天文学的主要研究方法精选(九篇)
前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的天文学的主要研究方法主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。
第1篇：天文学的主要研究方法范文
一. 天文学研究的历程
朱熹对天文现象的思考很早就已开始。据朱熹门人黄义刚“癸丑(1193年,朱熹63岁)以后所闻”和林蘷孙“丁巳(1197年,朱熹67岁)以后所闻”,朱熹曾回忆说:“某自五、六岁,便烦恼道:‘天地四边之外,是什么物事?’见人说四方无边,某思量也须有个尽处。如这壁相似,壁后也须有什么物事。其时思量得几乎成病。到而今也未知那壁后是何物?”[ ]可见,朱熹从小就关心天文,直到晚年仍对此难以忘怀,并孜孜以求。
然而,朱熹在其早期的学术生涯中,并没有进行天文学的研究。朱熹早年除读儒家经典外,“无所不学,禅、道文章,楚辞、诗、兵法,事事要学”[ ]。绍兴三十年(1160年,朱熹30岁),朱熹正式拜二程的三传弟子李侗为师,开始潜心于儒学,并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上体认“理一”的思想。
据《朱文公文集》以及当今学者陈来先生所着《朱子书信编年考证》[ ],朱熹最早论及天文学当在乾道七年(1171年,朱熹41岁)的《答林择之》,其中写道:“竹尺一枚,烦以夏至日依古法立表以测其日中之景,细度其长短。”[ ]
测量日影的长度是古代重要的天文观测活动之一。最简单的方法是在地上直立一根长八尺的表竿,通过测量日影的长短来确定节气;其中日影最短时为夏至,最长时为冬至,又都称为“日至”。与此同时,这种方法还用于确定“地中”。《周礼?地官》载:“以土圭之法测土深,正日景以求地中。……日至之景,尺有五寸,谓之地中。”意思是,在夏至日中午测得日影为一尺五寸的地方,此地便是“地中”。而且,从“地中”向北,每一千里则影长增一寸;向南,每一千里则影长减一寸。这就是《周髀算经》所谓“周髀长八尺,勾之损益寸千里”。这一说法到南朝以后受到怀疑;唐朝的一行和南宫说通过不同地区日影的测量,进一步予以纠正。朱熹要其弟子林择之协助测量日影,显然是要比较不同地区日影的长短,其科学精神可见一斑。
在同年的《答蔡季通》中。朱熹写道:“历法恐亦只可略说大概规模,盖欲其详,即须仰观俯察乃可验。今无其器,殆亦难尽究也。”[ ]
蔡季通,即蔡元定(1135~1198年);建阳(今属福建)人,学者称西山先生;精于天文、地理、吕律、象数,着作有《律吕新书》、《大衍详说》等;为朱熹“四大弟子( 蔡元定、黄干、刘爚、陈淳)”之首。蔡元定的年龄仅比朱熹小5岁,并在天文学等科学上有所造诣,很受朱熹的器重。从以上所引《答蔡季通》可知,当时朱熹正与蔡元定讨论天文历法,并且认为,研究历法必须用科学仪器进行实际的天文观测。
淳熙元年(1174年,朱熹44岁),朱熹在《答吕子约》中写道:“日月之说,沈存中笔谈中说得好,日食时亦非光散,但为物掩耳。若论其实,须以终古不易者为体,但其光气常新耳。”[ ]显然,朱熹在此前已研读过北宋着名科学家沈括的《梦溪笔谈》,并对沈括的有关天文学的观点进行分析。胡道静先生认为,在整个宋代,朱熹是最最重视沈括着作的科学价值的唯一的学者,是宋代学者中最熟悉《梦溪笔谈》内容并能对其科学观点有所阐发的人。[ ]
淳熙十三年(1186年,朱熹56岁),朱熹在《答蔡季通》中写道:“《星经》紫垣固所当先,太微、天市乃在二十八宿之中,若列于前,不知如何指其所在?恐当云在紫垣之旁某星至某星之外,起某宿几度,尽某宿几度。又记其帝坐处须云在某宿几度,距紫垣几度,赤道几度,距垣四面各几度,与垣外某星相直,及记其昏见,及昏旦夜半当中之星。其垣四面之星,亦须注与垣外某星相直,乃可易晓。……《星经》可付三哥毕其事否?甚愿早见之也。近校得《步天歌》颇不错,其说虽浅而词甚俚,然亦初学之阶梯也。”[ ]可见,当时朱熹正与蔡元定一起研究重要的天文学经典着作《星经》和以诗歌形式写成的通俗天文学着作《步天歌》,并就如何确定天空中恒星的位置问题进行讨论,其中涉及三垣二十八宿星象体系。
同年,朱熹在《答蔡伯静》中写道:“天经之说,今日所论乃中其病,然亦未尽。彼论之失,正坐以天形为可低昂反复耳。不知天形一定,其间随人所望固有少不同处,而其南北高下自有定位,政使人能入于弹圆之下以望之,南极虽高,而北极之在北方,只有更高于南极,决不至反入地下而移过南方也。但入弹圆下者自不看见耳。盖图虽古所创,然终不似天体,孰若一大圆象,钻穴为星,而虚其当隐之规,以为瓮口,乃设短轴于北极之外,以缀而运之,又设短轴于南极之北,以承瓮口,遂自瓮口设四柱,小梯以入其中,而于梯末架空北入,以为地平,使可仰窥而不失浑体耶?”[ ]在这里,朱熹设想了一种可进入其中观看天象的庞大的浑天仪。
淳熙十四年(1187年,朱熹57岁),朱熹在《答廖子晦》中写道:“日之南北虽不同,然皆随黄道而行耳。月道虽不同,然亦常随黄道而出其旁耳。其合朔时,日月同在一度;其望日,则日月极远而相对;其上下弦,则日月近一而远三。如日在午,则月或在卯,或在酉之类是也。故合朔之时,日月之东西虽同在一度,而月道之南北或差远,于日则不蚀。或南北虽亦相近,而日在内,月在外,则不蚀。此正如一人秉烛,一人执扇,相交而过。一人自内观之,其两人相去差远,则虽扇在内,烛在外,而扇不能掩烛。或秉烛者在内,而执扇在外,则虽近而扇亦不能掩烛。以此推之,大略可见。”[ ]在这里,朱熹对月亮盈亏变化的原因作了探讨。
淳熙十六年(1189年,朱熹59岁),朱熹在《答蔡季通》中写道:“极星出地之度,赵君云福州只廿四度,不知何故自福州至此已差四度,而自此至岳台,却只差八度也。子半之说尤可疑,岂非天旋地转,闽浙却是天地之中也耶?”[ ]在这里,朱熹试图通过比较各地北极星的高度及其与地中岳台的关系,以证明大地的运动。
朱熹在一生中最后的十年里,在天文学研究上下了较多的功夫,并取得了重要的科学成就。南宋黎靖德所编《朱子语类》卷一“理气上?太极天地上”和卷二“理气下?天地下”编入大量朱熹有关天文学的言论,其中大都是这一时期朱熹门人所记录的。例如:《朱子语类》卷二朱熹门人陈淳“庚戌(1190年,朱熹60岁)、己未(1199年,朱熹69岁)所闻”:“天日月星皆是左旋,只有迟速。天行较急,一日一夜绕地一周三百六十五度四分度之一,而又进过一度。日行稍迟,一日一夜绕地恰一周,而於天为退一度。至一年,方与天相值在恰好处,是谓一年一周天。月行又迟,一日一夜绕地不能匝,而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半强,恰与天相值在恰好处,是谓一月一周天。月只是受日光。月质常圆,不曾缺,如圆球,只有一面受日光。望日日在酉,月在卯,正相对,受光为盛。天积气,上面劲,只中间空,为日月来往。地在天中,不甚大,四边空。……”[ ]
《朱子语类》的其它卷中也有此类记录。例如:《朱子语类》卷二十三黄义刚“癸丑(1193年,朱熹63岁)以后所闻”:安卿问北辰。曰:“北辰是那中间无星处,这些子不动,是天之枢纽。北辰无星……。”义刚问:“极星动不动?”曰:“极星也动。只是它近那辰后,虽动而不觉。……今人以管去窥那极星,见其动来动去,只在管里面,不动出去。向来人说北极便是北辰,皆只说北极不动。至本朝人方去推得是北极只是北辰头边,而极星依旧动。又一说,那空无星处皆谓之辰……。”又曰:“天转,也非东而西,也非循环磨转,却是侧转。”义刚言:“楼上浑仪可见。”曰:“是。”……又曰:“南极在地下中处,南北极相对。天虽转,极却在中不动。”[ ]
《朱文公文集》卷七十二朱熹所着《北辰辨》(大约写成于1196年,朱熹66岁)以及卷六十五朱熹所注《尚书》之《尧典》、《舜典》(大约写成于1198年,朱熹68岁)都包含有丰富的天文学观点。《北辰辨》是朱熹专门讨论天球北极星座的论文;在所注的《尧典》中,朱熹讨论了当时天文学的岁差、置闰法等概念;在所注《舜典》中讨论了早期的浑天说、浑天仪的结构,并详细记录了当时的浑天仪结构。
这一时期朱熹所编《楚辞集注》(成书于1195年,朱熹65岁)之《天问》中也有一些注释反映了他在天文学方面的研究和造诣。
二. 天文学的成就
就朱熹研究天文学的方法而言,其最根本的研究方法是[ ]:
其一,细心观察各种天文现象。朱熹是重视亲身观察、善于观察的人。他经常运用仪器观察天文现象;并运用观察所得验证、反驳或提出各种见解。
其二,用“气”、“阴阳”等抽象概念解释天文现象。朱熹所采用的这一方法与中国古代科学家普遍采用的研究方法是一致的。
其三,运用推类获取新知。朱熹经常运用“以类而推”的方法,用已知的东西、直观的东西,对天文现象进行类推解释。
其四,阐发前人的天文学研究成果。朱熹研读过包括沈括《梦溪笔谈》在内的大量科学论着,对前人的天文学观点均予以评述,并提出自己的看法。
从现代科学的角度看,朱熹的天文学研究方法,固然有其不足之处,这主要是由于古代科学所处的阶段而导致的。在古代科学的范畴中,朱熹的天文学研究方法应当属于合理。更为重要的是,朱熹运用这些方法在天文学上取得了重要的成就。
朱熹在天文学方面的科学成就主要反映在他最后十年里有关的言论中。概括起来主要有三个方面:
第一,提出了以“气”为起点的宇宙演化学说。朱熹曾经说:“天地初间只是阴阳之气。这一个气运行,磨来磨去,磨得急了便拶许多渣滓;里面无处出,便结成个地在中央。气之清者便为天,为日月,为星辰,只在外,常周环运转。地便只在中央不动。不是在下。”[ ]这里描绘了一幅宇宙演化途径的图景。
在朱熹看来,宇宙的初始是由阴阳之气构成的气团。阴阳之气的气团作旋转运动;由于内部相互磨擦发生分化;其中“清刚者为天,重浊者为地”[ ],重浊之气聚合为“渣滓”,为地,清刚之气则在地的周围形成天和日月星辰。朱熹还明确说:“天地始初混沌未分时,想只有水火二者。水之滓脚便成地。今登高而望,群山皆为波浪之状,便是水泛如此。只不知因什么时凝了。初间极软,后来方凝得硬。……水之极浊便成地,火之极轻便成风霆雷电日星之属。”[ ]他根据直观的经验推断认为,大地是在水的作用下通过沉积而形成的,日月星辰是由火而形成的。
将宇宙的初始看作是运动的气,这一思想与近代天文学关于太阳系起源的星云说有某些相似之处。1755年,德国哲学家康德提出了太阳系起源的星云说;1796年,法国天文学家拉普拉斯也独立地提出星云说。星云说认为,太阳系内的所有天体都是由同一团原始星云形成的。然而,在他们500多年之前,朱熹就提出了类似之说;尽管尚缺乏科学依据和定量的推算,但其通过思辩而获得的结果则是超前的。
对此,英国科学史家梅森在其《自然科学史》一书中予以记述:“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他认为,在太初,宇宙只是在运动中的一团浑沌的物质。这种运动是漩涡的运动,而由于这种运动,重浊物质与清刚物质就分离开来,重浊者趋向宇宙大旋涡的中心而成为地,清刚者则居于上而成为天。……”[ ]
第二,提出了地以“气”悬空于宇宙之中的宇宙结构学说。朱熹赞同早期的浑天说,但作了重大的修改和发展。早期的浑天说认为:“天如鸡子,地如鸡中黄,孤居于天内,天大而地小。天表里有水,天地各乘气而立,载水而行”[ ]但是,当天半绕地下时,日月星辰如何从水中通过?这是困扰古代天文学家的一大难题。朱熹不赞同地载水而浮的说法,他说:“天以气而依地之形,地以形而附天之气。天包乎地,地特天中之一物尔。天以气而运乎外,故地搉在中间,隤然不动。”[ ]这就是说,地以“气”悬空在宇宙之中。
至于地如何以“气”悬空在宇宙中央,朱熹说:“天运不息,昼夜辗转,故地搉在中间。使天有一息之停,则地须陷下。惟天运转之急,故凝结得许多渣滓在中间。”[ ]又说:“地则气之渣滓,聚成形质者;但以其束于劲风旋转之中,故得以兀然浮空,甚久而不坠耳。”[ ]朱熹认为,宇宙中“气”的旋转使得地能够悬空于宇宙中央。朱熹的解释克服了以往天文学家关于宇宙结构学说的弱点,把传统的浑天说发展到了一个新水平。[ ]
关于地之外的天,朱熹说:“天之形,……亦无形质。……天体,而实非有体也。”[ ]“天无体,只二十八宿便是天体。”[ ]又说:“星不是贴天。天是阴阳之气在上面”;“天积气,上面劲,只中间空,为日月来往。地在天中,不甚大,四边空,”[ ]这显然是吸取了传统宣夜说所谓“天了无质,……日月众星,自然浮生虚空之中,其行无止,皆须气也”[ ]的思想。
第三,提出了天有九重和天体运行轨道的思想。朱熹认为,屈原《天问》的“圜则九重”就是指“九天”,指天有九重。事实上,在朱熹之前,关于“九天”的说法可见《吕氏春秋?有始览》:中央曰钧天,东方曰苍天,东北曰变天,北方曰玄天,西北曰幽天,西方曰颢天,西南曰朱天,南方曰炎天,东南曰阳天;后来的《淮南子?天文训》等也有类似的说法;直到北宋末年洪兴祖撰《楚辞补注》,其中《天文章句》对“九天”的解释是:东方皞天,东南方阳天,南方赤天,西南方朱天,西方成天,西北方幽天,北方玄天,东北方变天,中央钧天。显然,这些解释都不包括天有九重的思想。
朱熹则明确地提出天有九重的观点,并且还说“自地之外,气之旋转,益远益大,益清益刚,究阳之数,而至于九,则极清极刚,而无复有涯矣”[ ];同时,朱熹赞同张载所谓“日月五星顺天左旋”的说法。他进一步解释说:“盖天行甚健,一日一夜周三百六十五度四分度之一,又进过一度。日行速,健次于天,一日一夜周三百六十五度四分度之一,正恰好。比天进一度,则日为退一度。二日天进二度,则日为退二度。积至三百六十五日四分日之一,则天所进过之度,又恰周得本数;而日所退之度,亦恰退尽本数,遂与天会而成一年。月行迟,一日一夜三百六十五度四分度之一行不尽,比天为退了十三度有奇。进数为顺天而左,退数为逆天而右。”[ ]《朱子语类》卷二朱熹的门人在阐释所谓“天左旋,日月亦左旋”时说:“此亦易见。如以一大轮在外,一小轮载日月在内,大轮转急,小轮转慢。虽都是左转,只有急有慢,便觉日月似右转了。”朱熹赞同此说。[ ]
对此,英国着名科学史家李约瑟说:“这位哲学家曾谈到‘大轮’和‘小轮’,也就是日、月的小‘轨道’以及行星和恒星的大‘轨道’。特别有趣的是,他已经认识到,‘逆行’不过是由于天体相对速度不同而产生的一种视现象。”[ ]因此李约瑟认为,不能匆忙假定中国天文学家从未理解行星的运动轨道。
在天文学研究中,朱熹除了提出以上新见外,还对沈括有关天文学的观点做过详细的阐述。例如:沈括曾说:“月本无光,犹银丸,日耀之乃光耳。光之初生,日在其傍,故光侧,而所见才如钩;日渐远,则斜照,而光稍满。如一弹丸,以粉涂其半,侧视之,则粉处如钩;对视之,则正圆。”[ ]朱熹赞同此说,并接着说:“以此观之则知月光常满,但自人所立处视之,有偏有正,故见其光有盈有亏。”[ ]他还说:“月体常圆无阙,但常受日光为明。初三、四是日在下照,月在西边明,人在这边望,只见在弦光。十五、六则日在地下,其光由地四边而射出,月被其光而明。……月,古今人皆言有阙,惟沈存中云无阙。”[ ]
三. 对后世的影响
中国古代的天文学大致包括宇宙结构理论和历法两大主要部分,尤以历法最为突出。宇宙结构理论自汉代形成盖天说、浑天说和宣夜说之后,也经历了不断的发展,主要表现为占主导地位的浑天说不断吸取各家学说之长而逐步得到完善。
朱熹的天文学研究侧重于对宇宙结构理论的研究。他通过自己的天文观测和科学研究,以浑天说为主干,吸取了盖天说和宣夜说的某些观点,提出了较以往更加完善的宇宙结构理论,把古代的浑天说推到一个新的阶段,这应当是朱熹对于古代天文学发展的一大贡献。
但是,由于朱熹的天文学研究只是专注于宇宙的结构,对于当时在天文观测和历法方面的研究进展关注不够,在这些方面的研究稍显不足。因此,他的宇宙结构理论在某些具体的细节方面,尤其是定量方面,尚有一些不足之处,有些见解和解释是欠妥当的。
然而,他毕竟对宇宙结构等天文学问题作了纯科学意义上的研究,代表了宋代以至后来相当长一段时期中国古代天文学在宇宙结构理论研究方面的水平。而且,朱熹的宇宙结构理论在后来直至清代一直受到了不少学者的重视和引述。
朱熹之后宋末的重要学者王应麟(1223~1296年,字伯厚,号深宁居士)撰《六经天文编》六卷,记述了儒家经典中大量有关天文学方面的重要论述,《四库全书?六经天文编》“提要”说:“是编裒六经之言天文者,以易、书、诗所载为上卷,周礼、礼记、春秋所载为下卷。”该着作也记述了朱熹的许多有关天文学方面的论述。
元代之后科举考试以“四书五经”为官定教科书。其中《尚书》以蔡沈的《书集传》为主。蔡沈(1167~1230年,字仲默,号九峰)曾随其父蔡元定从学于朱熹。他的《书集传》是承朱熹之命而作,其中包含了朱熹所注《尚书》之《尧典》、《舜典》等内容,涉及不少有关天文学方面的论述。另有元代学者史伯璿(生卒不详)着《管窥外篇》;《四库全书?管窥外篇》“提要”说:该书中“于天文、历学、地理、田制言之颇详,多能有所阐发。”在论及天文学时,该书对朱熹的言论多有引述,并认为“天以极健至劲之气运乎外,而束水与地于其中”。这与朱熹的宇宙结构理论是一致的。
明初的胡广等纂修《性理大全》,其中辑录了大量朱熹有关天文学的论述。明末清初的天文学家游艺(生卒不详,字子六,号岱峰)融中西天文学于一体,撰天文学着作《天经或问》,后被收入《四库全书》,并流传于日本。该书在回答地球何以“能浮空而不坠”时说:“天虚昼夜运旋于外,地实确然不动于中……天裹着地,运旋之气升降不息,四面紧塞不容展侧,地不得不凝于中以自守也。”这里吸取了朱熹关于气的旋转支撑地球悬于空中的宇宙结构理论;在解释地震的原因时,该书又明确运用了朱熹的这一观点,说:“地本气之渣滓聚成形质者,束于元气旋转之中,故兀然浮空而不坠为极重亘中心以镇定也。”在论及日月五星的运行方向和速度时,该书说道:“日月之行,宋儒言之甚详”,并且还直接引述朱熹关于五星运行方向和速度的观点予以说明。
清代着名学者李光地(1642~1718年,字晋卿,号榕村)曾奉命主编《朱子大全》,其中“卷四十九理气一”有“总论、太极、天地、阴阳、时令”,“卷五十理气二”有“天文、天度、地理、雷电、风雨雪雹霜露”,收录了朱熹有关天文学的不少论述。李光地所着的《历象本要》引述了朱熹所谓“地在中央不动,不是在下”,“天包乎地”以及“天有九重”等,用以说明朱熹的天文学思想中包含了西方天文学有关宇宙结构的知识[ ]。他在所撰的《理气》篇说:“朱子言天,天不宜以恒星为体,当立有定之度数记之。天乃动物,仍当于天外立一太虚不动之天以测之,此说即今西历之宗动天也。其言九层之天。近人者最和暖故能生人物。远得一层,运转得较紧似一层。至第九层则紧不可言。与今西历所云九层一 一吻合。”[ ]他的《御定星历考原》六卷,也引述了朱熹有关宇宙结构的言论,并且认为,朱熹所说的“天包乎地,地特天中之一物尔”就是指“天浑圆地亦浑圆”,而与西方天文学的宇宙结构理论相一致。
李光地与被誉为清初“历算第一名家”的梅文鼎(1633~1721年,字定九,号勿庵)[ ]交往甚密,并且对当时的西方科学都持“西学中源”说。梅文鼎在所着《历学疑问》中多处引用朱熹有关宇宙结构的言论。该书认为,朱熹已经具有西方天文学所谓“动天之外有静天”、“天有重数”和“以轮载日月”的观点,并且说:“朱子以轮载日月之喻,兼可施诸黄、赤,与西说之言层次者实相通贯。”[ ]
除此之外,清代还有黄鼎(生卒不详)的《天文大成管窥辑要》八十卷,其中也包括朱熹有关天文学的不少论述。
朱熹是古代的大哲学家,代表了中国古代哲学发展的一座高峰。也许正是这个原因,他在天文学上所取得的成就一直没有能引起人们足够的注意。但是,这并不能否认他在天文学上确实做出过卓越的贡献,他的宇宙结构理论对后世产生过重大的影响。
注释:
[ ] 李约瑟:《中国科学技术史》第四卷《天学》,北京:科学出版社1975年版,第2页。
[ ] 〔宋〕黎靖德编:《朱子语类》,北京:中华书局1986年版,卷第九十四。
[ ] 《朱子语类》,卷第一百四。
[ ] 陈来:《朱子书信编年考证》,上海人民出版社1989年版。
[ ] 《答林择之》,《晦庵先生朱文公文集》(四部丛刊初编),以下简称《文集》,卷四十三。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》续集卷二。
[ ] 《答吕子约》,《文集》卷四十七。
[ ] 胡道静:《朱子对沈括科学学说的钻研与发展》,《朱熹与中国文化》,学林出版社1989年版。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》卷四十四。
[ ] 《答蔡伯静》,《文集》续集卷三。
[ ] 《答廖子晦》,《文集》卷四十五。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》续集卷二。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 《朱子语类》,卷第二十三。
[ ] 乐爱国、高令印《朱熹格物致知论的科学精神及其历史作用》,《厦门大学学报》,1997年第1期。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 梅森:《自然科学史》,上海译文出版社1980年版,第75页。
[ ] 《晋书?天文志上》。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 《朱子语类》,卷第一。
[ ] 朱熹:《楚辞集注》,上海古籍出版社1979年版,第51页。
[ ] 杜石然等:《中国科学技术史稿》(下),科学出版社1982年版,第106页。
[ ] 朱熹:《楚辞集注》,第51页。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 《晋书?天文志上》。
[ ] 朱熹:《楚辞集注》,第51页。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 李约瑟:《中国科学技术史》第4卷,科学出版社1975年版,第547页。
[ ] 沈括:《梦溪笔谈》卷七《象数一》。
[ ] 朱熹:《楚辞集注》,第53页。
[ ] 《朱子语类》,卷第二。
[ ] 乐爱国:《李光地的中西科技观述评》,载《李光地研究》,厦门大学出版社1993年版。
[ ] 《榕村语录》卷二十六《理气》
第2篇：天文学的主要研究方法范文
【摘 要】文章主要探究朱文鑫先生《中国日斑史》中，运用现代的科学方法，结合现代天文学知识，对中国古代黑子记录的整理和分析，并分析归纳出太阳黑子的观测开始年代、形状、存在时间长短等，指出朱文鑫在中国近代天文学史上的重要贡献。
【关键词】朱文鑫；《中国日斑史》；科学方法；现代天文学；太阳黑子
中国古代对“天”十分重视，一方面因为中国是农业国家，“天象”对于农业生产十分重要；另一方面源自统治的需要，占者根据“天象”来推测国家以及君主等的未来。而中国古代对“天”的考究，尤为重视对太阳的观测，关于太阳的记录在各朝天文诸志、宫廷朝报、方志记录中，如汗毛充栋，浩如烟海，其中既有科学观测的成分、也有虚构神话的成分。
天阳黑子和太阳活动紧密相关，因此受到极大的重视。相比于西方在十七世纪发明望远镜之后才发现太阳黑子，中国早在汉元帝时期就有了关于太阳黑子的观测和记录。《前汉书.五行志》有：“元帝永光元年四月，日色青白，亡景，正中时有景亡光。是夏寒，至九月，日乃有光。《易传》曰：‘美不上人，兹谓上弱，厥异日白，七日不温。顺亡所制兹谓弱，日白六十日，物亡霜而死。天子亲伐，兹谓不知，日白，体动而寒。弱而有任，兹谓不亡，日白不温，明不动。辟愆公行，兹谓不伸，厥异日黑，大风起，天无云，日光晻。不难上政，兹谓见过，日黑居仄，大如弹丸。’”历代对黑子的记录十分仔细，这为研究太阳的活动提供了丰富的资料。
朱文鑫先生是最早接受西方教育的中国天文学家，也是系统地用现代天文学来研究中国古代天象记录的开拓者。他对太阳黑子资料的收集和整理，主要收录在他的著作《天文考古录》一书的《中国日斑史》中。
《中国日斑史》整理了从汉代永乐元年开始至明代崇祯十一年的一千六百多年间对太阳黑子的观测和描述，并总结概括，采用实验方法、分析方法，注重古人的实测，对多种黑子的记录做了全面的整理、完备的考证。
一、朱文鑫
朱文鑫（1883—1939），字盘亭，号贡三，江苏昆山人，出身书香门第，1905年毕业于江苏高等学堂，1907年赴入美国威斯康星大学学习天文，1910年获理学士学位。回国后致力于教育事业和社会革新，利用现代天文科学对中国古代天文学史料进行整理和研究，在当时就赢得海内外的同仁们瞩目和景仰，他的若干论著已成为中国天文史研究的经典之作。朱文鑫是中国现代天文学家，是“中国现代天文学萌芽期的重要天文学家”（ 王绶琯院士语），“是现代意义上天文学史研究的开拓者”（ 席泽宗院士语）。
二、朱文鑫对中国古代阳黑子记录的整理及贡献
在《中国日斑史》中，朱文鑫从史志搜集相关记载，列表统计了从汉到明的共101次有关太阳黑子的记录，是当时收集中国古代太阳黑子资料最全最详细的著作。他还分析了记录中对黑子所作描述的含义，朱文鑫特别指出：中国的黑子记录已有一千六百年之历史，而当时欧西学者，尚不知日面之生有黑斑也。西方直到伽利略发明望远镜之后才开始对太阳黑子的观测，中国发现黑子比西方要早800多年。
朱文鑫对黑子的研究，除了列出他所搜集到的所有黑子记录，证明中国是世界上最早记录太阳黑子的国之外，还专门分析了黑子记录日期在各月的分布：
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月
10 18 11 4 4 4 0 4 3 13 19 8
他发现，古代对黑子在冬春的出现记录，是夏秋出现记录的四倍：十月、十一月、十二月和一月、二月、三月太阳黑子的记录数量总和是其余六个月总和的四倍。由此，他进一步探讨其中的原因，推测这可能是由于在春季和冬季，太阳距离地球近，黑子显得较大，容易被人发现，此外，春季和冬季，太阳光线没有夏季和秋季强烈，也为古代人们把对太阳黑子的观察体重了良好条件。而夏季和秋季，对黑子的记录就明显减少，因为光线和距离的原因，使得人们不容易观察和发现太阳黑子。
此外，朱文鑫还将古代描述黑子的文字同现代的太阳黑子研究知识相对照，以与现代黑子知识相对照，将其形状归类为三组：
第一类，圆形：杯、桃、李、栗、钱；第二类，腰圆形：鸡卵、鸭卵、鹅卵、瓜；第三类，无法形：飞鹊、飞燕、鸟、人。
并通过实验观察和分析，得出太阳黑子的平
寿命以及太阳黑子的形状同其存在时间长短的关系：“日斑之生长，自由盛衰之期，经历年之观测，确定其周期为十一年余。今以上表所书写日期推之，第一类之平均周期为11.06年；第二类为11.03年；第三类为12.22年。由此可以史志所载现象，与学理结合，益足证古人观测之密，中史记载之详也。”
三、朱文鑫在整理和研究太阳黑子资料的方法论意义
朱文鑫治学的最大的贡献是利用现代天文学知识来研究中国传统天文史料。朱文鑫利用他在留学期间所掌握的丰富的天文理论知识和实际观测经验，对中国古代关太阳黑子的记录资料进行收集、筛选、去伪求真，力图挖掘出其中科学的成分，使天文史料中有价值的一部分浮出水面，成为现代科学研究重要的素材。
由于年代的久远，以及中国古代叙事的缺陷，对原始材料进行去伪存真有着很大的难度，为此，朱文鑫运用了多种方法进行论证，设法证实古人的记录是否来自于真实的观测。如：现代知识方法、实验方法、分析方法的使用。
例如，他曾尝试直接用肉眼寻找黑子，通过多次实际观测来验证古代黑子记录“民国九年三月二十一日旧将落时，在暮色朦胧之中，得见日斑一群，弯曲而成一百二十度之角，如人字形，不用远镜，皆得见之。史言如飞鹊、如飞燕者，即是此类。”
由此，他通过分析得出结论：旧出人时，近于地平，蒙气较大，日光较弱，视之稍易，故史言日中黑子，每谓日出日哺者是也，足证史志所载，皆由实测，决非凭空臆造也。
强调实测价值注重实验方法至今都在被广泛运用。
四、结论
以《中国日斑史》为代表的一系列著作，在中国古代天象记录整理和研究上举足轻重，取得了许多重要的成果，得到当时同仁以及后来学者的高度评价。中国天文学会刊物《宇宙》还在朱文鑫先生逝世一百周年时特别出版了一期纪念专号，陈遵妨在《缅忆朱贡三先生》一文中，感慨说：“是时余亦有我国研究古代天文学著有成绩者，诚仅先生一人之感。”
因此，朱文鑫先生对太阳黑子记录的整理和研究，不仅为人们了解太阳黑子观测的历史和方法提供了借钱，而且他还提出了关于太阳黑子的科学结论，同时也对太阳的研究起到了重要的佐证。
最后，关于古代太阳黑子的记录次数的多少，除了太阳本身的活动程度、与地球的距离、季节等因素之外，其中是否有人为的重视因素，仍待进一步考证。
参考文献
[1] 朱文鑫.天文学小史[m].上海：商务印书馆，1935.
[2] 朱文鑫.天文考古录[m].北京：商务印书馆，1944.
[3] 陈美东.陈凯歌.朱文鑫[m].北京：群言出版社，2008， 10.
[4] 王玉民.中国古代黑子记录的面积归算[j].自然科学史研究，2003.
[5] 朱文鑫.中国日斑史[j].中国天文学会会务年报，1930年，第7期.
第3篇：天文学的主要研究方法范文
新的结果动摇了一些天文学家对暗星云的看法。以前认为巴纳德68是天空中的一个洞，现在知道它是最著名的暗星云之一。在这个暗星云中，致密的尘埃和分子气体几乎完全吸收了背景恒星所发出的可见光。新生成的图片是漫长的细丝凝结而成的巴纳德68，它被来自银河系中心平面方向分布不均匀的外部辐射加热。天文学家利用红外观测发现的一些迹象表明，分子云碎片与巴纳德68碰撞，这可能导致巴纳德68的崩溃，形成一个新的恒星系统，在接下来的几十万年里形成一个或更多的低质量恒星。
早在2009年，一项针对巴纳德68暗星云存在的研究就已经开始进行，当时美国《天体物理学杂志》发表了西班牙卡拉尔·阿尔托天文台负责人若昂·阿尔维斯和德国慕尼黑大学的安德烈亚斯·布尔克特的研究结果。他们预测，在星云这个由气体和尘埃密集的云雾状天体里，一个新的恒星在距太阳系400光年远的地方即将诞生。孕育这个恒星的将主要是质量为太阳两倍的巴纳德68，它是暗星云，不会反射恒星和其他物体发出的光线，因此目前人类还看不到它。
研究表明，这个云雾状天体已开始呈现不稳定状态。而一个质量只有它1/10的星云正在迅速接近并“快要与它相撞”。这两位科学家说，他们是通过超级计算机的模拟试验得出这个结论的。这次相撞将会使巴纳德68的密度和温度升高超过临界点，这时暗星云将在引力作用下开始凝聚，最终孕育出新的恒星。他们指出，这颗恒星将在20万年内诞生，这个速度从天文学的时间尺度来看已经非常快了。在这颗恒星的周围，有可能会形成一些行星。这也意味着，我们的太阳系可能要多出一个新邻居。
MPIA的天文学家表示，我们现在还不是很清楚巴纳德68是如何形成的，但我们知道它很有可能是新恒星将形成的地方，事实上，最近已发现了巴纳德68似乎因崩塌将产生新恒星的迹象。我们可以用红外光透视这类云气，观察星云内部的状态。巴纳德68相当小，最多生成几个低质量的恒星。
第4篇：天文学的主要研究方法范文
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。
参考文献
[1] [英]李约瑟．中国科学技术史（第一卷）总论[M]．北京：科学出版社．1975．3．
[2] 杜石然．中国古代科学家传记[M]．北京：科学出版社．1992．
[3] 金秋鹏．中国科学技术史人物卷[M]．北京：科学出版社．1998．
[4] 晋书虞喜传[A]．中华书局本．
[5] 宋书何承天传[A]．中华书局本．
[6] 南史祖冲之传[A]．中华书局本．
[7] [清]阮元．畴人传李锐[A]．北京：商务印书馆．1955．
[8] [北魏]贾思勰．齐民要术序[A]．文渊阁四库全书本．
[9] [唐]孙思邈．备急千金要方本序[A]．文渊阁四库全书本．
[10] [宋]黎靖德．朱子语类[Z]．北京：中华书局．1986．卷49．
[11] [晋]刘徽．九章算术注序[A]．文渊阁四库全书本．
[12] 杜石然．朱世杰研究[A]．宋元数学史论文集[C]．北京：科学出版社．1966．
[13]李约瑟．中国科学技术史（第四卷）天学[M]．北京：科学出版社．1975．2．
[14] 乐爱国．从儒家文化的角度看西学中源说的形成[J]．自然辩证法研究，2002（10）．
[15] 钱宝琮．九章算术及其刘徽注与哲学思想的关系[A]．钱宝琮科学史论文选集[C]．北京：科学出版社．1983．
[16] 新唐书历志三上[A]．中华书局本．
第5篇：天文学的主要研究方法范文
随着时间的进展，人们逐渐开始利用特殊仪器了解太阳、月亮和行星等，如早期人们借助于复杂的天文望远镜观察银河系的组织结构。
今天，随着航天技术的发展，科学家已经有能力将超大的望远镜送入太空。1990年4月24日，美国航宇局成功地发射了哈勃空间望远镜，引发了天文科学的革命。哈勃空间望远镜帮助科学家对宇宙有了更深入的了解，为人类观测宇宙直下汗马功劳。
哈勃空间望远镜由几部分组成的?
哈勃空间望远镜是部署在太空轨道上环绕着地球运转的光学望远镜，它是以著名天文学家哈勃的名字命名。
哈勃空间望远镜相当于一颗太空天文台，主要有两个优势，首先是它的角镜分辨率不受大气所成造的星光闪烁的影响，其次是它可以观测到被大气层吸收的红外线和紫外线，这是地基望远镜无法比拟的优势。另外，哈勃空间望远镜的清晰度是地面天文望远镜的10倍以上。
星云会孕育出新的恒星吗?
猎户星云内包含着大量的稀薄发光气体和灰尘，该星云的直径相当于整个太阳系的20000倍，包含3000多个不同尺寸的星体，距离地球1500光年远，天文学家认为猎户星云环境非常适合于孕育新恒星，认为它是恒星“孵化箱”。
除大猎户星云外，还有很多星云也可用孕育出新的恒星，哈勃空间望远镜拍摄到了船底星云正在孕育的幼儿星，幼儿星隐藏在火红色的地方。
宇宙里有水蒸汽包围的行星吗?
太阳系行星分成三种类型，包括地球、火星一类的岩石行星，木星、土星一类的气体巨星，天王星、海王星一类的冰巨星。
天文学家最近通过哈勃空间望远镜证实了宇宙中存在一种新的行星，其名字为GJ1214b。这颗太阳系之外的行星被大气层包围着，其行星75％的表面区域是被水蒸汽覆盖。这颗行星直径约为地球的2.7倍，其质量是地球的7倍，温度达到230摄氏度。
这颗行星距地球仅40光年，环绕着一颗昏暗的红矮星运行。天文学家们怀疑这颗行星上可能存在生命，也可能适宜人类居住，因此具有重大研究价值。
哪一颗质量巨大的恒星离我们地球最近?
离地球最近的质量巨大的恒星是“海山二”，西方称之为船底星座，它是一颗双星系统。“海山二”质量约为太阳的150倍左右，亮度则约是太阳的400万倍。它们的重力勉强约束着气体的辐射。另外，“海山二”活动极不稳定，经常会发生特大的爆炸。由于爆炸的原因，目前其形状由圆形变为哑铃型，天文学家认为未来它可能导致超新星与极超新星的现象发生。
什么是暗能量?
暗能量是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动可能都与暗能量有关。之所以8音能量具有如此大的力量，是因为它在宇宙的结构中约占73％，占绝对的统治地位。
支持暗能量的主要证据有两个：一是对哈勃空间望远镜对遥远的超新星所进行的大量观测表明，宇宙在加速膨胀。二是按照爱因斯坦引力场方程，加速膨胀的现象推论出宇宙中存在着压强为负的“0音能量”。
太阳死亡后会变成什么样?
当恒星死的时候，将会展示它最美丽的一幕。像太阳这类低质量的恒星，在演化成白矮星前会抛出它外层的气体，而这些气体通常会形成无比壮观而美丽的星云，然后在数千年里渐渐地暗下去。
在哈勃空间望远镜拍摄的图片中，可以看到一张美丽的蝴蝶星云(它被命名为NGC 6881)。该星云位于天鹅座里，它的翅膀从一端到另一端约有1光年，这种对称性是由于双子星座引起。一颗垂死的恒星位于它的核心处，正在不断电离出气体，发出绚丽的光芒。这颗的质量是太阳的60％。科学家认为太阳垂死的时候也会是这样漂亮。
第6篇：天文学的主要研究方法范文
美国科学家哈罗德·克莱顿·尤里是宇宙化学的第一人，他因为发现了氢的同位素——氘，在1934年荣获诺贝尔化学奖。
1931年，物理学家伯奇和天体物理学家门泽尔首先提出了“氢除含有原子量大约为1的一些原子外，还含有原子量大约为2的一些原子，后者所占比例约为1/4500”的假说。当时在美国哥伦比亚大学工作的尤里对这一假说非常感兴趣。1931年年底，尤里教授等人把4升液态氢蒸发到只有几立方毫米，在进行光谱分析后发现一些新谱线的位置正好与预期的原子质量为2的氢谱线一致，从而发现了重氢。尤里称它为deuterium，在希腊语中是“第二”的意思，中文译名为“氘”。欧阳院士认为：“氘的发现是科学界一件很了不起的事。现在最常见的是氧化氘（D2O，又名重水），它的主要特性与普通水（H2O）大不相同。后来重水成为制造原子弹所需的重要材料之一。”
尤里还是宇宙化学、天体化学的创立者。他在1952年发表了宇宙元素丰度数据，发展了元素起源和宇宙学理论。尤里还研究了恒星、太阳系、行星的化学组成和起源。他还认为地球的原始大气应当和现在的木星大气相似，主要由甲烷、氨和氢组成。在太阳系形成初期，处于金牛T型变星阶段的太阳，驱散了地球的原始大气。现代地球的大气层是次生大气层，来源于地球内部的排气过程，以及经过漫长的与地球水体和生物界的协调演化过程，将火山大气层二氧化碳大气层逐步变成了现今的氮氧大气层。“我们现在对于地球、木星、太阳等化学成份的了解，都是从尤里的模型发展而来的。他研究了各种类型的陨石按什么样的比例、怎样构成了地球、火星等行星，而对陨石的研究就可以给出相关证据。”欧阳院士介绍道，“在陨石研究方面，尤里对陨石进行了分类，还提出了太阳系的行星是由各个行星胎吸积各种类型的星子（相当于各种类型的陨石）形成的理论，并认为在别的行星上也可能产生生命。”
尤里在研究生命起源方面也颇有建树。1953年，尤里和学生米勒（Stanley L.Miller）共同设计了一套仪器，模拟原始地球大气的成份和条件，在甲烷、氨、氢和水蒸气混合物中，连续进行了一星期的火花放电后，形成了十多种氨基酸。这说明原始大气有产生蛋白质的可能，为研究生命起源问题开辟了重要途径。他还参与了“海盗”号火星着陆器探测计划。第二次世界大战期间，尤里还参加了美国政府研制原子弹的“曼哈顿计划”。他利用掌握的同位素化学方面丰富的知识，对于第一颗原子弹的诞生发挥了很大作用。
宇宙成因核素的开拓者
威拉得·法兰克·利比是美国物理学家，一生致力于放射性碳定年技术与方法的发展，为考古事件的精确定年开创了新途径，干1960年获得诺贝尔化学奖。
欧阳院士告诉我们：“宇宙线作用于大气中的14N，能生成放射性的14C（半衰期为5730年），14C属于宇宙成因核素的一种。大气二氧化碳中的碳元素含有三种同位素，即12C、12c和14C，三种同位素的丰度比较稳定。三种同位素都以二氧化碳的形式参与生物界生命过程。在漫长的历史时期中，生物体内12C、13C和14C含量的比例是稳定的。一旦生命过程结束，就不再有碳的交换，那么生命体中14C含量会因衰变而随时间减少。因此，通过稳定的12C和放射性的14C相对含量的测定，可以准确算出某一样品终止碳交换至今的时间。这种方法可以帮助考古学家确定考古事件的年代，帮助地质学家确定地层中冰川的年代历史、古火山喷发的期次、古海洋平面以及沉积物的沉积速度，还可以帮助地理学家研究古代气候的变化等等。”
欧阳院士曾把这种方法用在马王堆女尸的年代鉴定上。他们选取了女尸的棺木和堆放在棺木周围的木炭样品，精确测定了女尸的年代。但欧阳院士也指出，14C测年法最长只能测定两、三万年的时间。时间更久远的样品，可以用其它的同位素测年法。陨石的年龄有46亿年，就是用别的同位素测定的，如铀铅法、铷锶法、铼一锇法和铅一铅法等。
宇宙线与行星、月球、小行星和陨石物质相互作用，能产生字宙成因核素，如26Al、53Mn、60Co等，测定宇宙成因核素可以获得行星和月面撞击坑的形成年龄、行星与月球表土暴露在行星际空间的年龄、小行星相互碰撞破碎的年龄、小行星碎块在行星际空间运行的年龄、火星与月岩被溅射出母体的年龄、陨石降落至地球后的保存年龄等。宇宙成因核素的研究与测定技术已成为宇宙年代学的重要组成部分，为行星、月球与小行星表层的暴露历史，小天体撞击行星与卫星以及相互撞击的历史，以及陨石与小天体在行星际空间的运行历史提供了精确的时标。揭开小天体撞击地球诱发恐龙灭绝之谜
欧阳院士还介绍道，另外一位对天文学有所贡献的是西班牙裔美国粒子物理学家刘易斯·沃特-阿尔瓦雷茨（Luis Walter Alvarez）。他因发展了气泡技术和发现了许多共振态而荣获1968年诺贝尔物理学奖。但他的影响更为广泛的工作是提出小行星撞击地球，诱发地球气候环境灾变，导致6500万年前以恐龙为代表的70%的物种灭绝的假说。阿尔瓦雷茨的文章发表在1980年的《科学》杂志上，并由此逐步建立了小行星撞击地球诱发地球气候环境灾变和生物物种大灭绝的学说。
1980年，阿尔瓦雷茨与其子沃尔特·阿尔瓦雷茨（Walter Alvarez，地质学家）等人研究欧洲地层时发现，在全球的白垩纪与第三纪交界的界线层中的锇、铱、铂、钌、铑、钯等铂族元素的丰度高于地壳平均含量的三、四倍，这一界线层的年龄刚好是6500万年，正值恐龙灭绝事件（6500万年以前）之时。陨石和小行星上的铂族元素含量比地壳的平均值高出1个～2个数量级。小天体撞击地球后，它们的全部物质和撞击挖掘出的撞击坑内的物质完全混合，大大稀释了铂族元素的丰度，但仍然比地壳的平均值高3倍～4倍。撞击产生的浓密尘埃和大火灰烬，弥漫在地球的大气层中，并缓慢沉降到地球表面。
欧阳院士认为：“小天体在行星际间运行的速度是每秒45千米，地球公转的速度是每秒30千米。它们对撞的速度达到每秒75千米，而若小天体追上地球，每秒也至少有15千米的速度。这么高速的碰撞能产生多大的能量？根据物理学定律，算下来的结果十分惊人。假如有一个10千米大小的天体撞击地球，产生的能量就相当于地球上全部核武器共同爆炸能量的几千倍。小天体撞击地球时要先通过大气层，它压缩大气会产生很强的冲击波。这个高温高压的冲击波，就像氢弹爆炸一样，可以燃烧地球上所有的可燃物质，引起森林大火，甚至全球大火，而燃烧的灰烬我们都可以找到证据。”
“超高温超高压的强大冲击波撞击地球表面，能产生巨大的地震，并进一步产生全球规模的大海啸。而小天体撞击地面后，会形成直径200千米的巨大撞击坑，把撞击坑里所有的岩石、土壤全部粉碎、气化、融熔并向外溅射。大量粉尘弥漫在平流层，遮盖了90%的照射到地面的阳光，所以在地球表面看到的太阳是非常灰暗的。另外，由于缺少阳光，地球变得很寒冷，我们测到地球表面年平均温度下降了14度，这是典型核冬天的表现，那是一个寒冷、昏暗的地球。所有植物的光合作用都因此被抑制或停止，大批植物死亡，而以植物为食的动物，由于食物链中断也大批死亡，这就导致了地球生物物种的灭绝事件。”
欧阳院士告诉我们，“这个事件已经找到了证据，因为生物的尸体都埋藏在地层里。现在，撞击坑已找到了，大量证据表明小天体撞击在墨西哥北部的尤卡坦半岛，科学家们打了很多钻孔探测，确证是造成那次事件的元凶。携带了这些证据的尘埃，最后都要慢慢沉降下来。我们在拉萨附近的岗巴地区找到了大量的证据，是在白垩纪与第三纪地层交界处、厚度约1厘米的界线层里。那时的地区还没有喜马拉雅山和珠穆朗玛峰，而是属于海洋，直到70万年前才上升成为山脉。我们测量了拉萨附近界线层形成时的年平均温度，比正常时期要低14度。所以当时的地球是一个寒冷、黑暗的地球，全部证据都已找到了，而且全世界100多个地方都找到了相似的证据。我们地球上生物物种的演化是很艰难的，经过了多次的劫难。而恐龙灭绝这一次还算中等的，还有更严重的生物物种灭绝事件，有90%的物种从地球上被消灭了。”
第7篇：天文学的主要研究方法范文
几年前，阿维・勒布（Avi Loeb）和他的家人搬到了澳大利亚以南150英里的塔斯马尼亚岛上的摇篮山附近。他们的屋子里没有安装网络，也正因为如此，勒布才不用将大把时间耗费在浏览网页上。每每晚饭过后，勒布都会走出房间望一望头顶那片天空，它是多么的澄澈，不受任何城市灯光的污染。璀璨的繁星令他惊叹不已，甚至兴奋到头晕目眩――由无数灿烂恒星组成的银河横贯苍穹；而离我们最近的大型旋涡星系――仙女座星系，在天空中只是一块月亮大小的暗斑。
勒布是哈佛大学天文系主任，也是理论与计量研究所的所长。他凝视着美丽的夜空，欣赏着黑色天幕上排演的每一个景象，突然之间，对于他所研究的东西有了些许灵感。宇宙中第一代恒星和星系是如何被点亮的？它们又诞生在何时？长久埋藏在心底的研究课题或许有了明确的答案。
追寻星光
勒布今年52岁，但看上去很年轻，留着一头棕色的短发，身材结实而健壮。他并没打算成为一名天体物理学家。他在以色列出生、成长，经常在周末寻找一处僻静之所，读书、思考。勒布说：“我发现，哲学提出了几大基本问题，却从来没有解决它们。”他意识到，科学也许能给予他合适的机会来提供一些解答。
1980年，18岁的勒布有幸参与8年精英军事计划，攻读数学和物理学。他并没有学习跳伞、驾驶坦克以及参加其他军事训练，而是朝着物理学博士方向努力。他研究的目标是发明一种新型枪支，其弹丸可加速到很高的速度。这项研究为他带来了免费美国之旅，还能参与总统罗纳德・里根的战略防御计划。在访问期间，他参观了普林斯顿高等研究所等研究中心。就是在这里，如今已故的天体物理学家约翰・巴考尔（John Bahcall）授予他5年奖学金，但条件是他的研究方向要从物理学转向天体物理学。
勒布欣然接受。在1988年至1993年间，他在研究所里刻苦自学了天文学。他回忆道：“一切都必须从头开始学起，我甚至不知道太阳是怎么发光的。”在他发表了大量论文后，1993年，他来到哈佛大学担任助教，把研究的重点放在了“宇宙中的第一束光”上。在当时，这是一个非常艰深的领域，因为世界上只有少数科学家钻研这个课题。他打算考察第一代恒星的诞生，而非138亿年前宇宙的诞生，因为他想离“宇宙的本源”更近一些。正如他所说：“我们由重元素组成，这些重元素是从第一代恒星产生的，而不是宇宙大爆炸。”
此外，我们无法直接观测到宇宙大爆炸，但宇宙学家如今可以凭借望远镜以及更多先进的仪器寻找第一代恒星和星系。勒布觉得这样的研究和考古学有相似之处，我们就像在挖掘宇宙深处的古老文物：光在宇宙空间中行进的速度是有限的，我们探测遥远的光源就相当于了解宇宙的过去。因此，观测距地球130亿光年的星系（当然，现在它离我们更远，因为宇宙在膨胀）就能够看到130亿年前宇宙的模样。
让恒星诞生
20世纪90年代中期，勒布在天体物理学方面开始做出成绩，他同在校研究生佐尔坦・海曼（Zoltan Haiman）和博士安妮・索尔（Anne Thoul）一起发现了第一代恒星诞生的机制和过程。这个过程始于宇宙大爆炸后不久，那时宇宙中的物质分布不太均匀，一些区域中的物质密度比平均值高出0.001%。引力将更多的物质聚拢在这些区域，使致密的地方变得越来越致密。主要由氢原子组成的气体云开始聚集起来。
勒布和他的同事为了简化计算，假设这些气体云是对称的球体，在正常情况下，它们会坍缩形成恒星。这个过程是一种非常精妙的平衡：在引力作用下，气体云发生压缩，但当气体的体积缩小，温度上升，向外扩张的压力就增强了，这又限制了气体云进一步坍缩。气体云的中央必须要变得足够致密才能够触发核聚变反应，释放出巨大能量，恒星才可能形成。但是，如果气体云无法冷却下来以减少向外的压力，它就永远达不到那个关键的密度阈值。
勒布的团队很快就发现了气体云冷却的一种方式。当气体变得愈发致密，两个氢原子可能会聚合成一个氢分子。这些分子一开始只是气体的很小一部分，但它们能吸收气体周围的热能，并在发光的过程中释放这些热量，这样就能降低气体云的温度，为恒星形成创造有利环境。
勒布团队不停地演算着整个模型中恒星产生的过程，觉得是时候号召更多精通计算机的天文学家加入进来了。现就职于德克萨斯大学奥斯汀分校的沃尔克・布罗姆（Volker Bromm）说：“勒布把这个奇妙的物理问题带给了我们。我们和他一起利用计算机程序将这项研究进一步深化。”
多年来，布罗姆和其他科学家的计算机模拟表明，遵循勒布提出的一般路径的气体云能够产生许多大小各异的恒星。总体来说，这个过程为早期星系的形成提供了条件。
探寻气体云
带着寻找孕育第一代恒星的气体云的信念，勒布在过去十年间把大量精力用在了一个新的领域――“21厘米宇宙学”。它是射电天文学的一个分支，关注的是21厘米波长的电磁辐射波。正是凭借这项技术，天文学家证实了恒星的祖先――气体云――主要由氢原子构成。每个氢原子（由一个质子和一个电子组成）都可在两种稍微不同的状态下被发现：电子和质子同向旋转的高能状态以及电子和质子反向旋转的低能状态。当原子从高能级跃迁到低能级，会发射出一个21厘米无线电波谱线的光子。天文学家通过射电望远镜寻找宇宙中21厘米波长的发源地，就能确认遥远的富含氢原子的区域，从而追溯到第一代恒星形成的那个时代。
当时，勒布和他的哈佛同事马蒂亚斯・扎达日伽（Matias Zaldarriaga）（阿根廷天体物理学家）向其他科学家介绍21厘米宇宙学是如何更详尽地解释宇宙的，使他们对此产生极大的兴趣。这个方法让天文学家揭开了宇宙“黑暗时期”的面纱――从宇宙大爆炸到1亿年后恒星开始发光之间的那段“低迷混沌期”。
这个方法的另一项潜在回报就是能够捕捉到宇宙演化的信息。要知道，宇宙在大爆炸之后不断膨胀，不但空间在延伸，光和其他形式的电磁辐射也在延伸。现在，我们假定宇宙大爆炸后的5亿年时，一个由氢原子构成的气体云向外辐射出21厘米波长的无线电波，同时，宇宙膨胀因子是10。130年后，这些到达我们视野的无线电波也是以10为膨胀因子在延伸，我们接收到的信号变成了210厘米波长的无线电波。然而，更晚诞生的无线电波则不会拉长那么多倍，假定它们的膨胀因子是5，则它们的波长变成了105厘米。勒布和扎达日伽告诉同事，他们对宇宙的历史有了更为清晰、明确的认识。
再电离时期
如今，宇宙学家将利用新建的射电天文望远镜阵定第一代恒星形成的具体时间。为了理解他们的方法，让我们重温宇宙大爆炸后物质普遍由氢原子构成的炙热时期。
由于那时温度极高，辐射极强，这些原子最初是以电离的形态存在的：带负电的电子与带正电的质子剥离，留下带正电的氢离子（实际上只有质子）。宇宙诞生后的大约38万年后，物质逐渐冷却下来，电子和质子开始合并，形成一种“中性”的氢原子，即净电荷为零的基态氢原子。氢原子一直维持这个状态，直到恒星和星系开始形成。这些新生恒星除了能够产生可见光，还能辐射紫外线。紫外线将中性氢原子分离成电子和质子――氢原子又一次被电离――这被科学家称作“再电离时期”。
电离氢原子不能发射出21厘米辐射，因为这取决于电子和质子的相对旋转状态。因此，天文学家通过确认21厘米发射谱线消失来寻找再电离的氢原子――这也就是恒星之光同时被点亮的证据。以他们自己的话来说，他们的战略是要搜寻有关第一代恒星的某些效应，而非恒星本身。
勒布说，这种21厘米无线电波信号突然消失的情况并不会一次性出现在所有地方。他用瑞士奶酪来做类比：奶酪上的洞代表恒星和星系及其周围的区域，这些区域的紫外线已经把氢原子电离了，中断了21厘米无线电波信号；奶酪的实心部分则代表未接收到辐射的区域，这些区域中的中性氢原子仍然存在。
随着时间的推移，奶酪上的洞不断扩张，相互重叠在一起，最终只剩下洞，奶酪（中性氢原子）消失了。勒布说：宇宙如今正是这样的状况，氢原子全部再电离，这种状况已经持续了120多亿年。实际上，勒布认为在大爆炸后的9.5亿年间，宇宙中99.99%的区域已经发生了再电离。
在那个时期，恒星是如何诞生的？柏克莱加州大学的亚伦・帕森斯（Aaron Parsons）也对此产生了兴趣。帕森斯是南非卡鲁沙漠128天线再电离高精度望远镜阵列（PAPER）的联合首席研究员。他是这样描述他的目标的：第一代恒星产生的紫外线足以电离星系间的气体；问题是“这是何时发生的”？帕森斯也没有直接观测恒星，而是尝试捕捉21厘米信号消失的瞬间，这应该和多数氢原子发生电离的时间相一致。
帕森斯和它的同事们开始观察二维的“瑞士奶酪片”，计算着奶酪上的洞――代表再电离的范围和影响。如果这个方法获得成功，下一步要做的便是拓展高精度望远镜或建立新的阵列，提高观测技术，最终直接得到三维空间中中性氢原子的分布以及失去中性氢原子的“空洞奶酪”。这将是对整个宇宙再电离时期的一个更全面的模型。只要知道再电离被触发的时间，科学家就能够精确推断第一代恒星开始涌现的那一刻。
下一个前沿
与此同时，勒布还在钻研另一个宇宙学前沿项目，通过观测中性氢原子去探寻更早期的宇宙――恒星形成前的黑暗时期。他认为这可能是最有趣的时代，因为在这个时代中，最原始的氢开始成形，组成了能够孕育恒星和星系的气体云。
勒布是黑暗时期无线电探测（DARE）计划的研究员。这个计划将在绕月探测器上放置一根无线电天线。由于探测器位于地球电离层之上，接收到的电磁频率不会受到电离层的干扰，所以能够比如今其他天线传递更为清晰的信号。勒布在仪器的设计上做了优化，但他担心这个计划仅仅是一个想法，而且还未获得资金支持。
即使不实施DARE计划，现存的项目也已经开始搜集新的数据。哈勃太空望远镜最近就锁定了一个在大爆炸后3.8亿年诞生的星系。哈勃的继任者――韦伯太空望远镜，口径将是哈勃望远镜的三倍，接收面积是哈勃的7倍。这个6.5米口径的大镜子能够探测更暗淡更古老的星系。
勒布和哈佛大学同时也是巨型麦哲伦望远镜（GMT）计划的合作伙伴。GMT的口径是24.5米，将在智利拉斯坎帕纳斯天文台所在山顶建成。GMT将在下一个十年开展观测项目。GMT比现有的望远镜大5倍，未来它将会提高科学家搜寻第一代星系的效率。
第8篇：天文学的主要研究方法范文
据悉，紫金山天文台将“泪别”天文观测，改为博物馆，原因是城市灯光和雾霾的影响使这里无法再进行前沿观测。网友感慨：若再不重视环保，将来就没地方看星星了！
作为中国人自己建立的第一个现代天文学研究机构，紫金山天文台也是“中国现代天文学的摇篮”，长期以来，除了偶尔“发现某小行星”的消息，这里的研究人员并不常出现在公众视野。
近日，本刊记者探访了有着近80年历史的紫金山天文台。相对于社会舆论的扼腕叹息，天文台内部则略显平静，因为这样一个事实其实早已被接受：从上世纪80年代后期开始，随着城市发展等原因，紫金山的观测功能逐渐下降，作为研究机构的紫金山天文台，此后分别在青海、江苏、山东等地物色到更适宜的新观测点。因此，紫金山本身的观测功能渐失并不会对天文台的研究工作构成问题，然而与此同时，紫金山上的天文台原址要顺利承担博物馆功能却并不容易。
博物馆功能受到资金“两不靠”困扰
沿着绿荫环绕的天文台路拾阶而上，尽头处正是位于紫金山第三峰的紫金山天文台原址。这里地势开阔，夜晚万籁俱寂，若没有光污染的影响，在此观星确是极佳的环境。
2013年4月18日中午，本刊记者来到此处时，这里正在组装一台新的天文望远镜，奇怪的是，望远镜安装在一个封闭的屋子里。来自南京天文光学技术研究所的王师傅一边安装，一边笑言：这望远镜只是用来展示外观的。
封闭的屋子是天文望远镜历史陈列室，空荡的陈列室原本只能通过墙上展板来呈现天文史，这一次终于有了实物。
作为科普基地的紫金山天文台，早在上世纪90年代就自筹经费百万余元，建成了中国第一座天文历史博物馆。在占地47亩的天文台台界内，记者看到始建于1934年9月的紫金山天文台建筑，以虎皮石砌出的墙面大体完整，建筑左下角镌、于右任书写的奠基碑文等依稀可见，但窗户已出现损坏。
在峰顶各处的天文观测室，自民国起，历经岁月和战火洗礼得以留存，而眼下，子午仪室等若干观测室因无资金修缮整理，无法对外开放。一位工作人员透露，建台之初的一些观测设备也有损坏，“维修起来费用巨大，只能先搁着。”
“天文台的建筑必须‘修旧如旧’，修缮费用很高”，天文台科普部主任张告诉本刊记者。2010年，张调任科普部主任时曾参与紫金山天文台原址的修缮，他说当时天文台界内的景象只能用“残破不堪”来形容，“前几十年都没有精心修过”。
2010年，紫金山天文台再度自筹经费800多万元，修缮了电线、水管等基础设施，最主要的改善是为天文台路重新浇筑了水泥层。这条民国时代修建的路，早已成为市民上山锻炼的必经之路，损耗严重。
紫金山天文台原址作为保存完整的国务院重点文物保护单位，也是江苏省省级文保单位，但在保护方面未得到地方政府的经费支持。江苏省内虽然早已形成对民国建筑群的保护体系，但或因紫金山天文台属于中科院院属单位，不便过多干预。张直言，从行业来看，紫金山天文台是做基础研究的，对于拉动地方GDP没有太多意义，政府也就没有兴趣投入保护。而中科院科研资金一般分配给各课题组，博物馆建设要争取资金也非常困难。
资金“两不靠”的境地，让博物馆的维护工作只能依靠门票。“门票收入之外，每年天文台内部还要补贴几十万，博物馆一年的运转费用在300万左右。”张说。
一群中学生熙熙攘攘的声音在安静的天文台界内响起，领队老师前来询问张，有没有天文学方面的电影可以观看，张回答“没有”，但告诉他们主楼附近一间多媒体功能室正在筹建，未来孩子们将可以在这里看到中国现代天文发展的历程。
“尽管资金有限，我们还是尽力让原址‘接近’一个博物馆的功能。”在紫金山天文台工作了20余年的张说。
观测功能历经从紫金山到南极的变迁
紫金山天文台此番引发舆论争议的焦点问题，就是“其紫金山上的观测点不再用于专业天文观测”。本刊记者通过走访发现，山上的天文观测室主要保留了射电频谱仪和红外光谱仪等针对太阳的观测，其余针对恒星、小行星、月亮的观测的确已经停止。
只是，观测点的功能消失并非近日炒作的因为光和霾而“突然”消失，而是功能逐年下降的结果。
紫金山天文台的“老古董”折反射式天文望远镜直径60厘米，曾经是上世纪30年代远东地区最大。这架望远镜看上去很笨拙，但质量过硬，一直使用到上世纪80年代中期。
1994年因为“彗星撞击木星”事件，这架老牌望远镜又一度启用。当时国际上主要是美国国家航空航天局（ NASA）和中国的紫金山天文台对此次碰撞进行预报，紫金山天文台没有大型高端设备，预报初始只能靠NASA的观测数据做分析计算，最后关键时刻，NASA突然不公布数据了，紫金山天文台研究员、天文学家张家祥只能临时启用这架老牌望远镜提供的数据，以此为基础，还是进行了非常好的预报。
超期服役的老牌望远镜在1980年夏天预备淘汰，当时78岁高龄的紫金山天文台原台长张钰哲奔赴青海，为给我国引进的一台毫米波射电望远镜选择观测站新址。他登上海拔4800米的昆仑山口，对同行的专家说：“传统光学已不适应天文学发展新趋势，守在紫金山头不行了，必须开拓空间天文学和无线电天文的新领域。”
上世纪80年代，紫金山天文台迅速恢复了因中断的科研工作，科研人员全员下山，在山下建起新的实验室，以此筹备天文界的几件大事：成立空间天文实验室为天文一号卫星发射服务；为国家创建先进的毫米波射电望远镜。
“射电望远镜必须放在高海拔、干燥的地区，紫金山不合适，并不是因为光和霾，最后从地理条件上选择了青海德令哈市。”紫金山天文台台长杨戟告诉本刊记者。
1982年，在距离德令哈市30公里处海拔3200米的一片戈壁滩上，紫金山天文台青海观测站开始动工。青海观测站是一个近20人的天文观测站，而1998年之前，一年运行的费用仅30万，设备坏了没钱修，基本观测无法保障。“当时整个青海观测站的运行费用，全部加起来，还比不上国外运行一架望远镜一个人的人工费用。再加上设备运行中涉及的材料器件需要进口，就更难投入基本的服务支撑了。”杨戟说。
1998年，紫金山天文台为青海观测站增加了100万元的投入，互联网系统建了起来，青海观测站才算真正发挥作用。几年后，杨戟带领紫台科研团队自制了一套3毫米多谱线系统，更新了安装在射电望远镜上的探测器。
珍贵的100万元投入，来自国务院支持下的中国科学院“知识创新工程”。1998年，按照财政部的要求，进入“知识创新工程”试点的骨干科研人员，大概能够达到人均十万元的科研经费支持。“这在当时真是很大一笔钱。”杨戟感叹。
当时紫金山天文台的科研人员一年的科研经费不足5000元，依靠这样的投入力度去赶超“世界天文界先进科研水平”，在很多人眼里成了笑话。1992年硕士毕业进入紫金山天文台工作的研究员常进告诉本刊记者，当时的工资是每月200元，在整个上世纪90年代，“我去菜场买蔬菜都觉得太贵”。
改革开放的最初十年已经积累起相当的财富，而那时对基础科研领域的投入却滞后了一步。世纪之交，科研领域投入明显增多，投入增多则明显带来科研实力的增长。
在国际天文学界，发现小行星的能力是国家天文观测能力的重要标志之一。负责小行星观测工作的紫金山天文台研究员赵海滨告诉本刊记者，为及时搜索出对地球存在潜在威胁的近地天体，2006年紫金山天文台投入使用中国第一台搜索小行星的近地天体望远镜。该望远镜一年的运行费在100多万，试运行四年间发现的小行星数量超过1000个，其中100多个被精确定轨，获得永久编号。
如今，紫金山天文台在中国的不同方向，分别建设了位于青海、江苏、山东、黑龙江、云南等地的6个观测站，南极天文台也在筹建之中。
海拔4093米的冰穹A是南极内陆冰盖最高点，被称为“不可接近之极”。也是目前地球上已知的天文观测条件最好之处。2006年12月，中国南极天文中心在紫金山天文台成立，目前已搭建起的南极天文科考支撑平台，安装了小型光学天文观测望远镜阵等设备。“现在放在平台上的设备是小型的，探探路，为将来选址做准备。”杨戟说。
南极大陆是国际天文科研的前线，近年，世界各天文大国纷纷出台和实施南极天文望远镜计划。杨戟称，“南极天文台大科学装置”项目将在“十二五”期间拉开序幕，具体是建立一台5米口径的太赫兹望远镜，以及一台2. 5米的光学/红外望远镜，以此为主体构成南极天文台的主设备。
当下，杨戟正负责“南极天文台”的总体方案设计，“主体望远镜已设计两年之久，建成后中国在地面天文观测领域的能力将有新突破，” 像当年去青海建观测站一样，他对南极天文台的未来有着无法言表的热情。
有望在暗物质探测上参与国际竞争
暗物质探测是当代国际天文界最前沿的课题之一，并在世界范围内形成竞争，近日，丁肇中团队在美国高调宣布，已发现暗物质候选体。
鲜为人知的是，中国有望于2015年发射第一颗专门探测暗物质的卫星，紫金山天文台正在紧锣密鼓地为其研制探测器，负责探测器设计的首席科学家、紫金山天文台空间天文实验室主任常进向本刊记者透露，目前探测器的研制，已转入工程样机阶段。这个消息对于正在为紫金山失去观测功能感到遗憾的天好者们无疑是个好消息。
事实上，早在1998年，常进就萌发了探测暗物质的想法，但事情的难点还是资金上。暗物质探测耗资巨大，以丁肇中团队为例，其所使用的阿尔法磁谱仪2号（ AMS 02）于2011年被送入美国太空，是目前灵敏度最高，也是最复杂的一台暗物质探测设备，其价值高达20亿美元。
“寻找简单方法观测暗物质”是常进当时的唯一选择。2000年，常进参与国际项目合作期间，发现美国合作伙伴在南极设置了热气球望远镜，多番详谈后，合作伙伴被常进说服，同意共同利用南极的仪器。
“当时美国人在南极的这套设备价值1000多万美元，放飞一次热气球望远镜，运行费约100万美元，一共放了3次。这笔费用对当时国内的科研机构是难以承受的。”
实验过后，又历经8年探索，常进在美国的《自然》杂志发表关于“高能电子在高能段存在超”的论文，其中提出“超”可能由暗物质带来。当年欧洲、美国天文界将此发现作为天文界年度十大进展。欧洲PAMELA负载卫星发射升空后，基本证实了这一发现。
后，暗物质探测卫星的发射成了关键。紫金山天文台从2002年始，建议科技部研制“暗物质探测器”。到2010年，中科院最终同意。
同意的背后，是中科院借助“创新2020工程”的投入，启动了“空间科学战略性先导科技专项等”，投入规模在几十亿元左右，重点包括4颗卫星的发射，其中一颗是专门探测暗物质的卫星，这颗卫星正是紫金山天文台的大梦想。
第9篇：天文学的主要研究方法范文
李先生承认刘歆、一行是古代有贡献的天文学家，并且都用《周易》的象数解释历法的基本数据。我本以为仅凭这两点就可以认定《周易》对古代历法有积极作用。而李先生则认为，刘歆用《周易》的象数解释历法，“不过是在已经做成的历法上涂了一层油彩。无论这层油彩的色调如何，但历法本身没有变。”又说：“假如我们把历法当作一本书，那么，周易，仅仅被某些人(如刘歆，一行)用来做了这本书的封皮”。凭我的理解，李先生的观点是：《周易》对古代历法是有作用的，只是作用不那么大（或可有可无）。（不知这种理解恰当否？）
问题一，如果《周易》对古代历法的作用不那么大，刘歆、一行为什么在修订历法时，还予以高度的重视？这会有很多可能的答案。但有一点可以肯定，在当时，《周易》对于历法是非常重要的。如果这是事实，那么，我们凭什么说《周易》对古代历法的作用不那么大。
问题二，如果刘歆、一行用《周易》的象数解释历法所起的作用是可有可无的，那么，这种解释方法为什么会被一直沿用，而且，古代历法一直是不断发展的？虽然古代历法的不断发展可以用多种原因来解释，但是，《周易》所起的作用是不可低估的。
问题三，如果刘歆、一行用《周易》的象数解释历法所起的作用是积极的，我们凭什么说《周易》对古代历法的作用不那么大呢？刘歆、一行用《周易》的象数解释历法虽然在历史上也受到批评，但应当从历史发展的角度来看，后人的批评，不应当否认其曾经起过的作用，就像今天可以不用《周易》的象数来研究天文学，但不能以此否认《周易》的象数对研究历法曾经起过的作用。
我个人以为，要否认《周易》对古代历法有积极作用有很多困难，所以，我更愿意研究这样的问题：《周易》为什么能对古代历法产生积极作用？若李先生有兴趣，我们可进一步探讨这样的问题。
对于中国古代历法史上用《周易》象数比附历法基本数据的现象，李申先生在《〈周易〉和天文学》中，用不少篇幅论述了古代天文学家所做出的批评。 其实，古代天文学家的不少批评仍然是根据《周易》而做出的。试举李申先生所引的两例进行分析：
其一，李申先生引杜预、何承天对刘歆三统历的评论。杜预对刘歆三统历的批评主要是讲三统历不准确，并根据《周易》“革”卦的《象》曰：“泽中有火，革，君子以治历明时”为依据，提出修历的原则。他说：
《书》所谓‘钦若昊天，历象日月星辰’，《易》所谓‘治历明时’，言当顺天以求合，非为合以验天者也。
后来的何承天也说:
夫圆极常动，七曜运行，离合去来，虽有定势，以新故相涉，自然有毫末之差，连日累岁，积微成著。是以《虞书》著钦若之典，《周易》明治历之训，言当顺天以求合，非为合以验天也。
这里所谓的“顺天以求合”，就是要求根据天象制定历法并使历法符合天象；《尚书·尧典》中帝尧命令羲氏、和氏通过观测日月星辰的运行制定历法以及《周易》中所说“《易》与天地准，故能弥纶天地之道。仰以观于天文，俯以察于地理，是故知幽明之故”，就是“顺天以求合”。何承天认为，制定历法应当以儒家经典《尚书》中的《虞书》以及《周易》为依据，应当“顺天以求合”，而不是为了让天象符合于历法，不是“为合以验天”。
其二，李申先生引邢云路的《古今律历考》对一行大衍历的评论。邢云路的《古今律历考》的第一卷为《周易考》，讨论《周易》和历法的关系。其开宗明义便是：《象》曰：“泽中有火，革，君子以治历明时”，主张改历。接着，便是“律历配六十四卦”，讲64卦与12律24节气相配。又说：“大衍为天地之枢，如环之无端，盖律历之大纪也。”该篇最后说：
夫是易也，显道佑神，何物不有，历固在其中矣……至于气朔之分秒，升降，消长、一而不一，则在人随时测验，以更正之。正其数即神乎《易》也（这几个加点的字，李申先生没引述——笔者注），汉史不知，遂以大衍之数，牵强凑合，以步气朔，而谓历数诸率皆出于此，则非矣。
李申先生认为，“邢云路的话反映了他那个时代的某种精神：理学已经严密地控制了人的思想，作为六经之首的《周易》，更加不容亵渎。易“显道佑神”，给人们指示大道，赞美和拥护神灵，所以历“固在其中”，因为《周易》已经包含了一切；不仅历，而且医、律，可能还有许多别的什么，都“固在其中”。邢云路还没有胆量说不在其中，或者是没必要说那些结论性的，授人以柄的话，还是就事论事吧。”我以为，李申先生的解释有臆测之嫌。我认为，邢云路想要说明的是，牵强凑合地去附会《周易》象数并不是《周易》之神妙之处，只有“随时测验，以更正之”才是《周易》的根本。这与以上杜预、何承天所言是一致的。
所以，我认为，古代历法中的争论，大都依据于《周易》，谁也没有贬低《周易》对于古代历法的作用。但是，在对《周易》的理解上略有不同。
李申先生在《〈周易〉和天文学》中认为，古代历法家用《周易》解释历法是牵强附会、“大约有些苦衷”，或者说是，可有可无，不得已而为之。笔者不敢苟同。我认为，古代历法家用《周易》解释历法反映了三方面的积极意义：
其一，从科学发现与理论解释的关系来看，用《周易》解释历法是历法研究的进一步深入。在历法研究中，获得正确的历法数据是非常重要的。虽然我们可以知道古代历法家大都精通《周易》，并且用《周易》解释历法的基本数据，但他们如何算出这些数据，《周易》在他们计算数据时实际上起了怎样的作用，无论是积极的，还是负面的，这涉及历法家的思维和心理过程，我们不得而知。我们可以讨论的是，古代历法家用《周易》解释历法的基本数据，这对于古代历法的发展来说，是积极的，还是负面的。我们首先必须承认，在科学研究中理论解释的必要性。古代历法家不满足于历法的基本数据，而试图对它做出解释，这是科学研究的进一步深入，是必要的，不是可有可无。至于为什么用《周易》来解释，这是由当时历法研究的“范式”来决定的，不能说是“有些苦衷”。
其二，从遵循“范式”与打破“范式”的关系看，用《周易》解释历法是古代历法研究的重要组成部分。《周易》象数是当时历法研究所遵循的“范式”。这个问题证明起来很复杂，但有一点可以肯定，古代历法家大都遵循这个“范式”，如果古代历法与《周易》相矛盾，肯定不会被认可，即使是用现代天文学的理论加以解释。如果承认《周易》象数是古代历法研究的“范式”，那么，《周易》象数对于古代历法研究的积极意义，那就是不言而喻的。当然，在科学研究中，既有遵循“范式”，还有打破“范式”，这在科学发展中是同样重要的，不可顾此失彼。
