发布时间 : 星期六 文章南京大学-天文学史-选修课更新完毕开始阅读
姜岌发现大气折射。
北齐(公元六世纪)张子信发现太阳运动不均匀性。 5.天文大地测量
唐代一行领导我国首次大规模天文大地测量。
元至元十六年(1279)郭守敬领导大规模天文大地测量。 清代组织两次大规模经纬度测量。 6.宇宙理论
(1)盖天说 《晋书》:“天圆如张盖、地方如棋局。天旁转如推磨而左行,日月右行,随天左转,故日月实东行,而天牵之以西没。” (2)浑天说 张衡《浑天仪注》:“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于内。天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。” (3)宣夜说 《晋书》:“天无质,仰而瞻之,高远无极,眼瞀精极,苍苍然也。……日月众星,自然浮生虚空之中,其行其止,皆须气焉。”
第五讲 古希腊天文学
如果理论自然科学想要追溯自己今天的一般原理发生和发展的历史,它也不得不回到希腊人那里去。
—— F.恩格斯
一、 古希腊的历史和文化背景 1.古希腊历史简介
BC 8世纪-BC 6世纪希腊城邦形成和大量移民。 BC 338-BC 30希腊化时期。 2.古希腊文化中的理性因子 数学理性——毕达哥拉斯学派 逻辑理性——亚里斯多德 实验理性——阿基米德 二、古希腊天文学
1. 古希腊天文学的特点
(1)强调从自然本身解释宇宙。
(2)利用高度的几何学成就和严密的逻辑体系推算天体的运动。 (3)在探讨天文现象的内在联系和宇宙结构理论方面产生了众多 学派。 2. 历法编制
从BC 5世纪已测定年的长度,采用阴阳历。
BC 433雅典天文学家默冬创立19年7闰法,称为“默冬章”。确定年长365.2632天,朔望月29.53192天。
BC 334卡利普斯确定年长365.2467天,朔望月29.53085天。 BC 125喜巴恰斯提出年长365.2467天,朔望月29.53059天。 3. 天象观测和记录
古希腊时期有彗星记录,但很不完整。
喜巴恰斯(Hipparchus约BC 2世纪初-BC 127)于BC 134年在天蝎座发现一颗新星。观测恒星编制星表,含1080颗(一说850颗)。把星按星等划分为6等。并发现岁差,以太阳轨道偏心来解释。
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4. 天文测量
(1)阿利斯塔克(Hristarchus,约BC 310-BC 230)测量日月大小和距离。方法巧妙,思路很严谨。但测量误差太大。
测定值 实际值 a角: 3° 10′
日地距离/月地距离: 18至20倍 约390倍 太阳直径/地球直径: 6.33-7.33倍 约109倍 (2)埃拉托色尼(Eratosthenes,约BC 276-BC 195),测定地球大小。测得塞恩(今阿斯旺)和亚历山大城的距离为地球圆周长的1/50。两地距离为5000希腊里,故地球周长为25万希腊里。1希腊里=158.5米,地球周长合39625千米。 5. 测量仪器
喜帕恰斯使用黄道浑仪。 6. 宇宙理论
(1) 泰勒斯(Thales, 约BC 625-BC 547)。创立爱奥尼亚学派。 (2) 阿那克西曼德(Anaximander,约BC 610-BC 545) (3) 留基伯(Leucippus,约BC 500-BC 440)和学生德谟克利特(Democritus,约BC 460
-BC 362),创立古典原子论。
(4) 毕达哥拉斯(Pythagoras,约BC 560-BC 480)。创立毕氏学派。从宇宙和谐原理
出发认为行星运动轨道为圆形,地球形状是球形。
(5) 柏拉图(Plato, 约BC427-BC347),创立的柏拉图学派。 (6) 欧多克斯(Eudoxus, 约BC 400-BC 347)。 (7) 亚里斯多德(Arstotle, BC 384-BC 322)。 7. 早期的地动说
(1) 菲洛劳斯(Philolaus, BC 5世纪)属毕达哥拉斯学派,最早提出地球运动观念。 (2) 阿利斯塔克。提出日心地动说。 三、 托勒玫体系
(1) 阿波罗尼(Apollonius, BC 262-BC 190)提出本轮均轮说。
(2) 托勒玫(Ptolomy, 约AD 100-170)生活于亚历山大城,进行了许多天文观测。
总结古希腊学者的工作,写下了十三卷巨著《至大论》(Almagest)(也译《天文学大成》、《大综合论》提出完整的地心体系。
四、 公历的由来
1. 古罗马和古罗马的历法
BC 6世纪罗马共和国崛起。BC 60前三巨头专政,BC 48儒略·凯撒(Jutius Caesar, BC 100-BC 44)终身独裁。BC 43后三巨头专政,BC 27屋大维(BC 63-AD 14)称“奥古斯都”(Augustus)建立罗马帝国。
BC 6 世纪罗马共和国使用阴阳历,年平均长度365.25天。 2. 儒略历
BC 1 世纪中期儒略·凯撒改革历法,使用阳历。BC 46年颁行。年平均长度365.25天。
奥古斯都修正历法。这是现行历法的前身——儒略历。 3. 格里历
AD 1582罗马教皇格里高里十三世(Gregory XIII, 1502-1585),颁布改历命令。作两项改正。年平均长度365.2425天。这就是现行历法——格里历。
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第六讲 阿拉伯天文学与欧洲中世纪天文学
一、阿拉伯天文学
AD 7世纪初期,穆罕默德(Muhammad, 570—632),创立伊斯兰教,统一阿拉伯。 1.巴格达学派
AD 661倭马亚王朝(白衣大食)。建大马士革天文台。 AD 750阿拔斯王朝(黑衣大食)。AD 829建立巴格达天文台。 巴塔尼(al-Battani, 858—929)。修改《天文学大成》,撰写《萨比历数书》,共57章。发现太阳近地点进动。对欧洲天文学产生深远影响。
苏菲(al-Sufi, 903—986)编撰《恒星星座》。 2.开罗学派
AD 909-1171北非的法提玛王朝(绿衣大食)。
伊本·尤努斯(Ibn Yunus, ?—1009), 撰写《哈基姆历数书》,共81章。
伊本·海桑(Ibn al-Haytham, 965—1038), 研究球面像差、透镜放大率和大气折射,对欧洲科学发展产生深远影响。 3.西阿拉伯学派
建于西班牙的后倭马亚王朝(白衣大食)。
查尔卡利(al-Zarqali, ?—1100)于1080年编成《托莱多天文表》,在欧洲长期行用,提出水星按椭圆轨道运行,否定本轮、均轮学说。
伊本·图法(Ibn Tufayl, 1110—1185)和比特鲁吉·伊什比利(al-Bitruji al-Ishbili, 鼎盛年1190)提出行星运动几何模型。
伊本·鲁什德(Ibn Rushd, 1126—1198)指出托勒玫体系为非物理的现实。 4.蒙古统治时期
1258建伊尔汗国。
纳西尔丁·图西(Nsir-al-Din al-Tusi, 1201-1274)建议在伊朗西北部建马拉盖天文台,仪器首屈一指。1271完成《伊尔汗历数书》。
1370年建帖木儿帝国。
乌鲁伯格(Ulugh Beg, 1394—1449)继位后建撒马尔罕天文台,有半径40m象限仪。1447编成《乌鲁伯格历数书》,其中包含有恒星1018颗的星表,精度极高。
伊本·萨蒂尔(Ibn al-Shatir, 约1305-1375)修正托勒玫体系,引入本轮套本轮的体系。 二、欧洲天文学的停滞 1.基督教教会的束缚 2.占星学的发展 三、欧洲天文学的复兴 1.早期技术革命的推动
11-12世纪,欧洲出现了早期技术革命。 许多阿拉伯科学著作翻译成拉丁文。 教会采用两手策略控制人们思想。 2.天文学发展开始新历程
①西班牙卡斯蒂利亚国王阿方索十世(alfonso X, 1221—1284)支持天文发展,刊布《阿方索天文表》。
②法国天文学家霍利伍德(J.Holywood,?—1256)出版《天球论》(1220)。 ③维也纳大学教授波伊尔巴赫(G.Peurbach, 1423—1461)出版《行星新论》(1474)。 ④雷乔蒙塔努斯(J.Regiomontanus, 1436—1437) 写成《天文学大成概要》(1463)。自建天文台,编制星历表出版(1474)。认识到地球运动。
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⑤奥里斯姆(N,Oresme, 约1320-1382)巴黎冲力学派代表人物,论证了地球自转,受原始冲力推动而无限期持续运动。
⑥古萨的尼古拉主教(Nicolas of Cusa, 1401—1464)主张万物运动,宇宙无限。 3.地心体系濒临破产
①天文测量精度提高 ②航海事业发展需要
第七讲 哥白尼日心体系的创立和发展
十六世纪中叶,哥白尼日心体系创立,标志着近代天文学诞生。为此作出重大贡献的人物:
哥白尼 (Nichols Copernicus, 1473—1543) 布鲁诺 (G.Bruno, 1548—1600)
第 谷(Tycho Brache, 1546—1601) 开普勒 (J.Kepler, 1571—1630) 伽利略 (Galileo, 1564—1642) 牛 顿 (I.Newton, 1642—1727) 一、哥白尼的生平和学说 1.生平简介
1473年2月19日生于波兰的托伦。 10岁丧父,由舅父瓦琴罗德抚养。
18岁入克拉科夫大学学习。听布鲁捷夫斯基天文课。 22岁获弗龙堡大教堂神父团职位。
23岁去意大利博洛尼亚大学学教会规。并师从著名天文学家D.M.诺法拉(Domenico Maria da Novara, 1454—1504)研究天文学。
28岁返回波兰加入神父团。同年夏天,至意大利帕多瓦大学学医。期间又获费拉拉大学教会法规博士学位。
33岁回波兰。在埃尔蒙兰其舅父处任职,继续天文研究。
40岁(1513年)3月,在弗龙堡大教堂平台上安置天文仪器,开展天文观测,达二十年。完成《天体运行论》。
1543年5月24日逝世。 2.日心体系学说的形成
16世纪10年代哥白尼撰写《关于天体运动假说的要释》。 16世纪30年代后期基本完成《天体运行论》。 3.《天体运行论》的出版
1539年5月奥地利数学家雷蒂库斯(G.J.Rheticus, 1514—1574)到弗龙堡。写成长文“《天体运行论》浅说”,1540年发表。劝说哥白尼出版《天体运行论》。 二、关于《天体运行论》 1.体例
用拉丁文写成,共6卷。
书名为《论天体旋转的六卷集》(De Revolutionibus Orbium C?lestium, Libri VI), 后人简称为《天体运行论》(De Revolutionibus)。 2.内容简介
第一卷 宇宙总结构图像。
第二卷 应用球面三角方法解释天体在天球上的视运动。
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