古代天文学成就精选(九篇)

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第1篇：古代天文学成就范文

天文学真的很重要。在漫长的古代，从有文字记载开始就一直在研究天文，其中最重要的一件事情是制订历法和确定四季的变化，就是要确定一年有多少天、季节是如何更替的。这有啥研究的？最冷的时候就是冬天，小树小草发芽时春天就来了，到热得受不了时绝对是夏天，再凉快时就是秋天到了……即使没有现在这么精确的日历，大约算一下也差不了太多，能有啥了不得的？如果你们真这么想就大错特错了，精确的历法是极其重要的，最基本的一条就是要确定播种的时间。

最早的人类和动物们一样，常常不知道下一顿饱饭什么时候到来。从有人学会种庄稼开始，这个问题才一定程度地得到了解决。总结一段时期的播种收获规律后，最有经验的那个人就成为大家的指挥员，负责告诉大家什么时候做什么农事。但气温、雨水这些事情总是有变化的，仅仅靠经验，一次失误就可能造成一群族人饿死甚至一个部族的覆灭。时间越准确，农作物的收获就越有保障。于是，通过天文研究，年月日和二十四节气的确定就发挥了巨大作用。

当然农耕只是天文研究的服务对象之一，牧、渔、猎和躲避自然灾害等等方面也都迫切地需要天文学作出指导。既然如此，祖冲之这些科学家们研究天文也就罢了，还那么醉心于数学、执着地精确计算圆周率做什么呢？

圆周率是指平面上圆的周长与直径之比，也就是周长除以直径的值。作为一个非常重要的常数，圆周率最早用于解决有关圆的计算问题。比如制作车轮的时候，可以事先根据车轮大小计算出所需的木料（最早的车轮是木头做的）――这个时候的圆周率不用那么精确就足够使用了。但在天文学的研究和计算中，圆周率成为一个无法忽视却又难以确定的重要参数，它的精确度直接决定研究成果的准确性。对圆周率的依赖程度，决定了好多天文学家同时也必须深入研究数学――祖冲之就是其中最重要的人物之一。

圆周率不是祖冲之发现的，祖冲之的贡献是把圆周率精确到小数点后七位（这个纪录一千多年后才被一位阿拉伯数学家打破）。这一成就受到中外科学界的极大认可：1964年，为了纪念祖冲之对中国和世界科学文化作出的伟大贡献，中国紫金山天文台将发现的一颗小行星命名为“祖冲之星”；1967年，也是为了纪念这位伟大的古代科学家，国际天文学家联合会把月球上的一座环形山命名为“祖冲之环形山”。

在中国古代，最早提出并确定圆周率的是两本书籍：《周髀算经》和《九章算术》。两本书中都提出了径一周三的古率，也就是说，它们把圆的周长确定为直径的三倍，确定圆周率为3。《周髀算经》大约成书于商末周初，是中国最古老的天文学和数学著作。唐朝初年把它确定为国立最高学府（国子监）的教材之一。它在数学上的主要成就是介绍了勾股定理及其在测量上的应用以及怎样引用到天文计算。《九章算术》是中国古代第一部数学专著，系统总结了战国、秦、汉时期的数学成就。它的贡献是最先阐述了分数和负数的运算。

前面这两本书的作者都已无法考证，真正有名有姓、比较准确地算出圆周率的第一个人是东汉的张衡（就是那个发明浑天仪和地动仪的天文学家）。张衡推算出的圆周率值为3.162，虽然以我们现代人看来，他在小数点后第二位就搞错了，但在当时的情况下其实已经是极其难得的了。

直到魏晋时期的著名数学家刘徽，才计算出我们现在可以将就使用的圆周率数值3.14。而祖冲之给出了极为惊人的答案：圆周率的值在3.1415926和3.1415927之间，分数是355/113或22/7。看看现在的圆周率值3.141592653589……让举世震惊一点都不奇怪啊！再想想那个时候没有计算器更没有电脑，甚至连算盘和阿拉伯数字都没有，计算起来是多么艰难啊！能做到这事儿的人，绝对既有学问又有毅力。

据说祖冲之很小的时候就喜欢听爷爷给他讲科学家的故事，他尤其喜欢东汉的张衡，立志要成为一名天文学家。要成为天文学家必须学好数学，因此他求家人给他找了数学老师。一天晚上，祖冲之躺在床上想白天老师说的“圆周是直径的三倍”似乎不对。第二天一早，他就拿了一段妈妈做鞋子的绳子，跑到村头的路旁，等待过往的车辆。直到来了一辆马车，祖冲之请求驾车的老人停车，用绳子量了车轮的直径和周L，他发现车轮的直径不到周长的三分之一。这个发现让他十分兴奋，因此更加不断地努力学习数学，长大后又研究了刘徽的“割圆术”，终于在圆周率的计算上得到了巨大的突破。

他之所以能有如此惊人的成就，与他有理想、有志气、勤学习、善思考这些优秀品质是分不开的。

第2篇：古代天文学成就范文

张衡（公元78—139年），字平子，南阳郡（今河南南阳）人，东汉时期的科学家。据记载，张衡“通《五经》，贯六艺”，而且“常耽好《玄经》”[ ]，也就是说，张衡精通儒家的五经，通晓儒家的六艺，并对汉儒扬雄的《太玄》非常感兴趣。

扬雄的《太玄》认为，“玄”是宇宙间万事万物的总原则，他说：“夫玄也者，天道也，地道也，人道也。兼三道而天名之。”[ ]“玄者，幽摛万类而不见形者也，资陶虚无而生乎规，执神明而定摹，通同古今以开类，摛措阴阳而发气。一判一合，天地备矣。”[ ]张衡非常推崇扬雄的《太玄》，并且说：

吾观《太玄》，方知子云妙极道数，乃与《五经》相拟，非徒传记之属，使人难论阴阳之事，汉家得天下二百岁之书也。复二百岁，殆将终乎？所以作者之数，必显一世，常然之符也。汉四百岁，《玄》其兴矣。[ ]

而且，张衡还受到扬雄《太玄》的影响撰著《玄图》，其中说道：“玄者，无形之类，自然之根。作于太始，莫之与先；包含道德，构掩乾坤；橐籥元气，禀受无原。”张衡把“玄”看作是自然之根本，显然是吸收了扬雄的思想。他还在阐述其宇宙论和天文学思想的重要著作《灵宪》中说：

太素之前，幽清玄静，寂寞冥默，不可为象，厥中惟虚，厥外惟无。如是者永久焉，斯谓溟涬，盖乃道之根也。[ ]

张衡把宇宙的最初状态说成是“幽清玄静”，应当说，这种宇宙论在很大程度上是受到了扬雄的影响。

与扬雄一样，张衡对当时流行的谶纬之学也进行了批评。他在《请禁绝图谶书》中写道：

自汉取秦，用兵力战，功成业遂，可谓大事，当此之时，莫或称谶。若夏侯胜、眭孟之徒，以道术立名，其所述著，无谶一言。刘向父子领校秘书，阅定九流，亦无谶录。成、哀之后，乃始闻之。

张衡认为，谶纬之学为后人编造，并非古代圣人所作。他接着说：

《尚书》尧使鲧理洪水，九载绩用不成，鲧则殛死，禹乃嗣兴。而《春秋谶》云：“共工理水”。凡谶皆云黄帝伐蚩尤，而《诗谶》独以为“蚩尤败，然后尧受命”。《春秋元命包》中有公输班与墨翟，事见战国，非春秋时也。又言“别有益州”。益州之置，在于汉世。其名三辅诸陵，世数可知。至于图中迄于成帝。一卷之书，互异数事，圣人之言，势无若是；殆必虚伪之徒，以要世取资。往者侍中贾逵摘谶互异三十余事，诸言谶者皆不能说。

在这里，张衡指出谶书中存在的自相矛盾，否认其为圣人之言。与此同时，张衡还用事实来证明谶纬预言的无效。他说：“永元中，清河宋景遂以历纪推言水灾，而伪称洞视玉版。或者至于弃家业，入山林，后皆无效，而复采前世成事，以为证验。至于永建复统，则不能知。”因此张衡认为，谶纬之学“皆欺世罔俗，以昧势位，情伪较然”，应当“一禁绝之”。[ ]

此外，张衡还著有《周官训诂》，并且曾“欲继孔子《易》说《彖》、《象》残缺者，竟不能就”[ ]。可见，张衡不仅是一位科学家，而且也是一位有成就的儒家学者。

刘洪（约公元129—210年），字元卓，泰山蒙阴（今属山东）人，东汉时期的天文学家。他的《乾象历》比四分历精密得多，且有许多进步之处，被称为“划时代的历法”[ ]。然而，《乾象历》的理论依据来自《周易》。《晋书律历中》称刘洪的《乾象历》“推而上则合于古，引而下则应于今。其为之也，依《易》立数，遁行相号，潜处相求”。

虞喜（公元281—365年），字仲宁，会稽余姚（今属浙江）人，东晋时期的天文学家；著有《安天论》，在宇宙结构问题上倾向于“宣夜说”。虞喜在天文学上的最大贡献是他最早发现了岁差，并提出冬至点每50年西移一度的岁差值，被认为“在中国天文学发展史上尤其具有划时代的意义”[ ]。据《晋书虞喜传》记载：“喜少立操行，博学好古”；“洁净其操，岁寒不移，研精坟典，居今行古，志操足以励俗，博学足以明道”；“专心经传，兼览谶纬，乃著《安天论》以难浑、盖，又释《毛诗略》，注《孝经》，为《志林》三十篇。凡所注述数十万言，行于世”。可见，虞喜也是一位对儒家经典颇有研究的学者。

何承天（公元370年—447年），东海郯（今山东郯城）人，因曾任衡阳内史，故被称“何衡阳”，南北朝时期的天文学家。他利用前人的观测纪录，加之他自己多年的观测，撰《元嘉历》，对旧历作了多项的改进，是古代重要的历法之一。何承天在上表中说:

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”。

何承天不仅以儒家经典《尚书》、《周易》作为编撰历法的依据，同时，他在儒学上也颇有影响。据《宋书何承天传》记载，“承天幼渐训义，儒史百家，莫不该览。……《礼论》有八百卷，承天删减合并，以类相从，凡为三百卷，并《前传》、《杂语》、《纂文论》并传于世”。而且，他还在形神关系问题上提出自己的见解。他曾说过：

天以阴阳分，地以刚柔用，人以仁义立，人非天地不生，天地非人不灵，三才同体，相须而成者也。……若夫众生者，取之有时，用之有道……所以明仁道也。至于生必有死，形毙神散，犹春荣秋落，四时代换，奚有于更受形哉？[ ]

形神相资，古人譬以薪火。薪弊火微，薪尽火灭；虽有其妙，岂能独传？[ ]

这些观点对于当时形神关系问题的讨论是具有重要意义的。

祖冲之（公元429年－500年），字文远，范阳遒县（今河北涞水）人，南北朝时期的数学家、天文学家。在数学上，他对圆周率的计算和对球体体积的计算都代表了当时数学的最高水平。在天文学上，他编制了《大明历》，并首次在历法推算中将岁差的影响作为考虑的因素。祖冲之曾说自己在编制《大明历》的过程中，“搜练古今，博采沈奥，唐篇夏典，莫不揆量，周正汉朔，咸加该验”[ ]，并且研读了包括汉儒刘歆、郑玄在内的许多学者有关历算方面的著述。刘宋大明六年(公元462年)，祖冲之将所编制的《大明历》上表给孝武帝，并说：“臣博访前坟，远稽昔典，五帝躔次，三王交分，《春秋》朔气，《纪年》薄蚀，……探异今古，观要华戎。”他还说，他的历法有两大改变，其一，提出每391年设置144个闰月；其二，“以《尧典》云‘日短星昴，以正仲冬’，以此推之，唐尧世冬至日，在今宿之左五十许度”。接着，祖冲之还论述了他的历法的三个“设法”，其中之一是，“以子为辰首，位在正北，爻应初九升气之端，虚为北方列宿之中”[ ]。对于祖冲之的《大明历》，朝廷重臣戴法兴大肆责难。祖冲之则予以针锋相对的反驳，其中还就《诗经》中的“七月流火”以及《夏小正》中的“五月昏，大火中”，提出自己的看法。[ ]由此可见，祖冲之在编制《大明历》时，是把《春秋》、《尚书尧典》、《周易》、《诗经》、《大戴礼记夏小正》等儒家经典中有关天文学的内容当作重要的研究资料和依据。

祖冲之不仅为编制《大明历》，研习过儒家经典，而且也是在儒学上很有造诣的学者。据《南史祖冲之传》记载，祖冲之还“著《易》、《老》、《庄》义，释《论语》、《孝经》，注《九章》，造《缀术》数十篇”。

僧一行，俗名张遂（公元683—727年），魏州昌乐（今河南南乐）人，唐朝时期的天文学家。他所编制的《大衍历》是当时最好的历法；此外，他在天文仪器制造、天文观测等诸方面也多有贡献。一行“少聪敏，博览经史，尤精历象、阴阳五行之学”，曾读汉儒扬雄的《太玄》，撰《大衍玄图》，后来出家为僧。开元五年（公元717年），一行应召入京，并在此后奉昭编制《大衍历》。[ ]《大衍历》中有《历议》十篇，其中《历本议》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。[ ]

在一行看来，《周易》的“大衍之数”是历法的基础和出发点。把历法的数据与《周易》的“大衍之数”联系在一起，这在今天看来的确有牵强附会之嫌，但是，当时包括一行在内的天文学家的确这样做了，并编制成历法，这却是事实。

苏颂（公元1020—1101年），字子容，泉州同安（今属福建厦门）人，宋朝时期的天文学家、医药学家。他组织领导了水运仪象台的创制，并撰《新仪象法要》，同时还编撰了《本草图经》。苏颂饱读儒家经典，曾有诗曰：

占毕自忘老，攻坚常切问。六经日沈酣，百氏恣蹂躏。《礼》、《乐》原夏商，《春秋》道尧舜。论《诗》识温柔，讲《易》知谦巽。《书》要通上古，史亦蕲尽信。复熟《中庸》篇，推名善恶混。[ ]

苏颂还要求学校以“《春秋》兼《三传》，《礼记》兼《周礼》、《仪礼》，并为大经”，“《毛诗》为中经”，“《周易》、《尚书》为小经”。[ ]可见他对儒学的重视。

与苏颂同时代的曾肇在为他作墓志铭时称他“以儒学显”，并且说：“公天资闳厚，有犯不校。……凡所施为，主于宽恕，故天下称为钜人长者。尤以礼法自持，虽贵，奉养如寒士。……博学，于书无所不读，图纬、阴阳五行、星历，下至山经、本草、训诂文字，靡不该贯，尤明典故。喜为人言，亹亹不绝。学士大夫有僻书疑事，多从公质问，朝廷有所制作，公必与焉。”[ ]

沈括（1031—1095年），字存中，钱塘（今浙江杭州）人。嘉祐八年（1063年）举进士，曾参与王安石变法，历任司天监、权三司使等官职。他博学多才，所著《梦溪笔谈》涉及数学、天文历法、地学、物理、化学、生物学、医药学以及工程技术等诸多科技领域，此外，他还有专门的医药学著作《苏沈良方》。

然而，他的科学研究与儒家文化有着密切的关系。沈括12岁开始延师受业，接受儒家的正统教育，历时12年。他的人格和学问较多地受到孟子的影响。他曾撰《孟子解》，其中说道： 屈伸俯仰无不中义，仰不愧于天，俯不怍于人，立于天地间而无所憾，至大也；……。

思之而尽其义，始条理也；行之而尽其道，终条理也。

所谓修身也，不能穷万物之理，则不足择天下之义；不能尽己之性，则不足入天下之道。[ ]

从这些论述可以看出沈括对于儒学的深入研究以及他所受儒家思想的影响。此外，他还说过：“虽实不能，愿学焉。审问之、慎思之、笃行之，不至则命也。”[ ]儒家经典《中庸》所谓“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”，正是沈括为学成人的真实写照。

黄裳（公元1147—1195年），字文叔，四川隆庆府普城（今四川梓潼）人，宋朝时期的天文学家、地理学家。在天文学方面，现存的苏州石刻天文图为当时的王致远根据黄裳的天文图所刻；在地理学方面，他作有一幅全国总图。

据《宋史黄裳传》记载，黄裳长期在王府讲授儒家经典，尤擅长于《春秋》，曾经“作八图以献：曰太极，曰三才本性，曰皇帝王伯学术，曰九流学术，曰天文，曰地理，曰帝王绍运，以百官终焉，各述大旨陈之”，“有《王府春秋讲义》及《兼山集》，论天人之理，性命之源，皆足以发明伊洛之旨”。而且，黄裳还非常赞赏朱熹的学问，并曾予以荐举。

郭守敬（公元1231—1316年），字若思，顺德邢台（今属河北）人，元朝时期的天文学家。他在天文仪器制造和天文观测方面成就突出，尤其是他作为主要贡献者所编制的《授时历》是“我国古代最优秀的历法”，“把古代历法体系推向高峰”。[ ]

郭守敬从小随祖父长大，他的祖父郭荣通晓儒家五经，且精通数学和水利。后来，郭守敬又从学于刘秉忠。刘秉忠，字仲晦，邢州人。据《元史刘秉忠传》记载：刘秉忠“于书无所不读，尤邃于《易》及邵氏《经世书》，至于天文、地理、律历、三式六壬遁甲之属，无不精通”。显然，郭守敬从小较多地接受儒学尤其是理学方面的教育。

元世祖至元十三年（公元1276年），忽必烈下昭编制新历法，授张文谦昭文馆大学士，领太史院，以总其事。在太史院，负责具体工作的主要是王恂和郭守敬。王恂很早就以数学方面的才能而闻名。据《元史许衡传》记载，当时，王恂认为，“历家知历数，而不知历理”，因而推荐许衡参与主持编制历法。许衡认为，“冬至者历之本，而求历本者在验气”。于是，他“与太史令郭守敬等新制仪象圭表，自丙子之冬至日测晷景”，并且“参考累代历法，复测候日月星辰消息运行之变，参别同异，酌取中数，以为历本”。[ ]至元十六年（公元1279年），又有杨恭懿入太史院参与修订历法。至元十七年（公元1280年），新历告成，以儒家经典《尚书尧典》中“敬授民时”为据，命名为“授时历”。

一般认为，郭守敬是授时历的主要贡献者；这不仅因为他在共同合作的研究中起了重要的作用，而且，还有许多后继的工作以及最后的定稿都是由郭守敬独立完成的。但是不可否认，在编制授时历的过程中，王恂、许衡、张文谦、杨恭懿等人都发挥了一定的作用。然而，郭守敬的这四位主要合作者，恰恰都是在儒学上很有造诣的学者。王恂，字敬甫，中山唐县人。其父王良曾弃去吏业，潜心于伊洛之学。据《元史王恂传》记载：“恂早以算术名，裕宗尝问焉。恂曰：‘算数，六艺之一；定国家，安人民，乃大事也。’每侍左右，必发明三纲五常，为学之道，及历代治忽兴亡之所以然。”许衡（公元1209—1282年），字仲平，学者称鲁斋先生，怀庆河内（今河南沁阳）人，宋元之际理学家。他崇信程朱理学，对于传播理学发挥过重要作用。张文谦，字仲谦，邢州沙河人。据《元史张文谦传》记载：“文谦蚤从刘秉忠，洞究术数；晚交许衡，尤粹于义理之学。为人刚明简重，凡所陈于上前，莫非尧、舜仁义之道。”杨恭懿，字元甫，奉元人。据《元史杨恭懿传》记载：杨恭懿“暇则就学，书无不读，尤深于《易》、《礼》、《春秋》，后得朱熹集注《四书》，叹曰：‘人伦日常之用，天道性命之妙，皆萃此书矣。’”

郭守敬从小接受儒家的教育，他在编制授时历过程中的四位主要合作者的学术背景也均属于儒学，而且许衡还是当时著名的理学家。从这些事实中不难看出儒学对于郭守敬编制授时历具有重要影响。尤其是在刚开始编制历法时，王恂就推荐“知历理”的许衡参与工作，这本身就足以说明理学对于天文学研究的作用。

王锡阐（公元1628—1682年），字寅旭，号晓庵，别号天同一生，江苏吴江人，明清之际的天文学家。他的天文学著作有《晓庵新法》、《历法》、《历策》、《五星行度解》等。

王锡阐曾自称：“治《诗》、《易》、《春秋》，明律历象数。”[ ]同时，他与诸多儒家学者有过交往，其中有顾炎武、朱彝尊、万斯大等，晚年又与吕留良、张履祥一起讲濂洛之学。[ ]这些学者都是当时著名的儒家学者。朱彝尊（公元1629—1709年），字锡鬯，号竹垞，浙江秀水（今浙江嘉兴）人，清经学家，著有《经义考》、《曝书亭集》、《明诗综》等。万斯大（公元1633—1683年），字充宗，学者称褐夫先生，浙江鄞县人，清经学家；为学尤精《春秋》、《三礼》。吕留良（公元1629—1683年），字用晦，号晚村，崇德（今浙江桐乡）人，清初理学家，学宗程朱。王锡阐与这些儒家学者交往，不可能不受到儒学的影响，

与元代天文学家王恂、郭守敬既讲历数又讲历理一样，王锡阐也说：

天学一家，有理而后有数，有数而后有法。然惟创法之人，必通乎数之变，而穷乎理之奥，至于法成数具，而理蕴于中。[ ]

古人立一法，必有一理，详于法而不著其理。理具法中，好学深思者自能力索而得之也。[ ]

因此，他反对将历理和历数二者分割开来的做法。他说：

至宋而历分两途，有儒家之历，有历家之历。儒者不知历数，而援虚理以立说，术士不知历理，而为定法以验天。天经地纬躔离违合之原，概未有得也。[ ]

他还说：“天地始终之故，七政运行之本，非上智莫穷其理。然亦只能言其大要而已。欲求精密，则必以数推之。”所以他认为，“因数可以悟理”[ ]。应当说，王锡阐既讲历数又讲历理、“因数悟理”的思想与朱熹所谓理气不可分、格物致知的思想是一致的。

具有儒学背景的中国古代天文学家们曾推动着中国古代天文学的发展，并走向辉煌。这至少可以说明，儒学中有其利于科学发展的一面，也说明文化对于科学发展的重要意义。今天要发展科学，离不开建构有利于科学发展的新文化，这样的新文化是否可以从曾有利于中国古代科学发展的儒家文化中吸取有益的东西呢？

注释：

[ ] 《后汉书张衡传》。

[ ] 扬雄：《太玄玄图》。

[ ] 扬雄：《太玄玄摛》。

[ ] 《后汉书张衡传》。

[ ] 张衡：《灵宪》，载《玉函山房辑佚书》。

[ ] 参见《后汉书张衡传》。

[ ] 《后汉书张衡传》。

[ ] 陈遵妫：《中国天文学史》（第三册），上海：上海人民出版社1984年版，第1437页。

[ ] 杜石然：《中国古代科学家传记》（上集），北京：科学出版社1992年版，“虞喜”条。

[ ] 《宋书律历志中》。

[ ] 《周易系辞上传》。

[ ] 何承天：《弘明集》卷四《达性论》。

[ ] 何承天：《弘明集》卷三《答宗居士书》。

[ ] 《宋书律历志下》。

[ ] 《南齐书祖冲之传》。

[ ] 参见《宋书律历志下》。

[ ] 参见《旧唐书一行传》。

[ ] 《新唐书历志三上》。

[ ] 苏颂：《苏魏公文集》卷五《感事述怀诗》。

[ ] 苏颂：《苏魏公文集》卷十五《议学校法》。

[ ] 曾肇：《曲阜集》卷三《赠苏司空墓志铭》。

[ ] 沈括：《长兴集》卷十九《孟子解》。

[ ] 沈括：《长兴集》卷七《答崔肇书》。

[ ] 杜石然等：《中国科学技术史稿》（下），北京：科学出版社1982年版，第54页。

[ ] 另可参见《元史历志一》。

[ ] 王锡阐：《松陵文录》卷十七《天同一生传》。

[ ] 参见潘耒：《遂初堂文集》卷六《晓庵遗书序》。

[ ] 王锡阐：《晓庵遗书杂著测日小记序》。

[ ] 王锡阐：《松陵文录》卷一《历策》。

第3篇：古代天文学成就范文

在《周易》中，四象是八卦的基础和基本构架。《周易》的四象源自古天文学。

本文通过对四象体系的研究指出，在《周易》的筮法中蕴涵着天地之道，卜筮的过程象征着运用天地之道去寻求《周易》对应卦爻之中所规定的、万事万物产生、发展和变化的规律。

本文还指出，作为自然哲学概念，四象是阴阳两种要素对立运动，相互转化，此消彼长而形成的天地万物运行中的四种典型状态。

关键词： 四象、古天文学、四方主星、周易

四象一词的主要出处有二，其一是古天文学，其二是《周易》。在古天文学中，四象的意义比较明确，是指黄道二十八宿中的东方苍龙、南方朱雀、西方白虎和北方玄武，也称为四陆、四灵、四兽或四宫。而在《周易》中，四象一词的内涵则比较丰富，其涉及范围从各种自然现象，到中华民族古代文明的诸多领域。至于在两者之中的四象来源是否相同，意义是否一致等都有待于进一步研究。

在这里，特别值得注意的是古天文学和《周易》之间的关系。从古天文学的角度来看，历法是古天文学中的重要组成部分，按照中国天文学史整理小组编写的《中国天文学史》的观点，远古人类最早的天文活动就是观象授时，这种授时实际上是最为原始和简单的历法，因此，中华民族的古天文学也可以称为古代天文历法。《淮南子?天文训》所云“律历之数，天地之道也”，从哲学高度上总结了历法在天地之道中的首要和核心作用。如果再从《周易》的角度来看，“易之为书也，广大悉备，有天道焉，有人道焉，有地道焉”；“仰以观于天文，俯以察于地理”；“易与天地准，故能弥纶天地之道”，所以，它与古天文学一定有着极为密切的关系。鉴于此，笔者拟从考证古代天文历法中的四象入手，探索四象的起源和演化，以及它在古天文学中的作用，然后再从《周易》的自然哲学高度上来分析四象的意义和内涵，如此，我们将得益匪浅。

一、古天文学中的四象演化过程的基本研究方法

关于四象的记载，从现存的历史文献来说，最早的是《尚书》、《周礼》、《礼记》、《吴子》和《吕氏春秋》等先秦经典；战国时代的天文学家甘德、石申的著作(分别著有《天文星占》和《天文》二书)虽已佚失，但在《汉书?律历志》中的关于二十八宿的数据仍然来自于石氏的著作。[1] 到了西汉时期，在《史记?天官书》、《淮南子?天文训》等文献中，可以见到有关四象二十八宿的详细记载。另外，就考古实物而言，1978年在湖北省随县擂鼓墩发掘的战国早期曾侯乙墓（据考证可以确定为公元前433年或稍后的墓葬）中，发现一件漆箱盖，盖上绘有二十八宿的篆体古代名称，以及斗和龙虎的图案。1987年在河南濮阳西水坡发现的M45号墓（又称龙虎墓）中的龙虎蚌塑，对于研究我国古代天文学，特别是四象和二十八宿，具有重要意义。

四象的起源和演化是一个跨越若干历史时代的漫长过程。在这一过程中有一个重要标志，那就是四象二十八宿体系的创建。正是在这一体系之中，人们才有可能比较准确地把握日月五星的运动规律，才能够制定科学历法，从而诞生了古六历——四分历。所以说，我们有理由认为四分历的创立时代就是四象二十八宿的完整体系最终形成的时代。其时间大约在春秋末期。确认了这一点之后，选择其中有价值的文献记载和考古成就把四象体系的演化过程划分为四个阶段，沿着历史一直追溯到中华文明起源的远古时代。

四象体系演化的四个阶段是：第一、春秋末期的四象二十八宿体系的创建时代，第二、以四仲中星为代表的五帝时代，第三、以西水坡龙虎墓和《周礼》中的四象旌旗为代表的仰韶时代，第四、以创世神话为代表的远古时代。在这四个时代中，从古代记载、传说和考古发现中找到具有时代特征的代表性天象来探索四象的起源和演化过程，以及四象在中华民族古代文化中的地位和作用。这就是研究古天文学和《周易》中四象的基本方法。

二、四象二十八宿体系的创建时代考证

这里所说的“四象二十八宿体系的创建时代”，应该具有以下两个特征：第一，具有完整的四象二十八宿结构，这是一个可以用来观测日月五星运行规律的古代天文参考系，其内容与《史记》和《汉书》中的有关记载基本相同，按照日躔顺序录入如下

东宫苍龙：角、亢、氐、房、心、尾、箕，

北宫玄武：斗、牛、女、虚、危、室、壁，

西宫白虎：奎、娄、胃、昂、毕、觜、参，

南宫朱雀：井、鬼、柳、星、张、翼、轸。

第二，通过天文观测已经具备较为完整的二十八宿的天文数据（距度和去极度）和日月五星的运行数据。这些数据是在制定四分历过程中的一系列大规模天文观测中得到的。所以说，四分历的制定，意味着一个完备的四象二十八宿体系已经创建完毕。下面将通过四分历的制定时间来确定二十八宿体系最终完成的年代，然后找到这一时代的天象记载，根据这一记载进一步确认当时的年代。

关于古四分历的制定过程，首先要提到的是《中国天文学史》中的有关论述：

春秋时代大致是处于从观象授时到制定科学历法的过渡时代，关于这一时期的历法，在《左传》中有两次用圭表测定冬至的记载，分别在鲁僖公五年(B.C.655年)和鲁昭公二十年(B.C.522年)。虽然这种观测的误差可以大到一、二天左右。但是通过长达几十年或数百年的观测资料的积累和平均，误差就会大大降低，得到较为准确的回归年长度，这样就有了建立科学历法的基础。当时测定的回归年长度是 日，因此，以此为基础的历法就叫做四分历。

另外，人们还发现，12个朔望月的总长度短于一个回归年，所以必须安排闰月。根据王韬、新城新藏等人的工作统计，从鲁宣公时代的B.C.589年以后，已经明确地掌握了十九年七闰的规律。[2] 这一规律的发现，在历法发展史上是一个巨大的跃进，掌握了这一规律，测定了比较准确的朔望月和回归年长度后，历法工作者就进入了科学历法的大门。这样，四分历就诞生了，时间大约在公元前五世纪前后的春秋末期。[3]

在战国时代的天文学家甘德和石申的著作中记载有大量的四分历制定时代的天文历法资料，虽然已经遗失，但在《汉书?天文志》和《汉书?律历志》中曾经多次提到过这些记载。由于西汉时期尚未发现岁差，故在汉武帝时代仍沿用甘、石的天文数据作为制定《太初历》的基准。在《汉书?律历志》中提到的“故传不曰冬至，而曰日南至。极于牵牛之初，日中之时景最长，以此知其南至也”，就是对于《左传》中的两次测定日南至记载所作的说明。由此可见，关于“冬至牵牛初”的测定数据早在《左传》成书的春秋末期即已确定。另外，在《汉书?天文志》中同时又提到“夏至至于东井，冬至至于牵牛，春秋分日至娄、角”，“牵牛，日、月、五星所从起，历数之元，三正之始”，这里的“历数”，指四分历，“三正”则是夏正、殷正和周正。以上这些记载，说明了科学历法创建时代以冬至为岁首，位于牵牛，也即二十八宿中的北宫玄武牛宿。

值得庆幸的是，在《汉书?律历志》中保留了当时的记载，其中有按照周历十二月、十二次和二十四节气测定的各项详细的天文数据，如表1。本文将确认：它们都是在春秋末期创建四分历时代测定的天文数据，后来记入甘、石著作的。

表1 《汉书?律历志》中的十二次和二十四节气星表

周正月 星纪： 初斗十二度，大雪； 中牵牛初，冬至；

周二月 玄枵： 初婺女八度，小寒； 中危初，大寒；

周三月 娵訾： 初危十六度，立春； 中营室十四度，惊蛰；

周四月 降娄： 初奎五度，雨水； 中娄四度，春分；

周五月 大梁： 初胃七度，谷雨； 中昴八度，清明；

周六月 实沈： 初毕十二度，立夏； 中井初，小满；

周七月 鹑首： 初井十六度，芒种； 中井三十一度，夏至；

周八月 鹑火： 初柳九度，小暑； 中张三度，大暑；

周九月 鹑尾： 初张十八度，立秋； 中翼十五度，处暑；

周十月 寿星： 初轸十二度，白露； 中角十度，秋分；

周十一月 大火： 初氐五度，寒露； 中房五度，霜降；

周十二月 析木： 初尾十度，立冬； 中箕七度，小雪。

为了确定这一星象年代，最简单而又可靠的方法是从考察其中的四个分至点入手。选择这种方法有以下两个原因：第一，在春秋末期，古人已经掌握了用圭表测影确定四个分至点位置的方法，精确度较高，它们是确定十二次和二十四节气的基准；第二，四个分至点的赤经和黄经完全相同，在以下的计算中无须做复杂的黄赤换算。

《汉书?律历志》星表天象的四个分至点分别是：冬至牵牛初、春分娄四度、夏至井三十一度、秋分角十度。现通过理论计算来考证以上分至点天象的年代，计算步骤为：

一、从中科院自然科学史研究所的《九五国家科技攻关项目——夏商周断代工程——天文数据库》[4]中，选取B.C.600、B.C.500和B.C.400年的角、牛、娄、井四宿赤经数据，现归纳列入表2。

表2 角、牛、娄、井四宿赤经数据

角宿 牛宿 娄宿 井宿

B.C.600 168.0239 267.8103 354.6511 57.1223

B.C.500 169.2900 269.2653 355.9097 58.5533

B.C.400 170.5552 270.7211 357.1702 59.9903

二、为了提高考证年代的精确性，把年代的单位由原来的100年分割为10年；用线性内插法计算各年度的赤经，然后，按照星宿和年代记入表3（表中仅列入了从B.C.550年到B.C.440年的11个时间段的110年的数据）中对应的单元格左侧。计算过程从略。

三、在《汉书?律历志》星表中的二十四节气的位置是用入宿度表示的，所以，在考证星表年代时同样要用分至点入宿度来表示分至点位置，其中符合星表天象的数据按照星宿和年代记入表3中对应的单元格右侧的括号内。分至点入宿度的计算方法是

其中分至点赤经是：春分360°、夏至90°、秋分180°和冬至270°，对应距星依次为娄、井、角、牛四宿，代入公式（1）计算后即得到赤经差（古度），舍弃其中的小数部分后的整数就是分至点入宿度。例如，对于冬至点及其距星牛宿有

B.C.520: (270－268.9743)×365.25/360 = 1.0407 ，冬至点入宿度为牛宿1度。

B.C.500: (270－269.2653)×365.25/360 = 0.7454 ，冬至点入宿度为牛宿初度。

B.C.440: (270－270.1388)×365.25/360 = -0.1408 ，冬至点入宿度在斗宿内。

表3 二十八宿建立时代的分至点位置

年代 角宿(秋分点入宿度) 牛宿(冬至点入宿度) 娄宿(春分点入宿度) 井宿(夏至点入宿度)

BC550 168.6570 268.5378 355.2804 (娄4度) 57.8378

BC540 168.7836 268.6833 355.4063 (娄4度) 57.9809

BC530 168.9102 268.8288 355.5321 (娄4度) 58.1240

BC520 169.0368 268.9743 355.6580 (娄4度) 58.2671

BC510 169.1634 (角10度) 269.1198 (牛初度) 355.7838 (娄4度) 58.4102 (井31度)

BC500 169.2900 (角10度) 269.2653 (牛初度) 355.9097 (娄4度) 58.5533 (井31度)

BC490 169.4165 (角10度) 269.4109 (牛初度) 356.0358 (娄4度) 58.6970 (井31度)

BC480 169.5430 (角10度) 269.5565 (牛初度) 356.1618 58.8407 (井31度)

BC470 169.6696 (角10度) 269.7020 (牛初度) 356.2879 58.9844 (井31度)

BC460 169.7961 (角10度) 269.8476 (牛初度) 356.4139 59.1281 (井31度)

BC450 169.9226 (角10度) 269.9932 (牛初度) 356.5400 59.2718 (井31度)

BC440 170.0491 (角10度) 270.1388 356.6660 59.4155 (井31度)

由表3可见，只有在B.C.510～B.C.490年间的四个分至点入宿度与星表天象完全吻合，由此可以推定星表天象出现的时间大约在B.C.500年左右，春秋末年的鲁定公时代，略晚于前文所说的B.C.522年鲁昭公二十年的日南至观测记载。因为此时已经掌握了十九年七闰规律，说明当时的天文观测水准较高，所以理论分析与当时的观测天象完全相符。

从《汉书?律历志》中的星表来看，显然在这一时期已经有了十二次和二十四节气的完整体系，这是伴随着四分历创建过程中的长期的大规模的天文观测得到的。所有这些重大的科学数据和发明被记入甘德和石申的著作，以后又被班固用于《汉书》。以上所说的分至点位置、二十八宿距度、日月运行周期和《左传》中的闰月记载、十二次和二十四节气等一系列天文历法中的伟大成就都来自于这一时代。在这一时代，还产生了孔子、老子和墨子等伟大的思想家，以及他们创造的儒家、道家和墨家学派，形成了中国古代学术的百花齐放时期。这是中国第一个黄金时代。

所有这一切都建立在完整而准确的四宫二十八宿体系的基础之上。这一体系作为天文观测的参考系，为上述科学成就的取得奠定了基础。所以说，在公元前五百年左右，伟大的中华民族已经同时制定了科学历法和创建了四宫二十八宿的天文观测体系。转贴于 三、五帝时代的四仲中星体系

四仲中星来源于《尚书?尧典》中的记载：“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”。以昏中星鸟、火、虚、昂分别作为春分、夏至、秋分、冬至的标志，故称以上四宿为四仲中星。

为了研究这一天象，现仍然选用中科院自然科学史研究所的《夏商周断代工程——天文数据库》中的基本数据。过去研究古代星宿位置大都采用岁差方法进行推算，但对于几千年前的远古时代，则可能有较大的误差。本文的方法是，先取B.C.1700年到B.C.2200的五百年间的上述四宿的赤经和赤纬数据，在考虑黄赤交角变化后，把赤经和赤纬换算成黄经（过程从略），有关公式如下

ε=23o27∕08".26－0".4684 t

Sin B = CosεSinα－SinεSinαCosβ

Sin A = (CosεSinαCosβ+SinεSinβ) / Cos B

其中ε为黄赤交角，A为黄经，B为黄纬，α为赤经，β为赤纬。根据以上求得的黄经数据计算出从B.C.2200年到B.C.1700年五百年间的百年平均岁差，如表4。

表4 四仲中星的岁差

房宿 心宿 虚宿 危宿 昂宿 毕宿 星宿 张宿

-1700 α 188.6928 193.7868 272.2147 282.2210 5.917707 16.8509 95.7300 103.0900

β -9.30594 -9.90189 -14.9269 -12.4482 6.791774 4.1031 1.07 -3.07

A 191.6936 196.5510 272.1665 282.1539 8.154889 17.0802 96.20839 104.6115

-2200 α 182.3953 187.4492 265.1991 275.3297 359.6398 10.5422 89.4100 96.9600

β -6.48962 -7.12118 -14.8599 -12.8766 3.974365 1.3586 1.19 -2.58

A 184.8300 189.6858 265.3015 275.2930 1.288928 10.1949 89.36224 97.7652

百年平均岁差 1.37272 1.37304 1.37300 1.37218 1.37312 1.37706 1.36923 1.36926

然后以B.C.2200年黄经数据为起点，向上推算四仲中星的黄经和距度，如表5。

表5 五帝时代的四方主星的黄经距度

房宿跨度（黄经） 虚宿跨度（黄经） 昂宿跨度（黄经） 星宿跨度（黄经）

B.C.2300 183.4573～188.3128 263.9285～273.9208 359.9158～8.8178 87.9930～96.3959

B.C.2400 182.0846～186.9397 262.5555～272.5486 358.5427～7.4407 86.6238～95.0266

B.C.2500 180.7119～185.5667 261.1825～271.1764 357.1696～6.0636 85.2546～93.6573

B.C.2600 179.3392～184.1938 259.8095～269.8042 355.7965～4.6865 83.8854～92.2880

B.C.2700 177.9665～182.8208 258.4365～268.4320 354.4234～3.3094 82.5162～90.9187

由表5可见，从B.C.2700年到B.C.2300年的几乎整个五帝时代，房、虚、昂、星四宿全部位于四个分至点附近，理所当然地作为四方主星，成为四象二十八宿体系的四方基准星宿，以此为中心形成了《史记?天官书》中记载的四象二十八宿体系的完整配置和对应关系。从这一体系的结构来看，四象对应四宫，每宫七宿，七宿中的第四宿（东宫苍龙房宿、北宫玄武虚宿、西宫白虎昂宿和南宫朱雀星宿）作为基准星宿分别位于各宫几何位置的中央，因此，每宫七宿对于相应的分至点来说是对称的。例如在东宫苍龙中，秋分点房宿位于中央，前后各有三宿（前方角、亢、氐，后方心、尾、箕），相对于房宿形成角对称。原来的苍龙曾经以尾宿为龙尾，增加箕宿的目的就在于保持东宫苍龙的角对称性。经过这样设置之后，从角宿一到斗宿一就成为东宫苍龙的疆域。西宫白虎、南宫朱雀和北宫玄武则分别对春分点昂宿、夏至点星宿和冬至点虚宿形成同样的角对称性。在一个相当长的历史时期中，以四仲中星作为四象二十八宿的基准一直得到人们的认同，甚至唐代僧一行在创建《大衍历》时，也按照这一基准进行大规模的天文测量。《新唐书?卷二十八》记载有“今以四象分天，北正玄枵中，虚九度；东正大火中，房二度；南正鹑火中，七星七度；西正大梁中，昴七度”。

东西南北是地面上的方位，用来确定地面上物体之间的相对位置。同样，把二十八宿分为东南西北四宫，是建立天空中的方位，用来确定天空中星宿之间的相对位置。但由于地球既有自转又有公转，在地球上的观察者看来，星空始终在相对于地面转动，它的东西南北处于不断运动之中。这样就需要选择一个特定的时刻，在每年的这时，星空中的东西南北与地面上的对应方位互相重合，这一特定时刻就是天地相合的基准。中华民族远祖选定的时刻是五帝时代的春分初昏，此时正值东宫苍龙房宿昏见，四个基准星宿与东西南北的四方正向重合，形成东宫苍龙位于正东、西宫白虎位于正西、南宫朱雀位于正南、北宫玄武位于正北的经典标准形式。从而建立了完整的四季、四方、四宫和四仲中星的对应体系，奠定了天空中方位的基础。

三、仰韶时代的龙虎墓和四象旌旗，创世神话

现在要从五帝时代上溯到更为久远的仰韶时代，并最终探索创世神话时期的四象。关于仰韶时代对四象体系的认识，这里将着重探索西水坡龙虎墓和四象旌旗。

濮阳西水坡遗址是本世纪80年代末发现的一处以仰韶文化内涵为主的遗址，在遗址的M45号墓中发现和出土了距今6000多年前的蚌塑龙虎图案（下简称蚌塑）。蚌塑自发现之日起，就受到国内外学术界的广泛关注和深入研究。见诸报刊后，更引起世界性的轰动。蚌塑对于研究我国古代天文具有特别重要的意义，其中就有关于古天文中的四象的探索。

在M45号墓中，墓主人的骨架头南足北，骨架的东西两侧分别发现了蚌塑龙虎图案，而在墓主人的脚下（即骨架的北面），则有用蚌塑和两根人胫骨共同组成的北斗图象。

研究认为，蚌塑龙虎应作为星象解释，它们与北斗共同组成了一个天文体系，龙虎分别代表东宫苍龙和西宫白虎。这一配置与真实星图的位置关系完全相符。因此，M45号墓中的苍龙白虎北斗星图，正是古人在当时的社会生活中为确定时间和生产季节的真实反映，这一星图反映了远古人类观象授时的要求。[5]

与仰韶时代四象有关的，还有《周礼》、《礼记》和《吴子》等先秦文献中的四象旌旗。《吴子?治兵篇》中有“左青龙，右白虎，前朱雀，后玄武”，《礼记?曲礼篇》也有同样论述。这是军旅和礼仪中的四象旌旗。《周礼?考工记?辀人》中的记载则更为详细：

轸之方也，以象地也；盖之圜也，以象天也；轮辐三十，以象日月也；盖弓二十有八，以象星也；龙旂九斿，以象大火也；鸟旟七斿，以象鹑火也；熊旗六斿，以象伐也；龟蛇四斿，以象营室也。

下面将针对这一记载先做文字解释，然后考证旌旗中天象标志的年代。

这一段辀人记载的精彩之处在于，它记述了国辀的结构是仿照天地和日月星辰的运动和相互位置来设计的，因此，国辀就是按照古代天道观设计的一个完整的宇宙模型，其中包括有天圆地方、三辰、四象、二十八宿等。辀是古代有轮的车，因其辕木弯曲，两端上翘如舟状，故称之为辀。其中的轸为车厢四壁，呈方形；盖为车上之伞盖，呈圆形；轸盖相合取天圆地方之意。“轮辐三十”象征每月三十日；盖弓是伞盖上的弓形木架，沿圆周排布，象征星辰即周天二十八宿；[6]轮辐与盖弓相合取日月星三辰之意。龙旂、鸟旟、熊旗、龟旐则分别是绘有蛟龙、鸟隼、熊虎和龟蛇四兽图案的旌旗，代表四象，即前文的四象旌旗。四兽图案分别象征二十八宿中的大火、鹑火、伐和营室四宿，简称四兽天象。

在《周礼?春官宗伯?司常》中还有关于九旗的记载：

司常掌九族之物，各有属，以待国事。日月为常，交龙为旂，通帛为旜，杂帛为物，熊虎为旗，鸟隼为旟，龟蛇为旐，全羽为旞，折羽为旌。及国之大阅，赞司马，颂旗物，王建大常，诸侯建旂，孤卿建旜，大夫士建物，师都建旗，州里建旟，县鄙建旐。

其中也提到了四象旌旗。这里记载了周代的旗帜共有常、旂、旜、物、旗、旟、旐、旞、旌九种，设专职官员“司常”执掌九旗。其中常为王旗，上绘日月龙三辰，象征周王朝的天命所归；而“交龙为旂”、“熊虎为旗”、“鸟隼为旟”、“龟蛇为旐”则以四兽天象为图案和标志，分别作为诸侯、将帅、六卿和县鄙四个等级官员的旗帜。从而实现了天上的三辰、四象和人世间的天子、百官间的对应。九旗广泛用于各种盛大庆典、祭祀、仪仗和军旅等，辀中用旗乃其中之一。周朝的旗帜由旗杆、縿和斿三个部分组成，其中縿作为旗帜主体是附于旗杆的直幅，上面绘有象征性的图案，斿是缀于縿侧面的、由若干条状横幅组成的旗帜装饰物。[7]

另外，在《后汉书?舆服志》中谈到辀的历史时说：“后世圣人观于天，视斗周旋，魁方杓曲，以携龙、角为帝车，于是乃曲其辀，乘牛驾马，登险赴难，周览八极。……至奚仲为夏车正，建其斿旐，尊卑上下，各有等级”。奚仲职司车正是在夏禹时代，因此，作为四象旌旗中的四兽天象的渊源当然要追溯到夏禹以前的更为久远的年代。

下面来分别考证四象旌旗中的四兽图案及其对应的四兽天象。

首先是龙旂。关于“龙旂九斿，以象大火”，大火即苍龙，九斿则为尾宿九星，故龙旂象征东方苍龙，以尾宿为标志，作为东方主星。

其次是熊旗。关于“熊旗六斿，以象伐”，熊旗即前文的“熊虎为旗”，后世按《史记?天官书》称西宫为白虎。最初的白虎或熊虎天象，由参觜二宿组成，觜宿为头，参宿的内三星为体，外四星为肩股，后来逐步演化为西宫白虎七宿。至于六斿，则如郑玄注：“伐属白虎宿，与参连体而六星”，六星是白虎的臀尾。由此可见，熊旗象征西方白虎，以觜参为标志，作为西方主星。

第三是龟旐。关于“龟蛇四斿，以象营室”，郑玄注云：“龟蛇为旐，县鄙之所建。营室，玄武宿，与东壁连体而四星”，室壁四星作为龟的四足形成龟旐的四斿。《石氏星经》称：“室名营室”，又称“室名玄冥”。[8]《礼记?月令》称冬季之神为玄冥”。杜预在《春秋经传集解》中称：“营室水也，玄冥水神也，故又云水方正而作”。所以，最初的北宫玄武就是营室，为玄冥水神，后来才逐步演化为北宫玄武七宿。这一过程与西宫白虎相似。故龟旐象征北方玄武，以营室为标志，作为北方主星。

现在已经确认了四象旌旗中的龙旂、熊旗和龟旐分别作为东方主星尾宿、西方主星觜参和北方主星营室的标志，下面需要进一步确认这一星象的年代。根据岁差理论，可以大致估计到该星象在五帝时代以前的数千年。现暂时追加翼宿为南方主星，用表5相同的方法，计算尾、室、参、翼四宿的黄经和距度，编制成表6。计算过程从略。

表6 仰韶文化时代四方主星的黄经距度

尾宿跨度（黄经） 室宿跨度（黄经） 参宿跨度（黄经） 翼宿跨度（黄经）

B.C.3000 187.1150－202.2086 284.5420－300.1846 11.7567－26.0925 105.5298－121.9902

B.C.3500 180.2590－195.3493 277.6918－293.3326 4.8765－19.2151 98.7589－115.1622

B.C.4000 173.4031－188.4900 270.8416－286.4806 357.9964－12.3377 91.9879－108.3342

B.C.4500 166.0150－181.3080 263.9914－279.6286 351.1163－5.4603 85.2170－101.5063

B.C.5000 159.6911－174.7733 257.1412－272.7766 344.2362－358.5829 78.4461－94.6783

由表6可见，在B.C.4500～B.C.4000年左右，尾、室、参、翼四宿正好分别位于秋分、冬至、春分和夏至四个分至点上。并且还可以看到，这一年代同时也正是距今六千多年以前的西水坡M45号墓中的龙虎天象时代。所以可以推测，尾、室、参、翼四宿作为四方主星的时代可以上溯到六千多年以前的仰韶文化时代。

综上所述，既然四兽天象中的大火、觜参和营室分别位于仰韶时代的秋分、春分和冬至点，那么完全可以合理地设想鸟宿应该位于夏至点翼宿。

现在来研究鸟旟，以便验证这一设想。关于“鸟旟七斿，以象鹑火”，其中“鹑火”是十二次中的一次，要考证鹑火，首先要研究十二次。从《汉书?律历志》可知，十二次是依照次初为节，次中为气的原则，用二十四节气把黄赤道附近的天空等分为十二个区域。其中四个分至点即春分、夏至、秋分和冬至分别位于降娄、鹑首、寿星和星纪的中点。在四分历的创建过程中，冬至牵牛初作为历元，同时也是十二次的起点，因此，牵牛初就成为十二次之首的星纪的中点。

但是，分至点是受到岁差影响的，所以，十二次和二十八宿的对应关系将随着年代的推移而有所变化。岁差造成的春分点的移动速度是每隔大约71.6年向西移动1度，每隔2148年左右移动30度，正好是十二次中的一次。如前所述，《汉书?律历志》中的星表天象年代在春秋末年的B.C.500年左右，在这一年代中，翼十五度位于处暑（黄经150°），是鹑尾的中央星宿。按照岁差理论推算，在此2148年以前的B.C.2650年前后，翼十五度位于大暑（黄经120°），是鹑火的中央星宿。由于翼宿距度为18度，在B.C.3000—B.C.1900年的一千多年间，大暑都在翼宿之内，这一历史时期囊括了整个五帝时代直到夏朝中期，翼宿一直保持鹑火中央星宿的地位。而在此4296年以前的B.C.4800年前后，翼十五度位于夏至（黄经90°）。由表6不难推算得出，大约在B.C.5300—B.C.4200年间夏至点都在翼宿内，这正是距今六七千年以前的仰韶文化时代，也就是西水坡龙虎墓时代。这时的觜参、翼宿、大火和营室正好位于四个分至点上，成为四方主星。

由此可见，“鸟旟七斿，以象鹑火”中的鹑火应指翼宿，其理由有以下三点：

第一，龙旂、熊旗、鸟旟和龟旐建立在同一时代，它们都以世代相传的远古时代的四兽天象作为建立旌旗图案的依据。既然龙、熊、龟分别作为仰韶时代的东、西、北三方主星，鸟旟理所当然地应取当时的南方主星翼宿作为标志和象征。

第二，翼宿本身的形状非常像一只展翅飞翔的鸟隼。由图1的翼宿明晰图可见，1、2、3、4为鸟体，5为鸟首，6为鸟尾，7、15为两足，8—14，16—22分别为左右两翼。每翼由七宿组成，象征“鸟旟七斿”。鹑为雕类猛禽，《诗经?小雅》中有“匪鹑匪鸢，翰飞戾天”。南宫朱雀以翼宿似鸟而得名，这与西宫白虎以参觜似虎而得名的设想完全一致。

第三，“奚仲为夏车正，建其斿旐”。按汉陆贾《新语?道基》的记载，在大禹治水时奚仲“桡曲为轮，因直为辕，驾马服牛，浮舟杖帧，以代人力”。此时的翼宿即为鹑火主星，故翼宿应称为鹑火。

由于岁差的原因，作为十二次的“大火”的对应星宿就曾经有过变化。在《汉书?律历志》中确定的十二次和二十八宿的对应关系中大火为“氐、房、心”。而在《尔雅?释天》中的记载则为“房、心、尾”。“鹑火”和“大火”一样，其对应星宿也应该发生变化。在《汉书?律历志》中，鹑火对应“柳、星、张”，而在远古时代则应对应“张、翼、轸”。另外，尽管十二次作为一个体系未必创始得那样早，但这并不妨碍鹑火、大火等天区名称出现于十二次建立之前，就像二十八宿中的一些星宿早在该体系建立之前就已经广为人们应用一样。

现在又出现了一个问题。如果说四方主星的概念出现在仰韶时代的话，那么在西水坡龙虎墓中为什么只出现了象征东西两宫的龙虎蚌塑，而没有南北两宫呢？这能否说明当时的人类只认识四宫中的东西两宫，而不认识南北两宫呢？这一问题值得探索。

在仰韶时代，每当春分季节来临之时，伴随着东方地平线上的大火昏见，在南中天同时呈现翼宿昏中的天象。同样，在秋分前后有参宿昏见和室宿昏中天象同时出现。同样，在夏至前后有室宿昏见，大火昏中，标志着炎夏季节即将来临；冬至前后则有翼宿昏见，参宿昏中，预示着人类将面临着寒风凛冽、大雪粉飞、江河结冻、鸟兽潜踪的严冬，只能停止一切户外活动，在山洞或房屋中躲避寒冷和风雪。早在农业社会来临之前的仰韶时代早期，远古人类的渔猎、放牧、采集野果等生产活动就都与寒暑乃至四季有关，所以他们很早就应该认识到寒暑变化与相应的各种天象之间的关系，以便安排人类自身的生活和有关活动，否则，就难以做到适者生存。特别是冬天，人类必须事先建造或修缮好房屋，贮备大量越冬用的食物和燃料。从不久前发现的天水秦安县大地湾遗址距今8000～5000年的村落和房屋群来看，早在仰韶时代以前，古人类就已经能够建造房屋，在仰韶时代甚至已经能够用木材和原始的混凝土来建造大型聚会用的、具有原始宫殿规模的建筑物。[9]可以设想，在仰韶时代早期乃至更早，虽然远古人类可能有了四季的概念，但其中最为重要的是寒暑，通过观象授时预知寒暑的来临；其次才是春秋。随着人类进入农业社会，农业上升为人类的第一需要，成为第一“职业”，只是在这时，春秋的概念才开始变得比寒暑更为重要，龙虎天象的授时作用才更为人们注意，并最终导致对龙虎天象的崇拜。

从表6中可以看到，早在公元前五千年（距今七千年前）乃至更早，室宿和翼宿就分别处在冬至和夏至点附近，过了许多年之后，参宿和大火才分别进入春分和秋分点，成为春秋的授时星象，只是在这时，火、参、翼、室四宿才全部进入四方主星的位置。换句话说，夏至室宿昏见和冬至翼宿昏见的天象早在农业社会的龙虎天象以前就已经形成，并一直延续到龙虎天象时代。正因为如此，在仰韶文化早期，人们完全有可能首先重视南北两宫，然后逐步建立四方主星的概念，从而形成四宫的原始体系。

四象又称四兽、四灵。四兽显然来源于四兽天象，而四灵则是由于对四兽的崇拜而神灵化的结果。由于在仰韶时代的早期，四兽天象正好位于四方主星的位置，由此就得到一个很重要的结论：四兽和四灵作为民族的图腾崇拜在仰韶时代早期就已经形成。这一时代，早于仰韶时代的龙虎墓年代。

仰韶时代秋分日躔尾宿，五帝时代日躔房宿，由于大火遍历房、心、尾三宿，以致苍龙能够在相当长的历史时代中作为授时星象存在，因此，仰韶时代的四兽天象和五帝时代的四仲中星两种古代著名天象都以传说的方式，融合着中华民族特有的文化，经过数千年的漫长岁月，流传并能够影响到久远的后世。如果我们继续追溯的话，可以达到中华民族文化的源头——创世神话。长沙子弹库出土的楚帛书中记载的中国上古创世神话中有：

在天地尚未形成，世界处于混沌状态之时，先有伏羲、女娲二神，结为夫妇，生了四子。这四子后来成为代表四时的四神。四神的老大叫青干，老二叫朱四单，老三叫白大然，老四叫墨干。[10]

四神就是四宫，老大青干是青龙（又称苍龙），老二朱四单是朱雀，老三白大然是白虎，老四墨干是玄武（玄和墨都是黑色）。这就是说，后世的四宫的命名中保留了创世神话中的四种颜色，这说明了远在上古传说时代的人们就已经有了对四象的基本认识，后世的四宫来源于上古时代的传说。 四、四象体系的形成和演化过程综述

以上论述了古天文中的四象，不难看出，古人类对四象的认识来源于对春夏秋冬四季和东西南北四方的认识。这一认识过程是，最初，通过人类自身感官去认识一年中的寒暑和感受四季；然后，通过四方主星的昏见和昏中来认识四季；随着社会的发展，人们逐渐不满足于这样的简单认识，于是发展到在四方主星的基础上建立四宫二十八宿体系，进一步认识十二次和二十四节气。由此可见，对四象的认识实质上是对时间和空间的认识。

在对时间的认识上，人类不仅限于认识一年四季和二十四节气，而且还有对日和月的认识。例如，在古人类对日的认识中，通过对太阳升落时间的认识，把一天区分为昼、夜、晨、昏四辰。 在对月的认识中，通过对月亮圆缺的认识，把一月区分为望日、上弦、朔日、下弦四月相。这样就完成了对年、月、日、时的总体认识，奠定了历法的基础。

关于对空间的认识，人们通过日升日落的位置把地面大致区分为东、西、南、北四方。四方的建立首先在于选择基准，即以日出为东，日落为西，东西之中轴为南北。但是，日出和日落的方向是随季节而变化的，由春分到夏至期间的日出位置逐渐向北偏移，到夏至移至最北，由夏至到秋分则重新返回；由秋分到冬至期间的日出位置逐渐向南偏移，到冬至移至最南，由冬至到春分则重新返回。其中以春分和秋分时刻的日出位置居于这一移动范围的正中，是最为理想的基准。此时恰值春分苍龙昏见正东，秋分白虎昏见正东，并且由于此时人类已经进入了农业社会，突出了春分和秋分的作用。因此，虽然对东西南北的初步认识可能更早，但选定春分和秋分的日出位置作为正东，作为四方的基准，最有可能在农业社会的时代形成。

四方基准的确定还有一个方法，那就是北极星。古人类很早就认识了北极星的作用，以此作为确定正北的基准。同时也认识到北斗七星围绕北极星的运行可以作为四季的授时星象。从前文所说的仰韶时代龙虎墓中的星象体系配置来看，墓主人头南足北，龙虎斗分列东西北三方，显然仰韶时代的远古人类已经有了这一认识。

只有建立了四方的基准，才能够确认四方。只有正确地确定四方，才能认识四方主星。由于四季是由四方主星的昏见和昏中确定的，所以，四方和四辰是认识四方主星和四季的前提和基础。这样一来，人类对四辰、四方、四季、四方主星和四月相的认识共同构成了四象体系的基础，于是，古代的四象体系可以综合表示如下：

春——东——主星苍龙（仰韶：尾宿，五帝：房宿）——上弦——卯（朝）；

夏——南——主星朱雀（仰韶：翼宿，五帝：星宿）——望日——午（昼）；

秋——西——主星白虎（仰韶：参宿，五帝：昂宿）——下弦——酉（夕）；

冬——北——主星玄武（仰韶：营室，五帝：虚宿）——朔日——子（夜）。

由此可见，古代的四象体系是一个综合时间和空间，包容天地的时空体系。所有这一切至少在仰韶时代已经完成。最初的时空体系非常简单，每一个时间单元或空间单元用四个要素来表示：一年分为四季，一月分为四月相，一日分为四辰，大地分为四方，天空以四方主星标志四宫。这样的时空体系可以称之为原始的四象体系。随着人们对自然界认识的深入和社会的发展，四要素逐渐演化为四个基准点，其中最重要的一组四要素是春分、夏至、秋分和冬至四个分至点，及其对应的四方主星。二分二至与四方主星的结合，建立了融天地为一体的四个时空点，形成了古代人类“观天法地”的基准，正是在此基准之上才有可能完成四象二十八宿体系——古代天文观测参考系。

本文以四方主星为主线，考察了这一参考系的演化过程。第一代四方主星是仰韶时代的尾、翼、参、室四宿，在漫长的历史岁月中，这些星宿被人们崇拜为神灵，神化为图腾。第二代四方主星是五帝时代的房、星、昂、虚四宿，它被后世的天文学家和占星家作为四宫二十八宿体系的创建基准和天文观测基准。第三代四方主星是春秋末期的角、井、娄、牛四宿，它们是建立科学历法的的基准。由此可见，四象最初作为原始的时空体系和天文观测基准，后来演化为四宫二十八宿体系，同时它又是中华民族的神灵和图腾，是中华民族文化的象征和标志。它已经融入到各个学术领域：政治、历史、宗教、军事、天文、地理、人文、神学等。在漫漫的万千年中，它见证了中华民族的发展历程，在这一历史长河中始终占有着极为重要的地位。

值得注意的是，四象体系不仅是天文观测的基准，而且是八卦的基础和基本构架。中华民族的先祖通过对四象的认识，创造了八卦和六十四卦。从这一点来说，如果没有四象体系，就没有八卦，就没有《易经》。《易经》之所以能够成为中华民族文化的源头，其根源在于中华古人类对于四象的认识。

五、《周易》的筮法蕴涵着天地之道

现在来探索《周易》中的四象。正是《周易》，把四象等古天文学中的科学概念总结并上升到哲学高度，从而建立了《周易》的世界观——天道观，形成了“天人合一”的中华民族古代文化。在《易传?系辞》中提到四象的有以下两处：

第一，在《易传?系辞上》第十一章中有一段著名的论述：“易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦”，通常简称为“四句”。对“四句”的解释有两种主要观点，其一认为，这是孔子总结的、对宇宙间万事万物的发生和演化过程的总体认识，是“周易的世界模式”，或者说“宇宙生成论”；其二认为是对画卦和筮法的说明。[11]

第二，在《易传?系辞上》第九章有一段关于筮法的论述：“大衍之数五十，其用四十有九。分而为二以象两，挂一以象三，揲之以四以象四时，归奇于扐以象闰，五岁再闰，故再扐而后挂”，阐述了易经筮法和古天文历法之间的深刻的内在联系。

对四象有两种不同的解释，分别以汉朝的象数易学和宋朝的义理易学为代表。在汉朝的象数易学中把四象解释为四时，两汉诸多学者，乃至晋韩康伯、唐孔颖达、李鼎祚、北宋张载等都宗此说。例如在李鼎祚的《周易集解?系辞上》中有“虞翻曰：四象，四时也”。在《周易正义?系辞上》中孔颖达疏云：“揲之以四以象四时者，分揲其蓍，皆以四四为数，以象四时。”北宋张载在《横渠易说》中云：“四象即乾之四德，四时之象”。今人高亨先生在《周易大传今注》中说：“四象，四时也。四时各有其象，故谓之四象”。由此可见，“四句”中之四象与筮法中之“四”同义，皆指春、夏、秋、冬四时。

宋朝的义理易学观点以南宋著名理学家朱熹为代表，清代毛奇龄、李塨等人赞同此说。这一学派从义理学的观点来解释四象，在朱熹的《朱文公易说》中有：“四象是老阳、老阴、少阳、少阴；老阳是九，老阴是六，少阳是七，少阴是八”。今人朱伯昆先生的《易学哲学史》、金景芳和吕绍纲先生的《周易全解》、刘大钧和林忠军先生的《周易传文白话解（系辞上）》等也持此种观点。

由于对四象的解释有以上不同，所以对“四句”的认识也随之而异。但有人认为可以把这些不同观点统一起来，张其成先生在其所著《易学大辞典》中指出，近人尚秉和综合旧说，认为“四象即四时，春少阳，夏老阳，秋少阴，冬老阴也。老阳、老阴即九、六，少阳、少阴即七、八。故四象定则八卦自生。”尚、张两位先生的认识值得深入探讨。

在《易传?系辞上》的两段关于四象的论述中，“四句”的意义隐晦而艰深，筮法的论述则相对便于理解，所以，现在从分析筮法出发来研究四象，然后再进一步探索四象的意义，以及《周易》中的四象和古天文学中的四象之间的关系。

在筮法的一段论述中出现了一、 二、三、四、五共五个数字，这些数字是某种事物、概念或规律的标志和象征，破译筮法的关键就在于对这五个数字予以合理的解释。其中“四”和“五”的意义非常明确：关于“四”，原文是“揲之以四以象四时”，故“四”象征四时；关于“五”，原文是“归奇于扐以象闰，五岁再闰，故再扐而后挂”，故“五”象征闰法或置闰规则。“四”和“五”都属于天文历法中的基本概念。如果考虑到“四”和“五”的产生，是由于卜筮过程中的“大衍之数五十，其用四十有九”、“分而为二”和“挂一以象三”的三个卜筮程序演算形成的必然结果，再考虑到这一章节在理论上的逻辑性和筮法上的连贯性，只有把其中的全部数字用天文历法的有关知识来解释，才能切合《系辞》作者的本意。按照这一基本认识，可以对筮法一段作如下解释：

“一”为太一（指北辰），“二”为两仪（指阴阳、天地、经星和纬星），“三”为日月星三辰，“四”为春夏秋冬四时，“五”为闰法。

下面可以对这一论述作进一步破译。筮法中去一不用，即所谓“北辰居其所，众星共之”，象征北辰居中不动，作为天地之中。四十九根蓍草“分而为二”，象征万物分为阴阳，宇宙分为天地，日月星辰分为经星和纬星（古称恒星为经星，日月和五大行星为纬星），这是古人对宇宙万物的基本认识。“挂一以象三”，象征天地之间有日月星三辰，其中“日月”者，日月五星也，“星”者，二十八宿也，古代通过观测日月相对于四宫二十八宿体系的运行来制定历法，标示着古代天文观测体系和观测方法的建立。“揲之以四以象四时”者，通过天文观测确定四时、十二次和二十四节气也。“归奇于扐以象闰，五岁再闰，故再扐而后挂”者，通过天文观测确定日月运行周期，以定闰法也。由此可见，一、二、三、四、五这五个数字，完整地表示了古人对宇宙的基本认识，以及在此认识基础上建立的天文观测体系和制定历法的过程，这是一个完整的宇宙模型，体现了中华民族古老的自然哲学观，简称为天地之道。由此可见，《周易》筮法的每一个程序都与古天文历法息息相关，蓍草之分、揲、挂、扐对应着天地万物的各种存在和运动之象，所以说，在《周易》的筮法中蕴涵着天地之道，或如《四库全书总目》所云“尚书、春秋寓于史，而易则寓于卜筮。故易之为书，推天道以明人事也”。《淮南子?天文训》所云“律历之数，天地之道”，《系辞》所云“易之为书也，广大悉备，有天道焉，有人道焉，有地道焉”。其义均在此也。

在三易之中，《周易》之所以不同于《连山》、《归藏》者，就在于《周易》不仅为卜筮之书，而且为哲学之书；在于《周易》从哲学的高度上，总结了中国古代科学文化的精髓，归纳并上升为天地之道，从而成为中华民族文化的源头。

筮法是卜筮的总纲。筮法决定卜筮的结果，决定卜筮的灵验与否，所以，《周易》的关键在于筮法。因为筮法蕴涵着天地之道，而卦爻代表万事万物，所以说，卜筮的过程就象征着运用天地之道去寻求《周易》对应卦爻之中规定的、万事万物产生、发展和变化的规律。惟筮法合于天地之道，易经才能“范围天地之化而不过，曲成万物而不遗”，才能“配天地”、“配四时”、“配日月”，才能与天地准，而“弥纶天地之道”。在后世诸多历史朝代制定历法时，都以易经理论为依据，如《汉书》、《晋书》、《隋书》、《唐书》等史籍中都尊此法，其原因就在于此。古往今来有许多人相信，正因为《周易》符合天地之道，所以通过卜筮可以窥测天机，从而实现天地与人事之间的沟通。《周易》之所以能够预测未来，其原因就在于此。

六、四象的自然哲学意义

从以上的分析中，不难看出《周易》中的天地之道来源于古代天文历法，所以《周易》中的四象和古天文历法中的四象两者同出一源。有了这一基本认识，下面就可以着手分析汉代象数易学和宋代义理易学的观点异同。

事实上，汉代象数易学着重阐述四象的象数意义，是从认识自然和创建历法的角度来理解四象。而宋代义理易学，则更多的是从卜筮和哲理的角度来理解四象。虽然两者的认识角度有异，但其源头相同，因此，只要把象数易学的认识上升到自然哲学的高度上来理解，就完全可以把这两种看似不同的认识统一起来。

阴阳学说是中国古代的自然哲学，从阴阳学说的观点来看，四象是阴阳两种要素对立运动，相互转化，此消彼长而形成的天地万物运行中的四种状态。这一观点首先来源于中国古代天文历法，来源于天地之道。在人们对自然界的认识中，诸如日月运行、昼夜交替、寒来暑往、草木枯荣等各种自然现象的运行规律都可以归结为四种具有代表性的典型状态。这四种状态就称为四象。

在阴阳学说中，阴阳是决定天地万物发展变化的两种基本要素，在这两种要素中，阳为天、为白昼、为经星，又指向日、温暖和明亮等，阴为地、为黑夜、为纬星，又指背日、寒冷和阴暗等，正是阴阳的交替运行和相互作用形成了天地运行根本规律，左右着宇宙万物的生存和发展。在宋代的义理易学中，四象为老阳、少阳、老阴和少阴。所谓老阳，是指阴消阳长达到极点的状态；所谓老阴，是指阳消阴长达到极点的状态；在由老阴向老阳转化的阴消阳长过程中达到的阴阳平衡状态谓之少阳；在由老阳向老阴转化的阳消阴长过程中达到的阴阳平衡状态谓之少阴。这是《系辞》作者从哲学高度上总结和抽象出来的对自然现象演化规律的总体认识。

下面来分别讨论几种主要自然现象中的四象。

就四季而言，以日出位置和昼夜长度论阴阳，冬至日出位置在最南，故曰日南至，其日白昼最短，谓之老阴；夏至日出位置在最北，故曰日北至，其日白昼最长，谓之老阳；春分日出位置在正东，昼夜相等，处于由老阴（冬至）向老阳（夏至）转化的阴消阳长过程中的阴阳平衡状态，谓之少阳；秋分日出位置也在正东，昼夜相等，处于由老阳（夏至）向老阴（冬至）转化的阳消阴长过程中的阴阳平衡状态，谓之少阴。

就昼夜而言，以太阳位置和日照强度论阴阳，子夜（子正）太阳在正北，无日照，故为老阴；正午（午正）太阳在正南，日照最强，故为老阳；平旦（卯正）为日出，处于由老阴（子正）向老阳（午正）转化的阴消阳长过程中的阴阳平衡状态，谓之少阳；黄昏（酉正）为日落，处于由老阳（午正）向老阴（子正）转化的阳消阴长过程中的阴阳平衡状态，谓之少阴。

就月相而言，以月亮圆缺论阴阳，朔日不见月，为老阴；望日满月，为老阳；上弦见半月，处于由老阴（朔日）向老阳（望日）转化的阴消阳长过程中的阴阳平衡状态，谓之少阳；下弦也见半月，处于由老阳（望日）向老阴（朔日）转化的阳消阴长过程中的阴阳平衡状态，谓之少阴。

就四方而言，阴阳取决于太阳的位置，太阳在子夜、正午、平旦、黄昏分别位于北、南、东、西，故北为老阴，南为老阳，东为少阳，西为少阴。

就四宫而言，以春分黄昏时天地相合为基准，北宫为老阴，南宫为老阳，东宫为少阳，西宫为少阴。另外，以太阳日躔四方主星定春夏秋冬，日躔北方主星为冬，为老阴；日躔南方主星为夏，为老阳；日躔东方主星为秋，为少阴；日躔西方主星为春，为少阳。

就万物而言，以寒暑和日照论阴阳。故以植物初生为春，为少阳；以盛长为夏，为老阳；以结实为秋，为少阴；以枯衰为冬，为老阴。

由此可见，世上万物在阴阳两要素的作用下，由于阴阳的对立斗争和相互转化产生了四种典型状态，这一演化过程就是“四句”中所说的“两仪生四象”。《系辞》曰“易有四象，所以示也”，四象可以表示万物的基本运行规律。

《周易》中的若干重要哲学思想都来自于这一基本认识。在阴阳两要素的对立斗争中，达到老阴，必然向少阳转化，故曰“冬至一阳生”；达到老阳，必然向少阴转化，故曰“夏至一阴生”。任何事物发展到极点必然向相反的方向转化，“福者，祸之所倚；祸者，福之所伏”、“否极泰来”、“亢龙有悔”、“易穷则变”都寓于这一深刻的哲理之中。

鉴于以上种种，笔者认为，四象一词是一个寓自然与哲理，寓历史与文化的多层次的、博大精深的普适性概念，正因为如此，它才能在“范围天地之化而不过，曲成万物而不遗”的《周易》中占有特殊地位，成为《周易》符号体系中的基本要素，成为八卦和六十四卦的基本构架，成为衍生万物的基础。《周易》之所以能“究天人之际，通古今之变”者，不可无四象也。

参考文献

[1] 中国天文学史整理小组编：《中国天文学史》P44，北京：科学出版社，1981。

[2] 中国天文学史整理小组编：《中国天文学史》P72，北京：科学出版社，1981。

[3] 陈久金：《历法的起源和先秦四分历》，《科技史文集 第一辑（天文学史专辑）》P17，北京：科学出版社，1978。

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[5] 冯 时：《河南濮阳西水坡45号墓的天文学研究》，《文物》，1990年第3期。

[6] 林 尹：《周礼今注今译》P430，北京：书目文献出版社，1985。

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[9] 冯诚、谭飞、张燕：《大地湾遗址向世人宣告：华夏文明史增加三千年》，《丝绸之路》，2003年第4期。

第4篇：古代天文学成就范文

一些学者从外因和内因两方面对中国近代落后的原因进行综合探讨，特别是从中西原始科学范式和宗教形态的差异人手来分析。

原始科学范式的差异 综合论者发现，许多构成近代西方科学范式的重要成分在古希腊中已萌芽：几何学视野下的空间观，欧几里得公理化传统，毕达哥拉斯关于数字在理解宇宙中的重要性等等。⑦中国仅在春秋战国时期，《墨经》和《考工记》所代表的学术

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⑦ 金观涛、樊洪业、刘青峰：《文化背景与科学技术结构的演变》，第36—37页。

流派重视技术后面的形而上学和从实验中抽象。①然而，最终儒家受到官方的支持而成为显学，墨家那种有科学观念萌芽和实验传统的范式却未能成长。

中西宗教对科学的不同 综合论者认为宗教对处于萌芽状态的科学的有重要影响。中国上有许多时机能使更具科学之光的墨家传统复活并促进“近代科学结构的建立”，如东汉末年，以造纸术、地震仪、浑天仪和星图的发明为标志的第一个科技发展；16和17世纪以《本草纲目》、《天工开物》、《农政全书》的编纂为标志的对中国科学技术的的尝试。那时耶稣会士引介西方的科学，徐光启翻译西方的科学著作，反思中国传统。然而，科学的突破却最终都未出现。②在西方，吸收了希腊科学传统的基督教帮助克服了通常阻碍前科学发展的障碍。基督教不仅普及了原始科学观念并使科学探究成为受到主流意识形态支持的活动。

宗教文化意识形态对科学的影响 默顿(Merton)的表明，宗教对近代科学的发展有强大影响。宗教和科学活动都包含对世界的生成、结构和演化的探讨。中古，科学探索常与宗教和巫术活动交织在一起。以信仰和教会组织为支撑的关于宇宙自然的宗教假说影响科学家的思维和实践。中世纪后期许多科学是在讨论神学问题中被发现的。③库恩甚至认为17世纪科学革命部分是对基督教宇宙哲学，即亚里士多德一托勒密体系不能解释反常现象的回应。

但是，显然不能一般性地断言儒教哲学排斥科学。从汉儒董仲舒起，宇宙论就成为儒家哲学的重要部分。当托马斯·阿奎那对古典知识和基督教理论进行综合时，中国的大师如张载、周敦颐和朱熹等同样也对中国的自然哲学知识进行综合。朱熹把佛道思想中形而上学的和自然科学知识融入其理论，并吸收了沈括所总结的科学知识和从张衡到张载的天文理论，他提出的地球和星体产生的观念与康德的星云说极为相似。他的宇宙论比张衡的天文理论似乎更有条理性和“科学”性，李约瑟甚至认为理学从本质上来讲是科学的。④显然，儒家思想似乎并不比天主教更敌视科学，朱熹提倡研究自然以完善人类的知识就是证明。“而天下之物莫不有理，惟于理未有穷，故其知有不尽也。是以《大学》始教，必使学者即凡天下之物，莫不因其已知之理而益穷之，以求至乎其极。至于用力其久，而一旦豁然贯通焉，则众物之表里精粗无不到，而吾心之全体大用无不明矣。”⑤

分析中西文化对科学发展的影响以下两方面的差异值得注意。第一，学术传统。自古希腊，对自然的探究就具有独立价值，甚至在中世纪，西方的大学课程中也包含自然科学知识传授：含语法、修辞、逻辑的课，以及算术、几何、和天文四门学科。⑥第二，欧

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① 金观涛、樊洪业、刘青峰：《文化背景与科学技术结构的演变》，第70页。

② 金观涛、樊洪业、刘青峰：《文化背景与科学技术结构的演变》，第69—81页。

③ George Basalla， ed. ， Rise of Modern Science : Internal or External Factors， London: Paytheon Education Company，1968，p. 19.

④ C．Ronan，The Shorter Science and Civilization in China，P．247．李约瑟赞扬朱熹是“圣托马斯·阿奎那，但却拥有斯宾塞的世界观，朱熹使用一种无异于现代科学的观念来思考”。见李约瑟：《中国科学史》卷二，科学出版社、上海古籍出版社1990年版，第489页。

⑤ 朱熹：《四书章句集注》，第6、7页。意指自然科学的“格致之学”是从朱熹的论著获得特殊含义的。

⑥ 参见A Crombie，OxJbrd’S Contribution to the Origins of Modern Science，Oxford：Basil Blackwell，1954，P．11．

洲的开放和文化生活的分散性。12世纪，私立学院在中国和西方兴起，对科学的兴趣在增长。在西方如牛津大学，格莱斯特等学者认识到希腊科学的意义并试图去探讨科学研究的和科学解释的本质。罗杰尔·培根和奥卡姆的威廉提出一套有别于经院哲学的关于科学研究对象、意义和方法的新观念。14和15世纪中，西方不少大学在数学、天文学、哲学领域中设立了教授职位。在意大利，对科学的兴趣使伽利略和其他学者不顾教会的责难，而在旧的学术圈子之外建立了一个新的学术社团去从事科学研究。

耶稣会士与明以后中国科学发展 牛津大学的克洛比认为西方现代科学源于古希腊原始科学范式，后发展出新的独创思想和有自我生命力的科学研究方式。①这产生了另一个问题：如果原始科学范式，②即希腊科学传统是促使近代科学最终在西方兴起的原因，那么，当这一科学传统由耶稣会士介绍到中国明朝后为什么没有引起向近代科学的跃进呢?

何兆武认为中国“并没有任何根本性的阻碍近代科学传人的思想因素”，西方传教士介绍过时的前伽利略时代的科学，中国因此未能步入近代科学。③席文也说前伽利略时代的科学，处在“欧洲科学意识分水岭”的中古那一边，不能使中国人革新他们的自然知识。④ 然而，传教士带来的科学知识对中国学术界产生了影响。从徐光启和方以智(《物理小识》)等学者的著述既可看出。徐光启意识到西方的科学解释有严密的逻辑结构且采用演绎法，“《几何原本》者度数之宗……众用所基”。⑤徐光启试图去重组中国科学知识，他主持下修定的《崇祯历书》采用西方第谷的天体运行体系和几何学的方法。席文后来把传教士东来后引起的中国天文历法变化称为“哥白尼式天文学革命”。

对西方科学的兴趣延续到清初皇帝如康熙，他热情地西方的数学和天文学，甚至在宫廷中组建了一个法国式的皇家学院，邀请欧洲的科学家做物理和化学方面的实验。然而，清廷后来指责耶稣会士传播颠覆性教义并突然禁止他们的宗教活动，对西方科学的热情也跟着消失了。康熙年问，杨光先从文化意识形态上攻击耶稣会士制定的天文历法与他所监之“尧舜相传”的立法相悖，表明中国古代宇宙观妨碍中国吸收西方的科学知识。

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① A. Crombie， Oxford' s Contribution to the Origins of Modern Science， p.11.

② 科学范式是“一个时代普遍接受的科学成就，它为科学团体提供了一个提出研究问题和解决办法的模式。”参见Shigeru Nakayama， Academic and Scientific Traditions in China， Japan， and the West， trans. Dusenbury， Tokyo: University of Tokyo Press， 1984， p. 17.

③ 《何兆武与席文教授讨论科学史与思想史的一封信》，深圳大学国学研究所主编：《中国文化与中国哲学》，东方出版社1986年版，第566—567页。

④ N. Sivin， "Science in China' s Past"， p. 26.

⑤ 徐光启：《刻几何原本序》。

四、从人类学的视角对中国近代科学落后的解释

中国能否不采用伽利略一牛顿学说体系所代表的科学范式⑥而发展出自己的“近代科

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⑥ 伽利略通过把对运动的研究数学化，扫清了物质和运动新观念出现的道路。在开普勒和伽利略的基础上，牛顿才能推翻旧的宇宙模式，并使对空间的理解几何学化。无论是天体还是地面物体的运动，才能都被视为是几何体在抽象的空间中的运动。所有使用终极原因的解释因而从科学中消失了。参见A．Koyre，“Significance of Newtonian Systerns”， in George Basalla， ed.， The Rise of Modern Science : Internal or External Factors， p. 99.

学”形式呢?西方学者如席文认为没有牛顿，西方就不能发展出近代科学，因为牛顿力学体系始终是近代科学的核心部分。但是，一旦某种科学突破在统计物理学和波动物理学这两个领域其中之一发生，那么称之为牛顿式的那种探测的路数就会迟早被发明出来。①

对席文的观点持批评态度的金春峰认为中国的传统思维模式中的时空观使牛顿体系难于在中国产生。他把中国的文化思维模式称为“月令图式”，认为《礼记》中的《月令》一章较好地阐述了这种思维模式。它以下面的观念为特征：

第一，人类活动和自然过程中存在着季节性的。第二，时空是主观的，时间和空间结合形成五个区域。每一区域和五种元素之一相对应。如东方与春季相结合，由木主持；南方与夏季相结合，由火主持。时间是循环往复的，空间不是向各个方向无限的扩展，而是有限的，并随时间流转的。②与这种思维方式对应着一套探究问题的路数：例如，着眼于整体或系统，把握客观对象的运动形态，关注物体的功能属性，而不是结构；把所有的事物视为有机体，强调物质和能量的相互转换，不关注建构几何模型和运动轨迹。③

金春峰认为《月令》模式观念把宇宙理解为一个充满着流动的气和被分隔开的时空构成的有机体“阻碍了以机械论的哲学为特征的近代科学的出现。④

中国古代时空观 李约瑟曾把中国古代的时空观称为“隔间式的时空观”⑤和“联想式有机思维方式”，⑥认为是反映了中国官僚社会以“行政式的方式对待自然”。⑦格朗尼特称这种时间意识为“宗教仪式的时间观”，因为它过分强调时令、节气、义务和机遇。“中国人喜欢把时间看作是由时代、节气、新纪元”的集合体，“对时间和空问的思考从来就是与具体的事件联系在一起”，中国人把时间分解为朝代，就像他们把空间分为方位一样，中国人从来没有刻意把时空想象为是可以容纳抽象概念物的基体。⑧

“四方上下日宇，往古来今曰宙”，隔问式的(四方上下)空间观似乎在这里找到文字证明。⑨的确，从《礼记·月令》中能看到时间被分解为节气、时令、文化与宗教节日，以及与气和阴阳五行的概念的联系。然而中国古代时空观并不都是“月令”模式，中国古代哲学思想中存在多样的时空观念。“历史学中的类推似的，符号化的和教诲性的时空观，过去两千年来天文时钟和水利驱动时钟所体现出的客观的均匀划分的时间，生物演化过程中的连续与断裂的统一，在各种关于未来和过去的社会学说中的进步与退化观”等等。⑩尽管这

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① 《何兆武与席文教授讨论科学史与思想史的一封信》，第569页。

② 金春峰：《“月令”图式与中国古代思维方式的特点及其对科学和哲学的影响》，深圳大学国学研究所主编：《中国文化与中国哲学》，东方出版社l986年版，第128—130页。

③ 金春峰：《“月令”图式与中国古代思维方式的特点及其对科学和哲学的影响》，第132页。

④ 金春峰：《“月令”图式与中国古代思维方式的特点及其对科学和哲学的影响》，第139页。

⑤ Joseph Needham， The Grand Titration， p. 231.

⑥ C. Ronan， The Shorter Science and Civilization in China， p. 188.

⑦ C. Ronan， The Shorter Science and Civilization in China ，p. 188.

⑧ M. Granet，La Pensee' Chinoise，pp.86，88，96，113. 引自 Joseph Needham， The Grand Titration，pp.50，228.

⑨ 尸佼：《尸子》。

⑩ 引自 N. Sivin， "On the Limits of Empirical Knowledge in the Traditional Chinese Science"， in J. Fraser， N. Lawrence and F. Haber， eds. ， Time， Science， and Society in China and the West， p. 152.

样，循环的时间观和与它相联系的自然观似乎仍是处于中国自然哲学思想的深处，与上述时间观交织，①例如，在历史编写中，循环时间观和方位化的空间观与连续的线性时间观配合使用，表现为随着朝代的更替，而出现的进步或倒退的演化。在对自然现象的解释中，阴阳五行学说和与它相结合的循环论和方位化的时空观念构成基本的思维框架。

中国天文学家的空间观念展示了一幅复杂的画面，无限宇宙观念似乎盛行。中国三大天文学理论之一的宣夜学派以无限虚空的观念而著称，“天了无质……高远无际……日月众星，自然浮生虚空之中”。②“浑天说”的传播者——张衡也说天地之外是宇宙，“宇之表无极，宙之端无穷”。③11世纪的张载写道，“天大无外”。④朱熹也认为天无形，是空的。但是，这些观念与阴阳五行学说混杂在一起，宇宙总的来说仍被视为是一个有机体，其中两种基本相反的力量波动互补。⑤

中国古代时空观和运动观念对科学发展的意义 李约瑟认为近代自然科学不能在中国自发产生与中国人“对时间和变化的观点无关联”，而应主要从其他意识形态的因素，“具体的地理、社会、条件”来解释。⑥弗莱泽提出相反的观点，认为近代科学的基础是相信必须把“对自然的假设理论数学化，并用试验来验证这些假设”，“而这种对数字化和量度的要求起源于某些与此密切相关的关于时间的学说，这些学说是西方土生的”。弗莱泽把中国不能自发产生近代科学归因于中国自然哲学家喜欢有机自然哲学。⑦席文对此持折衷的立场，声称无法证明“循环的时间观念以外的其他时间观念在中国特殊的科技环境中能更有效地推进中医和炼丹术，甚至无法知道他们是否会被吸收。”⑧

然而，当我们探讨为什么在中国没有自发产生近代科学这一问题，并涉及到中国自然哲学对此的影响时，其中一个特别值得注意的领域是物理学。在此领域，方法论和形而上学的突破首先发生，由此开启了西方近代科学。在中国古代科学这个领域中，有机自然观以及与它相联系的隔间式时空观，而不是其他时空观，例如无限虚空的观念，被用来解释自然现象及物体运动的原因。这一点很重要。

希腊的原子论者把时空理解为几何形盒子，原子散布其中。他们相信物体所处的位置及其运动存在某种结构模式。如果物质的一个粒子在特殊的时间占据着特殊的位置，那是因为另一个粒子的推动。⑨这些观念为在文艺复兴时期出现的从几何学的角度把运动理解为是在一定的时间内位置的变化的观念打下了基础，随后导致现代力学和现代早期西方科学思想中对因果关系的机械论理解的出现。

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① 在那个时代，循环论的观念既不是道家的、法家的、儒家的，也不是墨家所特有的，而是所有各家共有的对自然过程的一种思维模式。参见N．Sivin，“On the Limits of Empirical Knowledge in the Traditional Chinese Science”，P．153．

② 《晋书·天文志》。

③ 张衡：《灵宪》。

④ 张载：《正蒙·太和》。

⑤ “不论何时当人们尝试去解释结构和变化时，便可能使用阴阳五行学说。当每一种性质的科学发展完善其古典形式后，阴阳五行学说也增加了与每一研究领域问题相关的特殊词汇，连同另一些技术性概念一起，就为这门‘科学’提供一种足以构成解释的理论话语。”参见Sivin，“Science in China’S Past”，P．15．

⑥ N. Sivin， "Science in China' s Past"， p. xv.

⑦ J. Fraser，N. Lawrence and F. Haber，eds. ，Time，Science，and Society in China and the West，p. 1.

⑧ N. Sivin， "On the Limits of Empirical Knowledge in the Traditional Chinese Science"， p. 154.

⑨ 参见 Lucretius， DeRerum Natura， translated and revised by M. Smith， Cambridge， Massachusetts: Harvard University Press， 1975， pp. 29—39.

中国自然哲学中，“两种时间观念成为那些试图区分过程的时间阶段性和空间结构的手段。互补的阴、阳运用于自然过程中，代表着消失和出现、持久和变化、收缩和扩张等方面；运用于空间结构时，则表示正面和背面，低和高，内部和外部。”五行用于区别空间关系时，“五行中的四行常用来表示指南针的四个基本方位，每年太阳路径的四分之一和四季相对应，地球处于中心位置，其他行星围绕地球旋转。”①

每种事物的性质都被认为适合于它所占的位置，并依据与其所占的时空位置相符合的规则活动。自然过程的规律性被想象为不是由某种机械的原则所支配，而是为适应社会生活模式。一个物体占有其位或运动是其性使所然，或是像一个有机体那样按自己的意愿行动，或在“能量场”的影响下，或因共鸣，或由于感应。②这一运动观念与希腊和牛顿学说中把时间和空间视为几何形的空盒，或无限延伸的线条，其中任何事物都有一个可量度的位置的观点相佐。它解释了中国很难发展出牛顿型物理学和几何天文学的原因。③

中国古代科技发展的其他可能性 墨家和名家证实了中国古代科技有可能向另一方向发展。名家试图去发展一套关于逻辑推理的法则，墨家不仅与阴阳五行学说没多大联系，同时提出不同的时空观和运动原因观，并有依据试验来阐明一般物理原则的倾向。④墨家认为在时间和空间中发生的运动是可测量的，并可能考虑到了运动的力学原因。⑤墨家关于物体运动需要时间，空间位置可以量度，运动在于力学原因的观点与后来西方的伽利略，甚至是“牛顿第一定律”所表述的观点相似。墨家同样探讨了物体的下落运动、斜面运动和球面运动等。

中国古代科学思想中还含有许多可以被称为“现代”的科学观念。“理学”中关于两种基本力量的观念，猜测到了物质深层结构的两面，即后来被西方科学家称之为“正极”和“负极”，和质子。李约瑟认为中国人“虽从未站在过牛顿所处的位置，却接近拥有原子物理学家玻尔和卢瑟福所代表那些立场”。中国人关于自然以波动的方式运转，自然界两种力量中的每一种轮流升至最高点，然后下降让对立面来控制场的观念，“表达了我们认为相当合理的对波动现象的一种科学的抽象”。⑥实际上在中国古代科学思想中还可以找到更多有近代科学水准的观念和发现，例如《内经》的血液循环理论。

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① N. Sivin，"Science in China's Past"，pp. 14—15.

② Joseph Needham， The Grand Titration， p. 226.

③ 中国人缺乏对天体运动的希腊式几何学观念，他们不觉得现象背后的原因可以从几何学和机械论的角度去理解。在他们看来，宇宙这个大有机体中的每一个有机体都依据其本性遵道而行，它们的运动可以由本质上非具象主义的代数来处理。参见C．Ronan，The Shorter Science and Civilization in China，P．221

④ 参见《墨经》，以及C．Ronan，TheShorterScienceandCivilizationinChina，P 340．格莱汉姆对《墨经》这些相关段落有不同的理解和翻译。参见A．Graham，Later Mohist Logic，Ethics and Science，Hong Kon9：The Chinese University，1978，P．295(A44)，pp．435—436(B63—64)．

⑤ C. Ronan， The Shorter Science and Civilization in China， p. 341.

⑥ C. Ronan， The Shorter Science and Civilization in China， pp. 236—237.

尽管如此，缺少一种追求再现自然表象和揭示现象深层结构的哲学认识论倾向(the philosophy of presence)也许可以解释为什么近代科学终究没有在中国自发兴起。西方认识论的重要特征被德里达称为“逻各斯中心主义”，它预先假定现象中存在秩序和结构。这种认识论推动西方学者去揭示所研究事物的逻辑结构和本质。这种具相主义倾向是西方科学和艺术现代性的本质特征。概而言之，没有这种揭示事物结构的愿望和努力，科学研究就不能说是现(近)代的。

反观中国，居支配地位的宇宙论是建立在强调所谓差异性、变化性和不确定性的观念基础上，老子的宇宙论哲学体现了这一点。这种非具相主义哲学预先假定“宇宙的秘密是不可了解的”，因此对现象的描述和解释也应与此相一致。阮元关于中西宇宙论表述的差异性的言论突出反映这一观念。前面提及的诸如中国古代科学思维缺少几何观以及公理化传统都可以被认为是反具相主义的表现。

结 语

古代独立出很高水平的知识体系，天文学、数学、医学及其他实用的成就直到现在还令我们惊叹。西方科学家在回顾中国古代科学时指出“1世纪至15世纪之间，中国没有经历‘黑暗时期’，一般来讲，比欧洲发展更先进……从中国和东亚传入的发现和发明深刻地了西方。”①“许多世纪，欧洲受益于东方传来的技术。”②从10到14世纪，中国就已接近发展出通过试验系统探究的的门槛，并创造了世界上最早的机械化加工。③今天，对中国传统科学思维进行再认识具有很强的现实意义，它会有助于推动我国从引进科技到科技创新的跨越式转变。人类表明，一个国家和科技的大发展往往伴随着一场深刻的和科学思维的变革，后者在许多情况下甚至是前者出现的必要条件。

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① Joseph Needham， Grand Titration， p. ii.

第5篇：古代天文学成就范文

要掌握的基础知识有：我国是世界上首先发明纸的国家；蔡伦改进造纸术；《九章算术》；《神农本草经》；张仲景和华佗的医学成就；张衡的地动仪。

通过归纳秦汉时期我国处于世界领先地位的科学技术成就，提高学生综合概括历史问题的能力。

通过本课的学习，使学生认识到秦汉时期文化的繁荣昌盛，是建立在国家统一、经济发展的基础之上的，说明一定的文化是一定的政治、经济的反映，并能从中感受到我国古代科学家的聪明才智、优良品德和高尚情操，激发民族自豪感，加深对中国历史和文化的认同感；秦汉时期许多科学成就处于世界领先地位，特别是造纸术的发明对世界文明贡献巨大。

教学建议

地位分析：

秦汉时期文化是秦汉时期历史的重要内容，秦汉时期的科技成就又是其中重要的组成部分，特别是这一时期造纸术的发明与改进、医学和数学的成就和张衡发明的地动仪在秦汉时期的文化成就中占有极其重要的地位。在当时的世界科技领域中也处于领先地位。

秦汉时期是中国古代科学技术体系的形成时期，秦汉时期的科技成果是中华民族智慧的结晶，是炎黄子孙的骄傲。先进的科学技术又是与秦汉时期的国家统一、经济发展和各民族间经济文化交流密切相关的。中国古代四大发明之一的造纸术，是这一时期先进科学技术的代表，造纸术的发明与改进是对世界文明的巨大贡献，它毫无疑问地影响了世界历史的发展进程。秦汉时期的先进科学技术，都是中国古代劳动人民和科学家在社会生活和生产实践中发明创造的，这些科技成果运用于生产劳动后又对经济发展产生了巨大作用。

重点分析：

1．造纸术的发明与改进

造纸术的发明促进了文化教育的普及，推动了世界文化的传播与发展。它不仅是我国的四大发明之一，而且是我国人民对世界文明的巨大贡献，造纸术的发明与改进充分体现了我国古代劳动人民的聪明才智。

2.数学和医学方面的成就

成书于东汉的数学著作《九章算术》是当时世界上最先进的应用数学，它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。《九章算术》的思想方法对我国古代数学产生了巨大的影响。自隋唐之际，《九章算术》已传入朝鲜、日本，现在更被译成多种文字。

这一时期中国的医学水平在世界上也处于领先地位。张仲景是东汉末年的名医，他著有《伤寒杂病论》一书，这部书全面阐述了中医理论和治病原则，奠定了中医治疗学的基础，对以后中国医药学的发展具有非常重大的影响。华佗也是东汉末年的著名医生，他擅长针灸和外科手术，又具有救死扶伤的精神，被人誉为“神医”。华佗制成的全身剂“麻沸散”，此项发明比西方早一千六百多年。

3.张衡发明地动仪

我国是一个多地震的国家，在东汉时期，地震更加频繁，给人们带极大的痛苦，由于当时对地震现象还不能做出科学地解释，以为是神灵主宰，造成了人们的恐惧。张衡冲破神学迷信思想的束缚，制造出地动仪，通过实际检测，宣扬了他的科学观念，具有进步意义。地动仪是世界上公认的最早测定地震方位的仪器，比欧洲此类的发明早1700多年，显示出我国古代科学家非凡的创造力。

难点分析：

初一的学生对于地震的知识只是初步了解，物理还没有学习，而地动仪的工作原理无论是地震学知识，还是物理上的力学知识，都是学生难以深刻理解的；对于地动仪的作用学生容易误以为只有预报、预测地震才有用，而对及早了解地震的意义认识不足，这些都会对学生学习和理解产生一定的障碍，因而将这一部分内容定为难点。

重点突破方案

一、造纸术的发明与改进

1．请学生阅读课文和有关图片，找出造纸术发明以前的书写材料：陶器、龟甲、青铜器、竹木简或帛。

2．请学生阅读课文和有关图片，了解蔡伦改进了造纸术，制成“蔡侯纸”。

3．请学生结合书上造纸术外传示意图，制作我国造纸术外传时间表，并搜集史料，讨论造纸术的发明对人类文明发展的巨大贡献。

4．如果时间和条件允许，可简单介绍纸的生产原理和过程，或课外带领学生参观造纸厂，了解纸的生产工艺，亲身感知历史。

二、“医圣”张仲景和“神医”华佗

1．请学生阅读课文和小字内容，了解张仲景和华伦的主要医学成就。

2．请学生介绍课前收集的有关张仲景和华伦的故事，感受他们身上的优良品德和高尚情操，增强学习历史的兴趣。

本课难点突破方案

张衡和地动仪的发明

1．利用PowerPoint演示地动仪的工作情况，使学生感受动态效果。

2．搜集有关张衡在科学方面的贡献的资料，感受张衡的科学精神。

教学设计思想

以电脑课件演示，使科技成就能够让初一的学生初步理解，科技成就的发明过程和简单工作原理。

教学设计示例

教学重点：造纸术、数学、医学

教学难点：地动仪的工作原理和一些科技名词的理解

教学用具：多媒体教学设备

教学过程：

[导入]提问：1.秦汉时期的起止年代，经历过哪几个朝代？（公元前221年--公元220年，共440年。秦、西汉、新、东汉）2.这一时期内，我们学过的哪些内容是对中国乃至世界产生重大影响的？（秦的统一、秦长城、秦兵马俑、汉丝绸之路等）然后总结，这一时期，国家统一、人民生活安定、经济迅速发展、各民族各地区经济文化交流加强，秦汉时期文化也出现了前所未有的繁荣景象。这节课我们学习第17课昌盛的秦汉文化（一）--领先世界的科学技术。（演示板书）

造纸术是我国古代四大发明之一，我国是世界上首先发明纸的国家，西汉前期我国劳动人民已经掌握了造纸技术，今天已在许多地方出土了汉代的纸张，大家请看屏幕。（演示纸出土的地点）

纸在今天人们日常生活中应用十分广泛，最主要是用作书写材料。大家想一下，古今中外，在纸发明以前，人们用什么作书写材料呢？（学生回答略）

这些书写材料同纸相比，有什么缺点呢？

（演示纸同其他书写材料优缺点对比，停在汉纸）

竹木简在纸发明以前是人们的主要书写材料，但由于竹木简很笨重，带来许多不便。据说，秦始皇一天批阅的竹木简奏章重120多斤，到了汉武帝时依然难免其苦，大家教材，这是文人东方朔给汉武帝上的一个奏本，用了3000片竹简，两个人吃力地抬进宫，汉武帝看了一个月。

随着社会经济文化的发展，迫切需要一种轻便、实用、经济的书写材料，于是造纸术应运而生。大量的考古发掘都发现了属于西汉前期的纸，从而证明了纸的发明是在西汉。人们最先造出来的纸叫絮纸，后来发展为麻纤维纸，再改进为植物纤维纸。（演示纸的改进）

纸是人们受到什么的启发而造出来的呢？大家看这个"纸"字的偏旁，对，与丝织有关。人们用上好的蚕茧抽丝织物，一些劣质的茧只能制成丝棉。制丝棉要把蚕茧煮烂，再放在水竹席上打烂做成丝棉，这时竹席上会留下一些丝，干后形成薄丝棉片，揭下可以用来书写文字，由此受到启发人们制成了丝絮纸，后来，人们又用麻做原料制成麻纤维纸。但无论是絮纸还是麻纸，其原料来源少，纸的质量还有一些欠缺，真正使我国造纸术名扬世界还是在东汉蔡伦改进造纸术以后。

105年，宦官蔡伦总结以前人们的造纸经验，经过反复试验，改进了造纸术。我们看屏幕。（演示蔡伦像、汉代造纸过程）

造纸术后来传遍了世界各地。（演示造纸术传播图）造纸术是中华民族对世界文明的巨大贡献，大家看英国大科学家培根对包括造纸术在内的四大发明的评价。（演示弗兰西斯·培根的一段话，返回主菜单）

秦汉时期数学方面的成就主要是成书于东汉时期的《九章算术》，，全书分九章，故称《九章算术》，这是我国第一部古代数学专著，奠定了我国古代数学以计算为中心的特点。（返回主菜单）

秦汉时期的医学成就主要有：（演示医学成就表，让学生划书）1.《神农本草经》2.张仲景。3.华佗（返回主菜单）

第6篇：古代天文学成就范文

发现过程

西班牙人在十六世纪时进入南美洲，他们以入侵者的角度占领这个全新的大陆。当时中南美洲的住民过着原始的农业生活，对于西班牙人的坚船利炮自然是毫无招架之力，很快地，西班牙人也将他们的信仰带到此地，有两个传教士，看到了当地人信仰巫术与迷信，就放了一把火把他们所藏的古老典籍全部给烧毁了。谁知道这些书不是别的，它们正是消失已久的玛雅人遗留下来的知识宝典，里面详细记载了他们当年辉煌的科学成就与文化。也许是天意如此吧，今天研究玛雅文明的学者只能从断简残篇中拼凑出玛雅当年的盛况。

丛林里的巨石遗迹

玛雅的金字塔可说是仅次于埃及金字塔的最出名的金字塔建筑了。他们看起来不太一样，埃及金字塔是金黄色的，是一个四角锥形，经过几千年风吹雨打已经有点腐蚀了。玛雅的金字塔比较矮一点，也是由巨石堆成，石头是灰白色的，整个金字塔也是灰白色的，他不完全是锥形的，顶端有一个祭神的神殿。玛雅金字塔四周各有四座楼梯，每座楼梯有九十一阶，四座楼梯加上最上面一阶共三六五阶（91x4＋1=365），刚刚好是一年的天数。

玛雅人非常重视天文学的数据，他的建筑里处处都是这些关于天体运行规律的数字。除了阶梯数目外，金字塔四面各有五十二个四角浮雕，表示玛雅的一世纪五十二年。

玛雅的天文台也是充满特色的建筑物。以今天的眼光来看，不论是在功能上或外观上，玛雅的天文台与现在的天文台十分类似。以凯若卡天文观测塔为例，建筑在巨大而精美的平台上，有小的台阶一阶阶地通往大平台。与现在的天文台有些相似，也是一个圆筒状的底楼建筑，上面有一个半球型的盖子，这个盖子在现在天文台的设计是天文望远镜伸出的地方。底楼的四个门刚好对准四个方位。这个地方的窗户与门廊形成六条连线，其中至少三条是与天文相关的。其一与春（秋）分有关，另两个与月亮活动有关。

这座凯若卡天文观测塔是遗迹中最大的天文观测塔，其它遗迹也有类似的建筑。他们在位置上都与太阳及月亮对齐，近年来考古学家认为古时候玛雅的天文学家建立了一个地区性的天文观测网。

这些建筑物以今天的角度看也足以令人称奇。以玛雅金字塔来说，巨大的石块如何切凿，搬运到丛林的深处，再把一块块十几吨的石块堆积起来，堆高至七十米处，要是没有先进的交通工具及起重设备，是难以完成这个任务的。而生活在丛林里的民族，为什么要花这么大的功夫，建立一个天文观测网？历史记载，望远镜是伽利略十六世纪才发明的，接着才有大型天文台的出现，而天文观测网的观念是近代才出现的，这样的观念可说是相当先进。由此可以肯定的是，玛雅人当时的科学与今天相比毫不逊色。

失传已久的天文数字与历法

我们从小学的阿拉伯数字一定没有人会觉得很了不起吧！不过就是1、2、3、4、5、6、7、8、9、0这十个数字的排列。也许大家不知道，这个0的观念是阿拉伯人从印度带到欧洲的，古时候欧洲人没有这么简单的数字概念。希腊人擅于发明，但他们必须用字母来写数目；罗马人虽然会使用数字，但只能用图解方式以四个数字来代表。

玛雅人使用一点、一横、与一个代表零的贝形符号来表示数字

考古学家研究玛雅人的数字系统时，发现他们的数字表达与算盘的算珠有异曲同工之妙。他们使用三个符号：一点、一横、一个代表零的贝形符号──就可以表示任何数字。类似的原理今天被应用在电脑的“二进位制”上。

这种计数方法，可以使用于天文学的数字，在瓜地马拉的吉里瓜所发现称为石标的雕刻石柱中，记载着九千万年、四亿年的数字。

玛雅的历法非常复杂，有以二六日为周期的卓金历，六个月为周期的太阴历，二十九日及三十日为周期的太阴月历，三六五日为周期的太阳历等，不同周期的不同历法。我们用现代天文观测知道一年是三六五ܬ二四二二天，而玛雅人已测出一年是三六五二四二天。

玛雅人运算出来著名的金星公式：

（月球）20x13=260　260x2x73=37，960

（太阳）8x13=104 　104x5x73=37，960

（金星）5x13=65　 65x8x73=37，960

这些公式的意思是说，每一种周期经过三万七千九百六十天后，便会相遇在一条直线上，而根据玛雅人的神话传说，那时“神祉”就会到一处宁静的休息处所。 金星历年是指金星环绕太阳一周所需要的时间，玛雅人费了三八四年的观察期，算出五八四天的金星历年（他们发觉金星在八个地球年中恰恰走了五圈，然后再重复循环，便用五除八个地球年的天数──二九二──得出五八四天），而今日计算则为五八三ܭ九二天，误差率每天不到十二秒，每月只有六分钟。以这么高的精确度计算出金星历来，实在是件不可思议之事。

玛雅计日的单位出奇的大，考古学家已经知道的数值为：

二日为一维纳尔

一八维纳尔为一屯等于三六日

二屯为一卡屯等于七二日

二卡屯为一巴克屯等于一四万四日

二巴克屯为一匹克屯 等于二八八万日

二匹克屯为一卡拉布屯 等于五七六万日

二卡拉布屯为一金奇耳屯 等于一一亿五二万日

二金奇耳屯为一阿拉屯等于二三亿四万日

为何要发展出这么大的数字？这个数字单位大到即使是现代人也用不到。以今天的科学眼光来看，这么大的数字也许只有一种学科会用到，那就是天文学。天文学家常常要用很大的数字单位表示星系间的距离，只有天文学的“天文数字”才会这么大 　历法中的玛雅预言

在玛雅历法中，有一个叫“卓金历”的历法，这种历法以一年为二六天计算，但奇怪的是，在太阳系内却没有一个适用这种历法的星球。依照这种历法，这颗行星的大致位置应在金星和地球之间。

“卓金历”中的这个符号，表达了玛雅人所描述的银河核心，并与我们所熟知的太极阴阳图非常相似。

有玛雅学者认为，这个叫“卓金历”的历法记载了“银河季候”的运行规律，而据“卓金历”所言：我们的地球现在已经在所谓的“第五个太阳纪”了，这是最后一个“太阳纪”。在银河季候的这一段时期中，我们的太阳系正经历着一个历时五千一百多年的“大周期”。时间是从公元前三一一三年起到公元二一二年止。在这个“大周期”中，运动着的地球以及太阳系正在通过一束来自银河系核心的银河射线。这束射线的横截面直径为五一二五地球年。换言之，地球通过这束射线需要五一二五年之久。

玛雅人把这个“大周期”划分为十三个阶段，每个阶段的演化都有着十分详细的记载。在十三个阶段中每一个阶段又划分为二十个演化时期。每个时期历时约二十年。

这样的历法循环与中国的“天干”、“地支”十分相似，历法是循环不已的，而不是像西元纪年一直线似的没有终点。他们认为自创世以来，地球已经过四个太阳纪。

当太阳系诸星体经历完了这束银河射线作用下的“大周期”之后，将会发生根本的变化，玛雅人称这个变化为“同化银河系”。

从玛雅预言中的“大周期”的时间上看，到今天已经接近尾声了。从一九九二年到二一二年这二十年的时期中，我们的地球已进入了“大周期”最后阶段的最后一个时期。玛雅人认为这是“同化银河系”之前的一个十分重要的时期。他们称之为“地球更新期”。在这个时期中，地球要完全达到净化。而在“地球更新期”过后地球将走出银河射线，进入“同化银河系”的新阶段。

既然玛雅人的历法如此精准，那么他们的预言应该也有一番根据。在环境污染严重，天灾人祸不断的今日，我们可以想想，玛雅人的预言究竟在提醒我们什么事情？

玛雅人与中国人

以下从几个角度，我们可以看出玛雅人与中国人关系的蛛丝马迹。

文字：玛雅人使用象形文字，文字的发展水平与中国的象形文字很相近，但符号组合比汉字还复杂，至今尚未有人能完全解读。艺术：以袋足彩陶罐袋为例，罐上的乳状袋足和鲜艳的色彩，以及对比强烈的红、黑色几何图案非常醒目。目前考古学家发现，乳状袋足是中国史前陶器中最有特色的器形，但它竟然在美洲多支印地安民族的陶器上可以看到。玉器：玛雅文物中有很多是玉器，在世界上只有中国人和美洲玛雅人两个民族，喜爱玉石并且具备精巧的玉器雕琢能力。更为巧合的是这两个民族都有把玉与生命、繁衍连系起来的信仰，有些玛雅玉器竟与江南史前文化─良渚文化的玉饰惊人的相似。信仰：玛雅文化中的羽蛇神形象与中国腾云驾雾的龙有些相像。玛雅壁画上的羽蛇神头像、玛雅祭司所持双头棍上的蛇头雕刻也接近龙头的造型。除此以外，玛雅人对于羽蛇神，和中国人对于龙的祭拜，都与祈雨有关。人种：从人种学上来看，玛雅人和中国人都有明显的蒙古人种的独有特徵，而且研究证明玛雅人与中国人的掌纹线极为近似。太极图：在玛雅的废墟中，竟发现与中国一样的太极图，也就是我们所熟知的“阴阳鱼”。

火箭浮雕

考古学家在谜一般的玛雅遗迹中搜寻多年，找到许多玛雅的文物，其中有许多令人难以理解其中的涵义。然而最令人惊讶的是，其中有些可以辨识的竟然跟今日的尖端科技非常的接近。

一九四八年到一九五二年间，墨西哥籍考古学家路利教授 （Alberto Ruz Lhuiller）在巴伦杰神殿的“碑铭神庙 （The Temple of The Inscriptions）”中，发现在巨大石室的墙上刻有九位盛装的神官，及一位带有奇妙头饰的青年浮雕。经过仔细地观察，发现这个浮雕与现在的太空船十分相似！浮雕中的图画，画着一个青年正在操作一台机器，这个机器的前端是流线型的，看起来十分精密复杂，还有类似仪表的东西。青年头戴头盔，头盔上有两条管子接着。他弯着腰和膝盖。双手正在操纵着一些操纵杆，位置较高的一只手正在调节把手般的东西，较低那只手的四根指头，在操纵类似摩托车把手般的控制器。双眼前视。左脚跟搁放在有好几道槽痕的踏板上。操纵者后面有个类似内燃机的设备。内燃机箱后方可以看到有火焰喷出。

玛雅碑铭神庙的浮雕中，刻画了一个带头盔的青年，正在操作一台类似飞行器的机器

路利教授在巴伦杰神殿所发现的浮雕和玛雅碑文有密切的关系。被解读出来的碑文中，一节这样描述“白色的太阳之子，仿效雷神，从两手中喷出火……。”怀疑的人会说，这段恐怕是古代玛雅人对太阳崇敬所想像出来的情景。但是根据路利教授所发现的石雕，及碑文中所记载的那节却是“真实”。

仔细想想，这个浮雕看起来与登陆月球的登月小艇真有几分类似呢。如果这张图真的是当初玛雅人照着他们建造的机器画的，那么他们已经具备从事太空探险的能力。也许那些精密的历法，正是遨游太空的玛雅人所需要的。 　水晶头颅骨

一九二七年在中美洲的贝利兹（Belize）的玛雅遗迹中发现的水晶制成的头颅骨就更令人叹为观止了。这颗水晶头颅骨完全以石英石加工研磨而成，大小几乎和人类的头颅骨相同。高一二ܮ七公分，重五ܬ二公斤，是依照一个女人的头颅骨所雕成。

玛雅人依照人的头骨所雕成的水晶头骨，展现了成熟的解剖学与光学技术。并且利用了某种现在科技仍未掌握的碰撞技术所制成（图片提供：“水晶头骨之谜”的作者Chris Morton & Ceri Louise，中文版由Shanghai Bertelsmann Culture Industry出版，简体中文版由Current Affairs Publishing House出版）

从照片看起来这头颅骨不仅外观十分逼真，而且内部结构都与人的颅骨骨骼构造完全相符。其工艺水平极高，隐藏在基底的菱镜和眼窝里用手工琢磨的透镜组合在一起，发出眩目的亮光。

我们知道，现代光学技术产生于十七世纪，而人类准确地认识自己的骨骼结构更是十八世纪解剖学兴起以后的事。这个水晶头颅骨却是在非常了解人体骨骼构造和光学原理的基础上雕刻成的，玛雅人是怎样掌握这些高深的解剖学和光学知识的呢？

还有，水晶即石英晶体，它的硬度非常高，仅次于钻石（即金钢石）和刚玉，用铜、铁或石制工具，都无法加工它。即使是现代人，要雕琢这样的水晶制品，也只能使用金钢石等现代工具。经研究证实，此水晶头颅骨是利用某种碰撞力量雕刻成的，但现在科技仍未掌握此技术。

第7篇：古代天文学成就范文

一、齐国农业历史文化的积淀

在社会发展的早期阶段，自然环境对人类的发展起着一定的作用。齐国地处黄河下游，境内错落有致地分布着比较广阔的平原，有山麓堆积平原、胶莱平原、黄河三角洲冲积扇等。这些平原地势平坦，土层深厚，蕴水丰富，是齐国农业发展的理想场所。先秦时期，齐地气候温暖，雨量充沛，属于暖温气候(1)，具有发展农业的优越条件。境内水利资源丰富，潍河、济水、大沽河、弥河等河流经境内，丰富的水利资源为农业的发展奠定了基础。此外，齐国东有黄海，北有渤海，南有泰山，西有清河，四面都有天然屏障，堪称"四塞之国"，进可以攻，退可以守，足以保护其发展中的农业不致遭到扼杀，为在列国割据兼并的年代里发展经济和文化提供了较为稳定的环境。齐国正是利用这一得天独厚的条件来发展农业生产的。

现今考古发现与研究表明，早在远古时代齐国就有原始居民劳动、生息、繁衍在这块土地上，并创造了丰富多彩的远古文化，这就为齐国的建立、富强以及农业科技的发展奠定了深厚的基础。目前在齐地发现最早的旧石器时代遗址，为距今四五十万年前的"沂源猿人"遗址(2)。此后，在旧石器时代的各个时期，齐地都有原始人类活动。人们在长期的采集实践活动中，逐渐认识了一些植物的生长规律，于是就尝试在居住地附近将采集来的这些植物的种子、果实种在土里，以期待它们发芽、生长、开花、结果。这个过程大约经过几十万年的漫长时间。到距今约一万年左右，随着全新世暖期的到来，齐地原始农业便在这种有利条件的孕育下得以诞生。齐地新石器时代的农业文化有后李文化(3)、北辛文化、大汶口文化、龙山文化等。后李文化距今为8500～7700年，其出土的生产工具有石铲、蚌铲、蚌镰、石磨盘、石磨棒等，说明当时的社会经济以农业为主。其陶器上粟作遗痕的发现，表明了齐地是我国最早产生粟作农业的地区之一。北辛文化的年代约为距今7300～6300年，出土的生产工具有石铲、石刀、石磨盘、石磨棒、蚌铲等，主要为农业生产或粮食加工用途，其中石铲数量最多，为主要生产工具，标志着农业的发展。大汶口文化时期和龙山文化时期，齐地的原始文化获得更大的发展，其发掘遗址中出土的大量粟作遗存就表明了这一点。龙山文化时期，在齐地的原始农业文化遗址中还发现有稻作遗存(4)，表明当时齐地人民还掌握了种稻技术。历史发展到夏商时期，齐地农业有了进一步发展。此时期所发现的生产工具比原始社会时有了明显的进步。岳石文化时期（时间相当于中原地区的夏王朝）不仅出土有比龙山文化数量更多的石质、骨质、蚌质的铲、镰、刀、锄，而且也出现了更适合农耕的新型农具方孔石锄和弧面石刀(5)；商代的农具中则出现了青铜斧、镰、犁等(6)。西周时，太公以功封于此地，建立齐国。他一方面因地制宜，"劝其女工，极技巧，通鱼盐"(7)，发展工商业；一方面也极其关注农业的发展，《六韬》中载太公之言，认为社会经济生活中农、工、商为"三宝"，缺一不可，"大农、大工、大商，谓之三宝"(8)。但同时他又把"大农"放在"三宝"之首，认为农业的发展应放在工商业之先，可见太公在发展齐国经济时并未忽视农业。有的学者认为太公时的齐国，不具备发展农业的条件(9)。其实则不然，从齐国盐碱地的分布情况看，主要集中在齐国北部今惠民、东营一带，而齐国中部地区，尤其是临淄附近，土地还是相当肥沃的(10)。所以说，太公当时推行重农政策完全是可以行得通的。以上论述表明，齐地以农业为主的经济发展，奠定于石器时代，积聚于夏商周时期。春秋战国时期齐国农业的兴盛，可以说就是得益于史前的肇基与商周的发展。长期农业历史文化的沉积，使齐人积累了丰富的农作经验，这为春秋战国时期齐国农业科技的振兴奠定了基础。

二、开明的民族政策

齐地自始以来一直为东夷人所居之地。太公就国时，就遭到了东夷人的强烈反对。史载：太公受封后，"东就国，……夜衣而行，黎明至国"，一到营丘，立即与东夷人（莱夷）发生争夺营丘之战，"莱夷来伐，与之争营丘。营丘边莱。莱，莱人，夷也，会纣之乱而周初定，未能集远方，是以与太公争国。"(11)面对东夷人的挑战，太公如何应对呢？史书记载，太公采取"因其俗，简其礼"(12)的建国方针。这就是说，太公采取的措施是因袭东夷人的传统文化、生活习俗、礼仪制度等等，不采取行政手段去变革它。这种民族平等的开明政策的推行，使得刚刚建立的齐国与当地土著东夷人之间不会发生较大的冲突，有助于保持齐国境内社会秩序的稳定，不致引起较大的社会动荡。这样，齐人就能与当地的土著东夷人进行交往、融合，而民族融合有利于双方的科技文化的交流。众所周知，自新石器时代起，东夷人就有着发达的农业生产技术和手工业生产技术，尤其在纺织、金属冶炼、天文历法、陶器制造、生产工具制造等方面，一直处于全国领先地位(13)。通过双方的文化交流，齐人就吸收了东夷人先进的科学技术成果（包括农业科技），从而为齐国农业科技的发展注入了新的有生力量，促使其在春秋战国时期得以快速发展。三、统治者实行重农政策恩格斯曾经说过，"农业是整个古代世界的决定性的生产部门"(14)。它可以为人们提供衣食所需要的原料，是富国富民的主要途径，是国家财政收入的源泉，而且农业还能为战争提供物质基础，是夺取战争胜利的保证。正是基于对此的认识，古代社会的历代统治者都对农业生产高度重视，齐国统治者当然也不例外。春秋战国时期，齐国就颁布了一系列政策，以促使农业生产发展。

首先，管仲改革，实行四民分业的定居政策。管仲提出四民分业论，将全国人民按职业划分为士、农、工、商四民，主张"处士就闲燕"、"处工就官府"、"处商就士井"、"处农就田野"，"勿使杂处"。并且四民的职业世袭不变，即"士之子恒为士"、"农之子恒为农"、"工之子恒为工"、"商之子恒为商"(15)。这样，由于同一职业的人居住在一起，有利于彼此之间交流经验，提高生产技能；同时，四民长辈的经验、技术、技能很容易就传授给下一代人，而下一代人也不需要经过严格的教育，便能自然而然地学会生产技术，提高劳动技能。这种政策就有利于生产技术的提高和生产技能的长进。

其次，齐国统治者实行奖励专门人才的科技政策。《管子·山权数》篇记载："民之能明于农事者，置之黄金一斤，直食八石；民之能蕃育六畜者，置之黄金一斤，直食八石；民之能树艺者，置之黄金一斤，直食八石；民之能树瓜瓠荤菜百果使蕃育者，置之黄金一斤，直食八石；民之能已疾病者，置之黄金一斤，直食八石；民之能知时，曰’岁且阝厄’，曰’某谷不登’，曰’某谷丰’者，置之黄金一斤，直食八石；民之通于蚕桑，使蚕不疾病者，皆置之黄金一斤，直食八石。谨听其言而藏之官，使师旅之事无所与，此国之大者也。"奖励范围包括农业、畜牧业、林业、园艺、医药、时令、蚕桑七个方面，基本上囊括了大农业的整个领域。像这样全面而具体的奖励政策，在我国古代历史上是非常罕见的。从这些材料中我们还可以看到，当时国家不仅奖励科技人才，而且还要求人们向他们学习科学知识，免去他们的兵役，使他们有更多的时间从事农业研究。同时，还把奖励科技人才的政策作为一项基本国策。显而易见，这种政策的推行对齐国农业科技的发展有重要的促进作用。第三、设置农官。为了有效地促使农业生产的发展，齐国设置了各种农官，从《管子·立政》、《度地》等篇可知，当时设有虞师、司空、司田、乡师、工师、水官等。同时在给这些官职选配官员时，要求官员们具备相应的科技知识。比如说，主管水利的司空要懂得"决水潦，通沟渎，修障防，安水臧，使时水虽过度，无害于五谷；岁虽凶旱，有所禾分获"(16)。就是懂得排水、通渠、筑坝、蓄水，以保证农业丰收，也就是需要具备水利方面的科技知识；主管农业的司田要懂得"相高下，视肥硗、观地宜，明诏期，前后农夫，以 时钧修焉，使五谷桑麻皆安其处。"(17)。就是要懂得土壤的地势高低、土质肥瘦，适宜种植何种作物，并懂得何时种植何种作物，以便对农业生产做出安排，也就是需要具备农业方面的科技知识。农官的设置，使得有关的农业科技技术工作成为一项稳定的社会职业，保证了农业科技工作能够持续、系统地发展。同时，选拔具有科技知识的人才担当相应的职务，可以使得他们在国家财力、物力等各方面的支持下，安心地从事科技研究。此外，还能积累相应的农业科技资料。总之，农官机构的建立为科技取得进一步发展奠定了基础。 四、尊贤重士的政策和自由争鸣的学术气氛

科学是脑力劳动的产物，因此科学的发展与知识分子有着密切的关系。知识分子在古代被称为士。对士人的重视，齐国开始很早。齐恒公时就设立"庭燎之礼"，广纳贤士。延至战国，田氏家族在取得齐国政权时非常清楚士的作用，深知"得士则昌，失士则亡"的道理，于是创立稷下学宫，召天下贤士。稷下学宫可以说是战国中后期的学术交流中心，容纳了众家学派，如儒家、法家、道家、墨家、阴阳家、名家等。而且各家各派的著名代表人物都在稷下学宫呆过，如孟子、荀子、慎到、田骈、环濮、邹衍、邹等(18)。正如侯外庐先生所说："’稷下’是兼容并包的，在那里战国各派大小学者都可以参加。"(19)齐国统治者不仅给贤士们以优厚的待遇，提供优越的环境，"为开第康庄之衢，高门大屋，"(20)，而且还给他们崇高的社会地位，"为上大夫"(21)。稷下学者在这优越的环境里广研学术，各显所长。他们既研究政治、经济、哲学、历史等方面的问题，也探讨天文、历算、舆地、医药等自然科学知识，如阴阳家代表人物邹衍就因为经常谈论天文星象，所以被称为"谈天衍"(22)。这种自由的学术气氛，就直接推动了齐国思想文化的发展，促进了科技的兴盛。当时齐国在天文学、气象学、地理学、化学、动植物学等方面都取得了很大成绩(23)，并领先于其它诸侯国。如《考工记》就堪称是我国最早的手工业百科全书，里面详尽地记述了三十种手工业生产的设计规范和制造工艺，从运输、生产工具，到兵器、容器、玉器，以及皮革、染色、建筑等，全面反映了当时技术发展的卓越水平。《甘石星经》可谓天文学研究的奠基之作。正是由于稷下学者们的著述，使得由齐国劳动者在生产实践中积累起来的经验知识得到总结和整理，使得先秦时期的一些科学成就得以流传至今。齐国科学技术水平的整体提高，相应地也带动了农业科技的发展。

正是在以上诸因素基础上，春秋战国时期齐国农业科技才取得了辉煌的成就，在齐文化的大花园中大放光彩，在中国古代农业科技史占据着重要的地位。

注释：

（1）宣兆琦：《论自然环境对齐文化的影响》，《淄博师专学报》1998年第1期。

（2）《山东沂源县发现猿人化石》，《人民日报》1982年5月7日。

（3）济青公路文物考古队：《山东临淄后李遗址一、二次发掘简报》，《考古》1992年第11期。

（4）山东省文物考古研究所、北京大学考古实习队：《山东杨家圈遗址发掘简报》，《史前考古》1984年第3期。

（5）高广仁：《岳石文化的社会成就与历史地位》，《海岱区先秦考古论集》，科学出版社2000年第182页。

（6）山东省博物馆：《山东长清出土青铜器》，《文物》1964年第3期；山东省博物馆：《山东益都苏埠屯第一号奴隶殉葬墓》，《文物》1972年第8期；山东省文物管理处：《济南大辛庄商代遗址勘查纪要》，《文物》1959年第11期。

（7）《史记》卷一百二十九《货殖列传》。

（8）《六韬·六守》，《四库全书·子部·兵家类》第726册。

（9）宣兆琦：《试析齐国经济思想发展的主要阶段性特点》，《管子学刊》1994年第3期。

（10）张光明：《淄博地区先秦文物考古的发现与研究》，《管子学刊》1993年第3期。

（11）（12）《史记》卷三十二《齐太公世家》。

（13）逄振镐：《东夷及其史前文化试论》，《东夷古国史研究》第一辑，三秦出版社，西安1980年版。

（14）恩格斯：《家庭、私有制和国家的起源》，人民出版社1972年第146页。

（15）《国语·齐语》。

（16）（17）《管子·立政》。

（18）《史记》卷四十六《田敬仲完世家》。

（19）侯外庐等《中国思想通史》第一卷，人民出版社，1980年版，第47页。

（20）《史记》卷七十四《孟子荀卿列传》。

（21）《史记》卷四十六《田敬仲完世家》。

第8篇：古代天文学成就范文

一、全面整合学科知识

1.用通史体例整合历史知识，增强历史的时空感。

新的历史教材（必修）是按政治、经济和思想文化三大模块来编排教材的，导致学生在学习过程中难以培养出较强的时空感，因此按通史来整合历史知识是非常必要的。

首先，按通史体例将教材整合为中国古代史、中国近代史、中国现代史、世界古代史和世界近代现代史五个部分。然后将每个部分按政治、经济、思想文化等模块来整合。如中国古代史可以整合为：

2.用专题来整合历史知识，构建学科主干知识体系。

近几年高考试题中，无论是选择题还是问答题都有一个共同的特点，那就是根据某一专题挑选材料，然后依材料设计问题。因此按专题来整合历史知识、构建学科主干知识体系也是非常必须的。

如中国古代史先秦和秦汉时期的阶段特征可以整合为：先秦（远古～公元前221年）是中国古代文明的形成时期；秦汉（公元前221年～公元220年）对整个中国古代文明起到了奠基作用。

政治方面：

（1）商周时期，王位、爵位实行世袭制；地方管理实行分封制，确立了周王天下共主的地位；王族内部实行宗法制。

（2）春秋战国时期，分封制逐步走向瓦解，出现了诸侯争霸和割据混战的局面；各国纷纷开始变法，封建制度逐步确立。

（3）秦朝统一后，中央实行帝制、三公九卿制，地方推行郡县制，建立起专制主义中央集权制度。

（4）汉承秦制，又有所损益。汉武帝时重用身边工作人员，削弱相权，地方推行郡国并行制，又实行“推恩令”等措施，解决了王国问题。

经济方面：

（1）生产工具：自原始社会的刀耕火种到春秋战国时期铁犁牛耕方式的转变；汉代犁壁的发明和二牛一人犁耕法使牛耕方式发展。铁犁牛耕成为古代主要的耕作方式。

（2）经营方式：经历了从集体劳作到个体自耕农的发展过程，以家庭为生产、生活单位，“男耕女织”、自给自足的小农经济成为中国古代社会最基本的经济形态。

（3）土地制度：经历了井田制到封建土地私有制的发展过程，封建土地私有制成为封建社会土地兼并现象的根源。

（4）经济政策：从西周时期“工商食官”到春秋战国时期大商人的出现；秦汉统一了货币，但秦汉时期歧视商人和实行专卖制度，继续推行重农抑商政策。

（5）手工业：商周时期，青铜器盛行；汉代开始用煤作燃料冶铁；秦汉时期，陶瓷丝绸远销欧洲，获“丝国”称号。

思想文化方面：

（1）春秋战国时期，儒家、法家、墨家、道家纷纷登场，提出各种治国方案和道德思想主张，形成了“百家争鸣”的局面，奠定了中国传统文化的基础。

（2）秦汉时期，实行思想文化专制，西汉董仲舒以儒家思想为基础，吸纳了法家、道家、阴阳家等众多学派的思想，形成了新儒学；汉武帝接受“罢黜百家，独尊儒术”，儒家思想逐渐成为官方思想和中国传统文化的主流。

（3）文学艺术、科学技术也得到了很大发展。春秋战国时期，《石氏星表》成为天文历法成就的代表；《诗经》《楚辞》代表了当时的文学成就；战国的帛画浪漫而古拙。秦汉时期，以医学、数学、天文学和造纸术为代表的古代科技得到发展；“赋”成为主要的文学体裁；“印宗秦汉”的篆刻艺术产生。

3.用不同的历史观整合知识，培养多角度深层次分析历史事件的能力。

（1）从文明史观看，其主要内容有：

从横向看，包括经济文明（从农业文明到工业文明）、政治文明（从人治、专制到民主、法治）和精神文明（从迷信、愚昧到科学、解放）。

从纵向看，人类文明经历了农业文明时代（新石器、青铜、铁器）、工业文明时代（手工工场、蒸汽、电气和信息）。

从范围上看，可分为古希腊、古罗马文明，中华古代文明，西方资本主义文明，社会主义文明等若干系统。

文明史观的掌握一要注意不同文明类型的特点与主要成就。二要抓住两个重点：农业文明时代的中华文明（古代）、工业文明时代的西方文明（近现代）。三要突破一个难点：政治文明史。以政治制度文明为核心，辐射物质文明史和精神文明史。

（2）从现代化史观的角度看，其主要内容有：

物质生产方式的改变――工业化、市场化、全球化。

民主政治体制的确立――民主化、法制化。

人们思想意识的演化――世俗化、理性化、科学化。

社会生活和风俗的演进――城市化、衣食住行现代化。

对现代化评价：现代化既有积极的一面，也有消极的一面，需要人类在探索中纠正失误。如工业革命后的资本主义国家工人生活恶化，女工、童工问题和环境问题等。

（3）从全球史观看，其主要内容有：

资本主义世界市场开始、初步形成、最终形成；世界经济的体系化、制度化、全球化、区域集团化发展；中国古代文明对西方文明进步的影响及相互关系；西方近代文明对中国等落后地区的冲击与这些国家的变化；中国对外开放历程与和谐世界建设的主要举措等。

（4）注意在不同史学观理论的指导下多角度地审视重大历史事件。

二、如何提高材料处理能力

通过前面知识的整合，学生的基础知识和历史思维能力都会有较大的提高。但要想高考得高分，还需要提高材料处理的能力。

1.仔细审题，带着问题精读材料。

无论是哪种类型的材料解析题，仔细审题都是解题的前提条件。审题要做好“四读”：一读提示语，判断是根据材料来作答还是结合所学知识来作答；二读主干语，划出材料中的主干知识，去粗取精，去伪存真；三读限定语，找准限定内容的时空范围，有的放矢；四读求答项，找准要求回答的内容。

2.把握命题意图，弄清几组关系。

首先是材料与设问之间的关系。据统计，70的主观性试题都是要求直接从材料中提取答案，这就要求我们必须带着问题去读材料，同时在阅读时要时刻想着问题。其次是设问之间的关系。主观题各设问之间往往是递进关系，问题设计由浅入深、由易到难，直至推导出结论。在解答时不仅要注意各问之间的纵向联系，还应关注其横向关系。最后是材料与教材之间的关系。高考设计的材料再新，也都与教材有着密切的联系，均是针对某一知识点而设计的，所以，再难懂的材料，也可以与教材中的具体专题对号入座。

3.提炼观点，列出相应提纲，整合有效信息。

材料中体现出来的信息（包括显性和隐性两种）均显现或隐于材料之间。这些信息需要去归纳、提炼、总结。然后依据总结、提炼的观点，列出相应提纲，在列提纲时注重层次性。

材料一 ①历代盛行的官营作坊，在明清时期受到冲击。②江南城镇附近农户不事农耕，“尽逐绫绸之利”，渐成风尚，城中“络纬机杼之声通宵彻夜”的情形亦载于史籍。③明万历年间，仅苏州丝织业中受雇于私营机房的织工就有数千人，是官局的两三倍。清初在苏州复置官局，设机800张，织工2300名。至康熙六年（1667）缺机170张，机匠补充困难，而同一时期苏州民机不少于3400张。④“家杼轴而户篡组，机户出资，机工出力，相依为命久矣。”

――摘编自许涤新、吴承明主编的《中国资本主义发展史》

材料二 ①自中世纪晚期开始，乡村手工业特别是毛纺织业在英格兰东部、西部和约克郡地区快速发展。②商人发放原材料，回收产品，销往海内外，这种新型的“乡村制造业活动”被称为“原工业化”。③在此基础上发展起来的“工厂”，推动了手工业的发展。16世纪初，纽贝里的一家毛纺织“工厂”雇佣了1140名工人，其中近三分之二为妇女和儿童。海外市场的需求大大的刺激了此类“工厂”的发展，英国成为欧洲最重要的毛纺织产品生产和出口国，1700年毛纺织品占国内出口商品的70%。④棉纺织业作为新兴行业随之兴起，其他行业也迅速扩张。机械化逐渐成为新的生产方式的重要特征，并在欧洲大陆广泛传播。

――摘编自《剑桥欧洲经济史》

材料三 包含着整个资本主义生产方式的萌芽的雇佣劳动是很古老的；它个别地和分散地同奴隶制度并存了几百年。但是只有在历史前提已经具备时，这一萌芽才能发展成资本主义生产关系。

――恩格斯《反杜林论》

（1）根据材料一并结合所学知识概括指出明清之际江南手工业发展的特点。

（2）根据材料二并结合所学知识，说明19世纪中期以前英国工业发展的阶段及阶段性特征。

（3）根据材料并结合所学知识，阐述对恩格斯所说“历史前提”的认识。

步骤一：整理设问，理清目标与路径。

步骤二：概括材料，结合所学，得出关键词。

步骤三：判断观点，寻找依据，做出论述。

观点描述：资本主义萌芽发展成资本主义生产方式需要相应的历史前提条件。

寻找证据

从材料看：材料一描述了中国古代手工业在明清之际得到发展，并出现资本主义萌芽；材料二描述了中世纪后英国手工业得到发展，不仅产生了资本主义萌芽，而且向资本主义生产方式转变。通过材料一、二的对比，材料三借恩格斯的言论做出结论：资本主义萌芽发展成资本主义生产方式需要相应的历史前提条件。

从所学看：教材提到明清之际中国出现资本主义萌芽，联系以后的历史看，却没有发展成资本主义生产方式，原因在于专制主义制度的束缚。教材也提到欧洲资本主义萌芽产生后，在新航路开辟、殖民扩张的刺激下，资本主义获得长足发展。所学知识与材料信息基本一致。

第9篇：古代天文学成就范文

邱雪明，男，浙江省衢州高级中学，中学二级教师。

《新课标》在数学文化的要求中提供了19个选题，其中数的产生与发展、平面解析几何的产生与数形结合的思想、微积分与极限的思想等与数学教学紧密相关课题3个，还有二进制与计算机、电视与图象压缩等与生活密切相关的10个课题以及欧几里得《几何原本》与公理化思想、拓扑学的产生等能激发学生对于数学创新原动力认识的6个课题.

一、结合教学内容渗透数学文化

在课堂教学中，结合教学内容适时、合理的渗透数学文化，例如在微积分建立的时代背景和历史意义教学中，不能仅仅停留在微积分建立时代背景的介绍和对生产技术的促进上，还要引导学生反思：公孙龙等提出的“一尺之棰，日取其半，万世不竭”和刘徽的“割圆术”中蕴涵着微积分的萌芽思想比欧洲早很多年，但为什么微积分的产生与发展在欧洲而不是在中国呢？每个民族都有自己的文化，数学文化不能独立于民族文化之外，民族文化影响和决定了数学文化的特色，反过来数学文化对民族文化有着促进作用，处于统治地位的儒家文化思想的成分多，其主要功能是为君王的统治服务，知识分子固然可以自由表达见解，但其核心是帮助君王统治臣民，管理国家，在这种文化环境影响下中国的数学表现为“管理数学”的形式，在丈量土地、兴修水利、分配劳力、计算税收、季节测算等实用层面上得到充足的发展，这样就形成中国的数学以算法见长、以实用为主，理性思考不足的“实用数学”。

微积分能够在欧洲产生和发展是否就说明欧洲文化比中国文化优越呢？该如何对待文化的差异性呢？引导学生辨证的思考问题是吸收数学文化精髓的必要条件。但凡文化没有对与错之分，优与劣之别，每种文化都有其可取之处和不足之处，引导学生在比较与鉴别中吸收各民族文化的精髓，扬长避短。中国的数学精于计算，可以进行准确的测量和计算，在以计算机为主要工具的信息时代我们可以轻松的把许多问题转化为算法问题，凸显了我们“实用数学”的优点，但是我们过于关注应用，忽视数学体系和数学理论的构建；希腊文化以“理性”见长，重视数学体系的逻辑构建，有利于学科的发展，两种文化各有千秋。在历史上，不同民族都有不同程度的数学成就，并有自己独有的（尽管有些是共性的）数学文化。例如古埃及、古巴比伦、中国古代、古代印度、阿拉伯等。

数学是一种语言，随着数学抽象性和严密性的发展，逐步演变成独立的语言体系，相对于其他语言，数学语言具有符号性、简明性和严密性，微积分的创立也引进了许多的符号，在其发展过程中那些简明适用的符号得以继承和发展，繁琐的符号则难以进入数学符号语言体系，逐步被淘汰，在学科创立的同时还要关注符号的运用。

学生在学习过程中不仅能了解微积分产生的背景，微积分对生产技术的促进作用，还了解了民族文化与数学文化之间的关联，在比较中了解了各民族数学文化的长处和不足，这种了解为以后的数学学习和研究奠定了基础。从符号的运用和首创权的争斗中体会数学发展的艰辛，从而也提高自己承受挫折的能力。

二、评述趣闻逸事渗透数学文化

数学家在数学研究过程中的趣闻逸事是激发学生学习的数学兴趣，认识数学价值的良好素材。

无论在社会科学、管理科学还是自然科学中，数学的作用是不可忽视的。第谷(Tycho Brahe,1546-1601)是一个很有名的天文学家，他积累了20多年的天文观测资料，虽然深知这些资料的宝贵，却苦于数学知识的限制，他无法总结出行星的运动规律，他的助手开普勒(1571-1630)是个数学基础非常厚实的数学家，后来根据第谷的观测资料，提出了行星运行的三大定律，被后世的科学史家称为“天上的立法者”，后人在评价第谷时认为他最大的贡献是发现了开普勒。

数学是人类智慧的结晶，数学史与中学数学的融合不是简单的向学生介绍数学史的知识，而是通过数学史的学习激发学生的潜能，教师对数学史中包含的数学思想、文化背景、自由创造和趣闻逸事的评述是激发学生潜能的有效途径，数学史是“静”的，教师的评述是“动”的，是发挥数学史特殊教育价值的“催化剂”。

三、数学美的渗透——让学生欣赏和感受数学的魅力

罗素(Russe11，B.1872—1970)，这位抽象数学思想的大师，曾直言不讳地就：“数学，如果正确地看它，不但拥有真理，而且也具有至高无上的美——正像雕刻的美，是一种冷而严肃的美，这种美不是投合我们天性的微弱的方面，这种美没有绘画或音乐的那些华丽的装饰，能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的那种完美的境地。一种真实的喜悦的精神，一种精神上的亢奋，一种觉得高于人的意识——这些至善至美的标准,能够在诗里得到,也能够在数学里得到。”学生能够理解数学美、欣赏数学美，才能全面地、立体地理解数学的本质，从而改变那种认为数学只是计算，是枯燥、乏味的学科的观念。

美育的价值不仅在于陶冶情操，它还能引导人们积极向上，献身科学，数学美一直是指引着数学家前进和奋斗的一盏明灯。