古代遺留學科記錄
長沙彗星圖
我國古代天文學從原始社會就開始萌芽了。
公元前24世紀的
帝堯時代,就設立了專職的
天文官,專門從事"
觀象授時"。早在
仰韶文化時期,人們就描繪了光芒四射的太陽形象,進而對太陽上的變化也屢有記載
,描繪出太陽邊緣有大小如同彈丸、成傾斜形狀的
太陽黑子。
公元16世紀前,天文學在歐洲的發展一直很緩慢,在從2世紀到16世紀的1000多年中,更是幾乎處於停滯狀態。在此期間,我國天文學得到了穩步的發展,取得了輝煌的成就。我國
古代天文學的成就大體可歸納為三個方面,即:天象觀察、儀器製作和編訂曆法。
我國最早的天象觀察,可以追溯到好幾千年以前。無論是對太陽、月亮、行星、彗星、新星、恆星,以及
日食和
月食、太陽黑子、
日珥、
流星雨等罕見天象,都有著悠久而豐富的記載,觀察仔細、驚訝的程度,這些記載仍具有很高的科學價值。
這表明遠在公元前14世紀時,我們祖先的天文學已很發達了。舉世公認,我國有世界上最早最完整的天象記載。我國是歐洲
文藝復興以前的天文現象最精確的觀測者和記錄的最好保存者。
我國古代在創製天文儀器方面,也做出了傑出的貢獻,創造性地設計和製造了許多種精巧的觀察和
測量儀器。我國最古老、最簡單的天文儀器是
土圭,也叫
圭表。
它是用來度量日影長短的,它最初是從什麼時候開始有的,已無從考證。
此外,西漢的
落下閎改制了
渾儀,這種我國古代測量天體位置的主要儀器,幾乎歷代都有改進。東漢的
張衡創製了世界上第一架利用水利作為動力的
渾象。元代的
郭守敬先後創製和改進了10多種天文儀器,如
簡儀、高表、
仰儀等。
甲骨文乾支表
我國的祖先還生活在
茹毛飲血的時代時,就已經懂得按照大自然安排的“
作息時間表”,“日出而作,日入而息”。太陽周而復始的東升西落運動,使人類形成了最基本的時間概念— “日”,產生了"天"這個最基本的時間單位。
大約在
商代,古人已經有了黎明、清晨、中午、午後、下午、黃昏和夜晚這種粗略劃分一天的時間概念。計時儀器漏壺發明後,人們通常採用將一天的時間劃分為一百刻的做法,夏至前後,“晝長六十刻,夜短四十刻”;冬至前後,“晝短四十刻,夜長六十科”;春分、秋分前後,則晝夜各五十刻。儘管白天、黑夜的長短不一樣,但晝夜的總長是不變的,都是每天一百刻。
我國天文史學家認為,這200年間,我國天文學的主要進展至少可以列舉以下幾項:翻譯
阿拉伯和歐洲的天文學事記;從公元1405-1432年的20多年間,鄭和率領艦隊幾次出國,船隻在遠洋航行中利用“
牽星術”定向定位,為發展航海天文學做出了貢獻;對一些特殊天象做了比較仔細的觀察,譬如,1572年的"閣道客星"和1604年的“尾分客星”,這是兩顆難得的
超新星。
太陽黑子觀察記錄
我國還有不少
太陽黑子記錄,如公元前約140年成書的《淮南子》中說:“日中有烏。”公元前165年的一次記載中說:“日中有王字。”戰國時期的一次記錄描述為“日中有立人之像”。更早的觀察和記錄,可以上溯到
甲骨文字中有關太陽黑子的記載,已有3000多年。
從公元前28年到明代末年的1600多年當中,我國共有100多次翔實可靠的太陽黑子記錄,這些記錄不僅有確切日期,而且對黑子的形狀、大小、位置乃至分裂、變化等,也都有很詳細和認真的描述。這是我國和世界人民一份十分寶貴的科學遺產,對研究太陽物理和太陽的活動規律,以及地球上的
氣候變遷等,是極為珍貴的歷史資料,有著重要的參考價值。
彗星記錄
世界天文史學界公認,我國對
哈雷彗星觀測記錄久遠、詳盡,無哪個國家可比。《史記·秦始皇本紀》記載的秦始皇七年(公元前240年)的
彗星,各國學者認為這是世界上最早的哈雷彗星記錄。從那時起到1986年,哈雷彗星共回歸了30次,我國史籍和地方志中都有記錄。
實際上,我國還有更早的哈雷彗星記錄。我國已故著名天文學家
張鈺哲在晚年考證了《淮南子·兵略訓》中"武王伐紂,東面而迎歲,……彗星出而授殷人其柄"這段文字,認為當時出現的這顆彗星也是哈雷彗星。他計算了近四千年哈雷彗星的軌道,並從其他相互印證的史料中肯定了武五伐紂的確切年代應為公元前1056年,這樣又把我國哈雷彗星的最早記錄的年代往前推了800多年。
流星雨記錄
我國古代對著名的流星雨,如
天琴座、
英仙座、獅子座等流星雨,各有好多次記錄,光是
天琴座流星雨至少就有10次,英仙座的至少也有12次。
獅子座流星雨由於1833年的盛大"表演"而特別出名。
從公元902~1833年,我國以及歐洲和阿拉伯等國家,總共記錄了13次獅子座流星雨的出現,其中我國占7次,最早的一次是在公元931年10月21日,是世界上的第二次紀事。
從公元前7世紀算起,我國古代至少有180次以上的這類流星雨紀事。
古文獻記錄
地中海氣候清明便於天象之觀察,故本邦所出天文學者頗多。現代之氣象學泰斗,當推席阿巴里(G.Schiaparelli)氏;彼除其他發明外,尚有一極大之貢獻,即所作火星
地形圖是也。氏首先注意火星表面,有許多橫段之運河;在一年之中,有時此種運河,數目加倍。近來疑惑火星表面,也有居民多矣;得氏之說,更可以增加一有力之證據也。
羅馬城中,
教皇宮里,有一極大之
觀象台,用攝影地圖,以為雲之分類標準者,即為此觀象台所發明焉。其中所出之天文家,氣象家,地圖家,殆不可勝數,
地中海岸,火山甚多,故對於火山之觀察與研究,意人亦極饒興趣。關於此方面之工作,以牧師之貢獻為多。巴拉碧題派(Barabite)牧師巴提里(Bertelli),發明一種震動計,凡地球表面,有輕微之震動,亦可知之;另一巴拉碧題派牧師,改良擴大之,使成為一精密之
地震計,凡數千里外,地震發生,視此器之記載,立可知其方向與遠近。
那不勒斯教授馬徒息(Mateucci),亦一地震學家也。當1906年,春,
維蘇威火山爆發時,氏屹立火山旁之地震觀察台上,甘作科學試驗之犧牲,置死生於度外,此種精神,至可欽佩。其他地震學家,有亞爾凡宜(Alfani)牧師,在近代地震學界,為首屈一指之學者。
義大利尤富於遊歷家,探險家,故對於地理學界,貢獻亦多。美洲之發現,非洲之開發,亞洲之探險,多成功於義大利人之手。阿布魯尼公魯盆歲(H.R.H.Luigi di Savoia),一大探險家也,公爵為攀登亞拉斯加之伊利士高峰(Mt.Elias)之第一人;又會親樹義大利旗,於北緯86°三三分之
北冰洋上,此點蓋自有北極探險以來,距離北極最近之第一點也。
1899年,公爵又往北極探險,船至梯布里茲灣(Bay of Teplitz),為冰所封,張天幕於冰天雪地上者,垂六月,盡不見日,寒風刺骨。此時期中,會以雪車四出探險,無所得;1900年春,又分派其部下為三隊,乘雪車往北極進行,有二隊生還,其一隊不知下落。此次為北進最遠之一次,第三隊會至北緯0°二二分,蓋自盞生(Nansen)以來,探險家所未到之地也,由是世界記錄,為意人所得。比其遠也,揣帶蘚苔羊齒之類甚多,所裨益北極植物之研究者極大。
至於深海探險,意人亦有特殊貢獻。維生沙(Vicenza)人,皮諾(G.Fino),發明一種
潛水艇,能沉入海洋最深處,以燭照海底之秘密。1900年,皮氏第一次用其自造之潛水艇,沉入來旱寧海中,升降自如,世人始信深海可以出入。旋又造一較大之潛水艇,往深海探險數次,所得結果,異常圓滿。
歐洲大戰時,列強所制之軍用潛水艇,蓋仿照皮氏之構造;而加以擴充者雲。