古代中国科学——天文学
古代中国天文学的发展。
我国的天文学萌芽较早，早在公元前24世纪的尧舜时代，就设立了专职的天文官，专门从事“观象授时”。早在仰韶文化时期，人们就描绘了光芒四射的太阳形象，进而对太阳上的变化也屡有记载，描绘出太阳边缘有大小如同弹丸、成倾斜形状的太阳黑子。这是我国天文学的早期萌芽。
我国古代天文学研究的一个重要成果就是历法的制作。早在夏代我国就已有了历法，商代有了阴阳合历，创立了干支记日法。春秋时期已经开始采用19年闰7个月的方法。最迟在公元前7世纪，我国已采用土圭观测日影的方法来测定冬至和夏至。公元4世纪的战国时期已经使用四分历。可能在战国末期，产生了二十四节气的见解。我国很早就开始了天文观测，并且有了关于日食、月食、彗星、流星等世界上最早的观测记录。大约在公元前 360—350年间，楚国人甘德写了《天文星占》、魏国人石申写了《星占》，这是世界上最早的星表。
自然哲学作为古代科学的一种形态，在春秋战国时期取得了光辉的成果。以墨家、道家以及荀子和韩非为代表的朴素唯物主义哲学对科学的发展有较大的影响。探讨世界万物的本原也是中国古代自然哲学的重要内容。在殷周时期就有了阴阳八卦学说和五行说。《易经》中用八卦(天、地、风、雷、水、火、山、泽)代表自然界中最常见的八种东西，认为天(阳)和地(阴)两种势力交感推移，生成其他六种东西，并使万物发展变化。五行说在夏代就有萌芽，它把宇宙万物归结为水、火、木、金、土五种元素。战国时期的阴阳家邹衍则用阴阳来统帅五行，试图用阴阳五行对自然界和社会作统一的解释。《管子·水地》 篇中说: “水者何也？万物之本原也。”把水看成是万物之本原，而道家的创始人老子则在春秋末年提出 “道”是“万物之宗”的思想。宋尹学派则提出了唯物主义的精气说，认为“气”是一种微小的看不见摸不着的物质实体，“精”是比“气”更细小的东西，“精”“气”乃是世界的本原，谷物、星辰都是由精气产生的，就是精神现象也是由气的流动而产生的。战国末期的荀子(约公元前298—前238)则进一步发挥了物质性的精气学说，认为世界万物都是由统一的物质性的气构成的，水、火、生物、人都是气的发展的不同阶段。荀子还要求“明天人之分”，弄清其间的关系，并提出“制天命而用之”的光辉命题。
中国的自然哲学家们也曾涉及物质有没有最小单位或物质能不能无限分割等问题。惠施提出“至小无内，谓之小一”，即物质的最小单位无内可言。也有人主张物质可以无限分割，提出了“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的命题。关于宇宙结构的学说是中国古代自然哲学的重要内容。先秦早期就有了天圆地方说，主张“天员(圆) 如张盖，地方 如棋局”。到了西周时代，则有盖天说的出现，认为天如斗笠，大地像一个倒扣着的盘子。“盖天说”不符合天体的真相，不能解释天体运转的现象。比盖天说进步些的是地圆说。战国时赵人慎到主张“天体如弹丸”。《庄子》则进一步对地不动的观念提出疑问。尸子(即尸佼，商鞅的老师) 则有了对地球自转运动的最初描述。战国末期李斯猜测到地球在空间中的位移，有了“日行一度”的观念。到西汉末年更有了地球在空间中的位移的科学描述。同时对地动而人却觉察不到的原因做出了解释: “地恒动不止，而人不知，譬如人在舟中，闭牖而坐，舟行而人不觉也”(《尚书纬·考灵曜》)。这确实是我国古代人民认识宇宙史上的一个伟大创见。战国时期学术繁荣的另一个重要成果是有了实验方法的萌芽。《墨经》在中国古代科学史上是一部非常重要的著作。《墨子》中关于光学的实验，其方法和近代科学实验方法相似。墨子和他的学生进行了关于光的直线传播的小孔成像实验，以及平面镜、凹镜、凸镜的实验，说明了焦距和物体成像的关系。《墨经》中还用实验方法讨论了衡器一类的杠杆平衡情况，墨家比阿基米德更早注意到距离和平衡的关系，只是还没有明确定量地研究它。墨家也很注意概念研究和逻辑推理，对于一切事物先提出名词，再下定义，然后进行解释。这些对后来逻辑学的发展都起到了推动作用。春秋战国时期百家争鸣的学术思想是一个蕴含丰富的宝藏，应当深入挖掘。
天文学在秦汉时期有了新的发展。东汉著名天文学家张衡(78—139)对浑天说的宇宙结构理论作了明确的说明: “浑天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小，天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄，天地各乘气而立，载水而浮。”浑天说认识到大地是一个悬浮于宇宙空间的圆球。张衡曾两度担任汉朝掌管天文的太史令，精通天文历算，创制了世界上最早利用水利转动的浑象(浑天仪)和测定地震的地动仪(候风地动仪)，正确地解释了月食的成因，说明月光是日光的反照，月食是由于月球进入地影而产生的。张衡因此成为我国天文学史上的杰出人物。汉代以后，我国天文学主要向实用方面发展，在天象观测、仪器制造和历法上作出了许多贡献。中国的实用天文学历来受到官方的重视，这一点和西方不尽相同。汉代已有了关于太阳黑子、新星、超新星的明确记录，对日食、彗星、北极光均有细致形象的描述，天文观测已成为一个传统，历代相继。在历法方面，汉武帝招募天下历法专家20余人，制定了《太初历》。到南北朝时，东晋的虞喜发现了岁差现象，即冬至点的每年西移现象。虞喜根据历史记录进行推算，提出了每50年向西移动一度的岁差值。祖冲之(429—500 )又把它引入了历法之中，并在继承前人成就和自己实测的基础上制订了《大明历》。在这些历法中，许多天文常数的测定都已达到了较高的水平。这些成就为中国天文学的发展奠定了坚实基础，也逐渐形成了中国独特的天文学体系。这个体系有独特的星群划分——三恒二十八宿；有独特的坐标系统——赤道坐标和365°；有独特的历法——带有二十四节气的阴阳合历；有独特的仪器——浑天仪和浑象仪；有独特的宇宙结构体系——浑天说。中国的天文学与其他文明古国的天文学并立于世界文化之林。
后来，我国在天文学上有取得了一些成就，但总的来说，秦汉至南北朝时期是高峰期。我国古代的天文学研究成果一直居于世界前列，一些观测结果令人惊叹。我国公元前240年就有关于彗星的记载，它被认为是世界上最早的哈雷彗星记录。从那时起到1986年，哈雷彗星共回归30次，我国都有记录。1973年，我国考古工作者在湖南长沙马王堆的一座汉朝古墓内发现了一幅精致的彗星图，图上除彗星之外，还绘有云、气、月掩星和恒星。天文史学家对这幅古图做了考释研究后，称之为《天文气象杂占》，认为这是迄今发现的世界上最古老的彗星图。早在两千多年前的先秦时期，我们的祖先就已经对各种形态的彗星进行了认真的观测，不仅画出了三尾彗、四尾彗，还似乎窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核，这足以说明中国古代的天象观测是何等的精细入微。
摘自《科技史与方法论》清华出版社授权登载
