地理著作《禹贡》

《禹贡》的成书年代一直存在争议。一般认为，该书为战国时期儒家所撰。《禹贡》讲述的是，夏禹治水之后，将全国分为九个区域，即冀、兗、青、徐、扬、荆、豫、梁、雍九州，并且根据各州的自然条件，规定田赋和进贡。

《禹贡》所叙述的各州的情况，与地理有关的方面，包括水利工程、河流、土壤、植被和进贡的水路等。除了描述了九州的地理情况外，《禹贡》还有“导山”和“导水”两部分，叙述了四条由西向东延伸的山列以及九条河流的来龙去脉，包括，水源、流向、流经地、所纳支流和河口等。

《禹贡》对后世地理学产生重要影响，因而被看作是古代重要的地理著作，李约瑟称之为“中国历史上最早出现的自然地理考察著作”[]。

三．《大戴礼记•夏小正》和《小戴礼记•月令》中的科技知识

（1）最早的物侯著作《夏小正》

关于《夏小正》的来历，据《礼记•礼运》，“孔子曰：‘我欲观夏道，十杞，而不足徵也，吾得夏时焉。’”郑玄注：“得夏四时之书也，其书存者有《小正》。”这就是《夏小正》。另外，《史记•夏本纪》说：“孔子正夏时，学者多传《夏小正》。”一般认为，现存的《夏小正》有经、传之分，其中的经为孔子所编订，传为其后学所撰著。

《夏小正》是我国现存最早的具有丰富物候知识的著作[]。该书按照一年中月份的顺序，对各个月份的物候、气象、天象和农事活动分别作了记载，涉及天文、气象、动植物等多方面的知识。

在天文方面，《夏小正》记载：正月，“鞠则见，初昏参中，斗柄县在下”；三月，“参则伏”；四月，“昴则见，初昏南门正”；五月，“参则见”，“初昏大火中”；六月，“初昏斗柄正在上”；七月，“汉案户”，“初昏织女正东乡”，“斗柄县在下则旦”；八月，“辰则伏”，“参中则旦”；九月，“内火”，“辰系于日”；十月，“初昏南门见”，“织女正北乡则旦”，等等。

在气象方面，《夏小正》记载：正月，“时有俊风，寒日涤冻涂”；三月，“越有小旱”；四月，“越有大旱”；七月，“时有霖雨”，等等。

《夏小正》中有关动植物的知识非常丰富，对许多动植物在各个月份的情况作了记载：正月，“启蜇，雁北乡，雉震呴，鱼陟负冰，囿有见韭，田鼠出，獭祭鱼，鹰则为鸠，柳稊、梅、杏、杝桃则华，缇缟，鸡桴粥”；二月，“昆小虫抵蚳”，“来降燕”，“有鸣仓庚”；五月，“浮游有殷”，“鴂则鸣”，“良蜩鸣”，“鸠为鹰”，“唐蜩鸣”；七月，“狸子肇肆”，“寒蝉鸣”；九月，“陟玄鸟蜇”，“熊羆貃貉鼬鼪则穴，若蜇而”；植物方面的记载还有：三月，“委杨”，“拂桐芭”；六月，“煮桃”；八月，“剥瓜”，“剥枣”，等等。

（2）《月令》的阴阳五行自然观与物候知识

关于《月令》的成书年代，争论的焦点在于，它与《吕氏春秋》的关系。由于《月令》与《吕氏春秋》的“十二纪”相似，所以，一则认为，《月令》据《吕氏春秋》的“十二纪”增删而成，所以成书于《吕氏春秋》之后；一则认为，《吕氏春秋》袭用《月令》而成“十二纪”，所以《月令》成书于《吕氏春秋》之前。郭沫若先生曾认为，《月令》属于子思孟轲派的系统[]。李约瑟也认为《月令》成书于《吕氏春秋》之前。

从科技的角度看，《月令》包含丰富的天文知识、物候知识以及农业科技方面的知识。然而，《月令》中的科技知识融合于五行的框架之中，体现出阴阳五行的自然观。在《月令》中，按照五行，有对应的五季、五日、五帝、五神、五虫、五音、五数、五味、五臭、五祀、五祭、五居、五色、五食、五德，并且一一对应，形成了一个固定的框架。《月令》不仅在于提出了阴阳五行的自然观，而且，还在这一框架下融合了丰富的科技知识。

从古代自然观发展的角度看，阴阳五行的自然观是在当时的科学水平条件下对世界万事万物所作的一种整体思考，虽然它削足适履地把丰富多样的世界塞进阴阳五行的框架之中，包含了许多牵强附会的东西，但毕竟是古代对世界统一性研究的重要成果。李约瑟说：“这些理论（指阴阳五行说）起初对中国的科学思想倒是有益的而不是有害的，而且肯定决不比支配欧洲中古代思想的亚里士多德式的元素理论更坏。”[]事实上，阴阳五行自然观一直是中国古代科学的基础。

四．《周礼》中的科技知识

汉初河间献王得民间所藏《周礼》，该书的成书迄今尚有争议，但在汉代已列入儒家经典，其中也包含着丰富的科技知识；尤其是当时所补入的《考工记》，它是古代重要的手工技术著作。

（1）《周礼》与古代科技

《周礼》有6篇，分《天官冢宰》、《地官司徒》、《春官宗伯》、《夏官司马》、《秋官司寇》、《冬官司空》；该书综合了周王室和春秋战国时代各诸侯国的官制。从各官员的职责来看，有一些官职是由具备一定科技知识的人所担任的，比如：

天官冢宰属下的“医师”，必须“掌医之政令，聚毒药以共医事。凡邦之有疾病者、疕疡者，造焉，则使医分而治之”。可见，“医师”必须是具有相当医学知识水平的人。此外还有“疾医”、“疡医”、“兽医”都必须具有相当的医学知识。

地官司徒的职责包括，“掌建邦之土地之图”；“以天下土地之图，周知九州之地域广轮之数；辨其山、林、川、泽、丘、陵、坟、衍、原、隰之名物”；“以土会之法辨五地之物生：一曰山林，其动物宜毛物，其植物宜早物，其民毛而方；二曰川泽，其动物宜鳞物，其植物宜膏物，其民黑而津；三曰丘陵，其动物宜羽物，其植物宜核物，其民专而长；四曰坟衍，其动物宜介物，其植物宜荚物，其民皙而瘠；五曰原隰，其动物宜臝物，其植物宜丛物，其民丰肉而庳”；“以土宜之法辨十有二土之名物”；“辨十有二壤之物而知其种，以教稼穑树蓺”；“以土圭之法测土深，正日景以求地中，日南则景短，多暑；日北则景长，多寒；日东则景夕，多风；日西则景朝，多阴。日至之景，尺有五寸，谓之地中，天地之所合也，四时之所交也，风雨之所会也，阴阳之所和也”。显然，涉及地学、生物学、农学、天文学等方面的知识。

春官宗伯属下的“冯相氏”，“掌十有二岁、十有二月、十有二辰、.十日、二十有八星之位，辨其叙事，以会天位。冬夏致日，春秋致月，以辨四时之叙”；“保章氏”，“掌天星以志星辰、日月之变动，以观天下之迁，辨其吉凶。以星土辨九州之地所封；封域皆有分星，以观妖祥。以十有二岁之相，观天下之妖祥。”，明显是具备天文知识的人。

夏官司马属下的“职方氏”，“掌天下之图，以掌天下之地，辨其邦国都鄙，四夷、八蛮、七闽、九貉、五戎、六狄之人民，与其财用，九谷、六畜之数要，周知其利害”。也就是说，要掌握相当水平的地理知识。同时，该篇记述了周朝时全国“九州”的划分：“东南曰扬州”、“正南曰荆州”、“河南曰豫州”、“正东曰青州”、“河东曰兖州”、“正西曰雍州”、“东北曰幽州”、“河内曰冀州”、“正北曰幷州”，并记述了各地的地理状况以及所宜种植的农作物等。

除此之外，《周礼》中还有不少官职也具备有相应的科技知识。《周礼》记述了当时一些官职具备有相应的科技知识，这不仅反映了当时科技发展的状况，也表明撰著《周礼》的儒家学者对科技在治理国家中所起作用的认同。

（2）手工技术著作《考工记》

汉初河间献王得到《周礼》时，其中的《冬官司空》一篇就已亡佚，于是补以《考工记》，称为《冬官考工记》。《考工记》成书年代迄今能有争议，一般认为，《考工记》为春秋时期齐国官书，是齐国官府制定的有关手工业生产的规范和制度。

《考工记》叙述了各种手工技术规范，涉及马车及其各个部件的制作、青铜器物的原料配比和制作、皮革及其制品的制作工艺、染色工艺、练丝工艺、各种玉器的形状与规格、石磬各部分的比例要求、各种矢的制作技术、各种容器的容量和尺寸大小、乐器支架的造型与设计、饮用器具的制作、箭靶的规格、各种兵器的制作、建造城邑的规范、沟洫的修筑技术以及弓的制作工艺，等等。

《考工记》不仅涉及手工技术的许多领域，而且还包含了天文学、数学、物理学、化学、生物学等方面的科学知识。其中“金有六齐。六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；参分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐”，被认为“大体上正确地反映了合金配比规律，是世界上最早的合金配比的经验性科学总结”[4]。

《考工记》也许原本并非儒家学者所作，但是，汉代经学家却不以门户之见，将其补入儒家经典之中，可见儒家对于科技的重视。

五．《易传》的自然观

《易传》是儒家对《易》的诠释。从《易传》与古代科技的关系看，《易传》提出了以下几个有价值的思想：

（1）阴阳八卦自然观

《易传》认为，整个宇宙有一个发生发展的过程。《系辞上传》说：“易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦。”这里的八卦即：天、地、雷、风、水、火、山、泽八种自然界的基本元素，而天地之间的万事万物都是由这八种自然界的基本元素相互作用而生成的。《说卦传》说：“水火相逮，雷风不相悖，山泽通气，然后能变化，既成万物也。”《系辞上传》说：“刚柔相摩，八卦相荡，鼓之以雷霆，润之以风雨，日月运行，一寒一暑。”《易传》不仅论述了宇宙万事万物的生成和自然界万事万物的变化，而且，还进一步认为，其变化是有规律的。这就是《系辞上传》所谓：“形而上者谓之道；形而下者谓之器；化而裁之谓之变；推而行之谓之通。”认为事物变化之道存在于具体事物之上，也就是“一阴一阳之谓道。”

《易传》的阴阳八卦自然观描述了一个以太极为本原，以阴阳为法则，并由此产生出天地、四时、八种自然界的基本元素，进而化生万物，生生不已的自然体系。需要指出的是，包括《易传》阴阳八卦自然观在内的儒家自然观，与其他各家的自然观一起，都是先秦重要的自然观，因而都是先秦科技的重要组成部分；尤为重要的是，这些自然观在后来都对科技的发展起到了重要的作用。

（2）“三才之道”

《易传》全面阐述了儒家的“天人合一”的思想，并对先秦儒家的思想有所发展，明确提出了天道、地道与人道相互统一的思想，即“三才之道”。

《易传》的天道、地道与人道相互统一的思想，体现在对《易》的诠释之中。《系辞下传》说道：“《易》之为书也，广大悉备，有天道焉，有人道焉，有地道焉。兼三才而两之，故六；六者非它也，三才之道也。”所谓“三才”，就是天、地、人；在卦象的六爻中，上两爻为天道，下两爻为地道，中间两爻为人道。《说卦传》进一步说：“昔者圣人之作《易》也，将以顺性命之理。是以立天之道，曰阴与阳；立地之道，曰柔与刚；立人之道，曰仁与义。兼三才而两之，故《易》六画而成卦。”《易传》认为，在《易》中，天道的阴与阳、地道的柔与刚和人道的仁与义都统一于六爻的卦象之中，天道、地道与人道是统一的，这就是“三才之道”。

《易传》在诠释《易》的过程中，详细阐述了天、地、人的关系以及天道、地道与人道的统一，无疑是对先秦儒家“天人合一”思想的总结和发展，包含了天、地、人三者互相协调、和谐统一的思想。

（3）科技文明观

《易传》的天道、地道与人道统一的“三才之道”，要求依据天地之道行事，从天地之道中去把握人道，这本身就意味着需要研究天地之道。《系辞下传》说：“古者包牺氏之王天下也，仰则观象于天，俯则观法于地，观鸟兽之文，与地之宜，近取诸身，远取诸物，于是始作八卦，以通神明之德，以类万物之情。”认为八卦是伏牺氏研究自然界的事物而作出来的，其研究范围之广，天文、地理、动物均属研究之列。《易传》讲伏牺氏研究自然界的事物而成八卦，表明《易传》对研究自然界事物的重视。

《易传》认为《易》“广大悉备，有天道焉，有人道焉，有地道焉”，所以，圣人效仿卦象发明各种技术，制作各种器物，推动人类的物质文明进步。《系辞下传》说：“（包牺氏）作结绳而为罔罟，以佃以渔，盖取诸离。包牺氏没，神农氏作，斲木为耜，揉木为耒，耒耨之利以教天下，盖取诸益。日中为市，致天下之民，聚天下之货，交易而退，各得其所，盖取诸噬嗑。神农氏没，黄帝、尧、舜氏作，通其变，使民不倦，神而化之，使民宜之。易穷则变，变则通，通则久。是以自天佑之，吉无不利，黄帝、尧、舜，垂衣裳而天下治，盖取诸乾坤。刳木为舟，剡木为楫，舟楫之利，以济不通，致远以利天下，盖取诸涣。服牛乘马，引重致远，以利天下，盖取诸随。重门击柝，以待暴客，盖取诸豫。断木为杵，掘地为臼，臼杵之利，万民以济，盖取诸小过。弦木为弧，剡木为矢，弧矢之利，以威天下，盖取诸睽。上古穴居而野处，后世圣人易之以宫室，上栋下宇，以待风雨，盖取诸大壮。古之葬者，厚衣之以薪，葬之中野，不封不树，丧期无数，后世圣人易之以棺椁，盖取诸大过。上古结绳而治，后世圣人易之以书契，百官以治，万民以察，盖取诸夬。”《易传》的这段论述认为，远古时期的许多技术发明，包括鱼网、耒耜、市场、船、车、门、杵臼、弧矢、宫室、棺椁、书契等11项，为当时圣人所作，并且是效法卦象而来的。这一说法，也许有主观臆测和牵强附会之处，但是，其中所反映的技术思想还是有一定价值的。

六．儒家经典与古代科技

儒家经典不仅包含了古代科技知识，而且是古代科学家从事科学研究的知识基础。在儒家文化作为主流文化的背景下，绝大多数科学家自小都学习过儒家经典，儒家经典是他们的最重要的知识来源，而且，他们的后来从事科学研究的基础知识甚至一些专业基础知识最初也都是从儒家经典中获得的。古代许多科学家，正是在儒家经典中所获得的科学知识的基础上，经过自己的进一步研究、发挥和提高，从而在科学上做出了贡献。从一些科学家的科学研究过程以及他们所撰著的科学著作中也可以发现，他们的科学研究与儒家经典中的知识密切相关，在一定程度上是对儒家经典中某些知识的发挥和提高。

古代数学家必定要讲《周易》。魏晋时期的著名数学家刘徽在为《九章算术》作注时说：“徽幼习《九章》，长再详览，观阴阳之割裂，总算术之根源。探赜之暇，遂悟其意。是以敢竭顽鲁，采其所见，为之作注。”[]也就是说，刘徽是通过《周易》的阴阳之说“总算术之根源”，从而明白《九章算术》之意，并为《九章算术》作注。宋元时期的数学家讲河图洛书、八卦九畴。宋代著名的数学家秦九韶对《周易》揲蓍之法中的数学问题进行研究，从而引伸出一次同余组的解法，即“大衍求一术”，被认为达到了当时世界数学的最高水平；又有数学家杨辉对“洛书”的三阶纵横图进行研究，直至对十阶纵横图的研究；还有元代著名数学家朱世杰撰《四元玉鉴》，运用《周易》概念论述了多元高次方程组的求解方面的问题，被美国科学史家乔治•萨顿称为“中国数学著作中最重要的一部，同时也是中世纪最杰出的数学著作之一”[]。

古代天文学家必定要以《尚书•尧典》为依据，同时结合《大戴礼记•夏小正》、《礼记•月令》、《诗经》、《春秋》“经传”等儒家经典中有关天象的纪录和天文知识，进行研究。同时，古代天文学家在编制历法时也经常运用《周易》中的概念。汉代天文学家刘歆依据《周易》的概念作《三统历》，被认为是“世界上最早的天文年历的雏形”[]；唐代天文学家僧一行依据《周易》的“大衍之数”编制《大衍历》，被认为是“当时最好的历法”[4]。所以，在历史上，大多数天文历法家都是饱读儒家经典的儒者。从汉唐时期的张衡、虞喜、何承天、祖冲之、刘焯到宋元时期的苏颂、沈括、黄裳、郭守敬，这些著名的天文历法家都曾经读过大量的儒家经典，他们所撰著的天文历法方面的著作采纳了儒家经典中大量的天文学知识。

古代的地理学则不可能不讲《尚书•禹贡》、《周礼•夏官司马•职方》。东汉的班固所撰《汉书•地理志》辑录了《尚书•禹贡》的全文和《周礼•夏官司马•职方》的内容；魏晋时期的地图学家裴秀所制最早的历史地图集《禹贡地域图》，主要是根据《尚书•禹贡》。此后的地理学家郦道元、贾耽、杜佑、李吉甫都无不通晓《尚书》、《周礼》等儒家经典，并以此作为地理学研究的基本材料。

在农学方面，《周易》的“三才之道”是古代农学研究的思想基础。作为古代农学体系标志的《齐民要术》说：“顺天时，量地利，则用力少而成功多。任情返道，劳而无获。”[10]同时，在中国古代，以《礼记•月令》为基本框架的月令式农书是重要的农书类型，先是有东汉的崔寔撰《四民月令》，又有唐朝韩鄂撰《四时纂要》，后来还有元朝的鲁明善撰《农桑衣食撮要》，等等。即使是其它类型的农书，其中也包含了大量从《诗经》、《尚书》、《周礼》、《礼记•月令》、《尔雅》等儒家经典中引述而来的农学知识。

当然，作为科学家，他们的知识并不只是从儒家经典中所获得的那一部分科学知识，他们还拥有从前人的科技著作以及其它著作中所获取的知识，还有他们的经验知识以及他们通过科学研究所获得的知识。但无论如何，在他们的知识结构中，从儒家经典中所获得的知识是他们进行科学研究最基础的同时也是最重要的知识。

在儒家文化的背景下，古代科技，无论是数学、天文学还是地理学、农学，无论是科学家的科学研究还是科技著作，都或多或少地以儒家经典中的科技知识为基础，而与之有着密切的联系。这一切足以证明了儒家经典中的科技知识的确是古代科技所不可分割的重要组成部分。

[参考文献]

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[]杜石然等．中国科学技术史稿（上册）[M]．北京：科学出版社，1982．73．45．332．

[]郭沫若．十批判书[M]．北京：人民出版社，1954．359．

[]李约瑟．中国科学技术史（第2卷）科学思想史[M]．北京：科学出版社、上海：上海古籍出版社，1990．288．

[]刘徽．九章算术注序[A]．文渊阁四库全书．

[]钱宝琮．宋元数学史论文集[C]．北京：科学出版社，1966．204．

天文学论文范文篇10

太阳主导着日地空间环境及地球生态系统，是唯一可进行高分辨率观测和研究的恒星，也是人类研究宇宙最基本物质形态（等离子体）及电磁相互作用的最佳实验室。剧烈太阳活动是灾害性空间天气的源头，为了更深入地认识太阳活动的机理，揭示太阳大气中能量传输和释放的精细物理过程，准确预报灾害性空间天气（国家重大战略需求），本项目依托全球一流的太阳望远镜：抚仙湖一米新真空太阳望远镜（NVST），对太阳活动进行了长达十年的高分辨率观测和深入研究，获得了以下突破性科学发现：一是首次观测到太阳大气中的小尺度磁重联以及磁重联释放磁扭缠的过程；二是首次发现小尺度太阳活动触发大尺度太阳爆发；三是发现了太太阳活动能量传输和释放的精细物理过程研究成果中国科学院云南天文台阳大气中多种新的活动现象。项目研究发表核心论文20篇，18篇发表在国际权威学术期刊，2篇发表在国内SCI天文学术期刊，其中，8篇代表性论文影响因子累计64，SCI他引353次，单篇最高引用110次，1篇入选NatureCommunications亮点，2篇获英国皇家物理学会颁发的高被引用论文奖（2017-2019年全球天文引用top1%）。核心论文影响因子累计136，SCI他引545次，多项研究被写入Springer出版的《NewMillenniumSolarPhysics》、《PhysicsofMagneticFluxTubes》、《MagnetohydrodynamicModelingoftheSolarCoronaandHeliosphere》等学术专著中。研究成果获2016年全国“十大天文科技进展”。项目执行期间多人入选云南省及中科院人才计划。经第三方科技成果评价，专家组一致认为“该项目基于国内自主研制的观测设备在太阳精细结构方面取得了重大科学发现，研究成果总体达到了国内领先、国际一流水平，特别是在小尺度磁重联的高分辨观测与研究方面达到了国际领先水平”。

2重要科学发现

1）利用云南天文台一米新真空太阳望远镜的高时空分辨率数据，首次观测到太阳大气中的磁环-磁环之间的小尺度磁重联以及暗条和色球纤维之间的磁重联释放暗条磁扭缠的过程（图一所示），观测到与理论模型完全符合的磁重联事件，提供了完整的磁重联观测证据。并通过非线性无力场外推和磁流体力学数值模拟，验证了这一重大发现，研究结果揭示了一种新的能量传输和释放方式。相关在国际权威学术期刊NatureCommunications《自然-通讯》，TheAstrophysicalJournalLetters《天体物理学快报》(美国)和ResearchinAstronomyandAstrophysics《天文和天体物理学研究》(中国)上。研究成果发表后引起国内外同行的广泛关注，成果在中国科学院首页，国家自然科学基金委网站，国家航天局网站，中国科学报及几十家媒体进行了报道。该论文被《自然-通讯》遴选为等离子体物理方面的亮点文章。2）首次发现小尺度太阳活动触发大尺度太阳爆发。通过对NVST高分辨率观测数据的深入挖掘，发现微小黑子的旋转导致了在同一位置先后形成两个具有扭缠磁结构了活动区暗条，并触发大级别太阳耀斑，观测结果非常清晰地揭示了太阳爆发活动形成的详细物理过程，而旋转太阳黑子是磁流绳形成的关键原因，也是磁能积累的驱动源（图二所示）；利用NVST与美国GST望远镜的联合观测数据，发现新浮小尺度磁流绳的浮现和爆发产生了大级别太阳耀斑和日冕物质抛射，非线性无力场外推和三维磁流体力学数值模拟也重现了这一物理过程，这也是首次定性观测和定量研究完整的小尺度磁绳浮现过程。这一系列研究结果揭示了此类太阳爆发活动的能量来源和触发机制。