【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 史上首次準(zhǔn)確推算出 135月的日、月食周期，即 11年應(yīng)發(fā)生 23次日食。根據(jù)這個(gè)周期，人類(lèi)可以對(duì)日、月食進(jìn)行預(yù)報(bào)，并可校正陰歷。 張 衡 (公元 78— 139年 )，我國(guó)東漢時(shí)期偉大的科學(xué)家、文學(xué)家、發(fā)明家和政治家，在世界科學(xué)文化史上樹(shù)起了一座巍巍豐碑。在天文學(xué)方面，他發(fā)明創(chuàng)造了“渾天儀” (公元 117年 )，是世界上第一臺(tái)用水力推動(dòng)的大型觀察星象的天文儀器，著有 《 渾天儀圖注 》 和 《 靈憲 》等書(shū)，畫(huà)出了完備的星象圖，提出了“月光生于日之所照”科學(xué)論斷。 張衡在太史令任內(nèi)，積極從事理論研究工作，系統(tǒng)觀測(cè)天體運(yùn)行，著 《 靈憲 》 等書(shū)，創(chuàng)制渾天儀，且在歷法方面也有所研究 。 《 靈憲 》是張衡積多年的實(shí)踐與理論研究寫(xiě)成的一部天文巨著，也是世界天文史上的不朽名作。該書(shū)全面闡述了天地的生成、宇宙的演化、天地的結(jié)構(gòu)、日月星辰的本質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)等諸多重大課題，將我國(guó)古代的天文學(xué)水平提升到了一個(gè)前所未有的新階段，使我國(guó)當(dāng)時(shí)的天文學(xué)研究居世界領(lǐng)先水平，并對(duì)后世產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。 中國(guó)古代天文學(xué)家 2 郭守敬 （ 1231－ 1316），中國(guó)古代杰出的八大科學(xué)家一。為了精確匯集天文數(shù)據(jù)，以備制定新的歷法，郭守敬花了兩年時(shí)間，精心設(shè)計(jì)制造了一整套天文儀器，共 13年，其中最有創(chuàng)造性的有 3件： 高表及其輔助儀器，簡(jiǎn)儀和仰儀 。郭守敬根據(jù)觀測(cè)的結(jié)果，于公元 1280年 3月， 制訂了一部準(zhǔn)確精密的新歷法 《 授時(shí)歷 》 。這部新歷法設(shè)定一年為 ，比地球繞太陽(yáng)一周的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間只差 26秒。歐洲的著名歷法 《 格里歷 》 也規(guī)定一年為 ，但是 《 格里歷 》 是公元 1582年開(kāi)始使用的，比郭守敬的 《 授時(shí)歷 》 晚了整整 300年。郭守敬在天文歷法方面的著作有 14種，共計(jì) 105卷。直到很晚，世界各國(guó)的科學(xué)界才逐漸了解他。 張遂 （ 一行 ）（ 683－ 727），唐朝高僧，著名的天文學(xué)家。主要成就是主持編制 《 大衍歷 》 ，制造天文儀器、觀測(cè)天象和主持天文大地測(cè)量等方面均有重要的貢獻(xiàn)。 糾正了我國(guó)古天文算學(xué)著作 —— 《 周髀算經(jīng) 》 關(guān)于子午線“王畿千里，影差一寸”的錯(cuò)誤計(jì)算公式，對(duì)人們正確認(rèn)識(shí)地球作出了重大貢獻(xiàn)。他設(shè)計(jì)制造了黃道游儀、渾儀、復(fù)矩等天文測(cè)量?jī)x器。 中國(guó)古代天文學(xué)家 3 祖沖之（ 429500），南北朝天文學(xué)家祖沖之除了研究數(shù)學(xué)外，還非常注重天文學(xué)的研究。他發(fā)現(xiàn)前代的歷法不夠精確，采用歷法推算出來(lái)的天象有時(shí)與實(shí)際天象不符。于是，祖沖之博覽古歷，在吸取前代歷法精華的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己長(zhǎng)期觀測(cè)天象的結(jié)果，于 33歲時(shí) 創(chuàng)制了 《 大明歷 》 。在 《 大明歷 》 中，祖沖之首次引入了歲差，還采用了 391年設(shè)置144個(gè)閏月的精密的新閏周。這些做法，都是對(duì)前代歷法的重大改革。他在 《 大明歷 》 中所采用的一個(gè)回歸年的天數(shù)，跟現(xiàn)代科學(xué)測(cè)定的天數(shù)只相差 50多秒；采用的一個(gè)交點(diǎn)月的天數(shù)，跟現(xiàn)代科學(xué)測(cè)定的相差不到 1秒；在制歷過(guò)程中，他 發(fā)明了用圭表測(cè)量冬至前后正午時(shí)日影長(zhǎng)度以定冬至?xí)r刻的方法 ，這個(gè)方法為后世長(zhǎng)期采用。 沈 括 （ 10311095）是北宋時(shí)期一位多才多藝的科學(xué)家，他不僅精通地理，而且對(duì)天文、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等學(xué)科也頗有研究。30多歲時(shí)，他在參中編校昭文館書(shū)籍的工作中，開(kāi)始學(xué)習(xí)和研究天文學(xué)。他注重實(shí)際觀測(cè)，通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐，他認(rèn)識(shí)到歲差現(xiàn)象引起天象的變化是一種自然規(guī)律；他解釋月亮是因?yàn)槭芴?yáng)光照射發(fā)光而產(chǎn)生圓缺變化；他科學(xué)而生動(dòng)地描述了常州隕石的墜落過(guò)程，并準(zhǔn)確地判斷出其成分是鐵；他還注意到行星的視運(yùn)動(dòng)有往復(fù)現(xiàn)象。 后來(lái)，沈括在主管司天監(jiān)工作期間，致力于整頓機(jī)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)實(shí)際觀測(cè)，添置了新的天文儀器。在制造新渾儀時(shí)，他對(duì)傳統(tǒng)的渾儀結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，簡(jiǎn)化渾儀的方向。為了測(cè)定北極星與北天極之間的距離，沈括親自參加觀測(cè)，每天上半夜、午夜和下半夜各觀測(cè)一次，連續(xù)堅(jiān)持了三個(gè)月，畫(huà)了二百多張圖，斷定出北極星離北天極“三度有余”。 中國(guó)古代天文學(xué) 總結(jié) 舉世公認(rèn)，我國(guó)有最早、最完整的天象記載，是歐洲文藝復(fù)興之前天文現(xiàn)象最精確的觀測(cè)者和最好的保存者，這是中國(guó)古代天文學(xué)流傳后世的寶貴遺產(chǎn)。 中國(guó)古代天文學(xué)的成就大體可歸納為三個(gè)方面：天象觀測(cè)、儀器制作和歷法編訂。 古西臘天文學(xué)和近代天文學(xué) 在這里我并不打算和大家討論恒星和行星的在物理上的分別。想同大家討論的是恒星與行星在天球上運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。 恒星的「恒」字代表他在天球上的位置是永恒不變，在天球這篇文章中提及恒星在天空中移動(dòng)的方向并不是雜亂無(wú)章的，而且星座的形狀并不會(huì)改變。恒星從東方的地平線爬上來(lái)，爬到最高點(diǎn)（中天），然后往西方沉下去?？雌饋?lái)就像整個(gè)天球圍繞著地球旋轉(zhuǎn)一樣。 ( 注：事實(shí)上，恒星在天球上的位置其實(shí)是會(huì)變化的，我們稱恒星在天球上的運(yùn)動(dòng)為自行，但恒星的移動(dòng)非常非常緩慢，非要經(jīng)過(guò)數(shù)十年的時(shí)間，再加上精確的量度，才能夠偵測(cè)出來(lái) )。 行星的「行」字代表它們并不會(huì)一永遠(yuǎn)停在同一個(gè)星座內(nèi)，它們會(huì)在天球上的黃道附近四處闖蕩，它們會(huì)四處亂闖，是由于它們和地球一樣，皆會(huì)繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。 以下是一些應(yīng)用于描述行星在天球上運(yùn)行的常見(jiàn)名詞： 行星的視運(yùn)動(dòng) 「順行」、「逆行」及「留」 太陽(yáng)系內(nèi)的行星繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向是自西向東。由于各行星公轉(zhuǎn)的速度及在其軌道上的位置不同，在地球上觀測(cè)行星時(shí)，行星移動(dòng)的方向與地球公轉(zhuǎn)方向相同（即自西向東移動(dòng)），這時(shí)叫「順行」，相反方向時(shí)叫「逆行」，當(dāng)順行轉(zhuǎn)成逆行時(shí)，或逆行轉(zhuǎn)成順行時(shí)，這時(shí)行星看來(lái)好像停留不動(dòng)叫「留」。 火星的視運(yùn)動(dòng) 以下是一些應(yīng)用于描述行星與地球在公轉(zhuǎn)軌道上相對(duì)應(yīng)的名詞： 「合」及「沖」 行星與地球分別在其公轉(zhuǎn)軌道上運(yùn)行，當(dāng)行星、地球及太陽(yáng)成一直線時(shí)叫「合」或「沖」。 就內(nèi)行星（即在地球軌道內(nèi)的行星，水星和金星就是內(nèi)行星）而言，太陽(yáng)在行星與地球之間時(shí)，叫「上合」，行星在太陽(yáng)與地球中間時(shí)叫「下合」。 就外行星（即在地球軌道外的行星，火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星就是外行星）而言，太陽(yáng)在行星與地球之間時(shí)叫「合」，而地球在行星與太陽(yáng)中間時(shí)叫「沖」，此時(shí)行星與地球的距離最近是觀測(cè)的最好時(shí)機(jī)。 「大距」： 由于內(nèi)行星（即水星和金星）的軌道在地球軌道之內(nèi)。從地球看來(lái)，它們和太陽(yáng)永遠(yuǎn)形影不離，由太陽(yáng)東面走到太陽(yáng)西面，再回到東面。由于它們和太陽(yáng)靠得很近，所以我們只能在日出前或黃昏后看到它們。當(dāng)內(nèi)行星、地球和太陽(yáng)三顆星所成的角距最大時(shí)叫「大距」，可以進(jìn)行觀測(cè)的時(shí)間最長(zhǎng)。 行星在太陽(yáng)東邊叫「東大距」，日落后行星會(huì)出現(xiàn)在的西面地平在線，此時(shí)是觀測(cè)內(nèi)行星的最好時(shí)機(jī)。 「西大距」即表示行星在太陽(yáng)的西邊。日出前行星會(huì)從東面地平線升上，因?yàn)樾枰谌粘銮坝^測(cè)，所以觀測(cè)條件不及「東大距」。 還有，在日出前出現(xiàn)的金星，我們稱為晨星，在日落后才出現(xiàn)的便稱為昏星。 「凌日」 「凌日」是天象中「食」的一種，其原理與日食很相似，是內(nèi)行星從地、日間通過(guò)，我們見(jiàn)到一個(gè)黑點(diǎn)在日面緩緩掠過(guò)，如水星凌日及金星凌日。 水星的軌道和黃道面之間有七度的夾角，每年五月和十一月地球經(jīng)過(guò)水星軌道的升交點(diǎn)和降交點(diǎn)附近時(shí)，如果水星剛好下合日，就會(huì)發(fā)生水星凌日的現(xiàn)象。水星與太陽(yáng)相距較遠(yuǎn)，水星直徑大約只有太陽(yáng)的二百八十五分之一，所以我們用望遠(yuǎn)鏡以投影法觀測(cè)水星凌日，僅能見(jiàn)到一顆小黑點(diǎn)從太陽(yáng)面緩緩地掠過(guò)。 水星凌日 而金星凌日現(xiàn)象由于公轉(zhuǎn)周期較長(zhǎng)等因素故較為罕見(jiàn)，相隔約 105年發(fā)生一次，再隔 8年又一次，接著需等 見(jiàn)到一次，然后再等 8年又發(fā)生一次。金星凌日上次在 1874年及 1882年，預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)在 2023年 6月 8日及 2023年 6月 6日發(fā)生。 托勒密的改良版地心說(shuō)圖示 哥白尼的日心說(shuō)圖示