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(一)古代发明人物故事:张衡发明浑天仪和地动仪
我国天文学发展的历史是悠久的。到汉代已有盖天、宣夜和浑天等学派。盖天说认为,天如盖,盖心是北极,天盖左旋,日月星辰右转。宣夜说认为天无定形,日月星辰“自然浮生虚空之中”,并不附着于“天体”之上。浑天说认为天如蛋壳,地如蛋黄,天地乘气而立,载水而行。
宣夜说后来不幸失传了,盖天、浑天两说并行,竞相争鸣,比较科学的浑天说渐占上风。同时,观测天象的仪器也不断出现,如武帝时洛下闳制造了浑天仪,宣帝时耿寿昌又造了浑天仪,和帝时崔瑗的老师贾逵更制造了黄道铜仪。?
张衡继承和发展了前人的成果。任太史令后,他更加勤奋地“研核阴阳”,终于“妙尽璇玑之正”。元初四年(公元117年),一件成就空前的铜铸浑天仪,被张衡造了出来。
浑天仪主体是几层均可运转的圆圈,最外层周长一丈四尺六寸。各层分别刻着内、外规,南、北极、黄、赤道,二十四节气,二十八列宿,还有“中”、“外”星辰和日、月、五纬等等天象。仪上附着两个漏壶,壶底有孔,滴水推动圆圈,圆圈按着刻度慢慢转动。于是乎各种天文现象便赫然展现在人们眼前。这件仪器被安放在灵台大殿的密室之中。夜里,室内观仪人员把某时某刻出现的天象及时报告给灵台上的观天人员,结果是仪上、天上所现完全相符。
铜仪的两侧附有玉虬(龙)各一,吐水入壶,左为夜,右为昼。壶上分别立着金铜仙人和胥徒,“皆以左手抱箭,右手指刻,以别天时早晚”。更有妙者:台阶下还有内装机关与两壶相联的瑞轮、?荚,靠着滴水的推动,依照月亮出入圆缺的变化,不停地旋转开合,表示着朔、望、弦、晦等日期,有如活动日历一般,可见这件浑天仪及其附器,与近世的假天仪有许多相似之处。在此仪诞生的前一年,?张衡?先用竹篾制成一个模型,名曰“小浑”,进行了一系列的试验和校正,然后才铸作大仪。浑天仪是?张衡?血汗的结晶。他接着写了《浑天仪图注》和《漏水转浑天仪注》两本说明书,又撰成《灵宪》一部,绘制《灵宪图》一份。在这些著作中,?张衡比较系统地阐述了自己的天文学理论,反映了他的朴素唯物主义的自然观。他认为宇宙是无限的,天体的运行是有规律的;月光是日光的反射,月蚀起因于地遮日光,月绕地行且有升降。他认识到太阳运行(应是地球公转)的某些规律,正确解释了冬季夜长、夏季夜短和春分、秋分昼夜等时的起因。他指出在中原可以见到的星有2500个,与今人所知略近。他经过对某些天体运转情况的观测,得出一周天为三百六十五度又四分度之一的结论,与近世所测地球绕日一周历时365天5小时48分46秒的数值相差无几。
由于研究天文、律历和制作仪器,张衡对数学的研究相应地加强了。在制成浑天仪后,他写成了《算罔论》,要“网络天地而算之”。他用“渐进分数”之法,算出圆周率为十的平方根,为3.16强。这比《周髀》所记载的π=3的数值大大进了一步。直到五-七个世纪以后,印度和阿拉伯的数学家才得出这个数值。?
建光元年(公元121年),张衡转任公车司马令,总领天下征诏之事。他没有被繁杂的公务所淹没,举足走进物理学和机械制造学的领域之中,并且取得了许多惊人的成就。他成了当时首屈一指的机械制造专家,被人呼为“木圣”,所造器物之精妙,无与伦比。他运用差动齿轮原理,造出了指南车和记里鼓车。他还精心制造出一只木鸟,“假以羽翮,腹中施机,能飞数里”,这简直是当时世上绝无仅有的一架木制“飞机”!可惜其实物和详细造法,也像他的许多杰作一样,后来大多失传了。?
张衡还制造出一种测影仪器——土圭,用来研究天文、地理。他绘制成一幅《地形图》,一直流传到唐朝。他善画山水、动物,与赵歧、刘褒、蔡邕(文姬之父)同为东汉四大画家。他对音乐舞蹈等艺术也有精深研究。如在《观舞赋》里,他曾这样巧妙地形容舞蹈演员的舞技:“连翩络绎,乍续乍绝,裾似飞鸾,袖如回雪”。
(二)郭守敬(1231-1316), 字若思,顺德邢台(今河北邢台)人,元朝天文学家、水利学家、数学家和仪表制造家。
郭守敬和王恂、许衡等人,共同编制出我国古代最先进、施行最久的历法《授时历》。为了编历,他创制和改进了简仪、高表、候极仪、浑天象、仰仪、立运仪、景符、窥几等十几件天文仪器仪表;还在全国各地设立二十七个观测站,进行了大规模的“四海测量”,测出的北极出地高度平均误差只有0.35;新测二十八宿距度,平均误差还不到5';测定了黄赤交角新值,误差仅1'多;取回归年长度为365.2425日,与现今通行的公历值完全一致。
郭守敬编撰的天文历法著作有《推步》、《立成》、《历议拟稿》、《仪象法式》、《上中下三历注式》和《修历源流》等十四种,共105卷。
为纪念郭守敬的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为“郭守敬环形山”,将小行星2012命名为“郭守敬小行星”。
天文学家的故事的情节什么吗
你说的应该是这一个:古希腊哲学家天文学家泰勒斯有一天晚上望见满天星斗,预言明天要下雨,却不小心掉进脚下的坑里。有人救起他时,他告诉对方这个预言。救他的人却不以为然,并且还耻笑他只看天空不看脚下而掉进坑里,结果第二天果真下雨了。然而泰勒斯的预言,却成为笑话,很多人都嘲笑他,哲学家也就成了“只关注天空、不理现实”的代名词。二千年后,德国古典哲学家黑格尔听到这个故事而为哲学家正名,他评论说: “只有那些永远躺在坑里、从不仰望高空的人,才不会掉进坑里。”
这个故事说明很多道理,哲学家(天文学也算哲学)只痴迷于研究往往并不关注生活的细节,他们因此而不被人理解被视为怪人甚至被人耻笑。但要研究好哲学就必须像泰勒斯这样,这是一种哲学家应有的探索精神。为了了解世界以及他们心中的理想,他们可以忽视一切达到忘我的境界。哲学是人类智慧的结晶,是最崇高最伟大的学科。这就是为什么只有哲学家才可以有资格被称为圣贤。
伊索寓言中有一篇名为《天文学家》,这篇寓言说:
“有位天文学家习惯每天晚上出去观察星象.有一天,他来到郊外聚精会神地观察天空,一不小心掉进一口井里.他大声叫喊起来.附近的人听到呼叫声后,走过来弄清楚了情况,便对他说:‘喂,朋友,你用心观察天上的东西,却没有看地上的事情.’
“这故事是说,人首先要做好地上的最普通的事,才谈得上天上的高深的事.”
这篇寓言大概脱胎于有关泰勒斯的一件轶事:“他在仰望和注视星辰时,曾经跌到一个坑里,因此人们就嘲笑他说,当他能够认识天上的事物的时候,他就再也看不见他脚面前的东西了.”(“第欧根尼·拉尔修”,第1卷,第34节)泰勒斯在当时的希腊是个著名人物,曾经预言过一次日食,据说还首先确定365天为一个太阳年.这件轶事在古代希腊世界可能流传甚广,与泰勒斯同时代而稍晚的伊索大概就是据此编撰了这篇名为《天文学家》的寓言.
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