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中國天文學發展簡史※
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中國天文學發展簡史※

本章主要章節目錄:
中國古代天文學的主要特色
中國天文學大事記
中國之星座
二十四節氣
中國古代主要天文學家略傳
中國古代天文學的主要特色:
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曆法的編篹帶動了整個天文學的發展。
參見中央氣象局之天文百問(曆法篇)
在中國古代社會,頒曆法為皇權的象徵之一,故改朝換代,也往往要改年號、改曆法。自秦漢以降,約有一百多種曆法。
古人相信天象為國家命運、氣勢的指針,故重視太陽、月亮的運行,日、月食的推算,五大行星﹙水、金、火、木、土﹚的出沒,各節氣長短推定,每月南中天星象,及各種天文異象的記錄、判讀與解析,是以中國古曆法為天文曆法。
古人也深信星占,認為國家興衰與皇權持有人的運勢,皆可由天文異象中預測、解讀出來,故天文知識常被視為「國家機密」,嚴加保密,阻礙了天文學的普及化與發展。
以代數方法作為處理天文數據的基本計算方法,與西方的幾何方法不同。
古人認為盤古開天閉地 為宇宙(或稱天地) 的啟源,又認為天地都在一層球殼上運行。
以自己意識形態觀念給星空分區和恆星命名如:
二十八星宿,辰星(水星),太白(金星),熒惑(火星),歲星(木星),鎮星(土星)。註:土星繞日的周期為29年,故稱為年鎮一宿的鎮星略為牽強。
我國古採用365 1/4度的周天分劃,西方通用360度周天制。
我國古天文儀均以赤道坐標系統標定恆星位置,西方採黃道系統。
我國古代全天恆星總數以陳卓的283官1464星為準,分屬三垣二十八宿三十一個天區。西方以托勒密 (Ptolemy)的1022星為定數。
古曆以陰陽合曆為傳統,創立了二十四節氣,與農業關係密切。
中國占星術的哲學觀點以陰陽、五行、天人感應為基礎。
中國古代天文學家注重實際,勤於觀測詳細記錄,對異常天象的出現尤其重視。中國的古代天象記錄是當時世界上最豐富,最有系統的。
中國天文學大事記:
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遠古時期(-404 BC):
《尚書·堯典》已有年、月、日、旬、四季、閏月的概念,並有以星象定季節的描述。
《大載禮記·夏小正》相傳記載了夏朝的曆法,按月記載中星、斗柄指向、氣候的變化。《夏小正》可能是人類最早的曆法。
甲骨文中已有六十干支表,並有日、月蝕 ,新星 、恆星(甲骨文有「鳥星」、「大歲」等名字) 的記錄。
哈雷慧星在中國的最早記錄–《左傳》魯文公十四年(613 BC)。
由秦始皇七年(214 BC)到西元1910年共有29次哈雷彗星回歸的記錄,一次不漏,惜並無人發現它是同一顆彗星。
戰國時期(403 - 256 BC):
戰國時期舉凡曆法、天象記錄、天文儀器製造、宇宙理論皆已相當完備。
陰陽合曆:陽曆(二十四節氣)與陰曆(朔望月)之間的周期為十九年(加七個閏月)?
星空的命名:二十八宿。
研究太陽,月亮,行星的運動。有日、月蝕﹑新星爆炸的觀測記錄。
秦漢時期(246 BC - 219 AD):
漢《太初曆》─流傳至今最早的一部較完備的曆法。
二十四節氣的全部名稱已記載在漢代《淮南子.天文訓》裡。
已製造了測角儀器—渾儀﹙落下閎﹚。
漢張衡─渾天說﹙見于《渾天儀圖註》﹚。
已有太陽黑子,極光的記錄。
最早的天文著作:馬王堆帛書《五星占》,漢《周髀算經》。
魏晉南北朝(220 - 477 AD):
虞喜發現歲差。
祖沖之將歲差的影響引進《大明曆》中。
發現太陽視運動的不均勻性,導至二十四節氣的安排由均勻發展到不均勻。
陳卓編全天星圖共1464星,著名之天文教材《步天歌》以陳卓的星圖為基礎。
唐代(618 - 904 AD):
張遂﹙一行和尚﹚製造天文觀測儀器,發動全國規模的天文大地測量,重測二十八宿及其他許多恆星的位置,據之以編製《大衍曆》。此次工作可視為古代天文學工作的第一次全面檢閱,並留下載于《新、舊唐書》裡的《大衍曆議》與《大衍曆術》等兩份重要天文學資料。
宋代(960 - 1279 AD):
多次製造大型儀器─渾儀、渾象、水運儀象﹙渾儀、渾象、計時器之總成﹚。 
北宋至和元年﹙西元1054年﹚超新星的記錄。
蘇州石刻天文圖─世界上最古的全天星圖之一。
註:渾儀–天文觀測儀器。渾象﹙渾天儀﹚–天象模擬儀器。
元代(1297 - 1368 AD):高峰期
郭守敬簡化複雜的觀測渾器而製成簡儀,另設計建造仰儀、玲瓏儀、正方案等重要天文觀測儀器。進行第二次大規模的天文大地測量,是為我國古代天文學工作的第二次全面檢校。於實測的基礎上編制《授時曆》,為我國古曆的最高成就。
明清兩代(1368 - 1911 AD):
整理舊說,制作新式天文儀器,翻譯介紹近代天文知識。
民國以後(1911 - ):
台灣:
近期的主要活動有:國家天文台﹙二米口徑﹚尋址階段﹙鹿林前山?﹚,參與夏威夷Mauna Kea 次微八陣列計劃,成立連續觀測太陽震波的日震觀測網(Taiwan Oscillations Network, TON)。
大陸:於小行星、彗星的發現觀測較有所成,1989年北京天文台興隆觀測站口徑2.16公尺之光學望遠鏡啟用。
中國之星座:
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為了便於辦認星星,進行天象的觀測、記錄與研究,中國古代把星空中若干相鄰的恆星組合在一起,並以人世間的事物或職位的名稱,來加以命名。這種的恆星組合稱為星官,與西洋的星座有同工之妙。每一星官中的星數不等,少至一個,多則可達數十顆之多。
三國時代吳國人陳卓,為我國古星象圖的集大成與奠基者。他以甘德、石申與巫咸三家的全天星圖為厎本,將星空分別283官共有1465顆星。283官含三垣、二十八宿及其他星官。
星官的命名極富天人合一的色彩,舉凡出將入相、市井、酒舖、九州地名及皇室家族的成員、皆可成星官之名。
二十八宿:天上的賓館,也就是太陽、月亮的宿舍。
二十八宿分布在天球赤道和黃道帶一周,是我國古代對在赤道和黃道一帶恆星的分群系統。
這二十八個星官,在漫無邊際的空間中,就好像太陽、月亮的宿舍。二十八宿的距星大多數是暗星,一等星只有一顆,而四等星以下達八顆之多,「鬼宿一」為肉眼難辨的六等星﹙這是否與中國人傳統之「光廳暗房」相合?﹚。
二十八宿又分成四個大星區,用動物來命名叫做四象,就是:
東方蒼龍(包括角、亢、氐、房、心、尾、箕七宿);
北方玄武(包括斗、牛、女、虛、危、室、壁七宿);
西方白虎(包括奎、婁、胃、昴、畢、觜、參七宿);
南方朱雀(包括井、鬼、柳、星、張、翼、軫七宿)。
西洋星座與中國星座的對照,請參見李欣哲先生的中國古代星座簡介。
中國星座、星名與西洋星座、星名的對照,請參考邱國光先生所編的「天文星圖」﹙可在台北市環河路的台北市立天文科學教育資料館購得﹚。
在唐代一些銅鏡的背面,形象逼真地鑄造著四象圖,說明二十八宿位置。
有關二十八宿的說明:東漢王充《論衡‧談天》:
二十八宿為日、月舍,猶地有郵亭,為長吏廨矣!」張衡:
「蒼龍連蜷于左,白虎猛距于右,朱雀奮翼于前,靈龜圈首于後。」
二十四節氣:
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在西洋的曆法中,只分春分、夏至,秋分與冬至四個節氣,對應太陽在黃道上,兩次穿越赤道與最北與最南的四個時刻,以作為四季的中心。而我國農曆裡則把節氣分得很細,定出了二十四節氣,相鄰兩節氣對應太陽在黃道上運行15度。它們的名稱大都反應物候、農時或季節的起點與中點。由於節氣實際反應太陽運行所引起的氣候變化,故二十四節氣為陽曆的自然衍生的產物,與陰曆無關。
地球繞橢圓軌道公轉,在近日點附近(冬至)的運行速度較快,而在遠日點(夏至)附近運行速度較慢,所以以地球的觀點,太陽在黃道上運行的速度也是冬快夏慢,運行15度所須的時間自然有別,因此兩節氣之間所經歷的時間長短也不同。冬天的節氣較密,而夏季的節氣較疏。二十四節氣的劃分完全按迴歸年的長度。為了調合迴歸年(陽曆)與朔望月(陰曆)之間的差異,農曆把二十四節氣中,雙數的叫中氣,單數的叫節氣,而且規定每一個中氣標定在一個農曆的月份,例如雨水必定在正月,春分必定在二月,穀雨必定在三月,其餘依此類推?另月名也必須和相對應的中氣相合。
朔望月一般比太陽在黃道上運行30度的時間短,故經過數月後,按朔望月排出來的月份,就有一個輪不上任何中氣,而這個月在農曆裡就定為「閏月」,由於它沒有月名,所以仍沿用上一個月的月名,而稱為閏某月,例如著名的1995年閏八月。此種置閏的方法,可以保持季節與月份相差不會太遠。是以,每年的春節最早不會在陽曆1月23
日之前,而最遲不會晚於陽曆2月21 日,因為正月的中氣「雨水」一般定在陽曆2月20 日左右。
下為二十四節氣的名稱與其物候:
立春:立是開始的意思,春是蠢動,表示萬物開始有生氣,這一天春天開始。
雨水:降雨開始,雨水將多。
驚蟄:春雷響動,驚動蟄伏地下冬眠的生物,它們將開始出土活動。
春分:這是春季九十天的中分點,這一天晝夜相等,所以古代曾稱春分秋分為晝夜分。
清明:明潔晴朗,氣候溫暖,草木開始萌發繁茂。
穀雨:雨生百穀的意思。雨水增多,適時的降雨對穀物生長很為有利。
立夏:夏天開始,萬物漸將隨溫暖的氣候而生長。
小滿:滿指籽粒飽滿,麥類等夏熱作物這時開始結籽灌漿,即將飽滿。
芒種:有芒作物開始成熟,此時也是秋季作物播種的最繁忙時節。
夏至:白天最長,黑夜最短,這一天中午太陽位置最高,日影短至終極,古代又稱這一天為日北至或長日至。
小暑:暑是炎熱,此時還未到達最熱。
大暑:炎熱的程度到達高峰。
立秋:秋天開始,植物快成熟了。
處暑:處是住的意思,表示暑氣到此為止。
白露:地面水氣凝結為露,色白,是天氣開始轉涼了。
秋分:秋季九十天的中間,這一天晝夜相等,同春分一樣,太陽從正東升起正西落下。
寒露:水露先白而後寒,是氣候將逐漸轉冷的意思。
霜降:見霜。
立冬:冬是終了,作物收割後要收藏起來的意思,這一天起冬天開始。
小雪:開始降雪,但還不多。大雪:雪量由小增大。
冬至:這一天中午太陽在天空中位置最低,日影最長,白天最短, 黑夜最長,古代又稱短日至或日南至。
小寒:冷氣積久而為寒,此時尚未冷到頂點。
大寒:寒冷到頂點。
二十四節氣中以立春、春分、立夏,夏至、立秋、秋分、立冬與冬至等八節氣最為重要。它們之間大約相隔46天。一年分為四季,「立」表示四季中每一個季節的開始,而「分」與「至」表示正處於這季節的中間。
現代我國所使用的曆法,皆依迴歸年製定,二十四節氣基本上是一致的,前後的相差不會超過一兩天。有興趣記這些節氣的人,可用下列的速記調(每節氣取一個字),或許有幫助。
春雨驚春清穀天,夏滿芒夏暑相連;
秋暑白秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。
上半年在六、廿一,下半年是八、廿三;
每年二月開始算,最多相差一兩天。
中國古代主要天文學家略傳
回本章主要章節目錄
張衡(78 - 139 AD)張衡是我國歷史上偉大的科學家,對于天文學﹙渾天儀﹚、數學﹙圓周率3.162  ﹚和地震學﹙候風地動儀﹚方面都有傑出的貢獻,在世界科學史上留下了光輝的篇章。其《兩京賦》亦為文學佳作。
祖沖之(429 - 500 AD) 是我國歷史上偉大的科學家,在數字、機械製造、樂律等方面都有研究,特別是在數學方面著有成就,天文曆法也是他研究的主要內容之一,《大明曆》就是他這方面的代表。張遂(一行和尚)(683 - 727 AD)
為避武則天之侄武三思而出家為僧,法名一行,唐玄宗時任太史令掌管天文曆法、氣象、地震等工作,支持「渾天說」。製黃道游儀、水運渾儀等精巧天文儀器,以進行我國古代第一次大規模的天文測量,所得之數據後用以編成《大衍曆》。
郭守敬(1231 - 1316 AD)
是我國古代偉大的科學家之一。他不但是個傑出的天文學家,而且還是個水利學家和機械製造專家。元朝至元十三年(1276
AD)任工部郎中,借調至太史局主持曆法改制工作,簡化複雜難用的舊式渾儀,而成精度高而結構簡單的簡儀﹙明代複製品現存於南京紫金山天文台﹚。主導我國古代第二次全國性的天文大地觀測,以實測所得之數據編成《授時曆》,為我國古曆法的最高成就。
徐光啟(1562 - 1633 AD) 引進、翻譯許多西方天文學與數學書籍。
王錫闡(1628 - 1682 AD)
清初著名的民間天文學家,一生從事天文研究工件,吸收中西曆法之精華,更經二十多年的辛勤天象觀測後撰寫成《曉菴新法》。從未獲得清朝廷之資助,經常處於飢寒交迫之中,有時甚至須著僧衣,冒充和尚去化齋。
王真儀(1768 - 1797 AD)
清代女天文學家,辭世時年僅二十九歲。精通天文、地理、數學、醫學、詩文繪畫與氣象,但以天文學最有造詣。相傳生平共有著作六十四卷,惜大多遺失而不傳。
※ 主要參考書目:〝中國天文史話〞,明文書局 (1983)。
一﹑認識夜空二﹑中國天文學發展簡史三﹑西洋天文學發展簡史
四﹑天文望遠鏡五﹑星光的祕密六﹑我們的太陽
七﹑恆星的誕生八﹑恆星的演化與死亡九﹑本銀河與其他銀河系
十﹑浩瀚宇宙的量度十一、宇宙的起源與歸宿十二﹑尋找E.T.
附錄一﹑太陽系的起源附錄二、參考書籍與文獻

 

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引用
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