天文學理論范文第1篇
中國古代的天文和歷法，具有政治象征意義。頒布歷法，標明正朔之所在，是政權正當性的表現(xiàn)。歷法又與農時節(jié)氣密不可分，是非常實用的知識。而要調整歷法，就必須觀察天文。中國古代是陰陽合歷，既要考慮月相周期，又要考慮二十四節(jié)氣和四季的變化，必須保持每隔一段時間修訂歷法。唐朝有天文學家、數(shù)學家僧一行借鑒印度歷法編撰《大衍歷》;元代有郭守敬吸收回回歷法，制作《授時歷》。
明崇禎二年（1629年），欽天監(jiān)據(jù)大統(tǒng)歷、回回歷推算日食皆不驗，曾向利瑪竇學習歷法天文的徐光啟，以新法推算，預測“五月初一日，順天府日食，二分有余，不及五刻”。結果獲得驗證。說明又到修訂歷法的當口了。禮部乃奏請開局修歷，禮部侍郎徐光啟領銜，耶穌會士龍華民、鄧玉函、羅雅谷、湯若望等，先后被聘入局。
其實，早在利瑪竇在北京時，朝廷已因大統(tǒng)歷預報天象屢次失誤而持續(xù)多年議論改歷。加之弘治以來逐漸放開“私習天文”之禁，這就為西洋天文歷法技術提供了立足機會。利瑪竇曾自薦修歷，未被理會。但他并不灰心，而是強烈要求羅馬派遣精通天文學的耶穌會士來中國，陽瑪諾、熊三拔、鄧玉函等都可能是因此來到中國的。來華耶穌會士成為一個天文學造詣很高的群體，令與他們接觸的不少中國官員傾倒，以致多次主動上書，推薦耶穌會士參與修歷。
1629年這次欽天監(jiān)官員用郭守敬的方法推算日食，再次失誤，才出現(xiàn)中西學者聯(lián)合修撰新歷的局面，并于1634年撰成《崇禎歷書》?！冻绲潥v書》修成后，又經過8次實測，以及與保守派的數(shù)次較量，崇禎確信西方天文學方法的優(yōu)越，決定頒行?？上В藭r遭遇易代鼎革之變，竟未克進行。 插圖/子祺
清軍進京后，“奉天承運”，迫切需要頒布新歷，以明正朔。湯若望將《崇禎歷書》作了刪改、補充和修訂后，自費刻印獻上，改名為《西洋新法歷書》，給順治皇帝獻上一份厚禮，于是清廷即刻頒行?？滴鯐r去“西洋”二字，改題《新法歷書》。
《崇禎歷書》涉及到西方天文學理論，行星運行觀測和計算的數(shù)據(jù)表格、必備的天文數(shù)學知識、天文儀器的制造與使用以及中西度量單位的換算。其理論部分《法原》總篇幅的1/3，系統(tǒng)介紹西方古典天文學理論和方法，包括日、月、五星、恒星的運行規(guī)律，球面天文學原理，著重闡述托勒密、哥白尼、第谷3人的工作，大體未超出開普勒行星運動三定律之前的水平，但也有少數(shù)更先進的內容。
《崇禎歷書》所參考的天文學著作，已明確考證出的以17世紀初期的作品居多，而最晚近的是1622年出版的作品。西方幾種主要宇宙模式理論，明末都已傳入中國，包括亞里士多德的“水晶球”體系、托勒密的行星系說、第谷宇宙模型、哥白尼的日心地動說。
關于哥白尼的日心地動說，在1760年耶穌會士蔣友仁向乾隆進獻《坤輿全圖》前，就已經引用和介紹到中國，但蔣友仁的《坤輿全圖》明確宣稱托勒密體系是錯誤的，第谷的理論不如哥白尼的正確。與此不同的是，《崇禎歷書》雖然引用了哥白尼《天體運行論》中27項觀測記錄中的17項，對《天體運行論》中的有些章節(jié)甚至直接翻譯，對其日心地動說的重要內容也有所披露，但對日心說卻持否定態(tài)度，認為哥白尼用來論證地動的理由，不具說服力。
天文學理論范文第2篇
美國哈勃太空望遠鏡科學研究所著名天體物理學家馬里奧•里維奧（MarioLivio，1945-）撰寫的科普名著《IsGodaMathematician？》中提出一個疑問，并指出這個疑問曾令那些最富有創(chuàng)新精神的先賢們苦苦思索了幾個世紀：數(shù)學無處不在，無所不能。這些正會讓人們聯(lián)想到神的特征[1]。數(shù)學似乎不僅是描述和解釋整個宇宙最有效的工具，而且可以用來解釋最復雜的人類活動。
1數(shù)學何以有效
古希臘時期，數(shù)學作為一種神秘主義信仰而存在。直到中世紀基督教時期，數(shù)學逐漸促使人們從盲目的信仰轉向理性。隨著數(shù)學理性的發(fā)展和希臘學術的復興，一批具有理性主義的學者們提出宇宙的設計主要是數(shù)學設計，上帝成了數(shù)學家，研究自然界的數(shù)學設計成為最神圣的事業(yè)。隨著文藝復興后科學理論、科學公式的定量化、演繹的、具有嚴密邏輯結構的方式為人們所把握，人們終于拋棄了世俗的上帝，開始走向無神論和泛神論。對因果關系的信仰，宇宙統(tǒng)一理論的理想，世界合理性和可理解性的信念，成為支配科學家工作的基礎。數(shù)學的確定性、一致性和對因果關系的把握，已經深深融入西方文化的深層結構，成為人們的一種觀念，對近代西方文化產生了重要的影響。
16-18世紀的西方數(shù)學家，對于在宇宙體系構建上為什么數(shù)學奏效這個問題的回答是直截了當?shù)摹Ｉ钍艽笞匀皇歉鶕?jù)數(shù)學設計的這一古希臘信念的影響，并同樣受上帝根據(jù)數(shù)學設計了世界這一中世紀信條的影響，他們將數(shù)學看成通過自然界的真理之路。通過將上帝看成專注、至高的數(shù)學家，就有可能將對于大自然的數(shù)學規(guī)律的探求看成宗教追求。伽利略、笛卡爾、牛頓等一大批科學家們堅信世界的和諧是上帝的數(shù)學安排。上帝將嚴格的數(shù)學秩序給予了世界，而我們只能費勁千辛萬苦才能理解[2]。一直到愛因斯坦所信仰的“同深摯的感情結合在一起的、對經驗世界中所顯示出來的高超的理性的堅定信仰”的斯賓諾莎式的上帝概念[3]，自然神論———泛神論才成為愛因斯坦以及之后很多西方科學家的科學信仰和感情的基礎。非歐幾何誕生后，雖然很長一段時間內人們對數(shù)學的真理地位喪失了信心，對非歐幾何提出了眾多質疑，它能描述我們居住的物質世界嗎？但當它在愛因斯坦的相對論中得到回答時，數(shù)學這種神奇的有效性又使眾多數(shù)學家陷入思考，有些人開始認為數(shù)學是原本存在的，我們只是進行不斷的發(fā)現(xiàn)而已，有些人堅持認為數(shù)學只是我們的一種創(chuàng)造，現(xiàn)實世界并不存在，然而數(shù)學何以這么有效呢？愛因斯坦也驚嘆：“數(shù)學，這個獨立于人類經驗存在的人類思維產物，怎么會如此完美地與物理現(xiàn)實中的物質相一致”[1]？愛因斯坦在《我眼中的世界》(1934年)一文中進一步指出：“迄今為止，我們的經驗已經使我們有理由相信，自然界是可以想象得到的最簡單的數(shù)學觀念的實際體現(xiàn)。我堅信，我們能夠用純粹數(shù)學的構造來發(fā)現(xiàn)概念以及把這些概念聯(lián)系起來的定律，這些概念和定律是理解自然現(xiàn)象的鑰匙。經驗可以提供合適的數(shù)學觀念，但是數(shù)學概念無論如何都不能從經驗中推導出來。當然，經驗始終是檢驗數(shù)學結構的實用性的唯一標準，但是這種創(chuàng)造的原理都存在于數(shù)學之中。因此，在肯定的意義上，我當然地認為，像古人所夢想的純粹思維能夠把握實在”[4]。
非歐幾何在相對論理論上的成功，使人們對數(shù)學的觀念逐漸地發(fā)生轉變。對非歐幾何的確認，實際上就已經意味著從古希臘以來的、以數(shù)學為代表的“絕對真理觀”的終結。但不管怎么說，盡管數(shù)學失去了其在真理堡壘中的絕對位置，但它與物理世界很相契。無可回避的而且仍有無可估量的重要性的事實就是，數(shù)學是探究、發(fā)現(xiàn)和描述物理現(xiàn)象的最佳方法。在古希臘、中世紀、文藝復興時期及其后，數(shù)學都是有力的知識工具，即便是被賦予神學意義的時候仍認為上帝是按照數(shù)學規(guī)律設計這個世界的。
正如我們在近現(xiàn)代物理學的某些分支中見到的，數(shù)學是我們關于物理世界的知識之精髓。盡管數(shù)學結構本身并不是物理世界的實在，但它們是我們所擁有的唯一通向實在之門的鑰匙。“非歐幾何學的創(chuàng)立非但沒有毀掉數(shù)學的價值及對于其結果的信心，反而———非常吊詭地———增加了其實用性，因為數(shù)學家能夠自由地探索全新的概念，發(fā)現(xiàn)其中有些可應用。事實上，自1830年以來，數(shù)學在組織和控制大自然中的作用以幾乎不可相信的速度擴展了。此外，自牛頓時代以來，數(shù)學家描述和預言自然的過程的準確性大大增加了。[2]”黑洞理論是科學史上極為罕見的情形之一，在沒有任何觀測到的證據(jù)證明其理論是正確的情形下，作為數(shù)學的模型被發(fā)展到非常詳盡的地步。的確，這經常是反對黑洞的主要論據(jù)：你怎么能相信一個其依據(jù)只是基于令人懷疑的廣義相對論的計算的對象呢[5]？盡管數(shù)學因為非歐幾何的出現(xiàn)失去了絕對真理的地位，以及哥德爾定理導致的數(shù)學家們對數(shù)學基礎論爭的失敗，讓人們對數(shù)學的有效性產生了懷疑。但是，正如數(shù)學史家M•克萊因所說的：“也許人類的數(shù)學僅僅是一個可行的方案，也許自然本身更為復雜或者并沒有什么固有設計。但是，數(shù)學仍不失為一種探索，是掌握自然的一種方法。在那些數(shù)學行之有效的領域，它是我們的全部資本；如果它不是現(xiàn)實本身，它就是我們所能達到的與現(xiàn)實最接近的東西。……就知識的確定性而言，數(shù)學是一種理想，我們?yōu)檫@一理想而奮斗，盡管我們也許永遠不會達到。確定性也許只不過是我們在不斷捕捉的一個幻影，它是如此無止境地難于捉摸。然而，理想具有力量和價值，公正、民主和上是理想。的確，也有在上帝的幌子下被謀殺的人，審判不公的案件也臭名遠揚，但是，這些理想是千百年來文化的重要產物。數(shù)學也是一樣，盡管它也僅是一種理想。也許細想這一理想將會使我們更加清楚地認識到在任一領域，我們該選擇什么方向才能獲取真理”[4]。
愛因斯坦相信人類的數(shù)學只有一少部分由實在主導。他在《相對論的意義》（1945年）中說道：“觀念的世界看來不能用邏輯的方法從經驗中推導出來，而從某種意義上說是人類心智的創(chuàng)造，沒有這種創(chuàng)造就沒有科學。盡管如此，這個觀念的世界程度很小地獨立于我們的經驗的本性，正如衣服程度很小地獨立于我們身體的形狀一樣”[2]。對于數(shù)學為什么有效，那些較早世紀與宗教有關的信念在現(xiàn)代被拋棄了。不過現(xiàn)在我們再回過頭來看著名物理學家詹姆斯•金斯提出的“宇宙似乎是由一位理論數(shù)學家設計的”這一問題，他認為“基本的事實就是這樣：科學現(xiàn)在給大自然所描繪的圖像（看來只有這些圖像能夠與觀察到的事實一致）是數(shù)學化的圖像……大自然似乎精通純數(shù)學的規(guī)則……不管怎么說這一點幾乎是無可爭辯的：大自然和我們的有意識的數(shù)學心智根據(jù)同樣的規(guī)律來運作。”著名數(shù)學家齊民友先生有力地回答了這一問題，數(shù)學作為人類文化的一個重要部分，既然是科學，它首先關心的當然還是我們生活于其中的宇宙。數(shù)學的探索意義究竟何在？就在于它對認識宇宙的本性上有重大貢獻。我們不贊成狹隘的近視的看法，認為一切數(shù)學研究都必須有某種具體的目的，或者用現(xiàn)行的說法叫做“有應用前景”。其實所謂的“前”可以有完全不同的理解，“眼前”固然是“前”，“前瞻若千年”也是前，區(qū)別在于人類社會在文化和物質上的發(fā)展程度。發(fā)展向上的社會，具有更高的文化、科學和物質生產水平，同樣也就會更認真地考慮各門科學的前景。但是，從根本上說，如果數(shù)學的研究不能在“認識宇宙”上開花結果，數(shù)學研究還有多少價值呢！“認識人類自己”其實也還是為了提高人的認識能力，去認識大自然和人類社會，否則數(shù)學也就成為一種宗教式的內省了。在這里我們沒有用“改造自然”的說法，因為人與自然究竟應該是什么關系，是不是簡單地按人類的需要來“改造”自然是一個很大的問題，當代科學的發(fā)展使我們懂得了人必須與大自然“和睦相處”。認識宇宙，也認識人類自己其實也還是為了找到正確的相處關系。我們一再強調過數(shù)學作為人類文化的一個重要特點，就是極端抽象的、甚至有時被誤解為“毫無意義”、“脫離實際”……的數(shù)學研究，可以根本改變人對大自然和人類自己的看法，甚至可以改變人類社會的面貌。人們很難回避一個結論：數(shù)學是人類全部技術的最重要的基礎[6]。#p#分頁標題#e#
2中國古代的宇宙觀念
在西方文化中，按照數(shù)學模式來解釋世界、構造天文理論，從其初始的一種宗教式崇拜，后來演化成上帝用數(shù)學設計世界。蘊含于其中的數(shù)學理性，最終把西方天文學導入了現(xiàn)代科學的數(shù)學理論框架之中。相反，中國古代天文學空有辛勤準確的觀測記載，而始終未能形成一種明確可遵循的理論體系。例如，哈雷彗星在中國古代天文史上有30多次之多的記載，但中國的天文學家卻從來沒有人想到去構造它的運行軌道，結果這個發(fā)現(xiàn)被18世紀英國的天文學家哈雷獲取。因為哈雷發(fā)現(xiàn)每隔76年出現(xiàn)一次的記載，恰是彗星繞太陽運行的軌道的周期。這個史實足以表明，在經驗和知識充分積累之后，如果沒有深層的理性構造就必然導致科學停滯不前甚至倒退[7]。中國古代先賢很早就對宇宙問題有過思考，《淮南子•原道訓》注：“四方上下曰宇，古往今來曰宙，以喻天地。”即宇宙是天地萬物的總稱。《莊子•天運》中記載：“天其運乎？地其處乎？日月其爭于所乎？孰主張是？孰維綱是？孰居無事推而行是？意者其有機緘而不得已乎？意者其運轉而不能自止邪？云者為雨乎？雨者為云乎？孰隆施是？孰居無事淫樂而勸是？風起北方，一西一東，有上仿徨。孰噓吸是？孰居無事而披拂是？敢問何故？”華夏民族作為一個古老的農耕民族，對天文學非常依賴，很早就注意觀測和記錄各種天象。在殷墟甲骨卜辭中已有了日食、月食的記載。有關流星、彗星、太陽黑子等異常天象，中國古代也都有記錄。春秋戰(zhàn)國時期，由齊國人甘德和魏國人石申所著的《甘石星經》已有115顆恒星的坐標位置。可以說在天文學史上，中國人的經驗知識以及觀測記載堪為世界第一。著名的科學史學者李約瑟先生在把中國古代的天文學與其它民族的天文學成果相比較時認為：“中國人在阿拉伯以前，是全世界最堅毅、最精確的天文觀測者。有很長一段時間（約在公元前5世紀到公元10世紀），幾乎只有中國的記事可供利用。現(xiàn)代天文學在許多場合（例如對彗星，特別是對哈雷彗星重復出現(xiàn)的記載）都曾求助于中國的天象記事，并得到了良好的結果”[8]。
中國很早就創(chuàng)立了干支記法和二十八宿的獨特測天方法。戰(zhàn)國時代已有五星記載（金木水火土），在漢代時測得更為精密。中國古人把整個天空分成四宮，就像將一個蘋果切成四大塊那樣，而每一部分都有一種象征性的古代動物代表，蒼龍為東方和春，朱雀為南方和夏，白虎為西方和秋，玄武為北方和冬。而緊圍著天帝極星的北拱極區(qū)，按照類似于五行的象征性關系又被認為是獨立的中央黃宮。而這種五行觀念貫穿在整個中國的自然哲學之中。從遠古以來，中國的赤道（與黃道相對）被分成28份，即每宮七宿，每宿由一特殊的星座標定，從其中某一特定的定標星（距星）起算，因而每一宿所占的赤道范圍又有很大差別。中國古代信守“天人合一”的理念，歷代帝王治國安民，無不求端于天，傳說自三皇五帝開始就有歷法。三統(tǒng)歷、四分歷、乾象歷等所測得五星的度數(shù)以及會合周期的精確度已經相當高。根據(jù)天文學家陳遵媯先生統(tǒng)計，中國自古以來歷代的歷法共有104部之多[9]，經歷了準備時期、古歷時期、中法時期、中西合法時期和公歷時期五個發(fā)展階段。其中準備時期以《夏小正》歷法為主，古歷時期從春秋到漢武帝期間主要是《顓頊歷》，中法時期從漢武帝開始的《太初歷》和直到明朝的《大經歷》，中西合法時期是以明徐光啟主持的《崇禎歷書》和清朝《時憲歷》、《癸卯元歷》為代表，公歷時期是辛亥革命后從1912年開始實施的公歷，也即格里高里歷[10]。
3基于中西文化史的思考
中國最初在天文理論構思方面（蓋天說、渾天說）也不遜于西方天文鼻祖托勒密。而且從實際上說，托托勒密構造的“地心說”，并不具有比“渾天說”更多的經驗支持。有人曾把托勒密的地心說與同時代漢朝天文學家張衡的天文理論作過比較，發(fā)現(xiàn)兩者具有極大的相似性，依據(jù)張衡的假說所繪制的天文圖與托勒密的地心說天文圖幾乎沒有什么兩樣[11]。遺憾的是張衡并沒有明確提出像托勒密那樣的地心說理論模型。李約瑟曾評價說：“把中國的星表和伊巴谷、托勒密的星表對照來看，是非常有意思的。后者不僅年代較晚，所載的恒星也少三分之一，……周、漢之間中國人在方位天文學方面的工作應在科學史上占有遠為重要的地位，這是毫無疑問的?，F(xiàn)代世界通用的天球坐標系基本上是中國式的，而不是希臘式的，這一點似乎也值得強調”[8]。從中西方數(shù)學文化史比較的意義上看，以托勒密為代表的古希臘天文理論模式是以數(shù)學崇拜為基點建立起來的，而中國古代天文理論的構思卻是建立在《周易》衍生出來的陰陽五行解釋系統(tǒng)之上的。作為一種理論的構思，作為一種理性的追求，中國與古希臘天文理論在數(shù)學理性上的差異，決定了它們未來的發(fā)展前途。哥白尼的日心說雖然早在17世紀30年代就被寫入《崇禎歷書》，但后來還是被否定，在中國人的觀念中唯有地靜說才是公認的觀點。
天文學是離不開數(shù)學的，確定日月星辰的位置，觀察記載它們的運動，尋找季節(jié)變化的規(guī)律都必須以數(shù)學的計算為手段。中國古代的天文學在這種應用的層次上當然也是依憑數(shù)學的，尤其是在歷法計算方面，唐代的僧一行運用的插值方法與西方相比非常高超。但是，當涉及整個天文學理論模式構造，情況就不一樣了。中國古代天文學的蓋天說、渾天說、宣夜說，實際都是把觀測經驗和計算數(shù)據(jù)容納在一個按《周易》思維方式構造出的模式之中。有的學者評述時說：“查陰陽五行與天文歷法，有的部分是巧合，有的部分是勉強牽強”[12]。其實巧合也好牽強也好，這些理論構造在其當時是有其合理性的，致命的危機潛伏在它未來發(fā)展的可能性上面。劉徽在注釋《九章算術》序中說：“昔在包犧氏始畫八卦，以通神明之德，以類萬物之情，作九九之術，以合六爻之變。”顯然，劉徽是在《周易》解釋宇宙萬物的指導下來建立“九九之術”的。顯然，作為一種理性，中國古代數(shù)學在它構成第一本數(shù)學著作時，就成為《易經》的“婢女”，而不是像《易經》那樣獲得在中國文化中解釋宇宙萬物的地位。齊民友先生曾指出數(shù)學理性精神、數(shù)學探索精神“其實只是西方文化中所表現(xiàn)的人類精神生活的一個側面。把認識宇宙也認識人類自己作為永恒的主題這只是西方文化的特征；把進行這種理性的探索看成人類最崇高的感情，也只是對西方人而言的。中國人生活在天人合一的至高無上的和諧中，精神生活早已得到滿足，哪說得上要什么思想解放呢”[6]？中國以陰陽五行、《周易》八卦為表象形式，形成中國整體相關、整體互補的辯證思維方式。并在以農耕生存、家庭和血緣關系為主體的，以倫理道德為主要發(fā)展方向的價值取向中[13]，形成了中華民族文化特定的理性精神，而這種理性精神中不像西方那樣以數(shù)學理性為主導。#p#分頁標題#e#
中國古代天文學理論建立在《周易》和陰陽五行的理性結構之上，這一點嚴重阻礙了它后來進一步的發(fā)展。李約瑟曾指出，中國天文學“缺少理論是缺少演繹幾何學的不可避免的結果”[8]。其實還應進一步說明，中國天文學缺少的不是作為操作手段的演繹幾何學，而是缺少作為深層理性結構的數(shù)學理性思維。在中國歷史上，天文學在發(fā)現(xiàn)蓋天說的解釋困難之后，渾天說或者宣夜說也沒有像歐洲天文理論那樣形成逐步淘汰的競爭態(tài)勢。這其中的癥結在于，這三種理論都是建立在《周易》陰陽五行這種直觀表象的同一模式上。因為《周易》陰陽五行的理論模式不具備更新或競爭的內在動力，它們也就無法競爭高下了。東漢末年，蔡邕在《朔方上書》中早就指出蓋天說的計算錯誤，認為“惟渾天近得其情，今史官候臺所用銅儀則其法也”[14]。但實際上，在中國天文學史中，蓋天說、渾天說與宣夜說并存，而且各自都在發(fā)揮自己的理性解釋功能。正如有的學者指出的：“在中國人的信念中，對于宇宙及歷史是否體現(xiàn)一種確定不移的神圣計劃，與其說有一種確認的信仰，毋寧說持一種未知或不知的敬畏之心。這也是對于超越界的一種信仰情懷，但獨具中國民族的性格。其特點是并不確信或深究神圣意志的結構，并創(chuàng)造了一個嚴整的象征、儀式、觀念系統(tǒng)來表達人與神圣意志的交通，以此反復加強對神圣意志的確認和信仰。這正是中國文化心理對世界的根本態(tài)度：既信仰一個超越的世界本原（天、道、理、太極），又不以人可確證交通的方式深究其結構，而滿足于敬拜（古代天帝崇拜及民間信仰）、冥思（道家）、敬而遠之（先儒）、敬而用之（墨家及董仲舒派）、思而修身（理學及心學）”[15]。
天文學理論范文第3篇
關鍵詞：師范 天文 教學
中圖分類號：Pl-4
文獻標識碼：C
DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.135
天文學與數(shù)學、物理、化學、生物、地球科學并列為六大基礎自然學科。天文學從其誕生之初起就為人類社會提供定位、時間和歷法等服務。時至今日，天文學理論已發(fā)展成為含天體測量學、天體力學和天體物理學三大分支的完整學科體系，天文學的應用已經漸拓展到人類生產生活的方方面面。然而，中國現(xiàn)行的天文普及教育尚未形成完整體系，零散的天文學內容通常歸并人中小學的《地理》或《科學》課程中，包括大學生在內的大眾天文知識的缺乏正在從教育體制問題衍生成社會問題。建立大眾正確的宇宙觀和世界觀，是現(xiàn)實生活的需要，也是社會和諧發(fā)展的需要。高等院校師范生是基層科學普及工作的主要參與者和實施者，科學教育和地理教育的專業(yè)師范生成為基層天文學普及師資的主要來源，提高相關專業(yè)高校師范生的天文學素養(yǎng)成為天文普及教育工作的當務之急。然而，傳統(tǒng)強調數(shù)理基礎和觀測實踐的天文教學，面臨著專業(yè)師資缺乏和儀器簡陋等諸多現(xiàn)實問題，影響了天文學的教學和普及效果。筆者通過長期面向不同層次師范生的基礎天文學教學實踐，系統(tǒng)探討了師范院?；A天文學的教學和普及經驗，為區(qū)域科普天文教育人才的培養(yǎng)和中小學天文教育工作的開展提供參考。
1 整合資源和營造氛圍
天文學是研究宇宙的學科，而肉眼看到的宇宙是極其有限的，所以天文學從某種程度上是基于“望遠鏡”的科學。國際天文熱喚醒了人們的天文熱情，也引發(fā)了網絡和現(xiàn)實天文教學資源的大爆發(fā)?；诂F(xiàn)代教育技術的多媒體課件設計和制作是開展天文科普教學的首選方法，多媒體手段通過圖片、動畫、音頻和視頻等形式可真實再現(xiàn)望遠鏡里的宇宙，從而縮短學生與天體之間的距離感，但多媒體手段是對宇宙空間的簡化和抽象，與現(xiàn)實的宇宙尚存在距離。而綜合多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術和空間觀測技術最新成果的計算機和手機星空模擬軟件（ Stellarium，StarryNight，SkyView）通過虛擬的三維數(shù)字宇宙，更是為基礎天文學教學提供了一個綜合性的全天候的虛擬教學平臺。學生學習過程中仿佛置身于真實的天空之下，根據(jù)需要演示即時即地的天文現(xiàn)象，并通過隨時更新的天體數(shù)據(jù)庫了解目標天體的基本特征。基于星空模擬軟件的基礎天文學教學突破傳統(tǒng)的“先講授后演示”的傳統(tǒng)教學模式，使學生在現(xiàn)實中學習，在現(xiàn)實中應用，減少不必要的教學環(huán)節(jié)，大大提高了課堂效率，更重要的是切實提高了學生對于天文學基本原理和基本方法的應用能力，特別適合于基礎天文教學，值得普及和推廣。
2 熱點導入和激發(fā)興趣
激發(fā)學生的學習動機是基礎天文學教學的首要環(huán)節(jié)。國際盛行的天文熱使天文現(xiàn)象和天文事件常常見諸于報端，大眾對基本天文概念似乎都已耳熟能詳，但對于基本概念背后的天文學原理卻不得而知。教師應即時抓住學生這種基于有限的感性認識而引發(fā)的求知欲望，結合近期天文熱點，激發(fā)學生的學習動機，導人理論課程內容，使學生的學習從零散轉向系統(tǒng)，從感性到理性，從被動接受到主動探索，這種教學模式符合人的心理認知規(guī)律，也符合建構主義的教學理念。如講授“太陽系”時，可結合獅子座流星雨、火星探測、冥王星的歸屬等太陽系的相關科學問題等；而講授“地月系”時，可結合日月食和月球探測等；講授“星空區(qū)劃”時，可結合國際星空區(qū)劃中的“星座神話”和中國星空區(qū)劃中的“星官”和“分野”制度等。從而使學生從天文現(xiàn)象人手，自覺邁人天文學習的殿堂。
3 側重過程和注重類比
現(xiàn)代天文學包括天體測量學、天體力學和天體物理學三大學科分支，而這也代表了天體研究由淺人深的三個層次，不同尺度天體由于觀測條件的差異研究程度自然也不盡相同，反映在天文學教材上不同尺度天體介紹的詳略不同。但傳統(tǒng)天文學教材對此并未說明，從而使初涉天文的學生往往對這種相對凌亂的知識體系準備不足，對課程的重難點也把握不準，深陷于海量的天體數(shù)據(jù)和軌道參數(shù)等天體測量學特征，無暇顧及測量學特征背后的天體力學和天體物理學原理。鑒于此，面向非天文專業(yè)學生的基礎天文學教學應強調面向天體運動過程的原理解釋和現(xiàn)實意義，測量學內容作為天體靜態(tài)特征可隨時查閱。此外，宇宙是不同天體系統(tǒng)形成的自組織結構，不同尺度天體的形成、分類和演化具有類似的特征。實際天文學教學中在從宏觀到微觀講授天體系統(tǒng)時，應注意教學內容前后的邏輯性和類似性，以點帶面，合理分配學時。如宇宙的演化、星系的演化、恒星演化、太陽系的演化的教學；再如星團的分類、星系的分類、星云的分類等內容均可實現(xiàn)類比，不僅有效提高了理論課堂的教學效果，增強了學生對于天文學原理的遷移能力，而且可將更多的精力放在更為重要的天文學應用的教學中。
4 儀器演示和數(shù)字模擬
天文學相對抽象的理論內容需要學生有豐富的空間想象能力和敏銳的邏輯思維能力，而初涉天文的學生的宇宙框架尚未完全建立，實際教學通常配合配備相當數(shù)量的天文演示儀器輔助理論教學，加深學生對天文學原理的理解和認識。常用天文演示儀器有天象儀、天球儀、三球儀、電子活動星圖等等。值得注意的是，考慮到地區(qū)天文發(fā)展水平的差異，天文演示儀器的選用在經濟條件有限的前提下應盡量小型化、便攜化、自制化、數(shù)字化和擬人化，在保障課堂演示效果的同時，有效降低教學成本，更重要的是使學生有機會自己重復實驗過程，便于課后鞏固和復習，也利于天文學的普及和推廣。近年來數(shù)字星空模擬軟件的成熟為這種教學思路提供的契機，該類軟件可集中展現(xiàn)天體周日視運動、周年視運動、四季星空、日月食、行星凌日、五星連珠、彗星回歸和流星雨等諸多天文演示功能，從而在有多媒體教學條件的課堂中成為最佳的教學和實驗平臺，大大提高了教學效果。
5 角色扮演和時空對應
天文學的基礎教學通常不可避免的涉及到基本概念的識記和理解，也成為天文科普教學中常見的門檻。例如，星空區(qū)劃是是科普天文教學的重點，但其中涉及的全天88星座的記憶是實際教學中的難點，也是學生識別四季星空的基礎。實際教學中，教師按照傳統(tǒng)方法根據(jù)當?shù)匦强盏目梢暻闆r對多星座進行簡化的同時，可將特定星座的名稱和相對位置與學生的姓名和籍貫的地理位置逐個對應起來，每個學生扮演一個星座，地球表面的學生籍貫的相對位置也對應星座在天球上的相對位置，而且教學時也要求“對號入座”，保持彼此間的相對位置關系，從而使教學過程中的每一次“點名”和“落座”都成為星空區(qū)劃知識的復習鞏固。更重要是，在課時有限的前提下，調動了學生的積極性，使學生從抽象晦澀的天文學理論中解脫出來，在輕松的氛圍中到達滿意的學習效果。
6 來源現(xiàn)實回歸現(xiàn)實
天文學是來源于現(xiàn)實的科學，與人類生產生活息息相關。而面向非天文專業(yè)師范生的基礎天文學教學的最終目的也是將有限的天文知識運用到學生自己的專業(yè)和社會實踐中。理論課程講授要從現(xiàn)實出發(fā)，最后又回到現(xiàn)實。引導學生從天文現(xiàn)象的感性認識出發(fā)，探討的天文現(xiàn)象背后的基本原理，了解研究這些基本原理涉及的基本方法，進行總結歸納分類，然而再推而廣之。實際教學中，可針對學生不同的知識背景設計不同專題應用內容，如面向文科生的“天文年代學”教學，面向理科生的“天文氣候學”、“天體物理學”等專題。這種面向現(xiàn)實的基本教學理念應滲透到天文學基本原理和方法的教學環(huán)節(jié)中，減少不必要的中間教學環(huán)節(jié)，切實提高學生對天文學基本原理和方法的實際應用能力，而且為自己將來的教學和科普奠定基礎。
21世紀以來，以載人航天和空間探測為主題的天文熱開始在全球盛行，現(xiàn)代天文學進展和各種天文現(xiàn)象開始受到越來越多的大眾關注，良好的社會氛圍為我們開展天文科普工作提供了契機。高等師范院校是區(qū)域天文科普教育的中心，提高科普天文教育人才的培養(yǎng)質量，促進地方天文科普事業(yè)的發(fā)展，是區(qū)域高等師范院校應履行的社會責任。高等師范院校應充分整合天文教學資源，靈活運用教學方法，并結合豐富的天文實踐，使高質量的天文科普教育通過高校輻射到基層中小學，從而使天文學真正從書本回歸社會。
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天文學理論范文第4篇
民國初期復雜的社會狀況以及現(xiàn)實心態(tài)呈現(xiàn)出的多元面貌，使得社會文化意義的變遷與學術研究范式的相關性變得日益突出，傳統(tǒng)的思維方式、話語方式和學術范式不斷受到新的挑戰(zhàn)，文學理論學科在多種學術話語重組與自我身份的重建中，開始尋找嶄新的話語言說方式和思想外殼。在五四白話文運動中，白話取代了文言，西學的句式語法置換了中國傳統(tǒng)文言的句式語法，這既對文言話語的表述形式給予了拒斥，同時也驅除了文言話語的文化內核，從整體上解構了傳統(tǒng)文言話語，并創(chuàng)建了一套嶄新的話語方式。壬戌學制即是在五四新文化運動確立的現(xiàn)代白話文體系的基礎上制定的，它在教育改革的歷史實踐中謀求文學理論現(xiàn)代話語的生成，把具有現(xiàn)代意義的學術話語和理論術語納入到文學理論的學科話語系統(tǒng)之中，具體表現(xiàn)為運用了一套區(qū)別于傳統(tǒng)文學理論的話語方式和表述形式，為20世紀20年代文學理論從邏輯分析、演繹歸納的路徑介入文本奠定了話語基礎，為文學理論最終擺脫傳統(tǒng)話語模式的束縛而確立具有現(xiàn)代意義的學科范式創(chuàng)造了條件。
文學理論的現(xiàn)代話語模式，指文學理論家在理論生產中運用的基本概念、范疇、命題以及由語態(tài)、句式、文體等組成的結構關系，它包括嶄新的話語言說方式、明晰的邏輯論證方式與確定的概念內涵表達，它關注言說與寫作的素質，強調風格與實質內容的互動，能夠清楚地標示出一種新的文學理論思維方式和話語方式正在形成，必將有力地推動中國現(xiàn)代文學理論學科的發(fā)展。
文學理論的學科發(fā)展，一般說來是以文學基本理論研究的階段性成果作為遞進階梯的，而這種階段性成果往往又以某種方法、觀念、范疇的進步與更新以及由此形成的結構模式和思維范型來構成。學制作為國家政治意識形態(tài)的體現(xiàn)，課堂作為一個正式的場所，必然要求其中的話語實踐受到清晰規(guī)則的制約。壬戌學制創(chuàng)制了一套嶄新的文學理論話語類型，從文學理論學科范圍內的多個方面提出了一系列嶄新的概念、范疇和命題，確立了文學理論話語的秩序，有力地推動了文學理論學科的發(fā)展。在壬戌學制中，關于文學理論方面的內容主要包括在“新學制高級中學課程必修課程綱要草案”中。該草案包括“公共必修課學程綱要”和“必修課本科特設學程綱要”兩個系統(tǒng)，它們分別對“文學欣賞”和“文學概論”課程的話語表述方式制定了基本的規(guī)范，為新的文學理論話語在全國范圍內的推廣和普及創(chuàng)造了條件。從這種意義上說，壬戌學制關于文學理論話語類型的描述，又屬于文學理論修辭學方面的內容。文學理論修辭學主要研究文學理論的文本闡釋方式、寫作規(guī)則、語言技巧、論辯方式、語言風格以及各種概念、范疇、命題、原理的確立原則、基本要求、使用范圍等。
在“公共必修科國語科學程綱要”之“文學欣賞”課程中，在文學體裁方面壬戌學制提出了散文、小說、詩歌、劇本等四個概念，并要求“文學欣賞”課程對此四種文體的基本知識作較為詳細的考察(對這些文體概念的界定顯然非學制分內之事);同時，還提出了白話文學、新文學、新劇本、新詩、小說文學評論、劇本文學評論、新詩評論、短篇小說、長篇小說等相關的文體概念，要求對“白話文學的價值與特點”、“新文學之特質”、“散文文學之條件”、“小說之特質”、“小說文學之派別”、“短篇與長篇小說之同異點”、“小說文學評論之研究”、“新劇本的特色”、“劇本文學評論之研究”、“新詩成立的理由及其特色”和“新詩評論之研究”等方面進行詳細解說。
這些文體概念以及與此相聯(lián)系的關于文體特征、價值、條件、派別、依據(jù)等方面的范疇、命題的提出，全然不同于中國傳統(tǒng)文學理論的表述方式，展示了一種前所未有的話語面貌。在“第一組必修科本科特設國文科學程綱要”之“乙項•文學概論”中，壬戌學制還提出了諸如“文學與人生”、“文學家的人格與修養(yǎng)”、“文學的欣賞與創(chuàng)作”、“中國文學與文學思想”、“政治與宗教勢力之浸染”、“民族精神之遷嬗”、“生活的適應與近世思潮之影響”、“近代文學的精神”、“未來派文學之新趨向”、“歐洲中古之文藝復興”、“近世西方文學思潮的激變”、“近世東方文學之漸起”等概念、范疇和命題。這些概念、范疇和命題的出現(xiàn)，標志著一種新的文學理論話語類型在中國的形成。
從社會意義上講，話語是建構性的，它建構社會關系以及知識和信仰體系。一種新的話語類型能夠用來生產和解釋新出現(xiàn)的文本與問題?，F(xiàn)代文學理論話語類型的出現(xiàn)，適應了五四新文學創(chuàng)作的要求，是現(xiàn)代白話文運動成果的延伸和演繹，為文學理論這一知識形式和信仰體系的創(chuàng)制提供了基礎，為文學理論教材的編寫創(chuàng)造了條件。壬戌學制對現(xiàn)代文學理論話語類型的創(chuàng)制和推行，為文學理論話語系統(tǒng)的現(xiàn)代轉換提供了制度性保證，使得文學理論話語能夠借助于這一學制系統(tǒng)得到文學理論教師和文學理論研究者的廣泛認可。
自此以后，以詩話、評點形式出現(xiàn)的傳統(tǒng)文學理論樣式正式走向了沒落，新的話語類型在當時的許多中學課堂、部分大學課堂、文學理論教材和文學期刊中得到了廣泛認可，具有普適性和通約性的現(xiàn)代文學理論話語開始在學術體制內大行其道，擂鼓吶喊。
三教學模式是指在一定教育思想指導下和豐富的教學經驗基礎上，為完成特定的教學目標和教學內容而形成的穩(wěn)定簡明的教學結構框架和具體可供操作的課堂教學方式，它明確地規(guī)范了學校教學過程的展開序列，為學校的教學實踐提供具體的方法論指導。本文中的文學理論現(xiàn)代教學模式，指的是在壬戌學制中形成的關于中國現(xiàn)代文學理論課程課堂教學的一套規(guī)范而可供操作的課堂教學結構框架和課堂教學方式。壬戌學制之“新學制高級中學課程必修課程綱要草案”的“第一組必修科本科特設國文科學程綱要”的制訂和頒布，對文學概論課程的“講授內容”、“教學應注意之點”和“教學說明”等方面作了較為詳細的規(guī)定，從文學理論的課堂教學范圍和文學理論的課堂教學方式兩個方面為文學理論的現(xiàn)代教學模式提供了可供參考的依據(jù)，實現(xiàn)了文學理論教學模式的現(xiàn)代轉換。壬戌學制中形成的文學理論現(xiàn)代教學模式，具有可操作性、簡化性和針對性等特點，為中國現(xiàn)代文學理論的學科范圍劃定了界限，對文學理論學科的基本風貌進行了初步規(guī)劃，為中學課堂的文學理論課程教學提供了完備而便于操作的實施程序，對中國現(xiàn)代文學理論學科的形成具有重要的方法論意義。
在壬戌學制頒布之前，文學理論課程的課堂講授范圍和講授方式在國家頒布的學制中沒有明確的規(guī)定，在學校的課堂實踐中也沒有普遍開設，文學理論課程尚處于剛剛起步階段，其作為一門課程的現(xiàn)代教學模式尚未形成，這給文學理論課程的推廣和普及造成了巨大的障礙，十分不利于文學理論學科的發(fā)展。盡管1912－1913年壬子癸丑學制已經規(guī)定在大學的文科、高等師范學校國文部和英文部的預科、師范學校的英語學科和中學的外國語科中開設文學概論課程，但現(xiàn)有資料顯示，從壬子癸丑學制頒行全國到壬戌學制頒布前的十年間，文學概論課程僅在極其有限的幾個學校得到間斷性開設。在1917年12月2日的《北京大學日刊》(第十五號)公布的《改訂文科課程會議紀事》中，北京大學中國文學門的必修課程中已經列有“文學概論”課程(位列必修課課程之首且課時為2單位時);在1917年12月29日《北京大學日刊》(第三十五號)公布的《文科大學現(xiàn)行科目修正案》中，在中國文學門中開設有文學概論課程(課時為3單位時)，與其同時開設的還有美學概論、哲學概論、言語學概論等課程;但直到1920年，文學概論課程方才在北京大學文科之中國文學門中暫時站穩(wěn)了腳跟，先后擔任文學概論課程的教員有周氏兄弟和張鳳舉;30年代文學概論從北大文科課程表中消失，直到1946年才又重新恢復，時任教員為常鳳瑑。與北京大學基本同時，梅光迪于1920年在南京高等師范學校開設了文學概論課程，使用的教材是溫徹斯特的《文學批評原理》。可以說，在壬戌學制頒布前夕，文學理論學科并沒有被作為一門正式的課程在學校進行講授，這一方面是因為它的基礎性和入門性地位在重傳統(tǒng)學術研究的學院氛圍中沒有受到當時學人的足夠重視，同時，也由于文學理論學科處于初建時期，其學科界限和學科范圍還相當模糊，在課堂教學實踐上沒有一個較為成熟完備的模式可供參考。
壬戌學制的頒布，為文學理論課程的課堂講授提供了一個可供操作的簡明范本，對文學理論學科的講授內容和教學方式進行了十分詳盡的規(guī)定，這為文學理論課程在20世紀20年代學校課堂尤其是中學課堂的大范圍普及提供了參考依據(jù);同時，由于對文學理論學科內容的明確，也使得文學理論與其他學科之間劃清了界限，尤其是從與之容易混淆的文章學、寫作學和修辭學等學科中獨立出來，為文學理論學科在20年代的迅速成熟創(chuàng)造了條件，也為20年代大量的文學理論教材和專著的問世提供了可供參考的書寫樣式。在壬戌學制中，“文學概論”課程包括“文學概說”、“中國歷代文學之變遷”和“近代世界文學之趨勢”等三方面內容。必修課程綱要草案中規(guī)定“文學概說”的講授內容主要包括“文學界說”、“文學與人生”、“文學家的人格與修養(yǎng)”三個方面，在“教學應注意之點”中還包括了“文學的意義與價值”與“文學的欣賞與創(chuàng)作”等兩項內容?？梢哉f，在壬戌學制中，狹義上的“文學基本原理”課程已經基本上形成了今天文學概論教材和課程中的“文學本質論”(文學界說)、“文學價值論”(文學的意義和價值、文學與人生)、“作家論”(文學家的人格與修養(yǎng))、“文學創(chuàng)作論”和“文學鑒賞論”(文學的欣賞與創(chuàng)作)的格局。而“中國歷代文學之變遷”和“近代世界文學之趨勢”則可以說構成了今天意義上的文學概論的“文學發(fā)展論”的內容。
壬戌學制對文學理論課程的教學方式也作了較為詳細的規(guī)定，規(guī)定在講授“中國歷代文學之變遷”時，應注意“中國文學與文學思想”、“政治與宗教勢力之浸染”、“民族精神之遷嬗”和“生活的適應與近世思潮之影響”等方面的內容，在講授“近代世界文學之趨勢”時應注意“近代文學的精神”和“未來派文學之新趨向”兩部分內容。這表明在“文學發(fā)展論”的講授上，壬戌學制既注意到了各個時代文學的特征和文學發(fā)展的內在演變規(guī)律，也注意到了政治、宗教、民族精神、社會生活、近世思潮、文學思想、西方思潮等對文學發(fā)展的影響;在方法論上表現(xiàn)為內部研究與外部研究相結合方法和文學影響研究方法的運用。在文學概論的授課方法的說明中還有“除了解本國歷代文學之變遷外，應知世界文學的趨勢，作切實的比較的研究”的說明，則是比較研究方法的運用。
在壬戌學制中，“文學概論”課程已經大致包括了文學的本質論、創(chuàng)作論、作家論、文體論、發(fā)展論、鑒賞論、價值論等方面的內容，形成了今天文學概論課程的基本格局;在研究方法上，它既注重內部研究與外部研究方法的結合，又注重影響研究與比較研究方法在文學研究中的運用。這為作為一種知識形式的文學理論進行專門性的講授提供了具有可操作性的實施程序，對文學理論課程的教學實踐和文學理論教材的規(guī)范性編寫提供了可供參照的方法論依據(jù)。
天文學理論范文第5篇
關鍵詞：《崇禎歷書》；數(shù)學基礎；天文學基礎
《崇禎歷書》中采用了幾何算法和天體系統(tǒng)，清晰地引入了地球與地理經緯度的概念，同時采用了西方的計量單位，對歐洲天文學的基本理論、天文學儀器和必要的數(shù)學知識進行了詳細的闡述，是我國較為全面的介紹歐洲天文學的著作，對天文學在我國的傳播具有重要的意義。其中《測量全義》作為《崇禎歷書》的基礎文獻，記載了西方球面天文學和三角學的相關知識，是《崇禎歷書》數(shù)學和天文學研究的基礎。
一、《崇禎歷書》的天文學基礎
（一）崇禎改歷與天文學知識
在十七世紀的中國天文學逐漸出現(xiàn)改革。在封建社會里，歷法的作用不僅在于告知民眾時間，更是王權得以確立的條件。在明朝末期，由于欽天監(jiān)采用的元朝郭守敬等人編制的《大統(tǒng)歷》進行的日食推測，屢次不能夠得到驗證，使明朝官員對《大統(tǒng)歷》中的天文學知識產生質疑，因而上書請博訪知歷人員對天文學知識進行改革。徐光啟通過崇禎二年發(fā)生的日食現(xiàn)象，將傳教士預推的時間和食分與《大統(tǒng)歷》預推的時間與食分進行比較，得到傳教士預推的時間和食分比較精準，而欽天監(jiān)使用的《大統(tǒng)歷》預推結果則出現(xiàn)偏差。長期參與歷法編纂工作的欽天監(jiān)五官正戈如實將情況匯報給了崇禎帝，崇禎帝這才同意了改歷的申請，并命令徐光啟、李天經和李之藻等人以及入華的耶穌會天文學家進行西法改歷的工作。在徐光啟、李天經等人的支持下，從崇禎二年到崇禎七年，中西學者共同努力編譯了長達137 卷的長篇巨著《崇禎歷書》，促使了明清之際的西學東漸漸趨高潮。
《崇禎歷書》中“五目”指的是：法原，即天文學基本理論，包括球面天文學原理；法數(shù)，即天文數(shù)表，附有使用說明；法算，即天文計算必備的數(shù)學知識，包括平面和球面三角學幾何學；法器，天文儀器知識；會通，指中國傳統(tǒng)方法和西歷度量單位的換算。“六次”指的是：日躔歷、恒星歷、月離歷、日月交會歷、五緯星歷、五星交會歷六種。包括日月五星運動，恒星方位，日月交食，節(jié)氣，朔望等的中西換算。徐光啟為了介紹一些基本的天文學理論，還特意在基本五目中設立了法原一目，在法原中著重介紹了哥白尼和第谷的天文學體系，還涉及到更早一些的托勒密體系的內容。這些傳教士在中國采取了科學傳教的策略，在傳播天主教的同時，也將西方天文、歷算等科學知識輸入中國。在《崇禎歷書》的天文學知識部分有大量與開普勒天文學相關的內容。在改歷的過程中，歐洲傳教士金妮閣曾奉命返回歐洲搜集與天文學相關的研究著作和尋找西方優(yōu)秀的天文學家，最終其帶回了七千多部著作回到中國，對《崇禎歷書》的編撰工作產生了重大的影響。此外，開普勒在《崇禎歷書》的編纂工作中與中國的傳教士進行過大量的書信往來，詳細回答了鄧玉函在編纂工作中所出現(xiàn)的問題。
（二）《崇禎歷書》中的天文學思想
《崇禎歷書》中開普勒對天文學的主要貢獻在于他對天體機械運動現(xiàn)象進行描述，并通過機械運動的知識來對天體運動現(xiàn)象進行解釋，之后分析天體運動的原因，通過數(shù)學假設解釋天體物理運動的本質。在《崇禎歷書》中的觀點認為天文學與物理知識是有一定的界限的。例如，書中認為天體實際的薄厚實際上是天體之間的距離，而脫離的距離及無法表述其與速度之間的關系，因此，其在開普勒天文學中是一個很重要的概念，同時也反映了當時的西方主流天文學的思想，即認為數(shù)學天文學與物理天文學之間沒有必然的聯(lián)系。
《崇禎歷書》系列歷法采用的是第谷體系，這一點很多文獻已經證明?！冻绲潥v書》系列歷法中的日躔也是參考了第谷的理論?！冻绲潥v書》中強調了太陽在天體中的中心位置，認為太陽是萬光之源，其他所有的天體都在或多或少地接受太陽的光源，太陽的地位就像君主在群臣中的地位一樣。這樣的觀點與托勒密在《至大論》、哥白尼在《天體運行論》以及開普勒在《天文光學》中所闡述的觀點是相一致的。然而，在具體的論述中托勒密、哥白尼與開普勒對太陽中心位置的具體論述是不盡相同的。托勒密在論述中采用midpart一詞，強調太陽是在天體的中間部分，而哥白尼則是采用near center一詞，強調太陽是在中心位置附近，這兩位天文學家都是在數(shù)學意義上強調太陽的中心位置，而開普勒不僅認識到了太陽在天體中數(shù)學上的中心位置，而且認識到太陽在天體中物理上的中心位置。他闡述，太陽是天體光與熱的直接來源。從物理力源的角度強調了太陽是天體運動的中心，認為太陽為天體的運動提供了動力來源，并提出天體的運動是由于太陽的旋轉，太陽是一個巨大的磁體，吸引天體圍繞其運動。《崇禎歷書》融入了歐洲天文學的基本思想，尤其是開普勒的天文學物理思想，對《崇禎歷書》的編撰工作產生了重要的影響。
（三）《崇禎歷書》與天文儀器
16 世紀末，歐洲傳教士開始在中國開拓宗教事業(yè)。同時將歐洲科學和技術傳入中國，導致某些中國科技領域一定程度上的歐洲化。其中，天文學和天文儀器的變化在社會上引起了很大反響。1600年前后，耶酥會士利瑪竇，在肇慶、南昌、南京等地傳教期間，經常在他的住所展示天球儀、象限儀、羅盤、日晷、地球儀、星盤、等天文儀器，并以此作為禮物送給當?shù)卣賳T。1629 年起，鄧玉函、湯若望、羅雅谷等傳教士應徐光啟的邀請供職皇家天文機構，在《崇禎歷書》比較全面地介紹了17世紀初以前的歐洲天文學和天文儀器。這本書中既解說了發(fā)明不久的新儀器，又描述了若干已經或即將被淘汰的古典儀器，內容包括儀器的幾何學理論、基本構造、安裝和使用方法等。
天文學理論范文第6篇
蓋天說與渾天說是中國古代天文學上兩大主流學派的理論，兩派都創(chuàng)造了許多天文儀器，用于觀測、記錄、研究和演示天象。渾天學派的渾天儀和渾象奇瑰雄渾，在歷史上備受推崇，蓋天學派的圭表也廣為世人所知。其實，蓋天派還創(chuàng)制了一種蓋天圖儀，同樣閃爍著先哲智慧的光芒，然而遺憾的是，這種蓋天圖儀在中國天文學史上卻鮮有提及，所以今天仍有必要介紹和探討。
蓋天說是中國一種古老的天文學理論，傳說出自周人之手的《周髀算經》說：“天象蓋笠，地法覆盤?！惫湃擞趥闵w之下，仰觀其形有若天穹，于是繪制星辰圖像于其上，就成為一幅蓋天圖。與蓋相類者有笠，笠無柄，頂戴于頭遮日防雨。用笠制作法天之器，作用與蓋相同，故有“蓋笠”一詞。但笠小蓋大，蓋上可以繪制更多星辰，這大約就是后代多稱“蓋天”的原因吧。
蓋天圖儀之形與天穹相似，人可站立其下仰視，也可以回轉蓋圖以示天空星辰旋轉，還可以斜置以演示北極傾斜之狀。既簡單又直觀，可謂古人法天最理想的器具。這種圖，天區(qū)星度布局比較均勻，完全不像后來的平面蓋天圖誤差那么大。但古代完整的蓋天圖儀并沒有流傳下來，我們只能就相似的車蓋等來探討其形制?！端鍟分杏浻幸惠v南齊帝車：“及平齊，得其輿輅，藏于中府。……有乾象輦，羽葆圓蓋，畫日月五星，二十八宿，天街云罕。”乾象即天象，這正是蓋天圖儀的形制。另一類蓋天圖繪于古墓葬中，漢至隋唐的許多墓室設為穹頂，上繪天象，雖稍簡陋，但屢見不鮮。
流傳于古籍中的平面蓋天圖，則是將球面圖形加以平面化，其好處是制作簡易，方便攜帶。但這樣一來所繪星位必然因照顧角度而犧牲距離，而與實際天象不合，于是廣受詬病。其實，在表現(xiàn)天象方面，渾天派也有缺點。渾象上繪出的星圖是目視星空的反象，相當于人從天外向外俯視。從這一點說，它還不如蓋天圖直觀形象。
中國歷史上曾多次發(fā)生渾蓋之爭，由于渾天說占據(jù)了主導地位，蓋天圖儀遂長期為人們所忽視。今天再進行渾蓋之爭當然已經毫無意義，但如果把蓋天圖儀納人類天文學史，則依然是很有意義的。
（摘編自秦建明《蓋天圖儀考》）
5．下列關于作者寫作本文原因的表述，不正確的一項是
A．蓋天學派跟渾天學派一樣，也是中國古代天文學的主流學派，創(chuàng)造了許多天文儀器。
B．渾天學派的渾天儀和渾象，以及蓋天學派的圭表在歷史上備受推崇，廣為世人所知。
C．蓋天圖儀和渾天儀等，都是古代用于觀測、記錄、研究和演示天象的重要天文儀器。
D．蓋天圖儀是蓋天學派創(chuàng)制的，這一儀器閃爍著先哲智慧的光芒，但后人卻鮮有提及。
【參考答案】B
【命題立意】本題考查篩選并整合文中信息的能力。能力層級為C級。
【試題解析】
本文重點介紹了中國古代天文學史上的主流學派蓋天學派，并與另一主流學派渾天學派進行了比較，閱讀本文，必須了解作者寫作本文的原因。本題由此點設題，意在考查考生篩選和整合文中信息的能力。
本文第1段集中說明了兩大主流學派在中國天文學史上的狀況，從中可以了解到作者寫作本文的原因。A項“蓋天學派跟渾天學派一樣，也是中國古代天文學的主流學派，創(chuàng)造了許多天文儀器”說的是兩種學派的重要作用，依據(jù)是原文的“蓋天說與渾天說是中國古代天文學上兩大主流學派的理論，兩派都創(chuàng)造了許多天文儀器”，這是作者寫作本文的原因之一，所以，A項的說明正確。B項“渾天學派的渾天儀和渾象，以及蓋天學派的圭表在歷史上備受推崇，廣為世人所知”說的是兩種學派在歷史上的狀況，但依據(jù)原文“渾天學派的渾天儀和渾象奇瑰雄渾，在歷史上備受推崇，蓋天學派的圭表也廣為世人所知”可知，“在歷史上備受推崇”的是“渾天學派的渾天儀和渾象”，而“廣為世人所知”的則是“蓋天學派的圭表”，三者并不能混為一談，因此B項的說明是不正確的。C項“蓋天圖儀和渾天儀等，都是古代用于觀測、記錄、研究和演示天象的重要天文儀器”說的是蓋天圖儀和渾天儀等的用途，依據(jù)的是原文“兩派都創(chuàng)造了許多天文儀器，用于觀測、記錄、研究和演示天象”，所以，C項的說明正確。D項“蓋天圖儀是蓋天學派創(chuàng)制的，這一儀器閃爍著先哲智慧的光芒，但后人卻鮮有提及”說的是蓋天圖儀在創(chuàng)制后的狀況，依據(jù)的是原文“蓋天派還創(chuàng)制了一種蓋天圖儀，同樣閃爍著先哲智慧的光芒，然而遺憾的是，這種蓋天圖儀在中國天文學史上卻鮮有提及”，所以，D項的說明正確。
6．下列理解和分析，不符合原文意思的一項是
A．作為天文學理論的蓋天說誕生甚早，在春秋時代周朝人所著的《周髀算經》中就有“天象蓋笠，地法覆盤”的說法。
B．蓋天圖儀狀如傘蓋，上繪日月星辰，人可站立其下仰視。蓋圖可以旋轉、傾斜，演示星辰運動狀態(tài)。
C．古代完整的蓋天圖儀實物已經失傳，但在古人的車蓋、墓室穹頂上仍繪有蓋天圖，形制與其相似。
D．平面蓋天圖雖然所繪星位因照顧角度而犧牲了距離，但是比起渾象來，仍然顯得直觀形象，而且容易攜帶。
【參考答案】A
【命題立意】本題考查對文中重要語句的理解能力以及篩選并整合文中信息的能力。能力層級兼有B級和C級。
【試題解析】
本題所列A、B、C、D四個選項的內容，都是對原文相關內容的理解和整合，要求選出不符合原文意思的一項。A項的內容是對文中第2段前兩句話的理解，但原文中說“蓋天說是中國一種古老的天文學理論，傳說出自周人之手的《周髀算經》說：‘天象蓋笠，地法覆盤?！倍鳤項把原文中的“傳說”當成了既定事實，所以A項的理解不符合文意。B項的內容是對第3段前幾句話的理解，基本是原文的照抄，所以，B項的理解符合文意。C項的內容是對第3段后半部分的理解，原文中所說的“古代完整的蓋天圖儀并沒有流傳下來，我們只能就相似的車蓋等來探討其形制”“《隋書》中記有一輛南齊帝車”“另一類蓋天圖繪于古墓葬中”和C項的內容完全一致，因此C項也是符合文意的。D項依據(jù)文中第4段“平面蓋天圖”“因照顧角度而犧牲距離，而與實際天象不合”“渾象上繪出的星圖……還不如蓋天圖直觀形象”可知D項的內容也是符合文意的。
7．根據(jù)原文的內容，下列推斷不正確的一項是
A．所謂“蓋天圖”是說像傘蓋一樣的天象圖，但古代也有用笠制作的法天之器，所以應該也有以“笠”為名的圖。
B．雖然從古人車蓋和墓室穹頂上所繪制的蓋天圖可以探知古代蓋天圖儀的主要形制，但是蓋天圖儀原物必定更加復雜。
C．正因為渾象上繪出的星圖是人們目視星空的反象，所以渾象上星辰的位置、距離也有不符合實際天象的。
D．歷史上曾多次發(fā)生渾蓋之爭，最后渾天說占據(jù)了主導地位，但蓋以仰視，渾以俯視，應該說兩者各具其妙。
【參考答案】C
【命題立意】本題考查根據(jù)文章內容進行推斷和想象的能力。能力層級為C級。
【試題解析】
本題集中在蓋天圖和渾天說這兩點上來設置選項，列出A、B、C、D四種推斷，這四種推斷都是根據(jù)原文提供的信息作出的，要求選出推斷不正確的一項。
天文學理論范文第7篇
在意大利期間，哥白尼就熟悉了希臘哲學家阿里斯塔克斯(前三世紀)的學說，確信地球和其他行星都圍繞太陽運轉這個日心說是正確的。他大約在40歲時開始在朋友中散發(fā)一份簡短的手稿，初步闡述了他自己有關日心說的看法。哥白尼經過長年的觀察和計算終于完成了他的偉大著作《天體運行論》。他在《天體運行論》中觀測計算所得數(shù)值的精確度是驚人的。例如，他得到恒星年的時間為365天6小時9分40秒。比現(xiàn)在的精確值約多30秒。誤差只有百萬分之一；他得到的月亮到地球的平均距離是地球半徑的60.30倍，和現(xiàn)在的60.27倍相比，誤差只有萬分之五。
1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演，提出了他的學說的要點，并未遭到教皇的反對。但是他卻害怕教會會反對，甚至在他的書完稿后，還是遲遲不敢發(fā)表。直到在他臨近古稀之年才終于決定將它出版。在1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。
1 人小志天
哥白尼從小受到良好的學校教育，喜歡觀察天象。他常常獨自仰望繁星密布的夜空。有一次，哥哥不解地問哥白尼：“你整夜守在窗邊，望著天空發(fā)呆，難道這表示你對天主的孝敬?”哥白尼回答說：“不。我要一輩子研究天時氣象，叫人們望著天空不害怕。我要讓星空跟人交朋友，讓它給海船校正航線，給水手指引航程?！?span style="display:none">7Te萬博士范文網-您身邊的范文參考網站Vanbs.com
2 千呼萬喚始出來
天文學理論范文第8篇
哥白尼1473年2月19日出生于波蘭維斯杜拉河畔的托倫市的一個富裕家庭。他從小受到了良好的學校教育，喜歡觀察天象。他常常獨自仰望繁星密布的夜空。在他10多歲那年，父親不幸病逝。于是，他住到了叔叔家中。有一次，哥哥不解地問哥白尼：“你整夜守在窗邊，望著天空發(fā)呆，難道這表示你對天主的尊敬？”哥白尼回答說：“不。我要一輩子研究天時氣象，使人們望著天空不害怕。我要讓星空跟人交朋友，讓它給海船校正航線，給水手指引航程?！?span style="display:none">7Te萬博士范文網-您身邊的范文參考網站Vanbs.com
哥白尼18歲時進入克拉科夫大學，在校受到人文主義者、數(shù)學教授布魯楚斯基的熏陶，抱定獻身天文學研究的志愿。3年后轉回故鄉(xiāng)。當時，已任埃爾梅蘭城大主教的瓦琴洛德，派他去意大利學教會法規(guī)。1496年，23歲的哥白尼來到文藝復興的策源地意大利，在博洛尼亞大學和帕多瓦大學攻讀法律、醫(yī)學和神學，博洛尼亞大學的天文學家德?諾瓦拉對哥白尼影響極大，在他那里，哥白尼學到了天文觀測技術以及希臘的天文學理論。1503年，在費拉拉大學獲得教會法博士學位。1506年，哥白尼回到祖國，在弗勞恩譯格大教堂擔任教士。從此，他獲得了一定的物質保障與充裕的時間，來從事他所熱愛的科學研究工作。
為了研究方便，哥白尼特意選擇了教堂圍墻上的箭樓作宿舍兼工作室，在里面設置了一個小小的天文臺，用自制的簡陋儀器，開始了長達30年的天體觀測。正是在這里，他寫下了震驚世界的巨著《天球運行論》，其中選用的27個觀測事例，就有25個是他在這個箭樓上觀測記錄的。
他在《天球運行論》中觀測計算所得數(shù)值的精確度是驚人的。例如，他得到恒星年的時間為365天6小時9分40秒，比現(xiàn)在的精確值約多30秒，誤差只有百萬分之一；他得到的月亮到地球的平均距離是地球半徑的60.30倍，和現(xiàn)在的60.27倍相比，誤差只有萬分之五。哥白尼還在這本書中批判了托勒密地球是靜止的理論。指出地球在運動時，人們之所以覺得是整個宇宙在轉動，猶如人在行船上，不覺船動而覺得陸地和城市后退一樣。地球不動是假象，地球繞太陽轉動才是真實的。
1533年，60歲的哥白尼在羅馬作了一系列的講演，提出了他的學說的要點，并未遭到教皇的反對。但是，他卻害怕教會會反對，甚至在他的書完稿后，還是遲遲不敢發(fā)表。直到在他臨近古稀之年，才終于決定將它出版。1543年5月24日，垂危的哥白尼在病榻上，才收到出版商從紐倫堡寄來的《天球運行論》樣書，他只摸了摸書的封面，便與世長辭了！
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