大家好，我是地球?qū)殞?，今天我繼續(xù)為大家來普及中國天文學(xué)的發(fā)展，上一篇我們講到了體系發(fā)展時(shí)期，這一篇我將繼續(xù)深入為大家講解中國天文學(xué)的發(fā)展，快讓我們?nèi)ヒ惶骄烤拱桑?/p>

由鼎盛到衰落（從宋初到明末）

宋朝

唐末的藩鎮(zhèn)割據(jù)和五代十國的混亂局面，以來的統(tǒng)一而告結(jié)束。中國的封建經(jīng)濟(jì)在宋代(公元960～1279年)得到進(jìn)一步的發(fā)展。生產(chǎn)的發(fā)展又大大地推動了科學(xué)的前進(jìn)，被馬克思譽(yù)為“最偉大的發(fā)明”的火藥、印刷術(shù)和指南針，就是中國人在末代完成的。作為自然科學(xué)之一的天文學(xué)在這一時(shí)期也取得許多重要成就。

關(guān)于1006年和1054年的超新星的出現(xiàn)，特別是1054年的超新星記錄，成為當(dāng)代天文學(xué)研究中極受重視的資料。在這顆超新星出現(xiàn)的位置上，現(xiàn)在遺留有一個(gè)蟹狀星云，這是當(dāng)代最感興趣的研究對象之一。

這一時(shí)期先后進(jìn)行過五次恒星位置測量：第一次在大中祥符三年(公元1010年)，第二次在景枯年間(公元1034～1038年)，第三次在皇枯年間(公元1049～1053年)，第四次在元豐年間(公元1078～1085年)，第五次在崇寧年間(公元1102～1106年)。其中元豐年間的觀測結(jié)果被繪成星圖，刻在石碑上保存下來，這就是著名的蘇州石刻天文圖。

元豐年間的觀測結(jié)果，同時(shí)也以星圖的形式保存在蘇頌著的《新儀象法要》中?！缎聝x象法要》是為元枯七年(公元1092年)制造的水運(yùn)儀象臺而寫的說明書，它不但敘述了150多種機(jī)械零件，而且還有60多幅圖，是研究古代儀器的極好資料。

蘇頌和韓公廉在完成水運(yùn)儀象臺以后，又制造了一架渾天象，其天球直徑大于人的身高，人可以進(jìn)入內(nèi)部觀看。在球面上按照各恒星的位置穿了一個(gè)個(gè)小孔，人在里面看到點(diǎn)點(diǎn)光亮，仿佛天上的星辰一般。今人把這種儀器也稱為假天儀，它是現(xiàn)代天文館中星空演示的先驅(qū)。

與蘇頌同時(shí)代的沈括在天文學(xué)上也有重要貢獻(xiàn)。熙寧七年(公元1074年)他在制造渾儀時(shí)省去了白道環(huán)，改用計(jì)算來求月亮的白道坐標(biāo)，這是中國渾儀由復(fù)雜走向簡化的開始。沈括還用縮小窺管下端孔徑的辦法來限制人目挪動的范圍，以減少照準(zhǔn)誤差；又用觀測北極星位置的方法來校正渾儀極軸的安裝方向。他在漏壺方面也有改進(jìn)，并且從理論上研究了漏壺在不同季節(jié)水流速度不等的問題，提出一個(gè)相當(dāng)于真太陽日和平太陽日(見日)長度之差的問題。更重要的是沈括在歷法上獨(dú)樹一幟，提出十二氣歷，“直以立春之一日為孟春之一日，驚蟄為仲春之一日，大盡三十一日，小盡三十日；歲歲齊盡，永無閏月。”(《夢溪筆談·補(bǔ)筆談卷二》)這實(shí)際上是一種陽歷，由于傳統(tǒng)習(xí)慣，這個(gè)歷法未能實(shí)行。

在宋代三百多年間實(shí)行過的歷法有18種，其中比較有創(chuàng)造性的是北宋姚舜輔的《紀(jì)元》(1107年)和南末楊忠輔的《統(tǒng)天歷》(1199年)?！都o(jì)元?dú)v》首創(chuàng)利用觀測金星來定太陽位置的方法；《統(tǒng)天歷》確定的回歸年數(shù)值為365.2425日，和現(xiàn)行公歷的平均歷年完全一樣，但比公歷(1582年)的頒行早383年。《統(tǒng)天歷》還提出的回歸年的長度在變化，它的數(shù)值古大今小。

宋代的思想家對自然現(xiàn)象有較多的討論。在天文學(xué)方面討論得較多的是天體的運(yùn)行和天體的形成問題。其中較有代表性的人物是張載和朱熹。

張載提出，一年中間晝夜長短的變化，是陰陽二氣的升降使大地升降所致；一日中間天體的東升西落，是大地乘氣左旋的結(jié)果。張載并且認(rèn)為空間和時(shí)間是物質(zhì)存在的形式，宇宙到處充滿了氣?！皻獠荒懿痪鄱鵀槿f物，萬物不能不散入大虛，循是出入，是皆不得已而然也?！?/p>

朱熹雖然主張宇宙循環(huán)論，但對于具體天地(相當(dāng)于太陽系)的形成過程則有完整的見解。他從旋渦水流把物體卷入旋渦中心的現(xiàn)象出發(fā)，認(rèn)為“天地初間只是陰陽之氣。這一個(gè)氣運(yùn)行，磨來磨去。磨得急了，便拶許多渣滓，里面無處出，便結(jié)成個(gè)地在中央。氣之清者便為天，為日月，為星辰，只在外，常周環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)；地便只在中央不動，不是在下”(《朱子語類》卷一)。在今天看來，這個(gè)學(xué)說自然有很多錯誤，但比起朱熹以前的天體演化思想來卻前進(jìn)了一步。

元朝

1276年元軍攻下南宋都城臨安(今杭州)以后，忽必烈把金、宋兩個(gè)司天監(jiān)的人員集中到大都(今北京)，再加上新選拔的一些人才，組成了一支強(qiáng)大的天文隊(duì)伍。這支隊(duì)伍在王恂、郭守敬主持下，從事制造儀器，進(jìn)行測量和編制新歷，在短短的五年時(shí)間(1276～1280年)中取得了極大的成就，將中國古代天文學(xué)推向新的高峰。

第一，制造了多種新儀器，其中簡儀、仰儀、高表、景符、正方案和玲瓏儀等都具有新意。簡儀是對渾儀進(jìn)行革命性改革而成的，它的設(shè)計(jì)和制造水平在世界上領(lǐng)先三百多年，直至1598年著名天文學(xué)家第谷發(fā)明的儀器才能與之相比。仰儀是用針孔成像原理，把太陽投影在半球形的儀面上，以直接讀出它的球面坐標(biāo)值。高表是把傳統(tǒng)的八尺表加高到四丈，使得在同樣的量度精度下，誤差減少到原來的五分之一。景符是高表的輔助儀器，它利用針孔成像的原理來消除高表影端模糊的缺點(diǎn)，提高觀測精度。正方案是在一塊四尺見方的木板上畫19個(gè)同心圓，圓心立一根表，當(dāng)表的影端方的木板上畫19個(gè)同心圓，圓心立一根表，當(dāng)表的影端落到某個(gè)圓上時(shí)就記下來，從早到晚記完后把同一個(gè)圓上的兩點(diǎn)聯(lián)接起來，它們的中點(diǎn)和圓心的聯(lián)線就是正南北方向；如果把它側(cè)立過來，還可以測量北極出地高度，這是一種便于攜帶到野外工作的儀器。玲瓏儀和蘇頌、韓公廉所造的渾天象相似，是一種可容人在內(nèi)部觀看的表演儀器。

1281年以后，郭守敬還創(chuàng)制了不少新儀器，其中大明殿燈漏是最突出的一項(xiàng)。它是一個(gè)外形像燈籠球用水力推動的機(jī)械報(bào)時(shí)器。上面還布置有能按時(shí)跳躍的動物模型，這同歐洲在機(jī)械鐘表上附加的種種表演機(jī)械是一樣性質(zhì)的。

第二，進(jìn)行了一次空前規(guī)模的觀測工作。在全國27個(gè)地方設(shè)立觀測所，測量當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?，并在南起南?北緯15度)，北至北海(北緯65度)，每隔10度設(shè)立一個(gè)觀測站，測量夏至日影的長度和當(dāng)天晝夜的長短。

第三，對一系列天文數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)測，并對舊的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核，選用其中精密的數(shù)據(jù)。例如，回歸年數(shù)值取自南宋《統(tǒng)天歷》，朔望月、近點(diǎn)月和交點(diǎn)月的數(shù)值取自金趙知微重修的《大明歷》(1181年)和元初耶律楚材《西征庚午元?dú)v》。對于二十八宿距度的測量，其平均誤差不到5'，精確度較宋代提高一倍。新測黃赤交角值，誤差只有1'多。

第四，在大量觀測和研究的基礎(chǔ)上，于至元十七年(公元1280年)編成《授時(shí)歷》，并于次年起實(shí)行。《授時(shí)歷》用三次差內(nèi)插法來求太陽每日在黃道上的視運(yùn)行速度，和月亮每日繞地球運(yùn)行的速度，用類似球面三角的弧矢割圓術(shù)，由太陽的黃經(jīng)求它的赤經(jīng)赤緯，求白赤交角，以及求白赤交點(diǎn)與黃赤交點(diǎn)的距離。這兩種方法在天文學(xué)史和數(shù)學(xué)史上都具有重要地位。

《授時(shí)歷》從元代一直用到明亡(公元1644年)。在明代把它改名為《大統(tǒng)歷》，但方法上只是把北京所見的日出日沒時(shí)刻改為南京所見的時(shí)刻，以洪武十七年(公元1384年)為歷元，省去了回歸年百年消長之法等，其他都無改變。

元明兩代除通用的《授時(shí)歷》以外，在中國少數(shù)民族中間還流行一種從阿拉伯傳來的《回歷》。至元四年(公元1267年)，西域天文學(xué)家札馬魯丁進(jìn)呈《萬年歷》，忽必烈曾頒行過。同年，札馬魯丁負(fù)責(zé)制造七件阿拉伯天文儀器，其中包括托勒密式的黃道渾儀、長尺，以及地球儀和星盤。至元八年(公元1271年)設(shè)立回回司天臺于上都(今內(nèi)蒙古自治區(qū)正藍(lán)旗境內(nèi))，每年頒行回回歷書。元亡明興，將回回司天監(jiān)人員遷至京師，在欽天監(jiān)內(nèi)設(shè)回回科，計(jì)算天象，頒布歷書，與《大統(tǒng)歷》進(jìn)行比較，同時(shí)還翻譯了一些天文書籍。

明朝

明洪武十五年，政府令吳伯宗、李腫和海達(dá)爾、阿答兀丁、馬沙亦黑、馬哈麻等合譯波斯人闊識牙耳的《天文寶書》四卷，次年二月譯成。書中說星分六體，這是星等概念在中國的初次出現(xiàn)，列有12個(gè)星座共30顆星的星等和黃經(jīng)。成化六年至十三年(公元1470～1477年)貝琳將元統(tǒng)翻譯的《七政推步》整理出版，這是一部系統(tǒng)介紹阿拉伯天文學(xué)的著作，其中包括277顆星的黃經(jīng)、黃緯和星等的恒星表，這是中西星名第一次對譯工作?！镀哒撇健分械臍v法部分，后經(jīng)梅文鼎摘要編入《明史·歷志》中，成為中國古代天文學(xué)的一個(gè)組成部分，在幾個(gè)兄弟民族中一直沿用到今天。

好了，今天的科普就到這里，我是地球?qū)殞殻覀兠魈煲姡?/p>