古代天文学的论文
古典文学常见论文一词,谓交谈辞章或交流思想。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,下面是关于古代天文学的论文的内容,欢迎阅读!
摘要: 中国古代天文学有着上千年的悠久历史,自神话时期兴起,绵延千年不衰。但中外学者对于中国古代天文学的质疑也从未停止过。本文从科学哲学角度,叙述中国古代天文学的兴起与发展,详细分析其功能效用与历史影响,从而辨别中国古代天文学是否为真科学。
关键词: 中国古代天文学;科学哲学;真科学
一、中国古代天文学的兴起
从众多资料来看,中国古代天文学的历史之悠久,可以追溯到上古时期。传说在少昊氏时,人人私下研习天文,都搞起了沟通上天的巫术,致使天下大乱。颛顼帝命令重、黎二人“绝地天通”,禁止了平民与上天沟通交流。之后与天交流的权利就专属于天子,也只有天子钦定的巫觋才有资格去沟通上天。从此天文学在古代中国就成了皇家的专属品,而天子也开始拥有了对“天命”的解读权。这也就是中国漫长天文学史的开端。
二、中国古代天文学的发展
我国天文学至于夏商周代时已经有了一定水准的历法。特别是到了周代,已经有人开始观测流星、行星等天象及星辰。相比于上古时代,这已经有了很大的进步。
传统的天文学体系是在春秋战国时期正式完成的。在这一时期,不仅二十八星宿体系确立,而且在历法方面有了重大的进步。我们古人开始通过观测日影长短的周年变化来确定冬至和夏至的日期。并且在这一时期流传了大量人们观测流星、彗星等天象的详细记录。这些都成了我国历史上的宝贵资料。
自从春秋战国时期传统天文学大框架建立之后,秦、汉、魏晋南北朝、隋、唐、宋时期,天文学进一步蓬勃发展。不仅历法得到统一,二十四节气,浑天仪等天文知识以及天文学仪器的进一步发明使得我国的天文学一路高歌猛进。到了元朝,由于铁木真缔造了一个横跨欧亚大陆的辉煌帝国,我国古代天文学甚至传到阿拉伯等国,可谓是盛极一时。明清时期,中国开放了千年来“严禁私习天文”的禁令,使得我国古代天文学有机会走向一个新的巅峰。
三、对中国古代天文学的质疑
也正是因为我国古代天文学在很长一段时间是服务于皇室,很多中西方学者就质疑中国古代天文学是否是真正的科学。甚至有些激进派的学者直接将中国古代天文学打入伪科学的深渊。在此,笔者持有不同看法。
马克思主义的科学观认为,科学是历史发展总过程的产物,它抽象地表现了这一历史发展总过程的精华,这个精华显然包括自然科学与社会科学。每一种不同的运动形式都构成每一门具体科学的研究对象,而整个物质世界和精神世界在总体上便构成总体科学的研究对象。因此,所谓科学就是对自然界和人类社会运动、变化规律的概括,都是人们在感觉经验基础之上用“理性方法”整理概括的结果。此外在科学的本质与功能上,马克思还突出强调了科学技术是生产力,科学是一种在人类历史上起推动作用的、革命力量的思想。
按照马克思的观念,我们反观中国古代天文学,这是一门有着上千年悠久历史的学科,毫无疑问它也是历史发展的产物。无数古代先贤们定历法、造仪器、编文献来研究这浩渺天空中天体运转的奥秘。这分明就是在研究自然界的运动变化规律。更为重要的是,我国古代天文学对社会发展变革起了很大的推动作用。
中国古代天文学最重要的应用领域之一便是航海。早在战国时期中国人就根据天文学中观测到的星辰位置,发明了具有指向性功能的“司南”。这在当时的'世界上是独一无二的。这为日后开辟海上丝绸之路做出了不可磨灭的贡献。
如果大家觉得航海之术离我们日常生活过于遥远,不能说对社会变革起了决定性的作用。那么,中国作为一个传统的农业大国,农业该是我们的立身之本了吧。中国古代天文学对我国农业的发展也起到巨大的推动作用。在石器时代,人们保持着刀耕火种的农业经营方式,这种粗放的耕作模式导致了极端的低产。不过正是伴随着天文学的发展,历法的完善,节气的确立,使得传统农业高度关注农时后,精耕细作的优良方式才逐步趋于成熟,造福了无数黎民百姓。
如果说马克思的观点太过于阳春白雪,那当代科学哲学界的泰斗吴国盛教授在《什么是科学》一书中精辟分析了科学的两种基本用法,堪称下里巴人式的真知灼见。第一种是可以依靠它来振兴国家,第二种是某种积极意义上的价值判断。根据这种观点,中国古代天文学及推动了航海时代的发展,促进了国家的繁荣发展。同时,它又大力推动了农业的进步,在价值意义上来讲也是毋容置疑的“好东西”。那么我们为什么不能承认中国古代天文学是真正的科学呢?
参考文献:
[1]江晓原,钮卫星.中国天学史[M].上海人民出版社,2005.
[2]遵妫.中国天文学史[M].上海人民出版社,2007.
[3]张之沧.科学哲学导论[M].人民出版社,2004.
[4]吴国盛.什么是科学[M].民出版社,2016.
不知道同学你有没有相关书籍, 我是天文系的学生,专业论文什么的有写过。你指的不很深的论文个人认为可以有以下几个方向
一、天文学进展
从人类对宇宙的认识和深化(从中国古代宇宙观开始,古希腊天文学 哥白尼日心说的建立 万有引力和太阳系模型 到建立在观测基础上的银河系模型 再写些当今宇宙学的内容)
二、 如果对宇宙模型很感兴趣,可以讨论下你所了解的宇宙模型
大爆炸宇宙模型(主要) 米尔恩宇宙模型 乔丹宇宙模型 狄拉克宇宙模型 布朗斯-迪克宇宙模型 与稳恒态宇宙模型(次主要) 的优劣
三、 可以写写你对于天体距离测距的了解
基本方法有 对于河内天体,三角视差法 分光视差法 星团视差法 造父视差法
对于河外天体, 通过挑选距离指示体测定其光度(即绝对星等)根据距离模数公式来测定距离(指示体有造父变星、行星状星云、红超巨星、HII区、球状星团、新星与超新星) 土利-费什尔方法 直接测量方法
以上三个角度来写你对天文学的理解 或是偷懒的话把上面3种都写进去充字数也行,呵呵~希望能有帮助~
国内主要学术论文(仅列权威刊物、核心刊物、第一或唯一作者)1. 中日在机械技术史和机械设计方面的国际会议综述,《中国科技史杂志》,2007年第1期。2. 穷波讨源 酌古御今 ——《中国建筑图学文化源流》简介,《华中建筑》,2006年第10期。3. 中国建筑图学的科学成就及其文化内涵,《华中建筑》,2005年第6期。4. 第四届中日机械技术及机械设计国际会议评介,《中国科技史杂志》,2005年第2期。5. 王祯《农书》的图学成就及其历史地位,《古今农业》2005年第2期。6. 郑和铜钟及明代铸造技术的科学成就,《船海工程》2004年12月。7. 张衡的图学实践及其思想, 中国人民大学书报资料中心《科学技术哲学》2004年第4期B2,全文转载。8.真修混沌还是假修混沌,《哈尔滨工业大学学报》社会科学版,2004年第4期。9.《营造法式》中的图学成就及其贡献¬¬¬——纪念《营造法式》发表900周年,《华中建筑》,2004年第3期。10.张衡的图学实践及其思想,《河南师范大学学报》哲学社会科学版,2004年第1期。11.中国古代有色铸造技术的设计思想和方法初探,《特种铸造及有色合金》,2004年第2期。12.宗炳的透视理论及其图学思想,《自然》,2004年第1期。13.从《器象显真》看西方工程图学的引进,《工程图学学报》, 2004年第1期。14.《墨子》中的机械设计思想和设计方法,《河南科技大学学报》自然科学版,2003年第4期。15.The Perspective Theory of Zong Bing in the 5th Century of China,《CADDM》 Computer Aided Drafting Design and Manufacturing 2003 Volume 13 Number1-2。16.《西清古鉴》的图学成就,中国矿业大学学报,社会科学版,2003年8月。17.中国古代工程图学及其现代意义,《哈尔滨工业大学学报》社会科学版,2003年第5卷第2期。18.《老子》技术思想初探,《哈尔滨工业大学学报》技术哲学与技术史,2002年第4卷第2期。19.“第九届数学教育国际会议(ICME9)简况,《比较教育研究》,2001年第5期。20.“《老子》中有关机械的论述及其思想”,《中国机械工程》2001年,第12卷,第4期。21.“《老子》中的机械记载及技术思想”,《洛阳工学院学报》,2001年3月,第22卷,第1期。22.“中国机械制造中的数理设计方法及其应用”,《机械研究与应用》,第12卷,2001年第1期。23. Scientific Successes of Machine Design Ideas in Ancient China,《CADDM》 Computer Aided Drafting Design and Manufacturing ,1999 Volume9 Number2。24.关于“制器尚象”的英译,《中国科技翻译》Vol.12, No.2,1999年5月。25.中国古代机械设计思想的科学成就,《中国机械工程》Vol.10 No.2,1999年第2期。26.中国古代机械设计中的创新意识,《武汉水力电力大学学报》,社会科学版,1999年第6期。27.中国古代图学对现代工程图学的贡献.《工程图学学报》,中国工程图学学会,1999年第3期。28.中国古代工程几何作图的科学成就,《中国科学基金》,国家自然科学基金委员会主办,1999年第3期。29.“亮丽”“靓丽”何其多,《汉字文化》No.1,1999年2月。30.关于制器尚象,《华中建筑》Vol.16 No.2,1998年6月。31.画法几何学的历史及其现代意义—纪念蒙日画法几何学公开发表200周年,《数学的实践与认识》Vol.28 No.3,1998年7月。32.中国古代工程制图的数学基础,《大自然探索》,四川科学技术出版社,1998年4月。33.工程图学教育的楷模—纪念蒙日《画法几何学》公开发表200周年,《海军工程学院学报》1997年No.3(增刊),1997年12月。35.《周礼》中的图学记载及其有关问题的探讨(续),《地图-地图学与地理信息系统》No.2,1997年6月。36.《周礼》中的图学记载及其有关问题的探讨,《地图-地图学与地理信息系统》No.1,1997年2月。37.《周礼》与古代图学,《文献》No.1,1997年2月。38.先秦机械工程设计方法初探,《华中理工大学学报(社会科学版)》No.2,1996年2月。39.略论《周礼》中的图学成就及其历史地位,《中国文化研究》夏之卷 No.2,1996年5月。40.中西机械制图之比较,《清华大学学报(哲学社会科学版)》Vol.11 No.2,1996年6月。41.《周礼》在科学史上的价值,《自然辩证法通讯》Vol.18 No.2,1996年4月。42.蒙日图学思想及其现代意义—纪念蒙日画法几何学发表200周年,《自然辩证法研究》Vol.12 No.3,1996年3月。43.《周礼》中的图学成就及其历史地位,《华中理工大学学报》(社会科学版)NO.4,1994年。44.中国古代的图学,《光明日报》,1994年7月。45.明窗数编在 长与物华新——李约瑟评传,《自然辩证法通讯》Vol.15,No.6,1993年12月。46.中国近代图学思想述论,《清华大学学报》(哲学社会科学版)Vol.8 No.2,1993年8月。47.中国近代工程图学的引进及其教育,《近代史研究》No.5,1992年9月。48.郑樵图学思想探述,《自然辩证法研究》Vol.8,No.8,1992年8月。49.中国古代方志中的图学成就,《中国地方志》No.2,1992年4月。50.中国工程图学的发展及其启示,《华中理工大学学报》(社会科学版)No.3,1992年。51.宋代工程图学的成就,《文献》No.4,1991年10月。52.中国古代绘画对宋代工程图学发展的促进作用,《科学技术与辩证法》No.6,1990年12月。53.宋代的图学教育及其社会效应,《湖北大学学报》(哲学社会科学版)No.3,1990年5月。54.机械工程社会化初探,《中国机械工程》No.1,1990年2月。55.考镜古今,联缀前后——评《中国图学史》,《中国机械工程》No.2,1989年4月。56.宋代金石学著作中的图学成就——读《考古图》和《宣和博古图》等,《江汉考古》No.3,1989年9月。57.《新仪象法要》图学成就探源,《华中理工大学学报》(社科版)No.2,1989年2月。国际主要学术论文1. The Perspective Theory of Zing Bing in the 5th Century of China. The Third International Conference on Mathematics Education and Cultural History of Mathematics in this Information-Oriented Society (MECHM-3). Proceedings Mathematics Education Society of Japan July 24-27, 2002, Kyoto, Japan。ISBN4—9900598-6-7,pp51-56。2. The Achievement of Art and Mathematics in “Ying Zao Fa Shi ”. The Third International Conference on Mathematics Education and Cultural History of Mathematics in this Information-Oriented Society (MECHM-3). Proceedings Mathematics Education Society of Japan July 24-27, 2002, Kyoto, Japan。ISBN4—9900598-6-7,pp161-164。3. Mathematical Issues in Chinese Ancient Engineering Drawing,Journal of Mathematics & design Volume 1,Number Summer 2001,ISSN 1515-7881。Pp47-58。4. A Brief Survey of Engineering Drawing Education in the Song Dynasty ,The Proceedings of Mathematics & Design 2001 The Third International Conference The School of Architecture & Building The School of Computing & Mathematics Deakin University Geelong, Australia。ISBN 0 7300 2526 8,pp215-224。5. A Study of Geometric Constructions in Ancient China, Current Perspectives in the History of Science in East Asia, Soul National University Press。ISBN 89-521-0016-6,pp415-425。6. The Preliminary Study of Mechanical Design Methodology in Ancient China, Historical Perspectives on East Asian Science Technology and Medicine, 2001 Singapore University Press National University of Singapore,ISBN 9971-69-259-7,pp469-495。国际重要学术会议论文1. From Focus Perspective to Cavalier Perspective---The Theoretical Foundation for Chinese Engineering Drawing, China-Japan International Conference on History of Mechanical Technology and Mechanical Design, October 30- November 1,2006 Beijing, China。2. Progress in Research on Chinese Engineering Drawing History, China-Japan International Conference on History of Mechanical Technology and Mechanical Design, October 30- November 1,2006 Beijing, China。3. The Categorization of Concepts of Chinese Engineering Drawing and Its Scientific Significance. China-Japan International Conference on History of Mechanical Technology and Mechanical Design, October 30- November 1,2006 Beijing, China。4. The Categorization of Concepts of Chinese Engineering Drawing and Its Scientific Significance. International Conference on Historical and Cultural Samantics,16-18 December, wuhan, China。5. The Perspective Theory of Zing Bing in the 5th Century of China。 Paper for the 22nd International of History of Science and Word Year of Physics in China。24-30 July 2005,Beijing,China。6. Study of Refined Process in Ancient China and its Technology, The Fourth China-Japan International Conference on Mechanical Technology and Machinery-Design November 1-4,2004 Beijing, China。7. Philosophical Thought of Refined Process in Ancient China,The Fourth China-Japan International Conference on Mechanical Technology and Machinery-Design November 1-4,2004 Beijing, China。8. Record of Drawing and Its Value in “Shi Ben”, The Tenth International Conference on the History of Science in China ,August 4-8,2004,Harbin,China。9. The Mechanical Ideas and Design Methods in “Mo Zi”, The Tenth International Conference on the History of Science in China ,August 4-8,2004,Harbin,China。10. The Achievement of Engineering Drawing in “Ying Zao Fa Shi ”,International Conference on Commemorating of 900-year Anniversary of Song “Ying Zao Fa Shi ”& 990-year Anniversary of the Main Hall of Baoguo Temple in Ningbo。11. The Achievement of Art and Mathematics in “Ying Zao Fa Shi ”, The Third International Conference on Mathematics Education and Cultural History of Mathematics in this Information-Oriented Society (MECHM-3), Proceedings Mathematics Education Society of Japan July 24-27, 2002, Kyoto, Japan。12. The Perspective Theory of Zing Bing in the 5th Century of China, The Third Mathematics in this Information-Oriented Society (MECHM-3),Proceedings Mathematics Education Society of Japan July 24-27, 2002, Kyoto, Japan。13. A Brief Survey of Engineering Drawing Education in the Song Dynasty。Mathematics & Design 2001 The Third International Conference July 3-5,200I The School of Architecture & Building The School of Computing & Mathematics Deakin University Geelong, Australia。14. .A Study of Technical Ideas and Theories in Lao Zi ,The Ninth International Conference on the History of Science in China。City University of Hong King Kowloon, Hong Kong, October 9-12, 2001。15. Mathematical Issues in Chinese Ancient Painting and Drawing .The 9th International Congress on Mathematical Education THESIS July 31 (Mon)-August 6 (Sun), 2000 Tokyo Makuhari, Japan。16. A Study of Zhuang Zi’Mechanical and Technological Idea in Ancient China, The Secand China-Japan International Conference on History of Mechanical Technology CJICHM`2000 Nanjing, China。17. Scientific Successes of Machine Design Ideas in Ancient China ,The 8th International Conference on the History of Science in China and the West THESIS August 23-28, 1998 Technische Universitat Berlin。18. The Mathematical Basic of Engineering Drawing in Ancient China, International Colloquium Transmission And Transformation of Mathematical Thought A Comparative Approach, October 4-8 1998 Wuhan, China。19. The Preliminary Investigation on the Machine Design Idea in Ancient China, The First China-Japan International Conference on History of Mechanical Technology CJICHM`98 Beijing, China October 12-24, 1998。20. A Study of Geometric Constructions in Ancient China,The 8th International Conference on the History of Science in East Asia,August 1996,Seoul University, Korea。21. A Brief Survey of Engineering Drawing Education in the Song Dynasty,Second International Conference on the Graphic Education Research in China & Japan, August 1995 Chengdu, Sichuan Province。22. On Graphics Thought from Song Dynasty, The International Conference on Thought Culture from Song to Ming Dynasties and Chinese Civilization, Shanghai, October 1993。23. Engineering Drawing in China and the West –A Comparative Study,The Seventh International Conference on the Science in East Asia, Kyoto,2-7 August 1993。24. A History of Chinese Technical Drawing,The Seventh International Conference on the Science in East Asia, Kyoto,2-7 August 1993。25. The Development of Chinese Engineering Cartography and Its Revelation ,The International Symposium on the History of Science and Technical in China, August 1992,Hangzhou。26. The Achievements of Engineering Graphics During the 11th and 12th Centuries, The International Conference on the History of Science and Technical in China, Beijing September 1990。国内重要学术会议论文1. 全球视野下的中国图学遗产——从焦点透视到散点透视,,第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会,山东,烟台,2007年8月。2. 中国建筑图学的科学成就及其现代贡献,第四届中国建筑史学国际研讨会论文集,《全球视野下的中国建筑遗产》, 2007年6月,上海,同济大学。3. 《列子》中对于投影的认识及其图学价值,第九届全国技术史学术研讨会,2007年8月,威海,哈尔滨工业大学威海校区。1.从宗炳到阿尔贝蒂,全国第一届青年科学技术史学术会议,安徽,2005年10月24-26日。2.郑和铜钟及明代铸造技术的科学成就,纪念郑和下西洋600周年学术会议,2004年12月11日-12日。湖北,武汉。3.秦代工程图学的科学成就,秦俑学第六届学术讨论会,2004年7月26日-29日,西安。4.真修混沌还是假修混沌,第八届全国技术史学术研讨会论文,2004年4月,北京,清华大学。5.《西清古鉴》的图学成就,第六届华东六省一市工程图学学术交流会,徐州,中国矿业大学,2003年8月。6.从“制器尚象”到《器象显真》,中国工程图学学会第五次全国会员代表大会,北京,北京航天航空大学,2003年3月2日-3月4日。7.庄子技术思想研究,第七届全国技术史学术研讨会论文,哈尔滨,哈尔滨工业大学,2002年8月。8.楚国科技史的历史价值,第六届两湖屈原与楚文化学术研讨会,湖南省岳阳,2002年10月16日-10月20日。9.从“道艺合一”到“道同为一”,中国科学技术史学会第六届代表大会,北京,2000年8月21日-8月24日。10.《周易》图学思想披拣录,第八届全国科学哲学学术会议,武汉,华中理工大学,1997年11月20日-23日。11.蒙日图学教育思想探述,全国图学教育研讨会,武汉,华中理工大学,1997年8月。12.蒙日图学思想及其现代意义,第七届全国科学哲学学术会议,太原,山西大学,1995年4月29日-5月2日。13.随州曾侯乙墓在科学史上的价值,炎黄文化与名城随州的建设学术研讨会,湖北省随州市,1994年6月。14.宋代图学思想概述,宋明思想文化和华夏文明国际学术讨论会论文,1993年10月。15.中国机械制图的历史,第三届全国机械史学术会议,南京,南京航空学院。1992年11月。16.中国地方志中的图学思想,中国科学技术史学术研讨会,山西省太原,1991年8月。17.郑樵图学思想探述,第二届全国机械史学术会议,湖南省大庸,1991年11月。18.中国近代工程图学的引进及其教育,第六届全国技术史学术研讨会论文,武汉,华中理工大学,1991年6月。19.宋代工程图学的成就,第一届全国机械史学术会议,北京,北京理工大学,1990年 1月。20.宋代金石学著作中的图学成就,第五届全国技术史学术研讨会论文,湖北省葛洲坝,1989年4月23日-4月30日。21.宋代机械图学的杰出代表——纪念苏颂创建水运仪象台900周年,纪念苏颂创制水运仪象台900周年学术讨论会,福建省同安,1988 年11月19日-24日。22.《新仪象法要》中的图学成就,纪念苏颂创制水运仪象台900周年学术讨论会,福建省同安,1988 年11月19日-24日。23,中国古代工程图学的成就及其有关问题的探讨,第四届全国技术史学术研讨会论文,新疆乌鲁木齐,1986年10月17日-10月25日。主要学术著作及其参编著作1. 屈学天文学研究,《屈原学集成》,北京,中央编译出版社,2007年6月,第1版,作者之一。2. 全球视野下的中国图学遗产——从焦点透视到散点透视,《中国图学新进展2007》,第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集,济南,黄河出版社,2007年8月第1版,作者之一。3. 《中国建筑图学文化源流》,湖北教育出版社,2006年6月第1版。4. 秦代工程图学的科学成就,《秦文化论丛》第12辑,秦始皇兵马俑博物馆《论丛》编委会,三秦出版社2005年第1版。5. 《中国技术思想研究》,巴蜀出版社,2004年11月第1版。6. 《中国工程图学史》,华中科技大学出版社,武汉,2003年12月第1版。7.《第二届中日机械史国际会议论文集》,“中国古代庄子技术思想管窥”,机械工业出版社,北京,2000年10月第1版,作者之一。8.《李约瑟研究(第1辑)》,中国古代工程几何作图的科学成就,上海科学普及出版社,上海,2000年9月第1版,作者之一。9.《中国近现代技术史》,“工程制图”部分,北京:科学出版社,2000年3月,第1版,参编作者之一。10.《中国科学技术史》(机械卷),“机械制图”部分,北京:科学出版社,2000年9月,第1版,编委,作者之一。11.《中国科学技术史》(机械卷),“农业机械”部分,北京:科学出版社,2000年9月第1版,编委,作者之一。12.《第一届中日机械史国际会议论文集》,“中国古代机械设计思想研究”,机械工业出版社,北京,2000年10月第1版,作者之一。13.《塑造中华文明的200本书》,李诫《营造法式》,武汉出版社,武汉,1997年第1版,参编作者之一。14.《民族的智慧——中华科技篇》青少年爱国主义教育丛书,华中师范大学出版社,武汉,1995年5月第1 版,参编作者之一。15.《孔子文化大典》(思想卷),中国书店,北京,1994年8月第1版,参编作者之一。16.《炎黄文化与名城随州》,“随州曾侯乙墓在科学技术史上的价值”,湖北人民出版社,武汉,1994年9月第1版,作者之一。17.《苏颂研究文集—纪念苏颂首创水运仪象台九百周年》,“宋代机械制图的杰出代表”,1993年2月第1版,作者之一。18.《中国文化精华文库(上)》,山东教育出版社,1992年10月第1版,参编作者之一。19.《中国文化精华文库(下)》,山东教育出版社,1992年10月第1版,参编作者之一。20.《中国科学技术史国际学术讨论会论文集》,十一、十二世纪中国的工程图学,中国科学技术出版社,北京,1992年8月第1版,作者之一。21.《大学生必读名著导读》,海洋出版社,1990年9月第1版,参编作者之一。主要科学研究1. 中国古代机械史研究,国家自然科学基金资助项目,批准号:5967087,资助金额:12000元,起止年月:1997年1月-1999年12月,着重研究中国古代机械工程思想与方法。2. 赴新加坡参加“第九届国际东亚科学史学术会议”,(99)国科金外资助字;59910211781号,项目执行日期:1999年8月23日-1999年8月27日,资助金额:5000元。.7. 中国科学院八五重大科研项目《中国科学技术史》 “机械史卷”编委,负责“农业机械”部分和“机械制图”部分的编写工作。3. 中国科学院自然科学史研究所重点科研项目《中国近代技术史》,参加“工程图学”部分的编写工作。8. 《中国工程图学史》,国家科学技术学术著作出版基金资助项目,2000年序号:24,资助金额:20000元。9. 《中国技术思想史研究》,《儒道释博士论文丛书》项目之一,四川巴蜀书社,2004年序号:8,2003年-2004年。10.《中国建筑图学文化源流》,国家十五重点出版工程《中国建筑文化研究文库》项目之一,湖北教育出版社,项目国家总投入:500万。2004年元月-2006年7月。11.中国微细加工技术研究,清华大学微米/纳米技术研究中心,起止年月:2003年-2005年,项目金额:10000元。12.《中国图学思想史》,《中国科技思想研究文库》项目之一,科学出版社,2007年3月-2007年8月,在研项目。2007年元月30日并由福建省社会科学研究“十五”规划重大项目立项,资助资金:2.5万。
这篇文章是我为学习俱乐部投的第一篇稿,这是一个新的尝试,我也在试图找出一种最合适的方式。我当然不会按照学术论文的范式来写本文,但同时我也不想写成一般意义上的科普,因为一方面前人已经写了足够多的科普文章,再写一篇类似的并无太大意义,另一方面好的科普文是很难写的。这次我将尝试用更随性的写法写出和本文相关的诸多话题,同时展现一些自己的思考。当然我本人的观点肯定有不成熟的地方,但如果可以借此引发读者的思考,从而使读者自己寻找更多的资料(此点在网络时代应该是不难的)来进行进一步的学习的话,那我的目的以及学习俱乐部的目的也应该是很好的达成了。
这篇文章想写的是古代天文观发展中的故事。一般来说这个话题总逃不开从地心说到日心说,从古希腊的毕达哥拉斯到托勒密,再到哥白尼,开普勒,以及物理学史上的第一大boss牛顿,期间穿插的各种眼花缭乱的模型。此类的书目有很多,并且大多写的已经非常完善了。(在此推荐一本个人很喜欢的科普小书《星空的琴弦:天文学史话》【1】)本文想讨论这个问题,肯定也离不开这些人物和故事,但是更想和大家分享的是我对古人想法的揣测:古代的先贤可都是很聪明的人啊,他们为什么通过了那么久才走出了地心说的认识呢?在这个过程中,本文会穿插若干对于天文学模型的数学分析,需要的数学背景从高中到高等数学不等,虽然加入公式会让文章更加难懂,以及“每个公式会使读者数量减半”,但正如之前所说,本文旨在通过分享自己的想法抛砖引玉,激发大家自己的思考,而在此过程中不怕麻烦应是必要的心态,况且只用文字来描述科学观点实在是太干瘪了。
言归正传,说回到我们要讨论的话题。相信从很小的时候大家就知道地球是绕着太阳转的,但是为什么呢?我们可以假想一个故事:如果我穿越回到了中世纪时的欧洲,我应该怎样说服当时的人改变地球是宇宙中心的观点呢?细细想来我们就需要回答下面两个看起来很像的问题:为什么日心说(相对于地心说来讲)是对的,以及为什么我们认为日心说(相对于地心说来讲)是对的。尽管只有几字之差,但前者是一个科学性问题,而后者则是一个认识论的问题。打个比方,我们去公园玩的时候看到了一颗不认识的树,什么决定了这棵树是什么品种呢?可以是它的叶子,树干,花的形状等等,这是一个植物学问题;那么我们是怎么知道这颗树是什么品种的呢?可以是认识它的人告诉我们的,可以是树上的标牌写明的,也可以是我们在书上或者网络上查找资料所知,这是一个认识论的问题。
那么我们就先来看一看天文学上的问题:日心说是对的么?很多读者都可以不假思索地说出:”日心说也不是完全正确的,它也是有局限性的,但是相比于地心说来讲仍然是巨大的进步。” 没有错,日心说的局限性很好解释:日心说认为太阳是宇宙的中心,而我们今天当然知道太阳系其实只是宇宙中小小的一部分,所以说太阳是宇宙的中心肯定是错误的,更准确的说法是太阳是太阳系的中心。那么日心说相比于地心说而言进步在哪里呢?在回答这个问题之前,我们也可以考虑一个简化的模型:假设整个宇宙中只有太阳和地球两个星体,地球孤零零的绕着太阳转,那么我们可以说太阳是宇宙的中心么?太阳公公环顾了四周,发现这么说好像没毛病。可是站在地球上的我们看着太阳绕着自己转,觉得说太阳绕着地球转,地球是宇宙的中心好像也没错啊?那么问题出现在哪里呢?伽利略说:其实两种说法都对,关键在于以谁为参照系。(运动的相对性是谁提出的已经不可考,这里借用伽利略之口是因为伽利略变换给出了参照系之间变换的方法)如果我们认为地球是静止不动的,那么太阳确实是在绕地球运动,而反之如果我们认为太阳是静止的,那么地球则在绕着太阳运动。搞清楚这点之后我们就会发现,谁是中心这个问题其实并不本质,它的答案其实全都依赖于参照系的选取。那么回到之前的问题,日心说比起地心说来进步在了哪里呢?不得不遗憾地说,天文学上它们并无本质不同(这里需要提醒读者,地心说并不是傻乎乎的认为其他行星也绕地球做圆周运动,事实上中世纪时的地心说已经发展出了一套相当完善的模型以预测行星运动的轨迹,甚至已经有理论认为太阳绕着地球运动而其他行星绕着太阳运动),至多是描述上更为简洁方便一些(当然这种简便也是很必要的)。日心说更加重大的意义是在宗教和方面,我们熟知的布鲁诺因为宣扬日心说被绑在火刑柱上烧死也更多的是出于宗教因素而非科学因素。当然,这段文字绝非表示日心说是没有价值的,相反,它仍然是天文发展中的里程碑,在一个没有牛顿三定律和万有引力定律的年代,能够提出我们脚下坚实的大地是在运动着的理论,是需要多少开拓和创新的精神啊。
上一段中我们已经知道了,日心说相对于地心说来讲并不“难”,那么到底是什么原因使得古代科学家的思想禁锢在其中成百上千年呢?这时我们就需要回想一下,我们是怎么知道地球是绕着太阳运动的。我们知道这个观点远远早于我们了解万有引力定律,开普勒三定律等相关内容,那么是什么让我们如此笃定它的正确性以至于这么多年都没有对它产生怀疑呢?这就需要我们了解,真理之所以成为真理的原因(这一段内容涉及一些基础的科学哲学,这里同样推荐一本书以供对此有兴趣的读者参考:理查德·德威特著《世界观》【2】)。第一条判断标准称为真理符合论,也就是说决定一个观点是真理的因素是它和现实相符合。我们会发现这一条并不能帮助我们对日心说抱有更大的信心,因为谁也没有漂浮到太空中看到过地球真正的绕着太阳运动。这时候就要用到第二条真理的判断标准:真理融贯论。更多时候我们相信一个观点是真理是因为它可以逻辑自洽的融入进我们的其他观点,也即我们的世界观。比如我们小时候之所以认为地球绕着太阳运动是真理更多的是因为我们相信科普读物中不太可能在这么基础的问题上出现错误,长大之后我们发现它也符合我们学到的其他物理定律,那么我们就认为这个观点确实是个真理。当然如果有人秉持的一套完全不同的世界观,那么相应的他也很可能认为地球绕着太阳运动是错的,这也解释了现在仍然存在一些人坚持“地平说”或者“地心说”等观点。此时反观古代时候大家对于地心说的坚持就比较好理解了:因为地心说可以很好的融入他们的其他观点,而日心说不能。想想看,在那个大家不了解惯性的年代,你跟别人说脚下的大地是在运动的,别人就会说“那为什么你跳起来之后还会落回原地呢?”
好了,到现在我们差不多弄清楚了我们穿越回古代普及日心说的困在所在,那么接下来我们就来看看当时的人构建了怎样的一个融入了地心说的世界观吧~这部分内容就且听下回分解啦~
1. 汪洁 《星空的琴弦:天文学史话》 ,北京时代文化书局, 2017年7月
2. 理查德·德威特 《世界观》 第二版 , 机械工业出版社, 2018年11月