02.25 古代天文學家是怎樣觀測太空的?他們用的觀察工具是什麼原理?

呂奉忠


在天文學領域,望遠鏡的發明是革命性的。從伽利略拿起望遠鏡開始,世界天文學被掀開了嶄新的一頁。而在此之前,人類無論是東方的中國還是西方的羅馬、希臘無一例外都是靠眼睛和手中的紙和筆進行天文觀測和記錄。

中國古典天文學成就——重在記錄!

出於君權神授的思想,中國古代一直將天文學視作上天意志的體現,所以在很早的時期就設立了專門的天文觀測機構——司天監,並建造了專門用於觀測星象的天文臺、製作日晷、漏壺等設備用於計時或對影子進行測量。因此中國從古至今積累了世界上最完備、最系統的天文觀測記錄,這是任何一個國家都不具備的,為世界天文學發展提供了重要的參考資料。譬如說當代天文學家就通過一件青銅器上關於天象的銘文推斷出了武王伐紂牧野之戰的時間。這說明我國在很早的時間就有專門人員從事天文觀測,它和中國傳統的史書修訂、占卜緊密相連,是一個國家在思想、文化事業中密不可分的一部分。同時由於中國是一個農業國家,所以天文學的發展和曆法的關係也最為緊密,中國古人就是依靠長期的天文觀測,制定了世界上獨一無二的陰曆。

但同時我們也應該看到,由於中華文明一脈相承、自成體系,使得中國天文事業在繼承前人基礎上也將原始社會的陰陽、五行、占卜等帶有神話色彩的思想一併繼承了下來,成為統治階級駕馭人民和審視自己的工具。因此中國古代天文學儘管有最完備的觀測記錄,但往往只供一些文人在文化上進行解讀,並不注重計算、研究,分類和量化,也沒有和數學深入交叉從而發展成為一門獨立科學體系,帶有濃厚的神秘、唯心主義色彩。將天象視為“上天意志,鬼神之機”,所以中國天文學儘管發展的很早,卻缺乏對天體運行的基本瞭解,充滿著含糊其辭和語焉不詳。

例子一、渾天儀:這是我國古代天文學家了不起的發明,但問題是如果這件天文儀器僅僅放在漢代絕對了不起,但如果直到明清仍然這樣就說明我們一直都沒有進步,按照現代科學的觀點它僅僅是表示天象運行的一個基礎模型,沒有具體的參數,並不具科學上的實際意義。說的最直接一點,用渾天儀並不能準確預測過去或者未來的準確天象。

例子二、中國是最早記錄超新星的國家,這是宋代《續資治通鑑長編》中的原文:“至和元年五月己酉,客星晨出天關之東南可數寸(嘉祐元年三月乃沒)”從這則記錄我們就可以看出古代司天監對天文學的態度,寥寥數語更像一個文科生的敘事,並沒有在數學上進行量化的意識。當然也可能不敢,畢竟這東西在古代記錄不好,或者評論不好是要殺頭的。

歐洲古典天文學的成就——發展出了現代天文學!

雖然由於歷史的緣故,歐洲天文學的發展多有變遷,但從希臘到羅馬,再到後來的歐洲列強還是在一定程度上保持了文化上的傳承。和中國古人一樣,歐洲古典天文學家也是用眼睛看,用紙和筆記錄,在一開始也瀰漫著濃厚的唯心主義和宗教色彩,但所不同的是受希臘古典哲學的影響,歐洲天文學家將天文學和數學、幾何學結合了起來。最早從從公元1世紀的托勒密開始,歐洲人就嘗試對天象進行計算,不管在當時他是出於什麼原因吧,這個方法畢竟是對的。因此托勒密寫出了世界天文學史上最早的專業著作《偉大論》,建立了最早的天體運行模型,弄出了一系列無限複雜的“均輪”、“本輪”。雖然最後證實這些數學模型錯誤很多,但能在那個時代搞出這樣的東西仍然是一項了不起的成就。請注意托勒密的數學模型和中國同時期的渾天儀相比,已經具備了科學上的意義。不僅是隻能用於演示,已經能夠大致預測天體的運行,只是限於當時的條件錯誤較多、誤差較大而已。而且需要說明的是,托勒密是第一個在天文學領域系統的提出地心說的人(亞里士多德等古希臘哲學家更多源於哲學猜測),當然也正因為此,他才會成為後世的標靶。

更重要的是,由於托勒密和他那部著作的出現,奠定了歐洲天文學研究的一個科學、量化的思想。後世的天文學家不管是出於學術需要還是信仰的需要,不管是為了修正托勒密還是反駁托勒密,都將他這一研究思想貫徹了下來,在他們前赴後繼的努力、爭論下最終誕生了現代天文學。

總之在古代,不管是在中國還是西方,天文學家都是依靠眼睛進行觀測,並嘗試對天象作出基本的判斷。中國側重於記錄和解讀,而歐洲在記錄解讀的同時還加入了科學化研究。

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我記得在我們上學的時候就讀過

東漢時期傑出的科學家張衡,他在天文學、數學、地震學、地圖學以及文學、繪畫等領域均成績卓著。他曾先後兩次任太史令,時達14年之久,因而在天文學上的成就非常大。張衡曾對恆星進行了長期的觀測與統計工作,他把星空共劃分成444個星官,計得2500顆恆星,這一成果大大超過了石申、甘德的同類工作。他還觀測到太陽和月亮的視直徑均為半度,相當於360°制的29.6,這與現代所測的太陽、月亮視直徑已比較接近。張衡還是天文儀器製造大師,曾創制了世界上第一架能比較準確地表演天象的漏水轉渾天儀,第一架測試地震的儀器——候風地動儀,還製造出了指南車,自動記裡鼓車、飛行數里的木鳥等等。


渾天儀主體是幾層均可運轉的圓圈,最外層周長1丈4尺6寸。各層分別刻著內、外規,南、北極、黃、赤道,二十四節氣,二十八列宿,還有“中”、“外”星辰和日、月、五緯等天象。儀上附著兩個漏壺,壺底有孔,滴水推動圓圈,圓圈按著刻度慢慢轉動。於是乎各種天文現象便赫然展現在人們眼前。這件儀器被安放在靈臺大殿的密室之中。夜裡,室內觀儀人員把某時某刻出現的天象及時報告給靈臺上的觀天人員,結果是儀上、天上所現完全相符。渾天儀的兩側附有玉虯(龍)各一個,吐水入壺,左為夜,右為晝。壺上分別立著金銅仙人和胥徒,“皆以左手抱箭,右手指刻,以別天時早晚”。更有妙者:臺階下還有內裝機關與兩壺相連的瑞輪,靠著滴水的推動,依照月亮出入圓缺的變化,不停地旋轉開合,表示著朔、望、弦、晦等日期,有如活動日曆一般,可見這件渾天儀及其附器,與近世的假天儀有許多相似之處。


悲酥清風998


歡迎你們的要請,我來科學的回答你們提出的這個問題。古代天文學家觀測天文,主要是靠肉眼進行天文觀測。他們首先選擇地球最佳觀測位置進行觀測,地球上最佳天文觀測點在中國湖北省巴東縣茶店鎮三溪口杉樹坪石井子坡石井子。它是地球公轉和自轉的地軸中心點。


中國民間智庫譚永念


古代沒有工業,沒有汙染,天空是清澈的,能看見很多現在看不見的星星。而且古代人沒有近視眼,眼睛👀也清澈,能看見很多現在人看不見的星星。而且古代人都是天生的會修身,能看見哈勃望遠鏡看不見的星星。後來,人的智慧越來越發展,但是身體越來越墮落,所以有知識的人帶眼鏡的多。再後來就是現在,愚昧無知的人也是近視眼,也帶眼鏡。所以導致古代很平常的一件事現在變成迷了,成了轟動全球的考古發現。所以總結一下,現在人智慧比古人提高了,但是身體技能下降了。觀察天象不用智慧,只要你能看見就行。


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