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
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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