關(guān)于天文學(xué)的知識精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的關(guān)于天文學(xué)的知識主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：關(guān)于天文學(xué)的知識范文

一. 天文學(xué)研究的歷程

朱熹對天文現(xiàn)象的思考很早就已開始。據(jù)朱熹門人黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”和林蘷孫“丁巳（1197年，朱熹67歲）以后所聞”，朱熹曾回憶說：“某自五、六歲，便煩惱道：‘天地四邊之外，是什么物事？’見人說四方無邊，某思量也須有個盡處。如這壁相似，壁后也須有什么物事。其時思量得幾乎成病。到而今也未知那壁后是何物？”[ ]可見，朱熹從小就關(guān)心天文，直到晚年仍對此難以忘懷，并孜孜以求。

然而，朱熹在其早期的學(xué)術(shù)生涯中，并沒有進(jìn)行天文學(xué)的研究。朱熹早年除讀儒家經(jīng)典外，“無所不學(xué)，禪、道文章，楚辭、詩、兵法，事事要學(xué)”[ ]。紹興三十年（1160年，朱熹30歲），朱熹正式拜二程的三傳弟子李侗為師，開始潛心于儒學(xué)，并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上體認(rèn)“理一”的思想。

據(jù)《朱文公文集》以及當(dāng)今學(xué)者陳來先生所著《朱子書信編年考證》[ ]，朱熹最早論及天文學(xué)當(dāng)在乾道七年（1171年，朱熹41歲）的《答林擇之》，其中寫道：“竹尺一枚，煩以夏至日依古法立表以測其日中之景，細(xì)度其長短?！盵 ]

測量日影的長度是古代重要的天文觀測活動之一。最簡單的方法是在地上直立一根長八尺的表竿，通過測量日影的長短來確定節(jié)氣；其中日影最短時為夏至，最長時為冬至，又都稱為“日至”。與此同時，這種方法還用于確定“地中”?！吨芏Y地官》載：“以土圭之法測土深，正日景以求地中?！罩林埃哂形宕?，謂之地中?！币馑际?，在夏至日中午測得日影為一尺五寸的地方，此地便是“地中”。而且，從“地中”向北，每一千里則影長增一寸；向南，每一千里則影長減一寸。這就是《周髀算經(jīng)》所謂“周髀長八尺，勾之損益寸千里”。這一說法到南朝以后受到懷疑；唐朝的一行和南宮說通過不同地區(qū)日影的測量，進(jìn)一步予以糾正。朱熹要其弟子林擇之協(xié)助測量日影，顯然是要比較不同地區(qū)日影的長短，其科學(xué)精神可見一斑。

在同年的《答蔡季通》中。朱熹寫道：“歷法恐亦只可略說大概規(guī)模，蓋欲其詳，即須仰觀俯察乃可驗。今無其器，殆亦難盡究也?！盵 ]

蔡季通，即蔡元定（1135～1198年）；建陽（今屬福建）人，學(xué)者稱西山先生；精于天文、地理、呂律、象數(shù)，著作有《律呂新書》、《大衍詳說》等；為朱熹“四大弟子（ 蔡元定、黃干、劉爚、陳淳）”之首。蔡元定的年齡僅比朱熹小5歲，并在天文學(xué)等科學(xué)上有所造詣，很受朱熹的器重。從以上所引《答蔡季通》可知，當(dāng)時朱熹正與蔡元定討論天文歷法，并且認(rèn)為，研究歷法必須用科學(xué)儀器進(jìn)行實際的天文觀測。

淳熙元年（1174年，朱熹44歲），朱熹在《答呂子約》中寫道：“日月之說，沈存中筆談中說得好，日食時亦非光散，但為物掩耳。若論其實，須以終古不易者為體，但其光氣常新耳?！盵 ]顯然，朱熹在此前已研讀過北宋著名科學(xué)家沈括的《夢溪筆談》，并對沈括的有關(guān)天文學(xué)的觀點進(jìn)行分析。胡道靜先生認(rèn)為，在整個宋代，朱熹是最最重視沈括著作的科學(xué)價值的唯一的學(xué)者，是宋代學(xué)者中最熟悉《夢溪筆談》內(nèi)容并能對其科學(xué)觀點有所闡發(fā)的人。[ ]

淳熙十三年（1186年，朱熹56歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“《星經(jīng)》紫垣固所當(dāng)先，太微、天市乃在二十八宿之中，若列于前，不知如何指其所在？恐當(dāng)云在紫垣之旁某星至某星之外，起某宿幾度，盡某宿幾度。又記其帝坐處須云在某宿幾度，距紫垣幾度，赤道幾度，距垣四面各幾度，與垣外某星相直，及記其昏見，及昏旦夜半當(dāng)中之星。其垣四面之星，亦須注與垣外某星相直，乃可易曉?！缎墙?jīng)》可付三哥畢其事否？甚愿早見之也。近校得《步天歌》頗不錯，其說雖淺而詞甚俚，然亦初學(xué)之階梯也?！盵 ]可見，當(dāng)時朱熹正與蔡元定一起研究重要的天文學(xué)經(jīng)典著作《星經(jīng)》和以詩歌形式寫成的通俗天文學(xué)著作《步天歌》，并就如何確定天空中恒星的位置問題進(jìn)行討論，其中涉及三垣二十八宿星象體系。

同年，朱熹在《答蔡伯靜》中寫道：“天經(jīng)之說，今日所論乃中其病，然亦未盡。彼論之失，正坐以天形為可低昂反復(fù)耳。不知天形一定，其間隨人所望固有少不同處，而其南北高下自有定位，政使人能入于彈圓之下以望之，南極雖高，而北極之在北方，只有更高于南極，決不至反入地下而移過南方也。但入彈圓下者自不看見耳。蓋圖雖古所創(chuàng)，然終不似天體，孰若一大圓象，鉆穴為星，而虛其當(dāng)隱之規(guī)，以為甕口，乃設(shè)短軸于北極之外，以綴而運之，又設(shè)短軸于南極之北，以承甕口，遂自甕口設(shè)四柱，小梯以入其中，而于梯末架空北入，以為地平，使可仰窺而不失渾體耶？”[ ]在這里，朱熹設(shè)想了一種可進(jìn)入其中觀看天象的龐大的渾天儀。

淳熙十四年（1187年，朱熹57歲），朱熹在《答廖子晦》中寫道：“日之南北雖不同，然皆隨黃道而行耳。月道雖不同，然亦常隨黃道而出其旁耳。其合朔時，日月同在一度；其望日，則日月極遠(yuǎn)而相對；其上下弦，則日月近一而遠(yuǎn)三。如日在午，則月或在卯，或在酉之類是也。故合朔之時，日月之東西雖同在一度，而月道之南北或差遠(yuǎn)，于日則不蝕?；蚰媳彪m亦相近，而日在內(nèi)，月在外，則不蝕。此正如一人秉燭，一人執(zhí)扇，相交而過。一人自內(nèi)觀之，其兩人相去差遠(yuǎn)，則雖扇在內(nèi)，燭在外，而扇不能掩燭。或秉燭者在內(nèi)，而執(zhí)扇在外，則雖近而扇亦不能掩燭。以此推之，大略可見?！盵 ]在這里，朱熹對月亮盈虧變化的原因作了探討。

淳熙十六年（1189年，朱熹59歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“極星出地之度，趙君云福州只廿四度，不知何故自福州至此已差四度，而自此至岳臺，卻只差八度也。子半之說尤可疑，豈非天旋地轉(zhuǎn)，閩浙卻是天地之中也耶？”[ ]在這里，朱熹試圖通過比較各地北極星的高度及其與地中岳臺的關(guān)系，以證明大地的運動。

朱熹在一生中最后的十年里，在天文學(xué)研究上下了較多的功夫，并取得了重要的科學(xué)成就。南宋黎靖德所編《朱子語類》卷一“理氣上太極天地上”和卷二“理氣下天地下”編入大量朱熹有關(guān)天文學(xué)的言論，其中大都是這一時期朱熹門人所記錄的。例如：《朱子語類》卷二朱熹門人陳淳“庚戌（1190年，朱熹60歲）、己未（1199年，朱熹69歲）所聞”：“天日月星皆是左旋，只有遲速。天行較急，一日一夜繞地一周三百六十五度四分度之一，而又進(jìn)過一度。日行稍遲，一日一夜繞地恰一周，而於天為退一度。至一年，方與天相值在恰好處，是謂一年一周天。月行又遲，一日一夜繞地不能匝，而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半強(qiáng)，恰與天相值在恰好處，是謂一月一周天。月只是受日光。月質(zhì)常圓，不曾缺，如圓毬，只有一面受日光。望日日在酉，月在卯，正相對，受光為盛。天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空。……”[ ]

《朱子語類》的其它卷中也有此類記錄。例如：《朱子語類》卷二十三黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”：安卿問北辰。曰：“北辰是那中間無星處，這些子不動，是天之樞紐。北辰無星……?！绷x剛問：“極星動不動？”曰：“極星也動。只是它近那辰后，雖動而不覺?！袢艘怨苋ジQ那極星，見其動來動去，只在管里面，不動出去。向來人說北極便是北辰，皆只說北極不動。至本朝人方去推得是北極只是北辰頭邊，而極星依舊動。又一說，那空無星處皆謂之辰……?！庇衷唬骸疤燹D(zhuǎn)，也非東而西，也非循環(huán)磨轉(zhuǎn)，卻是側(cè)轉(zhuǎn)?！绷x剛言：“樓上渾儀可見?！痹唬骸笆??！薄衷唬骸澳蠘O在地下中處，南北極相對。天雖轉(zhuǎn)，極卻在中不動?！盵 ]

《朱文公文集》卷七十二朱熹所著《北辰辨》（大約寫成于1196年，朱熹66歲）以及卷六十五朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》（大約寫成于1198年，朱熹68歲）都包含有豐富的天文學(xué)觀點?！侗背奖妗肥侵祆鋵ｉT討論天球北極星座的論文；在所注的《堯典》中，朱熹討論了當(dāng)時天文學(xué)的歲差、置閏法等概念；在所注《舜典》中討論了早期的渾天說、渾天儀的結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)記錄了當(dāng)時的渾天儀結(jié)構(gòu)。

這一時期朱熹所編《楚辭集注》（成書于1195年，朱熹65歲）之《天問》中也有一些注釋反映了他在天文學(xué)方面的研究和造詣。

二. 天文學(xué)的成就

就朱熹研究天文學(xué)的方法而言，其最根本的研究方法是[ ]：

其一，細(xì)心觀察各種天文現(xiàn)象。朱熹是重視親身觀察、善于觀察的人。他經(jīng)常運用儀器觀察天文現(xiàn)象；并運用觀察所得驗證、反駁或提出各種見解。

其二，用“氣”、“陰陽”等抽象概念解釋天文現(xiàn)象。朱熹所采用的這一方法與中國古代科學(xué)家普遍采用的研究方法是一致的。

其三，運用推類獲取新知。朱熹經(jīng)常運用“以類而推”的方法，用已知的東西、直觀的東西，對天文現(xiàn)象進(jìn)行類推解釋。

其四，闡發(fā)前人的天文學(xué)研究成果。朱熹研讀過包括沈括《夢溪筆談》在內(nèi)的大量科學(xué)論著，對前人的天文學(xué)觀點均予以評述，并提出自己的看法。

從現(xiàn)代科學(xué)的角度看，朱熹的天文學(xué)研究方法，固然有其不足之處，這主要是由于古代科學(xué)所處的階段而導(dǎo)致的。在古代科學(xué)的范疇中，朱熹的天文學(xué)研究方法應(yīng)當(dāng)屬于合理。更為重要的是，朱熹運用這些方法在天文學(xué)上取得了重要的成就。

朱熹在天文學(xué)方面的科學(xué)成就主要反映在他最后十年里有關(guān)的言論中。概括起來主要有三個方面：

第一，提出了以“氣”為起點的宇宙演化學(xué)說。朱熹曾經(jīng)說：“天地初間只是陰陽之氣。這一個氣運行，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)運轉(zhuǎn)。地便只在中央不動。不是在下?！盵 ]這里描繪了一幅宇宙演化途徑的圖景。

在朱熹看來，宇宙的初始是由陰陽之氣構(gòu)成的氣團(tuán)。陰陽之氣的氣團(tuán)作旋轉(zhuǎn)運動；由于內(nèi)部相互磨擦發(fā)生分化；其中“清剛者為天，重濁者為地”[ ]，重濁之氣聚合為“渣滓”，為地，清剛之氣則在地的周圍形成天和日月星辰。朱熹還明確說：“天地始初混沌未分時，想只有水火二者。水之滓腳便成地。今登高而望，群山皆為波浪之狀，便是水泛如此。只不知因什么時凝了。初間極軟，后來方凝得硬。……水之極濁便成地，火之極輕便成風(fēng)霆雷電日星之屬?！盵 ]他根據(jù)直觀的經(jīng)驗推斷認(rèn)為，大地是在水的作用下通過沉積而形成的，日月星辰是由火而形成的。

將宇宙的初始看作是運動的氣，這一思想與近代天文學(xué)關(guān)于太陽系起源的星云說有某些相似之處。1755年，德國哲學(xué)家康德提出了太陽系起源的星云說；1796年，法國天文學(xué)家拉普拉斯也獨立地提出星云說。星云說認(rèn)為，太陽系內(nèi)的所有天體都是由同一團(tuán)原始星云形成的。然而，在他們500多年之前，朱熹就提出了類似之說；盡管尚缺乏科學(xué)依據(jù)和定量的推算，但其通過思辯而獲得的結(jié)果則是超前的。

對此，英國科學(xué)史家梅森在其《自然科學(xué)史》一書中予以記述：“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他認(rèn)為，在太初，宇宙只是在運動中的一團(tuán)渾沌的物質(zhì)。這種運動是漩渦的運動，而由于這種運動，重濁物質(zhì)與清剛物質(zhì)就分離開來，重濁者趨向宇宙大旋渦的中心而成為地，清剛者則居于上而成為天?！盵 ]

第二，提出了地以“氣”懸空于宇宙之中的宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說。朱熹贊同早期的渾天說，但作了重大的修改和發(fā)展。早期的渾天說認(rèn)為：“天如雞子，地如雞中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小。天表里有水，天地各乘氣而立，載水而行”[ ]但是，當(dāng)天半繞地下時，日月星辰如何從水中通過？這是困擾古代天文學(xué)家的一大難題。朱熹不贊同地載水而浮的說法，他說：“天以氣而依地之形，地以形而附天之氣。天包乎地，地特天中之一物爾。天以氣而運乎外，故地?fù)n在中間，隤然不動。”[ ]這就是說，地以“氣”懸空在宇宙之中。

至于地如何以“氣”懸空在宇宙中央，朱熹說：“天運不息，晝夜輾轉(zhuǎn)，故地?fù)n在中間。使天有一息之停，則地須陷下。惟天運轉(zhuǎn)之急，故凝結(jié)得許多渣滓在中間?！盵 ]又說：“地則氣之渣滓，聚成形質(zhì)者；但以其束于勁風(fēng)旋轉(zhuǎn)之中，故得以兀然浮空，甚久而不墜耳?！盵 ]朱熹認(rèn)為，宇宙中“氣”的旋轉(zhuǎn)使得地能夠懸空于宇宙中央。朱熹的解釋克服了以往天文學(xué)家關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說的弱點，把傳統(tǒng)的渾天說發(fā)展到了一個新水平。[ ]

關(guān)于地之外的天，朱熹說：“天之形，……亦無形質(zhì)?！祗w，而實非有體也。”[ ]“天無體，只二十八宿便是天體?！盵 ]又說：“星不是貼天。天是陰陽之氣在上面”；“天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空，”[ ]這顯然是吸取了傳統(tǒng)宣夜說所謂“天了無質(zhì)，……日月眾星，自然浮生虛空之中，其行無止，皆須氣也”[ ]的思想。

第三，提出了天有九重和天體運行軌道的思想。朱熹認(rèn)為，屈原《天問》的“圜則九重”就是指“九天”，指天有九重。事實上，在朱熹之前，關(guān)于“九天”的說法可見《呂氏春秋有始覽》：中央曰鈞天，東方曰蒼天，東北曰變天，北方曰玄天，西北曰幽天，西方曰顥天，西南曰朱天，南方曰炎天，東南曰陽天；后來的《淮南子天文訓(xùn)》等也有類似的說法；直到北宋末年洪興祖撰《楚辭補(bǔ)注》，其中《天文章句》對“九天”的解釋是：東方皞天，東南方陽天，南方赤天，西南方朱天，西方成天，西北方幽天，北方玄天，東北方變天，中央鈞天。顯然，這些解釋都不包括天有九重的思想。

朱熹則明確地提出天有九重的觀點，并且還說“自地之外，氣之旋轉(zhuǎn)，益遠(yuǎn)益大，益清益剛，究陽之?dāng)?shù)，而至于九，則極清極剛，而無復(fù)有涯矣”[ ]；同時，朱熹贊同張載所謂“日月五星順天左旋”的說法。他進(jìn)一步解釋說：“蓋天行甚健，一日一夜周三百六十五度四分度之一，又進(jìn)過一度。日行速，健次于天，一日一夜周三百六十五度四分度之一，正恰好。比天進(jìn)一度，則日為退一度。二日天進(jìn)二度，則日為退二度。積至三百六十五日四分日之一，則天所進(jìn)過之度，又恰周得本數(shù)；而日所退之度，亦恰退盡本數(shù)，遂與天會而成一年。月行遲，一日一夜三百六十五度四分度之一行不盡，比天為退了十三度有奇。進(jìn)數(shù)為順天而左，退數(shù)為逆天而右?！盵 ]《朱子語類》卷二朱熹的門人在闡釋所謂“天左旋，日月亦左旋”時說：“此亦易見。如以一大輪在外，一小輪載日月在內(nèi)，大輪轉(zhuǎn)急，小輪轉(zhuǎn)慢。雖都是左轉(zhuǎn)，只有急有慢，便覺日月似右轉(zhuǎn)了?！敝祆滟澩苏f。[ ]

對此，英國著名科學(xué)史家李約瑟說：“這位哲學(xué)家曾談到‘大輪’和‘小輪’，也就是日、月的小‘軌道’以及行星和恒星的大‘軌道’。特別有趣的是，他已經(jīng)認(rèn)識到，‘逆行’不過是由于天體相對速度不同而產(chǎn)生的一種視現(xiàn)象。”[ ]因此李約瑟認(rèn)為，不能匆忙假定中國天文學(xué)家從未理解行星的運動軌道。

在天文學(xué)研究中，朱熹除了提出以上新見外，還對沈括有關(guān)天文學(xué)的觀點做過詳細(xì)的闡述。例如：沈括曾說：“月本無光，猶銀丸，日耀之乃光耳。光之初生，日在其傍，故光側(cè)，而所見才如鉤；日漸遠(yuǎn)，則斜照，而光稍滿。如一彈丸，以粉涂其半，側(cè)視之，則粉處如鉤；對視之，則正圓。”[ ]朱熹贊同此說，并接著說：“以此觀之則知月光常滿，但自人所立處視之，有偏有正，故見其光有盈有虧?！盵 ]他還說：“月體常圓無闕，但常受日光為明。初三、四是日在下照，月在西邊明，人在這邊望，只見在弦光。十五、六則日在地下，其光由地四邊而射出，月被其光而明?！?，古今人皆言有闕，惟沈存中云無闕?！盵 ]

三. 對后世的影響

中國古代的天文學(xué)大致包括宇宙結(jié)構(gòu)理論和歷法兩大主要部分，尤以歷法最為突出。宇宙結(jié)構(gòu)理論自漢代形成蓋天說、渾天說和宣夜說之后，也經(jīng)歷了不斷的發(fā)展，主要表現(xiàn)為占主導(dǎo)地位的渾天說不斷吸取各家學(xué)說之長而逐步得到完善。

朱熹的天文學(xué)研究側(cè)重于對宇宙結(jié)構(gòu)理論的研究。他通過自己的天文觀測和科學(xué)研究，以渾天說為主干，吸取了蓋天說和宣夜說的某些觀點，提出了較以往更加完善的宇宙結(jié)構(gòu)理論，把古代的渾天說推到一個新的階段，這應(yīng)當(dāng)是朱熹對于古代天文學(xué)發(fā)展的一大貢獻(xiàn)。

但是，由于朱熹的天文學(xué)研究只是專注于宇宙的結(jié)構(gòu)，對于當(dāng)時在天文觀測和歷法方面的研究進(jìn)展關(guān)注不夠，在這些方面的研究稍顯不足。因此，他的宇宙結(jié)構(gòu)理論在某些具體的細(xì)節(jié)方面，尤其是定量方面，尚有一些不足之處，有些見解和解釋是欠妥當(dāng)?shù)摹?/p>

然而，他畢竟對宇宙結(jié)構(gòu)等天文學(xué)問題作了純科學(xué)意義上的研究，代表了宋代以至后來相當(dāng)長一段時期中國古代天文學(xué)在宇宙結(jié)構(gòu)理論研究方面的水平。而且，朱熹的宇宙結(jié)構(gòu)理論在后來直至清代一直受到了不少學(xué)者的重視和引述。

朱熹之后宋末的重要學(xué)者王應(yīng)麟(1223～1296年，字伯厚，號深寧居士)撰《六經(jīng)天文編》六卷，記述了儒家經(jīng)典中大量有關(guān)天文學(xué)方面的重要論述，《四庫全書六經(jīng)天文編》“提要”說：“是編裒六經(jīng)之言天文者，以易、書、詩所載為上卷，周禮、禮記、春秋所載為下卷。”該著作也記述了朱熹的許多有關(guān)天文學(xué)方面的論述。

元代之后科舉考試以“四書五經(jīng)”為官定教科書。其中《尚書》以蔡沈的《書集傳》為主。蔡沈（1167～1230年，字仲默，號九峰）曾隨其父蔡元定從學(xué)于朱熹。他的《書集傳》是承朱熹之命而作，其中包含了朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》等內(nèi)容，涉及不少有關(guān)天文學(xué)方面的論述。另有元代學(xué)者史伯璿（生卒不詳）著《管窺外篇》；《四庫全書管窺外篇》“提要”說：該書中“于天文、歷學(xué)、地理、田制言之頗詳，多能有所闡發(fā)?！痹谡摷疤煳膶W(xué)時，該書對朱熹的言論多有引述，并認(rèn)為“天以極健至勁之氣運乎外，而束水與地于其中”。這與朱熹的宇宙結(jié)構(gòu)理論是一致的。

明初的胡廣等纂修《性理大全》，其中輯錄了大量朱熹有關(guān)天文學(xué)的論述。明末清初的天文學(xué)家游藝（生卒不詳，字子六，號岱峰）融中西天文學(xué)于一體，撰天文學(xué)著作《天經(jīng)或問》，后被收入《四庫全書》，并流傳于日本。該書在回答地球何以“能浮空而不墜”時說：“天虛晝夜運旋于外，地實確然不動于中……天裹著地，運旋之氣升降不息，四面緊塞不容展側(cè)，地不得不凝于中以自守也?！边@里吸取了朱熹關(guān)于氣的旋轉(zhuǎn)支撐地球懸于空中的宇宙結(jié)構(gòu)理論；在解釋地震的原因時，該書又明確運用了朱熹的這一觀點，說：“地本氣之渣滓聚成形質(zhì)者，束于元氣旋轉(zhuǎn)之中，故兀然浮空而不墜為極重亙中心以鎮(zhèn)定也。”在論及日月五星的運行方向和速度時，該書說道：“日月之行，宋儒言之甚詳”，并且還直接引述朱熹關(guān)于五星運行方向和速度的觀點予以說明。

清代著名學(xué)者李光地（1642～1718年，字晉卿，號榕村）曾奉命主編《朱子大全》，其中“卷四十九理氣一”有“總論、太極、天地、陰陽、時令”，“卷五十理氣二”有“天文、天度、地理、雷電、風(fēng)雨雪雹霜露”，收錄了朱熹有關(guān)天文學(xué)的不少論述。李光地所著的《歷象本要》引述了朱熹所謂“地在中央不動，不是在下”，“天包乎地”以及“天有九重”等，用以說明朱熹的天文學(xué)思想中包含了西方天文學(xué)有關(guān)宇宙結(jié)構(gòu)的知識[ ]。他在所撰的《理氣》篇說：“朱子言天，天不宜以恒星為體，當(dāng)立有定之度數(shù)記之。天乃動物，仍當(dāng)于天外立一太虛不動之天以測之，此說即今西歷之宗動天也。其言九層之天。近人者最和暖故能生人物。遠(yuǎn)得一層，運轉(zhuǎn)得較緊似一層。至第九層則緊不可言。與今西歷所云九層一 一吻合?！盵 ]他的《御定星歷考原》六卷，也引述了朱熹有關(guān)宇宙結(jié)構(gòu)的言論，并且認(rèn)為，朱熹所說的“天包乎地，地特天中之一物爾”就是指“天渾圓地亦渾圓”，而與西方天文學(xué)的宇宙結(jié)構(gòu)理論相一致。

李光地與被譽(yù)為清初“歷算第一名家”的梅文鼎（1633～1721年，字定九，號勿庵）[ ]交往甚密，并且對當(dāng)時的西方科學(xué)都持“西學(xué)中源”說。梅文鼎在所著《歷學(xué)疑問》中多處引用朱熹有關(guān)宇宙結(jié)構(gòu)的言論。該書認(rèn)為，朱熹已經(jīng)具有西方天文學(xué)所謂“動天之外有靜天”、“天有重數(shù)”和“以輪載日月”的觀點，并且說：“朱子以輪載日月之喻，兼可施諸黃、赤，與西說之言層次者實相通貫?！盵 ]

除此之外，清代還有黃鼎（生卒不詳）的《天文大成管窺輯要》八十卷，其中也包括朱熹有關(guān)天文學(xué)的不少論述。

朱熹是古代的大哲學(xué)家，代表了中國古代哲學(xué)發(fā)展的一座高峰。也許正是這個原因，他在天文學(xué)上所取得的成就一直沒有能引起人們足夠的注意。但是，這并不能否認(rèn)他在天文學(xué)上確實做出過卓越的貢獻(xiàn)，他的宇宙結(jié)構(gòu)理論對后世產(chǎn)生過重大的影響。

注釋：

[ ] 李約瑟：《中國科學(xué)技術(shù)史》第四卷《天學(xué)》，北京：科學(xué)出版社1975年版，第2頁。

[ ] 〔宋〕黎靖德編：《朱子語類》，北京：中華書局1986年版，卷第九十四。

[ ] 《朱子語類》，卷第一百四。

[ ] 陳來：《朱子書信編年考證》，上海人民出版社1989年版。

[ ] 《答林擇之》，《晦菴先生朱文公文集》（四部叢刊初編），以下簡稱《文集》，卷四十三。

[ ] 《答蔡季通》，《文集》續(xù)集卷二。

[ ] 《答呂子約》，《文集》卷四十七。

[ ] 胡道靜：《朱子對沈括科學(xué)學(xué)說的鉆研與發(fā)展》，《朱熹與中國文化》，學(xué)林出版社1989年版。

[ ] 《答蔡季通》，《文集》卷四十四。

[ ] 《答蔡伯靜》，《文集》續(xù)集卷三。

[ ] 《答廖子晦》，《文集》卷四十五。

[ ] 《答蔡季通》，《文集》續(xù)集卷二。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 《朱子語類》，卷第二十三。

[ ] 樂愛國、高令印《朱熹格物致知論的科學(xué)精神及其歷史作用》，《廈門大學(xué)學(xué)報》，1997年第1期。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 梅森：《自然科學(xué)史》，上海譯文出版社1980年版，第75頁。

[ ] 《晉書天文志上》。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 朱熹：《楚辭集注》，上海古籍出版社1979年版，第51頁。

[ ] 杜石然等：《中國科學(xué)技術(shù)史稿》（下），科學(xué)出版社1982年版，第106頁。

[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 《晉書天文志上》。

[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 李約瑟：《中國科學(xué)技術(shù)史》第4卷，科學(xué)出版社1975年版，第547頁。

[ ] 沈括：《夢溪筆談》卷七《象數(shù)一》。

[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第53頁。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 樂愛國：《李光地的中西科技觀述評》，載《李光地研究》，廈門大學(xué)出版社1993年版。

[ ] 《榕村語錄》卷二十六《理氣》

第2篇：關(guān)于天文學(xué)的知識范文

美國哈勃太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所著名天體物理學(xué)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(jì)：數(shù)學(xué)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(xué)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(fù)雜的人類活動。

1數(shù)學(xué)何以有效

古希臘時期，數(shù)學(xué)作為一種神秘主義信仰而存在。直到中世紀(jì)基督教時期，數(shù)學(xué)逐漸促使人們從盲目的信仰轉(zhuǎn)向理性。隨著數(shù)學(xué)理性的發(fā)展和希臘學(xué)術(shù)的復(fù)興，一批具有理性主義的學(xué)者們提出宇宙的設(shè)計主要是數(shù)學(xué)設(shè)計，上帝成了數(shù)學(xué)家，研究自然界的數(shù)學(xué)設(shè)計成為最神圣的事業(yè)。隨著文藝復(fù)興后科學(xué)理論、科學(xué)公式的定量化、演繹的、具有嚴(yán)密邏輯結(jié)構(gòu)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(guān)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(xué)家工作的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)的確定性、一致性和對因果關(guān)系的把握，已經(jīng)深深融入西方文化的深層結(jié)構(gòu)，成為人們的一種觀念，對近代西方文化產(chǎn)生了重要的影響。

16-18世紀(jì)的西方數(shù)學(xué)家，對于在宇宙體系構(gòu)建上為什么數(shù)學(xué)奏效這個問題的回答是直截了當(dāng)?shù)摹Ｉ钍艽笞匀皇歉鶕?jù)數(shù)學(xué)設(shè)計的這一古希臘信念的影響，并同樣受上帝根據(jù)數(shù)學(xué)設(shè)計了世界這一中世紀(jì)信條的影響，他們將數(shù)學(xué)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(xué)家，就有可能將對于大自然的數(shù)學(xué)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(xué)家們堅信世界的和諧是上帝的數(shù)學(xué)安排。上帝將嚴(yán)格的數(shù)學(xué)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(jié)合在一起的、對經(jīng)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(xué)家的科學(xué)信仰和感情的基礎(chǔ)。非歐幾何誕生后，雖然很長一段時間內(nèi)人們對數(shù)學(xué)的真理地位喪失了信心，對非歐幾何提出了眾多質(zhì)疑，它能描述我們居住的物質(zhì)世界嗎？但當(dāng)它在愛因斯坦的相對論中得到回答時，數(shù)學(xué)這種神奇的有效性又使眾多數(shù)學(xué)家陷入思考，有些人開始認(rèn)為數(shù)學(xué)是原本存在的，我們只是進(jìn)行不斷的發(fā)現(xiàn)而已，有些人堅持認(rèn)為數(shù)學(xué)只是我們的一種創(chuàng)造，現(xiàn)實世界并不存在，然而數(shù)學(xué)何以這么有效呢？愛因斯坦也驚嘆：“數(shù)學(xué)，這個獨立于人類經(jīng)驗存在的人類思維產(chǎn)物，怎么會如此完美地與物理現(xiàn)實中的物質(zhì)相一致”[1]？愛因斯坦在《我眼中的世界》(1934年)一文中進(jìn)一步指出：“迄今為止，我們的經(jīng)驗已經(jīng)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(xué)觀念的實際體現(xiàn)。我堅信，我們能夠用純粹數(shù)學(xué)的構(gòu)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(jīng)驗可以提供合適的數(shù)學(xué)觀念，但是數(shù)學(xué)概念無論如何都不能從經(jīng)驗中推導(dǎo)出來。當(dāng)然，經(jīng)驗始終是檢驗數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的實用性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，但是這種創(chuàng)造的原理都存在于數(shù)學(xué)之中。因此，在肯定的意義上，我當(dāng)然地認(rèn)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(xué)的觀念逐漸地發(fā)生轉(zhuǎn)變。對非歐幾何的確認(rèn)，實際上就已經(jīng)意味著從古希臘以來的、以數(shù)學(xué)為代表的“絕對真理觀”的終結(jié)。但不管怎么說，盡管數(shù)學(xué)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(xué)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(jì)、文藝復(fù)興時期及其后，數(shù)學(xué)都是有力的知識工具，即便是被賦予神學(xué)意義的時候仍認(rèn)為上帝是按照數(shù)學(xué)規(guī)律設(shè)計這個世界的。

正如我們在近現(xiàn)代物理學(xué)的某些分支中見到的，數(shù)學(xué)是我們關(guān)于物理世界的知識之精髓。盡管數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)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?qū)嵲谥T的鑰匙。“非歐幾何學(xué)的創(chuàng)立非但沒有毀掉數(shù)學(xué)的價值及對于其結(jié)果的信心，反而———非常吊詭地———增加了其實用性，因為數(shù)學(xué)家能夠自由地探索全新的概念，發(fā)現(xiàn)其中有些可應(yīng)用。事實上，自1830年以來，數(shù)學(xué)在組織和控制大自然中的作用以幾乎不可相信的速度擴(kuò)展了。此外，自牛頓時代以來，數(shù)學(xué)家描述和預(yù)言自然的過程的準(zhǔn)確性大大增加了。[2]”黑洞理論是科學(xué)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(xué)的模型被發(fā)展到非常詳盡的地步。的確，這經(jīng)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(xué)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(dǎo)致的數(shù)學(xué)家們對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)論爭的失敗，讓人們對數(shù)學(xué)的有效性產(chǎn)生了懷疑。但是，正如數(shù)學(xué)史家M•克萊因所說的：“也許人類的數(shù)學(xué)僅僅是一個可行的方案，也許自然本身更為復(fù)雜或者并沒有什么固有設(shè)計。但是，數(shù)學(xué)仍不失為一種探索，是掌握自然的一種方法。在那些數(shù)學(xué)行之有效的領(lǐng)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(dá)到的與現(xiàn)實最接近的東西。……就知識的確定性而言，數(shù)學(xué)是一種理想，我們?yōu)檫@一理想而奮斗，盡管我們也許永遠(yuǎn)不會達(dá)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(yuǎn)揚，但是，這些理想是千百年來文化的重要產(chǎn)物。數(shù)學(xué)也是一樣，盡管它也僅是一種理想。也許細(xì)想這一理想將會使我們更加清楚地認(rèn)識到在任一領(lǐng)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(xué)只有一少部分由實在主導(dǎo)。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(jīng)驗中推導(dǎo)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(xué)。盡管如此，這個觀念的世界程度很小地獨立于我們的經(jīng)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(xué)為什么有效，那些較早世紀(jì)與宗教有關(guān)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(xué)家詹姆斯•金斯提出的“宇宙似乎是由一位理論數(shù)學(xué)家設(shè)計的”這一問題，他認(rèn)為“基本的事實就是這樣：科學(xué)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(xué)化的圖像……大自然似乎精通純數(shù)學(xué)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(xué)心智根據(jù)同樣的規(guī)律來運作。”著名數(shù)學(xué)家齊民友先生有力地回答了這一問題，數(shù)學(xué)作為人類文化的一個重要部分，既然是科學(xué)，它首先關(guān)心的當(dāng)然還是我們生活于其中的宇宙。數(shù)學(xué)的探索意義究竟何在？就在于它對認(rèn)識宇宙的本性上有重大貢獻(xiàn)。我們不贊成狹隘的近視的看法，認(rèn)為一切數(shù)學(xué)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(yīng)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(zhì)上的發(fā)展程度。發(fā)展向上的社會，具有更高的文化、科學(xué)和物質(zhì)生產(chǎn)水平，同樣也就會更認(rèn)真地考慮各門科學(xué)的前景。但是，從根本上說，如果數(shù)學(xué)的研究不能在“認(rèn)識宇宙”上開花結(jié)果，數(shù)學(xué)研究還有多少價值呢！“認(rèn)識人類自己”其實也還是為了提高人的認(rèn)識能力，去認(rèn)識大自然和人類社會，否則數(shù)學(xué)也就成為一種宗教式的內(nèi)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(yīng)該是什么關(guān)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(dāng)代科學(xué)的發(fā)展使我們懂得了人必須與大自然“和睦相處”。認(rèn)識宇宙，也認(rèn)識人類自己其實也還是為了找到正確的相處關(guān)系。我們一再強(qiáng)調(diào)過數(shù)學(xué)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(xué)研究，可以根本改變?nèi)藢Υ笞匀缓腿祟愖约旱目捶ǎ踔量梢愿淖內(nèi)祟惿鐣拿婷?。人們很難回避一個結(jié)論：數(shù)學(xué)是人類全部技術(shù)的最重要的基礎(chǔ)[6]。#p#分頁標(biāo)題#e#

2中國古代的宇宙觀念

在西方文化中，按照數(shù)學(xué)模式來解釋世界、構(gòu)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(xué)設(shè)計世界。蘊含于其中的數(shù)學(xué)理性，最終把西方天文學(xué)導(dǎo)入了現(xiàn)代科學(xué)的數(shù)學(xué)理論框架之中。相反，中國古代天文學(xué)空有辛勤準(zhǔn)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(xué)家卻從來沒有人想到去構(gòu)造它的運行軌道，結(jié)果這個發(fā)現(xiàn)被18世紀(jì)英國的天文學(xué)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(jīng)驗和知識充分積累之后，如果沒有深層的理性構(gòu)造就必然導(dǎo)致科學(xué)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(xùn)》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(jī)緘而不得已乎？意者其運轉(zhuǎn)而不能自止邪？云者為雨乎？雨者為云乎？孰隆施是？孰居無事樂而勸是？風(fēng)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(nóng)耕民族，對天文學(xué)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(guān)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(jīng)》已有115顆恒星的坐標(biāo)位置。可以說在天文學(xué)史上，中國人的經(jīng)驗知識以及觀測記載堪為世界第一。著名的科學(xué)史學(xué)者李約瑟先生在把中國古代的天文學(xué)與其它民族的天文學(xué)成果相比較時認(rèn)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(jì)到公元10世紀(jì)），幾乎只有中國的記事可供利用?，F(xiàn)代天文學(xué)在許多場合（例如對彗星，特別是對哈雷彗星重復(fù)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(jié)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(guān)系又被認(rèn)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(xué)之中。從遠(yuǎn)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(biāo)定，從其中某一特定的定標(biāo)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(jīng)相當(dāng)高。根據(jù)天文學(xué)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(jīng)歷了準(zhǔn)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(zhǔn)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(jīng)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(gòu)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(gòu)造的“地心說”，并不具有比“渾天說”更多的經(jīng)驗支持。有人曾把托勒密的地心說與同時代漢朝天文學(xué)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(xué)方面的工作應(yīng)在科學(xué)史上占有遠(yuǎn)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(biāo)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(qiáng)調(diào)”[8]。從中西方數(shù)學(xué)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(xué)崇拜為基點建立起來的，而中國古代天文理論的構(gòu)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(gòu)思，作為一種理性的追求，中國與古希臘天文理論在數(shù)學(xué)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(jì)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(rèn)的觀點。

天文學(xué)是離不開數(shù)學(xué)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(xué)的計算為手段。中國古代的天文學(xué)在這種應(yīng)用的層次上當(dāng)然也是依憑數(shù)學(xué)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(dāng)涉及整個天文學(xué)理論模式構(gòu)造，情況就不一樣了。中國古代天文學(xué)的蓋天說、渾天說、宣夜說，實際都是把觀測經(jīng)驗和計算數(shù)據(jù)容納在一個按《周易》思維方式構(gòu)造出的模式之中。有的學(xué)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(qiáng)牽強(qiáng)”[12]。其實巧合也好牽強(qiáng)也好，這些理論構(gòu)造在其當(dāng)時是有其合理性的，致命的危機(jī)潛伏在它未來發(fā)展的可能性上面。劉徽在注釋《九章算術(shù)》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(shù)，以合六爻之變。”顯然，劉徽是在《周易》解釋宇宙萬物的指導(dǎo)下來建立“九九之術(shù)”的。顯然，作為一種理性，中國古代數(shù)學(xué)在它構(gòu)成第一本數(shù)學(xué)著作時，就成為《易經(jīng)》的“婢女”，而不是像《易經(jīng)》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(xué)理性精神、數(shù)學(xué)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(cè)面。把認(rèn)識宇宙也認(rèn)識人類自己作為永恒的主題這只是西方文化的特征；把進(jìn)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(guān)、整體互補(bǔ)的辯證思維方式。并在以農(nóng)耕生存、家庭和血緣關(guān)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(xué)理性為主導(dǎo)。#p#分頁標(biāo)題#e#

第3篇：關(guān)于天文學(xué)的知識范文

關(guān)鍵詞：高中地理；新課程；教學(xué)

很多人認(rèn)為，地理就是由地理學(xué)的知識體系構(gòu)成的。其實，地理學(xué)科是一門邊緣學(xué)科，所謂邊緣，就是與其他學(xué)科之間的交叉性。當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的一個重要特點是學(xué)科之間的相互交叉、相互滲透，除地理知識體系外，地理科學(xué)中含有更為重要的東西，那就是獲得科學(xué)知識的途徑和方法，此外，還包括科學(xué)工作者在研究科學(xué)過程中的特殊情感、態(tài)度和心理體驗。著名理論家維特羅克的認(rèn)知建構(gòu)主義學(xué)習(xí)研究表明：學(xué)習(xí)是知識整合重建的過程，通過新知識在舊知識的基礎(chǔ)上認(rèn)知滲透，學(xué)生的認(rèn)知水平得到提升，更上一層樓。學(xué)生對意義的建構(gòu)需要理解、消化，才能內(nèi)化為自己的思維模式。一方面，獲得新知識，要以原有知識為基礎(chǔ)，通過建立聯(lián)系，融入到原有的經(jīng)驗當(dāng)中；另一方面，新知識滲透到舊知識當(dāng)中，會產(chǎn)生“化學(xué)反應(yīng)”，形成新的知識結(jié)構(gòu)。因此，在地理教學(xué)中，我們應(yīng)利用地理學(xué)科與其他學(xué)科交叉性的特點。教師將生活實際與地理知識聯(lián)系，不僅激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)活動的興趣，更重要的是重設(shè)教學(xué)情境，給學(xué)生完全不同的教學(xué)氛圍，很好地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。地理學(xué)核心素養(yǎng)之一是綜合思維。與地理學(xué)科本身特點是非常吻合的。地理學(xué)科的綜合性體現(xiàn)在與其他學(xué)科的廣泛聯(lián)系，與數(shù)學(xué)、物理、生物、歷史、語文等學(xué)科密不可分，結(jié)合其他學(xué)科，進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)。有利于培養(yǎng)學(xué)生全面分析和思考問題的思維習(xí)慣，對在今后的學(xué)習(xí)、工作、生活中也受益匪淺。

一、聯(lián)系生活實際，引發(fā)學(xué)生共鳴

在教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)很多教學(xué)內(nèi)容可以和生活中的現(xiàn)象聯(lián)系起來。大氣污染如今已經(jīng)成為全球性的環(huán)境問題。在城市化教學(xué)中，可以聯(lián)系城市化對地理環(huán)境的影響提出“霧霾”“PM2．5”等熱門概念，激起學(xué)生興趣，還可進(jìn)一步聯(lián)系天氣對空氣污染的影響。例如大風(fēng)降水天氣，空氣質(zhì)量較好；晴朗無風(fēng)天氣不利于污染物擴(kuò)散，空氣質(zhì)量較差。廣告短片是一種濃縮的視覺藝術(shù)，有些廣告不僅能起到傳播信息的作用，還能形象的反映地理原理。例如水循環(huán)部分的教學(xué)，我用法國依云礦泉水廣告作為補(bǔ)充教學(xué)，學(xué)生能更直觀的理解水的三態(tài)變化和循環(huán)的過程。

二、與其他學(xué)科聯(lián)系，融會貫通

第4篇：關(guān)于天文學(xué)的知識范文

中科院上海天文臺研究員、博士生導(dǎo)師，星系動力學(xué)團(tuán)組首席，中國科學(xué)院“百人計劃”入選者沈俊太就志在解開謎團(tuán)，努力帶給更多人對宇宙的神秘向往，吸引越來越多的星空探秘人不斷探索未知領(lǐng)域?？蒲心_步繞地球一圈，回到祖國后的沈俊太，喜人成績接踵而來，而他卻總是說，需要繼續(xù)努力才能不斷前進(jìn)。走近宇宙

自幼成長于普通農(nóng)村家庭的沈俊太，盡管當(dāng)時的教育條件非常落后，但他依然以優(yōu)異的成績考取了山西省重點中學(xué)臨汾一中，并在那里逐漸對物理科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。高考那年，他以優(yōu)異的成績考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)。在大學(xué)校園濃厚的科研氛圍中，沈俊太不僅增長了知識，也開闊了自己的視野。

本科畢業(yè)后，沈俊太踏上了東行的航班，飛抵大西洋彼岸的美國。此后，他的學(xué)術(shù)之路便越走越遠(yuǎn)，而身后留下的是一串星光熠熠的印記。1999年，他在美國西北大學(xué)物理與天文系獲得碩士學(xué)位；2005年，在美國羅格斯大學(xué)獲得天體物理博士學(xué)位。值得一提的是，沈俊太的博士論文榮獲2006年度羅格斯大學(xué)Richard J.Piano博士論文獎。同年，29歲的沈俊太作為Harlan Smith冠名博士后，開始了在德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的科研工作。無論是“博士論文獎”，還是“Harlan Smith冠名博士后”，都是這兩所著名大學(xué)里中國留學(xué)生首次獲得的榮譽(yù)。

遨游在神秘的宇宙，沈俊太主要從事星系結(jié)構(gòu)及動力學(xué)研究。在銀河系的動力學(xué)結(jié)構(gòu)中，他在棒旋星系，超大質(zhì)量黑洞的測量，星系翹曲等諸多領(lǐng)域都做出了重要貢獻(xiàn)。首次用無碰撞多體模擬的方法產(chǎn)生出了接近現(xiàn)實的p棒星系，并首次發(fā)現(xiàn)了雙棒轉(zhuǎn)動速度的波動性，此模型可成功解釋雙棒星系的眾多觀測特征；通過對星系建立基于軌道迭加的自洽動力學(xué)模型，精確測量出了超大黑洞的質(zhì)量和星系暗物質(zhì)暈的質(zhì)量分布。

4年后，沈俊太入選中科院“百人計劃”，作為杰出海外人才回到了祖國的懷抱。落戶中科院上海天文臺的他，繼續(xù)從事著星系動力學(xué)的前沿研究。

其實早在回國之初，沈俊太還在學(xué)習(xí)重新適應(yīng)國內(nèi)的新環(huán)境，甚至比在美國時還要加倍努力。“因為競爭激烈，在天文學(xué)領(lǐng)域，國內(nèi)最近幾年發(fā)展迅猛?！鄙蚩√忉尩馈Ｋf，走得很快，是因為自己在一艘走得比其他船都要快的大船上。他所指的“大船”，無疑是正在飛速發(fā)展的中國。

經(jīng)過自己的不懈努力，沈俊太陸續(xù)獲得了國家自然科學(xué)基金等各項項目的資助，并作為科研骨干參與了自然科學(xué)基金委重點項目。他也參與了兩項國家“973”重大科學(xué)研究計劃，并取得了令人矚目的良好成績。他還為陸琰院士組織編寫的《現(xiàn)代天體物理》一書撰寫了“銀河系結(jié)構(gòu)與動力學(xué)”等章節(jié)。他發(fā)表的多篇第一作者或通訊作者論文已經(jīng)被國際天文學(xué)權(quán)威教科書《星系動力學(xué)》《星系的形成與演化》及劍橋大學(xué)Gilmore教授主編、Springer科學(xué)出版社出版的最新國際天文百科全書“Planets，Stars and Stellar Systems”等著作多次引述。

這些科研成果也讓沈俊太逐步躋身于天文學(xué)國際專家行列。

探秘銀河動力學(xué)

多年來，銀河系的演化一直是天文學(xué)研究的熱點領(lǐng)域。銀河系是一個巨大的旋渦星系，學(xué)界通常認(rèn)為它由星系盤、中心核球以及暗物質(zhì)暈組成。近年來，沈俊太團(tuán)隊對銀河系的核球結(jié)構(gòu)做出了嶄新的全面認(rèn)識，提出了銀河系核球是個“偽核球”，并不包含一個顯著的經(jīng)典核球。

2010年，沈俊太基于高精度多體模擬研究了銀河系核球的動力學(xué)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)一個棒旋星系模型與核球的眾多觀測數(shù)據(jù)吻合得極好，這表明銀河系核球其實就是側(cè)面看到的棒；它主要是由原初的星系盤通過自身動力學(xué)不穩(wěn)定性增厚而產(chǎn)生的“偽核球”。所謂“偽”，是相對于經(jīng)典核球而言――經(jīng)典的星系形成理論預(yù)言核球應(yīng)該是在星系并合過后產(chǎn)生的。

目前的星系形成理論認(rèn)為，像銀河系這樣大質(zhì)量的棒旋星系的形成，必須經(jīng)過若干次星系并合的過程，而星系并合不可避免地會在星系中心形成顯著的經(jīng)典核球。所以根據(jù)沈俊太的這項研究，現(xiàn)有的星系形成模型必須在星系尺度上有大的改進(jìn)以解釋眾多類似銀河系的大質(zhì)量純盤星系，這也是目前研究星系形成和演化的一個尚未解決的重要難題，而沈俊太領(lǐng)導(dǎo)的該研究無疑為解決此難題開辟了新的窗口和思路。

沈俊太團(tuán)隊的研究很快引起了國際天文學(xué)界諸多國外專家的高度關(guān)注，美國國家光學(xué)天文臺的網(wǎng)站首頁報道了沈俊太參與完成的銀河系核球區(qū)恒星巡天工作及他主導(dǎo)的動力學(xué)模型工作。而沈俊太的這項研究并沒有止步。在他的指導(dǎo)下，上海天文臺博士后李兆聿在銀河系結(jié)構(gòu)研究中也取得了新的進(jìn)展：在分析沈俊太給出的銀河系高精度模型的基礎(chǔ)上，他們發(fā)現(xiàn)銀河系核球區(qū)存在一個奇特的垂向X型結(jié)構(gòu)，并對其做出了令人信服的動力學(xué)解釋。他們對銀河系核球模型進(jìn)行了更仔細(xì)的分析，發(fā)現(xiàn)模型中也存在一個顯著的X型結(jié)構(gòu)，其與銀河系的觀測數(shù)據(jù)符合得很好。這一重要發(fā)現(xiàn)使利用數(shù)值模擬來“觀測”盒狀核球的形成過程成為可能。

緊接著，星系動力學(xué)團(tuán)組進(jìn)一步探究了核球的X型結(jié)構(gòu)。他們驗證了帶有X型結(jié)構(gòu)的盒狀核球確實有規(guī)可循――源于棒結(jié)構(gòu)中的恒星運動.指出先前理論工作推測的“香蕉型”軌道家族可能并非X型結(jié)構(gòu)的主要組成部分.并提出了可供未來的銀河系巡天觀測驗證的理論預(yù)言。此外.他們還發(fā)現(xiàn)恒星視向速度與銀經(jīng)方向的自行也存在明顯的相關(guān)性。

上海天文臺星系動力學(xué)團(tuán)組的核球系列論文在短短幾年內(nèi)已被國際同行引用兩百余次，并且被眾多權(quán)威綜述論文以及劍橋大學(xué)主編的國際參考書收入并配發(fā)原圖。與此同時，沈俊太的工作得到了國內(nèi)外同行的極大關(guān)注，他多次受邀在知名國際會議上闡述自己的研究成果，例如國際天文學(xué)聯(lián)合會會議的特邀綜述報告，第五屆東亞數(shù)值天體物理會議的一小時特邀講座，紀(jì)念林家翹先生創(chuàng)立密度波理論五十周年的國際研討會的邀請報告等，他也是國際專業(yè)會議“盤星系動力學(xué)”的兩個共同主席之一，并擔(dān)任國際天文聯(lián)合學(xué)會會議“Galaxy evolution through secular processes”的科學(xué)委員會成員。鑒于沈俊太取得的這些突出學(xué)術(shù)成績，他還應(yīng)邀成為了美國自然科學(xué)基金委的會議評審專家，負(fù)責(zé)評審星系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的申請書，并且在2016年獲得英國皇家學(xué)會的牛頓高級學(xué)者基金資助。

揭秘雙棒星系

沈俊太關(guān)于銀河動力學(xué)的研究無疑是他近年來重要的學(xué)術(shù)成果，并讓他蜚聲國際。而在其他研究方向上，他也絲毫沒有減慢腳步，同樣取得了令人矚目的成果。

“我們生活在銀河系之中，曾經(jīng)我們以為銀河系是一個普通的旋渦星系，現(xiàn)在已知道它原來是一個棒旋星系?！鄙蚩√告傅纴怼Ｆ鋵?，大部分旋渦星系都像銀河系一樣，因為星系盤自身的不穩(wěn)定性而在星系中心形成由大量恒星聚集而成的“棒”狀結(jié)構(gòu)，這一類星系被稱為“棒旋星系”。其中，還有一個子類的棒旋星系很特殊，它們包含兩個棒，小棒嵌在大棒中.因其“二”而被稱為雙棒星系。

特殊不意味著它們很罕見，其實光學(xué)和紅外的觀測發(fā)現(xiàn)雙棒星系相對比較常見――約四分之一的早型棒旋星系是雙棒星系。由于通常這兩個星系棒的轉(zhuǎn)動速度和尺度都不相同，它們之間也進(jìn)行相互作用，因此此類星系有諸多非常奇特的動力學(xué)特性。

然而，天文界對此類特殊棒旋星系的形成條件和過程一直沒有定論。此前一些理論認(rèn)為，大量氣體的存在是形成中心小棒并同主棒解耦的必要條件。沈俊太與英國中央蘭開夏大學(xué)教授Debattista共同指導(dǎo)中國科學(xué)院上海天文臺博士研究生杜敏，在雙棒星系的形成與演化理論研究中取得了新進(jìn)展。他們通過不含氣體的多體數(shù)值模擬方法研究棒旋星系的形成和演化，并通過系統(tǒng)探索參數(shù)空間，發(fā)現(xiàn)在純盤星系中心加入以有序運動為主導(dǎo)的動力學(xué)冷盤可以成功產(chǎn)生這種奇特的雙棒結(jié)構(gòu)?！爱?dāng)小棒與大棒平行時，小棒的強(qiáng)度比較弱但轉(zhuǎn)動更快些，而當(dāng)二者垂直時，小棒的強(qiáng)度比較強(qiáng)但轉(zhuǎn)動比較慢?！鄙蚩√v述著雙棒星系在形成后呈現(xiàn)出的有趣的動力學(xué)特性。

目前該工作已經(jīng)于近期發(fā)表在國際核心期刊《天體物理雜志》上，并且已經(jīng)得到國際同行的關(guān)注。

闡明核環(huán)形成機(jī)制

在棒旋星系的長期演化過程中，

“棒”扮演了很重要的角色。其中最主要的一個方面就是星系棒可以驅(qū)動氣體內(nèi)流至星系中心區(qū)域，從而形成新的恒星。因而棒被認(rèn)為可以重新分布星系的物質(zhì)、角動量及能量。

在棒旋星系中，科學(xué)家經(jīng)?？梢杂^測到很多由棒產(chǎn)生的氣體子結(jié)構(gòu)，例如在棒旋轉(zhuǎn)方向的前側(cè)會出現(xiàn)高密度塵埃帶，以及在星系中心附近具有很強(qiáng)恒星形成率的核環(huán)。顯然這些結(jié)構(gòu)的特征和產(chǎn)生條件與寄主星系特別是星系棒的性質(zhì)息息相關(guān)，但學(xué)術(shù)界此前對核環(huán)的形成條件、形狀、及大小等重要問題都沒有進(jìn)行系統(tǒng)地解決。

沈俊太說：“之前的研究通常認(rèn)為核環(huán)的位置接近于星系的某一特定半徑――內(nèi)林德布拉德共振（ILR）半徑，或在兩個ILR半徑之間，然而這些共振半徑嚴(yán)格來講僅在星系棒擾動較弱時才有意義?！?/p>

上海天文臺博士研究生李智在沈俊太與韓國首爾國立大學(xué)金雄泰教授的指導(dǎo)下，對棒旋星系中的核環(huán)進(jìn)行了系統(tǒng)細(xì)致的數(shù)值模擬研究。他們利用高精度流體數(shù)值模擬，通過系統(tǒng)探索參數(shù)空間，發(fā)現(xiàn)模擬中的棒旋星系可以產(chǎn)生兩種核環(huán)，一種近似圓形并在棒的短軸方向輕微拉伸，另一種具有很高的橢率并和棒的主軸方向平行。

此外，他們還對核環(huán)的形成機(jī)制提供了新的解釋：由于核環(huán)是由氣體損失角動量（旋轉(zhuǎn)的能力）而落入星系中心堆積而成的，所以核環(huán)的位置取決于氣體的總角動量損失，以及星系中心的勢場分布。前者受星系中非軸對稱結(jié)構(gòu)的特性控制.如棒的強(qiáng)度、軸比和轉(zhuǎn)動速度；而后者取決于星系中心軸對稱結(jié)構(gòu)，如核球的大小，質(zhì)量分布。

“共振半徑解釋僅僅提供了一個核環(huán)形成的寬泛范圍，而我們的核環(huán)形成機(jī)制則可以更準(zhǔn)確地預(yù)言核環(huán)的大小及形狀，因此適用面更廣，可以V泛應(yīng)用于具有核環(huán)的棒旋星系樣本中限制星系的物理參數(shù)，從而使我們更好地理解棒旋星系的演化規(guī)律?！鄙蚩√偨Y(jié)道。目前該工作已經(jīng)發(fā)表在國際核心期刊《天體物理雜志》上。

桃李滿天下

沈俊太在忘我工作的同時并沒有忘記培養(yǎng)新人的重任，他不僅是一個對事業(yè)孜孜不倦的學(xué)者、一個精益求精的科學(xué)家，更是一名誨人不倦的師長。

本著報效祖國的初衷，沈俊太認(rèn)為應(yīng)該把自己畢生所學(xué)傳授給自己的學(xué)生。他甘當(dāng)人梯，致力于讓自己的學(xué)生也能夠逐漸成長為比自己更加優(yōu)秀的科學(xué)工作者。自2009年回國并擔(dān)任博士生導(dǎo)師以來，沈俊太就開始積極招收對科學(xué)研究興趣濃厚的學(xué)生和博士后，一支強(qiáng)有力的科研團(tuán)隊也逐漸發(fā)展壯大。

第5篇：關(guān)于天文學(xué)的知識范文

關(guān)鍵詞：利瑪竇；非歐氏幾何；圓錐曲線；球極投影；畫法幾何

眾所周知，明朝末年意大利傳教士利瑪竇（Matteo Ricci， 1552－1610）來到中國，通過和著名學(xué)者徐光啟共同翻譯《幾何原本》，給我國帶來了流行于歐洲近兩千年的歐氏幾何，改善了我國數(shù)學(xué)研究的狀況，推動了我國數(shù)學(xué)的發(fā)展。其實，利瑪竇在中國傳教近三十年，通過各種科技活動，也傳入了大量的《幾何原本》之外的幾何——現(xiàn)在一般泛稱之為非歐氏幾何。這些幾何知識的傳入，在當(dāng)時不僅極大地豐富了我國幾何研究的內(nèi)容，而且也有力地促進(jìn)了我國關(guān)于天文學(xué)、地理學(xué)和繪畫藝術(shù)等的研究，直接推動了我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?？墒?，這一問題至今沒有多少人注意到，還沒有人對其進(jìn)行過深入的研究 。由此本文擬就這個問題做一探討。

一、 圓錐曲線的傳入

圓錐曲線是古希臘數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家的一項重要發(fā)現(xiàn)。其自從被發(fā)現(xiàn)以來飽受人們的贊譽(yù)，在中世紀(jì)之前其就被廣泛地應(yīng)用到很多領(lǐng)域。因而，當(dāng)時的歐洲學(xué)者幾乎都了解這種曲線，都熟悉一些它們的性質(zhì)。利瑪竇來到中國，其實最早傳入的幾何就是此項內(nèi)容。

據(jù)載，利瑪竇于1583年來到中國大陸，不久即獲準(zhǔn)在廣東傳教。可是，起初國人并不認(rèn)可這個長相古怪的“家伙”以及他宣揚的“異端學(xué)說”。于是，利瑪竇開始轉(zhuǎn)變策略，曲線傳教，給國人展示一些西方的新奇物品，以期達(dá)到吸引國人的目的。1584年4月，在利瑪竇給國人展示了一幅其從意大利帶來的世界地圖。這幅地圖非常精美，頓時吸引了不少人來觀看，特別是一些高級知識分子，如當(dāng)時肇慶的知俯王泮等。王泮看過之后，非常喜歡，遂請利瑪竇給他另繪制一幅。利瑪竇不敢不受命，于是立即動工，于同年11月份就取得成功，這就是有名的“山海輿地圖”。〔1〕這幅地圖后來流傳很廣，由此利瑪竇的聲名也大了起來。1601年利瑪竇面圣來到北京，不久就結(jié)識了當(dāng)時著名的官員李之藻。李之藻也是個地圖繪制愛好者。他二十歲的時候曾自己搜集資料，親自繪制過一幅全國地圖。〔2〕李之藻看過了利瑪竇的世界地圖之后，對于其繪制的精美和精確感到異常驚訝，于是開始跟利瑪竇學(xué)習(xí)西方科技知識。1602年，李之藻首先學(xué)會了繪制世界地圖，遂即將利瑪竇繪制的“山海輿地圖”放大，然后進(jìn)行了重新印刷，這就是著名的“坤輿萬國全圖”。這幅地圖目前還能看到，也有很多人對此進(jìn)行了深入的研究。經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)其最初的底本來自羅馬，采用的是當(dāng)時歐洲比較流行的投影畫法——橢圓投影（oval projection）〔3〕。橢圓投影有什么特點呢？我們研究發(fā)現(xiàn)，其最大的特點就是將整個地球表面的投影圖繪制成了一個標(biāo)準(zhǔn)的橢圓。〔4〕同時，我們對“坤輿萬國全圖”進(jìn)行研究，也發(fā)現(xiàn)其周邊的確是一個標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形。橢圓在中國古代沒人研究，更沒有人應(yīng)用。所以，這里的使用是最早的一例，它完全得益于利瑪竇的工作。

1596年11月，利瑪竇在南昌的時候，收到了他在羅馬學(xué)院時期的老師克拉維烏斯（C.Clavius， 1538－1612）神父于1593年出版的新書《論星盤》（Astrolabium）。此后，為了吸引國人，其常拿這本書來講解西方知識?！?〕特別是當(dāng)遇到一些比較聰明的中國學(xué)者的時候。李之藻人稱“江南才子”，徐光啟說他“卓犖通人”，所以，當(dāng)他遇到利瑪竇的時候，也從利瑪竇那里受到了這方面的恩惠。不僅如此，很有可能李之藻還通讀了全書，因為于1605年左右，李之藻寫了一本叫《渾蓋通憲圖說》的書，就是對上述書的節(jié)譯。節(jié)譯內(nèi)容還不在該書前面，全是后面的內(nèi)容。而《論星盤》是一本什么樣的書呢？其主旨雖然是介紹星盤制作的，但是在闡述的時候，卻運用了大量的數(shù)學(xué)知識。其最后的星盤的具體做法，都是在圓錐曲線知識的基礎(chǔ)上一步步嚴(yán)格推理出來的。〔6〕由此，其包含了大量的圓錐曲線的內(nèi)容。利瑪竇既然給李之藻講授了此書，所以，其也肯定傳授給李之藻了圓錐曲線的知識。

還有，在1608年李之藻又寫成了《圓容較義》一書。此書的序言中講：“昔從利公研窮天體，因論圓容，拈出一義，次為五界十八題?！薄?〕可見此書直接來源于利瑪竇。此書分為十八個命題，分別講述了多邊形的面積問題、錐體的體積問題、圓內(nèi)接多邊形和外切多邊形問題、球內(nèi)切多面體問題等等。這些都是當(dāng)時徐光啟翻譯的《幾何原本》中沒有的內(nèi)容。此書的第十八題證明了“凡渾圓形與圓外角形等周者，渾圓形必大于圓角形?！奔?“表面積一定的球和旋轉(zhuǎn)體相比，前者體積大”。為了更好的證明這個命題，李之藻給出了一個圖形，如圖一所示。由此看見，其使用了橢圓?！?〕另外，在此書中，其還多次提到阿基米德（Archimedes， BC287－BC212）的《圜書》，借用了其中的命題結(jié)論。而阿基米德的《圜書》是一本討論圓的面積和體積的書，里面也包含了橢圓面積的求法。由此我們也可以看出，李之藻學(xué)習(xí)過了橢圓知識。

所以，利瑪竇來到中國也帶來了圓錐曲線內(nèi)容，還傳給了國人。

二、 利瑪竇傳入了平行正投影

上面提到，1602年李之藻放大翻刻了利瑪竇的世界地圖。此地圖和原來的相比，一是面積大了，二是增加了若干小的圖形?！?〕在這些小的圖形中，有一幅如圖二所示，在大圖的左下角。另外其還就此附了一段文字：“右圖乃黃赤二道錯行中氣之界限也。凡算太陽出入皆準(zhǔn)此。其法以中橫線為地平，直線天頂，中圈為地體，外大圈為周天。以周天分三百六十度。假如是圖在京師地方，北極出地平線上四十度，則赤道離天頂南亦四十度矣。 然后自赤道數(shù)起，南北各以二十三度半為界，最南為冬至，最北為夏至。凡太陽所行不出此界之外，既定冬、夏至界，即可求十二宮之中氣。先從冬夏二至界相望畫一線，次于線中十字處為心，盡邊各作一小圈，名黃道圈。圈上勻分二十四分，兩兩相對作虛線，各識于周天圈上。在赤道上者，即春秋分；次北曰谷雨、處暑，曰小滿、大暑，曰夏至；次南曰霜降、雨水，曰小雪、大寒，曰冬至。因圖小，止載中氣，其余節(jié)氣仿此。就中再勻分一倍， 即得之矣。而其日影之射于地者，則取周天所識，上下相對，透地心斜畫之。 太陽所離赤道緯度，所以隨節(jié)氣分遠(yuǎn)近者，此可略見。凡作日晷帶節(jié)氣者， 皆以此為提綱，歐羅巴人名為‘曷捺楞馬’云。”〔9〕

何為“曷捺楞馬”？目前經(jīng)多人多方面的研究已證實，其實際是拉丁詞Analemma的音譯。那么什么是Analemma呢？也有人考證，這實際上是古希臘人創(chuàng)造的一種專門用來研究宇宙的平行正投影〔10〕。此方法將投影點設(shè)在無窮遠(yuǎn)點，讓光線平行穿過天球，假想在天球中間有一個平面垂直于光線，這樣可畫出天球的模樣。由此，我們看出，利瑪竇傳入了西方曷捺楞馬法。他在這個過程中說明了球面上平行于透射光線的圓（如地平圈）被透射成直線段，說明了和透射光線垂直的圓（如過南北極的經(jīng)線圈）被透射成圓等性質(zhì)。同時，也給出了它們的正確畫法。

此外，在利瑪竇日?；顒又?，也曾多次提到過日晷。如在肇慶他曾指導(dǎo)瞿太素制造日晷，在南京曾輔導(dǎo)張養(yǎng)默制造日晷等。日晷作為一種古老的利用太陽來計時的儀器，東西方都有，但各有所長。東方的多是赤道日晷，沒有什么投影理論。而西方的多是地平日晷，其以西方古代天文學(xué)基本構(gòu)架為基礎(chǔ)，使用的方法正是曷捺楞馬法。而利瑪竇當(dāng)時帶來的和在中國制作的日晷不同于中國式的，通過其描述我們考證也正是地平日晷〔1〕。也由于此可看出，利瑪竇的確帶來了西方平行正投影。

關(guān)于平行正投影在我國古代曾經(jīng)有人研究過，如北宋時期的著名畫家建筑學(xué)家李誡（？－1110）。在他的《營造法式》（1103）中我們可以看到有不少圖形的繪制采用的是正投影的方法。再如明代出現(xiàn)的《魯班經(jīng)》（萬歷年間），其中也有很多正投影圖〔11〕。但是，中國古代的平行正投影似乎都沒有研究過球面。就是曾經(jīng)研究過的立方體（如房屋、石頭等）也沒有具體的確定的繪制方法——沒有使用精確的幾何繪制。所以，利瑪竇在這里的介紹在當(dāng)時還是先進(jìn)的，是對我國平行正投影研究的補(bǔ)充和推進(jìn)。

三、 利瑪竇傳入了球極投影和畫法幾何

利瑪竇在給國人展示西方物品的時候，其實不只是展示了地圖和日晷，而且還展示過一些相對較為復(fù)雜的天文儀器，如星盤等?！?〕對于星盤，利瑪竇特別用心。這一方面是星盤有很多的內(nèi)容，非常新穎，另外也是有克拉維烏斯的《論星盤》作后盾，其可介紹的內(nèi)容多而且系統(tǒng)。而星盤，作為一種先是在古希臘時期被當(dāng)時的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家發(fā)明，后又在歐洲非常流行的天文儀器，在制作的時候常常需要很多數(shù)學(xué)知識，因此，星盤在歐洲有“數(shù)學(xué)之寶”的美稱?！?2〕在星盤制作需要的數(shù)學(xué)知識中，除了歐氏幾何和圓錐曲線知識以外，還需要球極投影的知識，球極投影是制作星盤的關(guān)鍵。所以，學(xué)習(xí)星盤制作必須學(xué)習(xí)球極投影?！?3〕

據(jù)載，利瑪竇在廣東曾教授過瞿太素制作星盤，在南京曾教授過張養(yǎng)默制作星盤。到了北京其又和李之藻等人討論了星盤的制作，并使李之藻也學(xué)會了制作星盤。利瑪竇曾說：“李良（李之藻）對數(shù)學(xué)的其它部門也感興趣，他全力以赴協(xié)助制作各種數(shù)學(xué)器具。他掌握了丁先生（克拉維烏斯）所寫的幾何學(xué)教科書的大部分內(nèi)容，學(xué)會了使用星盤，并為自己制作了一具，它運轉(zhuǎn)得極其精確。接著，他對兩門科學(xué)寫出了一份正確而且清晰的闡述。他的數(shù)學(xué)圖形可以和任何歐洲所繪的相匹敵。他論星盤的著作分兩卷出版。利瑪竇神父把一份送給了羅馬的耶穌會會長神父，作為中國人完成的第一部這類著作的一個樣本，另一份送給了丁先生，因為他本人曾一度從丁先生受教?！薄?〕

這里提到的“論著星盤的書”即是《渾蓋通憲圖說》。在這本書的序言中，李之藻也說：“昔從京師識利先生，歐邏巴人也。示我平儀，其制約渾，為之刻畫重固，上天下地，周羅星程，背結(jié)規(guī)筒貌則蓋天，而其度仍從渾出。取中央為北權(quán)，合《素問》中北外南之觀；列三規(guī)為歲候，邃義和侯星寅日之旨，得未曾有，耳受手書，頗亦鏡其大凡。旋奉使閩之命，往返萬里，測驗無爽，不揣為之圖說，間亦出其鄙謝，會通一二，以革中歷。”〔14〕由此可見，利瑪竇給李之藻講解了球極投影，并教會了他星盤的制作和使用方法。

下面我們再具體看《渾蓋通憲圖說》的內(nèi)容。此書上下兩卷共二十一部分。在第一部分卷首中，他說：“渾儀如塑像，而通憲平儀如繪像，兼俯印轉(zhuǎn)側(cè)而肖之者也。塑則渾圓，繪則平圓，全圓則渾天，割圓則蓋天?！痹诘仄绞茏游缫?guī)之圖中說：“渾天極圓，今割去黃道短規(guī)以南一小弧為平儀所不用者，此內(nèi)大弧自午中冬至度，逾北極際迄夜半冬至度，共徑二百二十七度，平儀截用為蓋天形，而置北極于中央云。”在總圖說第一中說：“渾蓋舊論紛紜，推步匪異。爰有通憲，范銅為質(zhì)。平測渾天，截出下規(guī)，遙遠(yuǎn)之星所用。固僅依蓋是為渾度。蓋模通而為一面，為俯視圖象。”提到子午線時又說：“其過頂一曲線結(jié)于赤道卯酉之交者則為正東西界，其余方向皆有曲線定之，近北窄而近南寬，蓋若置身天外斜望者?！痹诘乇P長短平規(guī)圖說第四中又說：“故有晝短規(guī)，有晝夜平規(guī)，有晝長規(guī)，而短規(guī)最大，平規(guī)次之，長規(guī)最小。蓋平儀系極中央，中央之極，實該南北二極。試設(shè)八尺渾儀于此，人目自南極之外以望北極，晝短之規(guī)最近，定覺最大，晝夜平規(guī)次近，則覺次大，晝長之規(guī)最遠(yuǎn)，則亦覺其最小，平儀立法于此。而中國在赤道以北，故置晝長規(guī)于赤道內(nèi)，晝短規(guī)于赤道外。凡晝短規(guī)以內(nèi)，其星稠。而在望近短規(guī)以外，其星有不可望者矣，夫是以略也。”〔15〕由此可見其傳入了球極投影（stereographic projection）原理。

球極投影是發(fā)端于古希臘天文學(xué)研究的一種數(shù)學(xué)方法，這種方法的創(chuàng)始人已不可知，有人認(rèn)識是托勒密（C.Ptolemy， 100－170），有人認(rèn)為是喜帕恰斯（Hipparchus， BC180－BC125），還有人認(rèn)為是更早的歐多克斯（Eudoxus，BC400－BC347）。這種方法的原理是：假設(shè)球體是透明的，而光線也是沿直線前進(jìn)的。然后在球的南極（或北極）放置一個投影點，在赤道放置一個平面，讓光源向平面發(fā)光，這樣就可以在平面上看到除南極點之外球面上所有點的投影了。如圖三所示。這種投影的特點是：赤道圈的投影和自身重合；赤道以北的半球上的元素投到平面赤道圈的內(nèi)部，反之，球面上赤道南部半球上的內(nèi)容投影到平面赤道圈的外部；球面上近北極的點，其投影密集，近南極的元素，其投影稀疏；另外，這種投影還有兩個重要的特性，一個是保圓性，一個是保角性。保圓性就是在投影變化下，球面上任意的不過兩極的圓都被投影成一個圓。過兩極的經(jīng)線圈被投影成直線。保角性是指，投影的時候，球面上兩個弧線之間的夾角可保持不變。由此，其可以幫助人們很好地測量天體和研究天文學(xué)?！?6〕

再看下面的內(nèi)容。在地盤長短平規(guī)圖說第四中，其介紹完了晝長規(guī)和晝短規(guī)之后，還給出了具體的畫法，為：“先以晝短規(guī)分周天度。就子午線之中右尋二十三度半為界，從此斜畫一線，貫子午而右到酉中而止。取其與午線過處，從樞心旋一圓是為晝夜平規(guī)，即赤道規(guī)。又于赤道規(guī)分周天度，從午中右行數(shù)二十三度半，斜畫一線到酉中，取其過午線之處為界，從心畫以圓是為晝長規(guī)。”其給出的圖形如圖四所示。

在定天頂圖說第五中，其介紹了天頂和天頂規(guī)的投影畫法。以北緯400為例（當(dāng)時測的北京的緯度）天頂具體的做法是：“先將赤道規(guī)分周天度，乃于卯線北行起算，依地方北極出高幾度幾分分立界于赤道之規(guī)，而畫弦以貫盤心。北左界為北極，南右界為南極。此名南北極軸。又于午線之東亦尋北極度分為界。此界正當(dāng)二極之中赤道之位，亦貫盤心畫弦為之赤道軸。自此赤道南軸斜望酉中，經(jīng)過午線再畫一弦，取其交午線處即為所求天頂?！薄?5〕

此后，還有黃道的天頂規(guī)的畫法、地平規(guī)的畫法、地平漸升度的畫法、朦朧影的畫法、黃道的畫法、黃道十二宮分點的畫法、黃道經(jīng)線的畫法、黃極和赤道南北極的畫法、有各種坐標(biāo)的恒星的畫法等等。由此看見，李之藻從利瑪竇那里還學(xué)習(xí)了西方早期的畫法幾何，并介紹給了國人。

四、 利瑪竇傳入了透視法

在利瑪竇給國人展示的物品中，也多次提到西方繪畫，如圣母像、耶穌像等。這些繪畫，有的是從印度、澳門、日本等外面經(jīng)教友轉(zhuǎn)來的，也有是利瑪竇自己繪制的。據(jù)載，1602年利瑪竇曾奉中國皇帝的命令，耗時兩三天繪制成的“西方宮廷生活圖”是一幅〔17〕，還有利瑪竇晚年也曾繪制過“野墅平林圖”也是一幅〔18〕。利瑪竇采用的什么方法畫這些畫呢？雖沒有文字記錄，但可以從其它地方找到證據(jù)。從現(xiàn)存于遼寧省博物館的“野墅平林圖”中我們可以看出，其不是中國式的寫意畫法――雖然入畫內(nèi)容是山水。其遠(yuǎn)近分明，明暗比例協(xié)調(diào)，滅點固定，視野開闊，顯然是采用了西方透視畫法。還有，利瑪竇在1601年將圣母像獻(xiàn)給皇帝之前，曾給很多人展示過，在展示的時候，還對比中國畫進(jìn)行了講解，他曾說：“中國畫但畫陽不畫陰，故看之人面軀正平，無凹凸相，吾國之畫兼陰與陽寫之，故面有高下，而手臂皆輪圓耳。凡人之面正迎陽，則明而白，若則立，則向明一邊者白，其不向明一邊者眼耳鼻口凹處，皆有暗相。吾國之寫像者，解此法用之，故能使畫像與生人亡異也?！薄?9〕在《幾何原本序》時他又曾說：“察目視勢，以遠(yuǎn)近正邪高下之差，照物狀可畫立圓、立方之度數(shù)于平版之上，可遠(yuǎn)測物度及真形。畫小，使目視大，畫近，使目視遠(yuǎn)，畫圓，視目視球，畫像，有坳凸，畫室，有明暗也。”〔20〕還有，在利瑪竇學(xué)習(xí)過的羅馬學(xué)院的課程表中明確標(biāo)有：透視學(xué)，學(xué)習(xí)三個月?！?〕由此，利瑪竇懂得當(dāng)時在歐洲興起的透視畫法，了解其中的數(shù)學(xué)投影原理，在繪畫的時候采用了透視法。

國人中跟利瑪竇學(xué)習(xí)西方繪畫的也有，這其中最有名的就是游文輝。游文輝，字含樸，澳門人。1575年生人，1593到1598到日本接受基督教訓(xùn)練，之后回國追隨利瑪竇。其間因為他酷愛繪畫并曾在日本初步學(xué)習(xí)過，所以其主要是跟利瑪竇學(xué)習(xí)繪畫和從事繪畫活動?！?1〕游文輝作為一個西畫的初學(xué)者留下來的作品并不多，目前最常見的是1610年利瑪竇去世之后他繪制的利瑪竇畫像?！斑@是一幅標(biāo)準(zhǔn)的西方肖像畫，構(gòu)圖既飽滿又簡練，顯示出相當(dāng)?shù)乃囆g(shù)概括能力?！摦媽γ靼档奶幚硪埠苡刑厣?，光線從畫面左上方射去，在眼眶、鼻梁、面頰的暗面投下了豐富的陰影，尤其在白色衣領(lǐng)上的投影可以明顯感受到強(qiáng)烈的光源?！?7世紀(jì)的中國人能將油畫肖像繪至這樣的水平，的確是件非常不容易的事情。”〔22〕從此可看出，游文輝熟悉西方繪畫的原理，利瑪竇一定給他講解過其中的數(shù)學(xué)理論即當(dāng)時在西方流行的透視法。

五、 結(jié)束語

綜上我們可以看出，明朝末年在利瑪竇的多項活動中，其不僅傳入了著名的歐氏幾何，而且還傳入了多種非歐氏幾何。這些非歐氏幾何更加直接地應(yīng)用到了平時科學(xué)技術(shù)活動中，特別是天文、地理和繪畫藝術(shù)中，更有利的促進(jìn)了當(dāng)時我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。其實正是由于利瑪竇此時對于這些幾何知識的介紹，才使得后來有多種數(shù)學(xué)的傳進(jìn)。比如，正是利瑪竇在這里介紹了“曷捺楞馬”，后來才有的湯若望（J.A.S.V. Bell，1591－1666）在編寫《恒星歷指》的時給出了四種計算恒星坐標(biāo)的簡平儀法；〔23〕正是這里利瑪竇介紹了《圜書》中的橢圓，才有的后來羅雅谷（J.Rho， 1593－1638）在編寫《測量全義》時對《圜書》的全面提及；〔24〕還有正是這個時候利瑪竇曾介紹過透視法，才使得后來大量的透視法內(nèi)容傳入我國，于1729年出現(xiàn)了我國第一部畫法幾何的專著《視學(xué)精蘊》，〔25〕等等。所以，利瑪竇對于非歐氏幾何在我國傳播做出的貢獻(xiàn)一點也不必歐氏幾何在我國傳播做出的貢獻(xiàn)小。如果要說到實用性，前者甚至還要大于后者。

參考文獻(xiàn)

[1] 利瑪竇，金尼閣.利瑪竇中國札記[M].北京：中華書局，1983. 180，348－349，351－352，432－433。

[2] 方豪.中華天主教史人物傳(上)[M]. 北京：中華書局，1988. 114。

[3] 許明龍.中西文化交流先驅(qū)[M].北京：東方出版社，1993. 5。

[4] John P. Snyder. Flattening the Earth: Two Thousands years of Map Projection[M]. Chicago: University of Chicago Press. 40。

[5] Henri Bernard， S.J. Matteo Ricci’s Scientific Contribution to China[M].Peiping: Henri Vetch，1935. 52，30。

[6] C. Clavius. Astrolabium[M].Ramae， 1593. 49－98。

[7] 李之藻.天學(xué)初函（影印本）[C].臺北：臺灣學(xué)生書局，1965. 3433，3480。

[8] 林東陽.利瑪竇的世界地圖及其對明末士人社會的影響[A]紀(jì)念利瑪竇來華四百周年中西文化交流國際學(xué)術(shù)論文集[C].臺灣：輔仁大學(xué)出版社，1983. 312－378。

[9] 利瑪竇.坤輿萬國全圖（影印本）[M].禹貢學(xué)會，1933。

[10] 劉鈍.托勒密的“曷捺楞馬”與梅文鼎的“三極通機(jī)”[J].自然科學(xué)史研究，1986，（1）：68.

[11] 沈康身.界畫、視學(xué)和透視學(xué)[J].科學(xué)史文集[C].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1982.

[12] Blagrave J. The mathmetical Jewell[M].London，1585。

[13] Neugebauer O.The Early History of the Astrolabe[J].Isis，1949，40：240－256.

[14] 安大玉.明末平儀在中國的傳播[J].自然科學(xué)史研究，2002，(4)：299－316.

[15] 李之藻.渾蓋通憲圖說[M].四庫全書（789卷）[C].上海：上海古籍出版社，1987. 855－864，866。

[16] Neugebauer O. A history of Ancient Mathematical Astronomy[M].Brilin: Springer-Verlag， 1975. 860。

[17] 裴化行.利瑪竇評傳[M].北京：商務(wù)印書館，1993.337.

[18] 伊拉里奧.畫家利瑪竇與《野墅平林圖》[A].遼寧省博物館藏寶錄[C].上海：上海文藝出版社，1994.152-153。

[19] 顧起元.客座贅語卷六，光緒三十年刊本。

[20] 徐光啟.譯幾何原本引[A].明清間耶穌會士譯著提要[C].北京：中華書局，1989. 258.

[21] 費賴之.在華耶穌會士列傳及書目[M].北京：中國書局，1995.105.

[22] 莫小也.十七－十八世紀(jì)傳教士與西畫東漸[M].北京：中國美術(shù)學(xué)院出版社，2002.90－92.

[23] 湯若望. 恒星歷指[M].四庫全書（789卷）[C]. 上海：上海古籍出版社，1987.

第6篇：關(guān)于天文學(xué)的知識范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)問題；數(shù)學(xué)發(fā)展；數(shù)學(xué)應(yīng)用

數(shù)學(xué)，其本質(zhì)就是一種產(chǎn)生問題和解決問題的活動，這些問題可以是容易的或是困難的、膚淺的或是深刻的、理論的或是實用的、純粹的或是應(yīng)用的……問題之多之雜無窮無盡，一個問題的解決又常常是新的問題的起源.時至今日，數(shù)學(xué)中已解決的問題和尚未解決的問題還是非常之多.

數(shù)學(xué)家們認(rèn)為任何問題都是可解的，只是時間早晚的事情.這就是希爾伯特在巴黎的演講中說的：“對于研究者來說，相信每一個問題都有一個解答，這種信念是一種強(qiáng)有力的激勵.在我們的心中，我們聽到永恒的召喚，這里有一個問題，讓我們找到它的解答.我們單靠理性就能找到它，因為在數(shù)學(xué)中，沒有任何不可知.”[4]對于各種問題的一次次的解決，促進(jìn)了數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展.

數(shù)字大概起源于“結(jié)繩記事”等生活的需要，但數(shù)學(xué)起源于數(shù)千年前人們對于天文學(xué)的研究.在記錄星體、預(yù)測未來的過程中，出現(xiàn)了最早的天文學(xué)演算.其中，美索不達(dá)米亞人關(guān)于太陽運行的數(shù)學(xué)模型，對于現(xiàn)今的數(shù)學(xué)建模都有著很大的啟發(fā).如果假設(shè)太陽沿黃道勻速運動，優(yōu)點是模型簡單、易于使用，但缺點是不夠精確.在數(shù)學(xué)建模中，常常會在使用方便和推算結(jié)果的精確之間權(quán)衡取舍，就如同魚與熊掌不可兼得一樣.

希臘人使用幾何來研究自然，而美索不達(dá)米亞人運用算術(shù)和原始的代數(shù)研究自然，所以，數(shù)學(xué)最初的兩個分支就是幾何和代數(shù).人們往往容易對幾何學(xué)的描述感興趣，如達(dá)?芬奇的守恒定律是體積守恒定律，關(guān)于行星運動的開普勒第三定律本質(zhì)上是面積守恒定律等.[3]但邏輯算術(shù)在很多時候更有利于簡化運算、提高效率.隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展，幾何學(xué)已經(jīng)還原為數(shù)學(xué)分析，數(shù)學(xué)分析已經(jīng)還原為算術(shù)，現(xiàn)在康托爾及費雷格證明算術(shù)轉(zhuǎn)而還原為集合論，也就是還原為純粹邏輯.[3]在此過程中，數(shù)學(xué)在幾何和代數(shù)的基礎(chǔ)上又衍生出了眾多分支.其中，無窮級數(shù)和其他“無窮過程”的引入，對西方科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響.而西蒙.史蒂文是第一個在無窮小分析中進(jìn)行由幾何到算術(shù)的轉(zhuǎn)變的數(shù)學(xué)家.而無窮小分析，就是微積分的雛形.

歷史的發(fā)展促進(jìn)了數(shù)學(xué)在社會各個領(lǐng)域的應(yīng)用，這些應(yīng)用也進(jìn)一步豐富了數(shù)學(xué)的發(fā)展和分類.在文藝復(fù)興時期，繪畫巨匠們的作品之所以如此栩栩如生，正是由于他們掌握了透視的基本方法，這導(dǎo)致射影幾何學(xué)的誕生.大航海時代，自然推動了地圖、海圖繪制技術(shù)的發(fā)展，它反過來也推動人們了解曲面的幾何學(xué).[1]同樣，工程畫現(xiàn)已成為了工程技術(shù)人員的通用語言.隨著客觀世界的不確定性的大量出現(xiàn)，概率和統(tǒng)計也應(yīng)運而生.盡管概率論有著并不光彩的出身，但賭徒的問題畢竟使數(shù)學(xué)家建立起系統(tǒng)的理論，而且有著越來越多的應(yīng)用.

拋開數(shù)學(xué)領(lǐng)域的各種分類，就數(shù)學(xué)本身而言它具有兩面性.一面朝內(nèi)，面向人類的理念世界和抽象世界，代表數(shù)學(xué)的純粹性，完全關(guān)注學(xué)科的創(chuàng)造成果，試圖知道和理解它們是什么（即數(shù)學(xué)的理論性）；一面朝外，面向客觀世界和物質(zhì)世界，從而構(gòu)成應(yīng)用數(shù)學(xué)，其動機(jī)是功利的，目標(biāo)是看能用這些創(chuàng)造成果做什么（即數(shù)學(xué)的應(yīng)用性）.[4]

人們往往會認(rèn)為自然科學(xué)和物理科學(xué)要比數(shù)學(xué)更為容易一些，這主要是源于數(shù)學(xué)的純粹性（即其理論性）.自然科學(xué)和物理科學(xué)所描繪的世界是具體的，是人們能夠感知的，人們通過一些技術(shù)手段甚至能夠達(dá)到二級近似；而純粹數(shù)學(xué)所描繪的世界則是由理念構(gòu)成的抽象世界，只能通過心靈來感知.[2]

好在數(shù)學(xué)在其產(chǎn)生和發(fā)展過程中還有其重要的應(yīng)用性，從而促進(jìn)或刺激了數(shù)學(xué)的各個分支不斷地向前深入發(fā)展.例如，實際應(yīng)用時的計算問題促進(jìn)了算術(shù)的發(fā)展；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的面積等問題刺激了幾何學(xué)的發(fā)展；物理學(xué)中的各種數(shù)學(xué)應(yīng)用直接導(dǎo)致數(shù)學(xué)分析的發(fā)展……而且伴隨歷史的發(fā)展，人們在實用與功利的動機(jī)推動下，不斷地去發(fā)展著這些領(lǐng)域的數(shù)學(xué)理論，從而產(chǎn)生了很多令人意想不到的結(jié)果.

實際問題的解決促進(jìn)了數(shù)學(xué)理論的發(fā)展，反之，數(shù)學(xué)理論的發(fā)展也加速了實際研究的進(jìn)程.尤其是進(jìn)入20世紀(jì)以來，數(shù)學(xué)在理論性和應(yīng)用性兩方面的彼此助長更為明顯.除了一些像物理學(xué)、天文學(xué)、建筑工程等已經(jīng)較為完善的科學(xué)領(lǐng)域外，數(shù)學(xué)還在一些像計算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等新興科學(xué)領(lǐng)域嶄露了頭角.而物理科學(xué)當(dāng)之無愧是產(chǎn)生數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)最重要的領(lǐng)域，如，它推動了紐結(jié)理論、泛函分析和張量演算的不斷發(fā)展，而這些理論又成為弦論、量子力學(xué)和廣義相對論中的重要理論依據(jù).最優(yōu)化、一般均衡理論和博弈論的創(chuàng)立解決了經(jīng)濟(jì)上的很多問題，而紐結(jié)理論則解決了生物學(xué)上的一些困擾了很久的難題.20世紀(jì)50年代，馮諾伊曼在研究細(xì)胞自動機(jī)理論時，受到數(shù)學(xué)計算理論中一種技巧的啟發(fā)，從而制造出了一臺自己能復(fù)制自己的C器.而近代計算機(jī)的出現(xiàn)則是對數(shù)學(xué)之恩惠的最大報答之一，計算機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展從根本上改變了人們的日常生活.就如同無線電波實際上是解微分方程的產(chǎn)物一樣，數(shù)學(xué)發(fā)展的結(jié)果是如此深刻，超出了一般人的理解.同時，社會選擇論的出現(xiàn)和發(fā)展，表明即使對看上去不太適合做形式分析的人文科學(xué)，數(shù)學(xué)也大有用武之地.

缺少必要的數(shù)學(xué)就會帶來太多的臆測；離開數(shù)學(xué)，就會缺少一個共通的、沒有歧義的語言來表達(dá)思想；離開數(shù)學(xué)，區(qū)分有用的思想和沒用的思想變得困難了很多.所以，達(dá)?芬奇在追求潛在原理的確定性時相信：不以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的知識就不可能存在確定性.正是像達(dá)?芬奇、牛頓一般的數(shù)學(xué)家們使得數(shù)學(xué)和基于數(shù)學(xué)的科學(xué)、技術(shù)推動了歷史，使數(shù)學(xué)變成須臾不可離的東西.而數(shù)學(xué)的實質(zhì)在于有一套提出問題和解決問題的普遍理論及方法.

數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)已然成為當(dāng)今學(xué)生頭上的一座大山.雖然數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)本身并沒有什么壞處，但是很多人根本用不上他們所學(xué)的數(shù)學(xué)知識，也沒有掌握數(shù)學(xué)的思維方法，在理解新的數(shù)學(xué)知識時仍然感到十分困難.更糟糕的是，很多學(xué)生失去了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動力和興趣.如果一個人單單是為了應(yīng)付考試才去硬著頭皮學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，那肯定是痛苦且不長久的.那么，到底有沒有既能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣、又能提高學(xué)生對于數(shù)學(xué)的理解力的方法呢？有！那就是學(xué)點兒數(shù)學(xué)發(fā)展史.歷史的演變總是可以幫助我們認(rèn)識到問題的難點和數(shù)學(xué)上的偉大突破的，而教科書卻很少詳細(xì)地闡述什么是重要的，什么是不重要的.只有懂得了這些，才能說是懂得了數(shù)學(xué).學(xué)點兒數(shù)學(xué)發(fā)展史絕對有助于理解抽象難懂的數(shù)學(xué)，例如，數(shù)學(xué)與量子力學(xué)和相對論是平行發(fā)展的，對學(xué)習(xí)者會有很大啟發(fā).

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳贛昌.微積分（上）[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，2011.

[2]郭運瑞.高等數(shù)學(xué)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2010.

第7篇：關(guān)于天文學(xué)的知識范文

【關(guān)鍵詞】自然科學(xué) 學(xué)科教育 美育方式教學(xué)

【中圖分類號】G623.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0186-01

一、前言

隨著社會的進(jìn)步，人們對于各種知識的需求不斷增加，進(jìn)而對于世界、星體的了解更加深刻。為了能讓孩子們跟上社會科技發(fā)展的步伐，孩子們的各個教育階段都是至關(guān)重要的。就拿中小學(xué)教學(xué)來說，這個時候的孩子們，記憶力強(qiáng)且不會在時間的長河里遺忘；不僅僅如此，從社會犯罪現(xiàn)狀和影響犯罪的因素（如心理、年齡等）等方面來看，中小學(xué)階段的教學(xué)對于預(yù)防犯罪來說作用很大。而作為涉獵范圍廣泛的自然科學(xué)學(xué)科，在各個教學(xué)階段中都是不可或缺的，是孩子教學(xué)的重要組成部分。因為自然科學(xué)學(xué)科中美育教學(xué)方式，對于引導(dǎo)孩子們發(fā)現(xiàn)美、欣賞美，并把這種美發(fā)展到自己的整體素質(zhì)中去，起著重要的作用。

二、美育教學(xué)的涵義和特征

美育教育是審美教育的簡稱，也是“德智體美勞”全面發(fā)展教育方式的一種，也稱為美感教育或者審美教育[1]。美學(xué)教育的目的和落點就是人性與人格的完美結(jié)合，也是現(xiàn)代教育觀念的形象詮釋?，F(xiàn)代教育觀念認(rèn)為，對于孩子們的教育要從其自生生存發(fā)展出發(fā)，讓性格完滿的理想目標(biāo)得以實現(xiàn)。

正如馬克思所說的“藝術(shù)的對象創(chuàng)造出懂得藝術(shù)和能夠欣賞美得大眾”，這正是審美教育的完美體現(xiàn)。審美教育主要有能動性強(qiáng)，能夠怡情養(yǎng)性等特點，它是通過引起孩子們在學(xué)習(xí)過程中情感的共鳴，從而激發(fā)出他們內(nèi)心對美的體驗，并通過語言等方式表達(dá)出來。

三、自然學(xué)科科學(xué)的內(nèi)涵

自然學(xué)科科學(xué)是對自然現(xiàn)象進(jìn)行研究的學(xué)科科學(xué)的總稱，它的范圍極其廣泛，主要包括生命科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、空間科學(xué)、天文地理科學(xué)等學(xué)科。自然學(xué)科科學(xué)的教學(xué)在不同的教育階段有不同的內(nèi)容，如在小學(xué)教學(xué)階段，主要是了解天文學(xué)中關(guān)于天體的基本知識，簡單認(rèn)識物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科實驗的工具；在中學(xué)階段，可以了解到物理學(xué)中一些基本原理或者化學(xué)中物質(zhì)反應(yīng)的緣由或者是地理科學(xué)中關(guān)于地質(zhì)運動等方面的知識[2]。

四、美育在自然學(xué)科科學(xué)中的運用

現(xiàn)今，為了讓孩子能夠很好地跟上社會科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，家長們總是在孩子很小的時候就幫他們報上各種輔導(dǎo)班、藝術(shù)班。但是，這種教學(xué)方式會讓孩子們感到反感、恐懼甚至是厭惡、惡心。其實在孩子的各個教學(xué)階段都是有適合其年齡、心智的教學(xué)課程，但是家長們的這種方式總是在揠苗助長，讓孩子們對本來充滿藝術(shù)之美、科技之美、創(chuàng)造之美的各個學(xué)科的科學(xué)感到厭倦恐懼。這顯然是不科學(xué)的。

那么在如此情境中，如何有效地抑制揠苗助長之態(tài)，如何挽救被僵化和固定了的審美思維和創(chuàng)造力的發(fā)掘呢？以自然學(xué)科科學(xué)為例，美育是有效途徑之一，這是有依據(jù)的。

首先，審美教育有極其悠久的歷史依據(jù)：春秋時期的莊子在其《天下篇》中倡導(dǎo)“判天地之美，折萬物之理”，到近代的達(dá)芬奇的油畫《蒙娜麗莎的微笑》中，藝術(shù)與科學(xué)的結(jié)合在人們的心中也畫下了濃墨重彩的一筆。

其次，在教育理論方面，許多教育學(xué)家和教育心理學(xué)家們，都對審美教育放進(jìn)日常教學(xué)這一方式進(jìn)行了肯定。因為，他們認(rèn)為，美育是以尊重學(xué)生心理和智力發(fā)育為前提。用各種活潑有趣多樣的方式來引導(dǎo)孩子們，從而能夠更好地激發(fā)他們潛力，達(dá)到德智體美勞全面發(fā)展的要求，進(jìn)而促進(jìn)人格的完整。

最后，在近現(xiàn)代教育中，不管是教育理論上還是實踐教學(xué)中，都能看到審美教育的影子。例如，在物理課上做自由落體試驗；在地理學(xué)科教學(xué)中，列舉孩子們生活中常見的地貌；在生命科學(xué)中做植物切割、顯微鏡觀察等活動。這些生動形象的課堂講解，戶外采生的切身體驗，有趣便捷的實驗，氛圍良好的師生交流等等，都是審美教學(xué)的具體應(yīng)用。因為審美教學(xué)是通過形象、立體的實物或者是生動地講解等方式把抽象的學(xué)科科學(xué)變?yōu)楹⒆觽兡軌蚶斫獾木唧w形式，讓孩子們感受到科技美、自然美和心靈美。

五、結(jié)語

在社會經(jīng)濟(jì)、科學(xué)知識高速發(fā)展的時代背景下，填鴨式的教學(xué)方式（只注重學(xué)習(xí)的而數(shù)量而忽視學(xué)習(xí)的本質(zhì)和質(zhì)量的教學(xué)方式）已經(jīng)不適應(yīng)目前的教學(xué)的發(fā)展，更不符合新課標(biāo)的對教學(xué)的要求。那么我們就需要用審美教學(xué)的方式來緩解目前教學(xué)發(fā)展的尷尬境地，從而促進(jìn)教學(xué)的改革，進(jìn)而培養(yǎng)出性格相符的學(xué)生。在自然學(xué)科科學(xué)教育中，審美教育是把孩子們的情感體驗與教學(xué)和社會發(fā)展有機(jī)結(jié)合，還可以通過視、聽等方式對美好的事物進(jìn)行感受，并通過他們自身的情感判斷，去深刻地認(rèn)識世界的內(nèi)部和外部，不僅僅是做到傳道授業(yè)解惑，更是對學(xué)生的負(fù)責(zé)，促進(jìn)其人格完整，達(dá)到理論界關(guān)于審美教學(xué)的最終目標(biāo)――人性與人格的完美相融。

在現(xiàn)今的審美教學(xué)中，不僅僅要根據(jù)學(xué)生的心理、年齡和智力來量體裁衣，有針對性地教學(xué)，還應(yīng)以學(xué)生日后走出學(xué)校后的生存和發(fā)展為前提，多費心血地設(shè)計教學(xué)情境，讓學(xué)生們的情感變得豐富，由內(nèi)自外地抒發(fā)其喜怒哀樂等各種情緒，進(jìn)一步地促進(jìn)人格的圓滿。

參考文獻(xiàn)：

第8篇：關(guān)于天文學(xué)的知識范文

什么是情感態(tài)度與價值觀呢？總的說來，它是新課程三維目標(biāo)中情感目標(biāo)的新表述。在新課程理念背景下，它們被賦予了十分豐富的內(nèi)涵。具體來說，情感是指“人對客觀事物是否符合自己的需要而產(chǎn)生的體驗”，情感被分為道德情感、理智情感和美的情感。態(tài)度是在一定情景下個體對人或事物，從一定方式進(jìn)行反應(yīng)的一種心理傾向。由認(rèn)知成分、情感成分和行為成分構(gòu)成。價值觀是指人們對某些事物價值的基本看法，這些看法一方面沉淀為一定的價值目標(biāo)；另一方面成為人們判斷客體價值大小，進(jìn)行價值判斷、價值選擇的思想根據(jù)。從橫向上看，這三個要素具有相對獨立性，它們描述了人的情感意志領(lǐng)域的完整畫面；而從縱向上看，這三個要素有層次遞進(jìn)性，它們構(gòu)成了一個由低級到高級的情感意志發(fā)展的連續(xù)體。

根據(jù)新課程理念強(qiáng)調(diào)三維教學(xué)目標(biāo)的平衡發(fā)展，切實改變以往教學(xué)目標(biāo)中只重雙基而忽視學(xué)生其他能力和情感目標(biāo)的培養(yǎng)。情感、態(tài)度與價值觀作為教學(xué)目標(biāo)之一，必須要通過一定的方法和具體的知識載體來表達(dá)和實現(xiàn)。在高中物理數(shù)學(xué)中很多地方都體現(xiàn)了情感態(tài)度與價值觀。例如：在講《行星的運動》中介紹哥白尼的觀點時，教材把它放在當(dāng)時的社會經(jīng)濟(jì)、文化環(huán)境中來加以分析與說明。文藝復(fù)興帶來的思想與藝術(shù)的繁榮對哥白尼有深刻的影響，藝術(shù)的繁榮使哥白尼堅信宇宙中的行星運動是美的，而美的東西一定是簡單與和諧的。使學(xué)生能領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧。

開普勒用20年的時間研究了丹麥天文學(xué)家第谷的行星觀測資料，七十余次嘗試，幾十種模型的建立所得結(jié)果都與第谷的觀察數(shù)據(jù)有至少8＇的角度偏差；直到最后他對第谷的數(shù)據(jù)深信不疑……這不容忽視的8＇也許正是因為行星的運動并非勻速圓周運動，第一次大膽地對人們長期以來視為真理的觀念——天體在做“完美的”勻速圓周運動表示懷疑。開普勒對科學(xué)研究地執(zhí)著與堅定，大膽質(zhì)疑，不懼權(quán)威的進(jìn)取精神，震撼學(xué)生心靈，達(dá)到情感育人的目的。同時也應(yīng)該看到第谷與開普勒美妙的合作，兩個風(fēng)格截然不同的科學(xué)家，一個擅長觀察，另一個是數(shù)學(xué)天才，但是誰的作用也不可忽視，第谷從實驗和觀察入手，開普勒再對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)歸納，“把幾千個數(shù)據(jù)歸納成如此簡潔的幾句話”，說明科學(xué)探究需要有合作精神，科學(xué)探索的樂趣與科學(xué)方法的魅力可見一斑。這也是一種美，一種與他人合作的美。

總之，這節(jié)課充分體現(xiàn)了情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)，讓學(xué)生體會到人類對行星運動規(guī)律的認(rèn)識充滿著曲折與艱辛，讓學(xué)生在科學(xué)家關(guān)于天體運動問題的研究歷程中，體會科學(xué)家們實事求是尊重客觀事實，不迷信權(quán)威，敢于堅持真理和勇于探索的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，體會對描述自然追求簡單和諧是科學(xué)研究的動力之一。

第9篇：關(guān)于天文學(xué)的知識范文

［關(guān)鍵詞］ 科學(xué)；宗教；對抗；和諧統(tǒng)一；地外生命；科幻文學(xué)；超時空接觸；普利策獎

《超時空接觸》（Contact）是由曾經(jīng)執(zhí)導(dǎo)過著名影片《阿甘正傳》的美國導(dǎo)演羅伯特•澤米吉斯（Robert Zemeckis）于1997年拍攝的一部科幻影片。它根據(jù)美國著名的科普作家卡爾•薩根（Carl Sagan）榮獲普利策獎的同名小說改編，并由其本人編寫了一部分劇本和擔(dān)任副制片人。本片是目前好萊塢所拍攝的科學(xué)含金量最高的真正意義上的科幻片，調(diào)查表明，美國有97%的民眾相信影片所述的內(nèi)容。與之相比，那些全球排行榜上名列前茅的電影，如《星球大戰(zhàn)》系列、《未來戰(zhàn)士續(xù)集》及《駭客帝國》等，過于天馬行空，只能算是狂想片。由于該片系當(dāng)今好萊塢一群超級精英制作，劇情豐滿，表演精湛，視聽效果上乘，全球票房一度高達(dá)1.66億美元。

本片生動刻畫了一個把畢生精力奉獻(xiàn)給探索外太空生物的女科學(xué)家艾利（ Eleanor Arroway ）。本片通過主人公在科學(xué)事業(yè)上的孜孜以求以及在實現(xiàn)自己科學(xué)理想過程中所遭遇到的各種來自宗教方面的壓力，從小的切口入手，漸漸把觀眾帶入科學(xué)與宗教的對抗之中，使得每一個人都不禁思索，科學(xué)與宗教難道真的是水火不容嗎？同時，本片也尖銳地觸及了美國民眾復(fù)雜的科學(xué)觀和世界觀。

一、電影《超時空接觸》基本情況介紹

（一）劇本――真實可信又富有哲理的故事情節(jié)

不同于其他擁有漫長歷史的國家，美國這個新興國家缺乏誕生偉大史詩的沉重歷史。但是，美國民眾可以用豐富的想象力來塑造自己心目中的完美英雄，來譜寫璀璨雋永的史詩?？苹梦膶W(xué)這一類型在美國的受歡迎程度很高，每年有大量文學(xué)書籍和影視作品產(chǎn)出。而這部《超時空接觸》告訴我們，其實科幻并不一定要靠出色的特效來吸引觀眾（至少本片的賣點并不是視覺效果）。科幻片，對于中國影片來說，幾乎還是個空白，或許基于技術(shù)以及其他客觀原因，我們還無法作出如ID4這樣的影片，但《超時空接觸》這樣的影片，中國還是有能力拍攝的，然而，在這種影片面前，中國電影卻不得不面對一個軟├摺―劇本?？梢哉f，《超時空接觸》的劇本是成就整部影片的基礎(chǔ)，影片內(nèi)對諸多細(xì)節(jié)的刻畫也是現(xiàn)在諸多中國電影所無法做到的。看過《科幻世界》這本雜志后，發(fā)現(xiàn)中國還是有不少的科幻人才，至少，里面的不少文章都是可以加以改編，拍攝成如《超時空接觸》這種類型的影片。至少，這樣的影片比那些所謂華而不實的中國魔幻片來得更有意義一點。

在科幻片這一類型片外衣的包裹之下，是真實可信又富有哲理的故事情節(jié)。本片在引發(fā)人們不斷思考的同時，也可以讓我們借機(jī)來了解一下美國民眾的科學(xué)觀和宗教觀。

2.影片產(chǎn)生的社會背景

（1）美國的

根據(jù)皮尤宗教和公共生活論壇(Pew Forum on Religion and Public Life) 2007年5月8日至8月13日的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，美國民眾中78.4% 的人信仰基督教，這其中51.3%的人是清教徒，23.9%的人信仰天主教。同時，4.7%的人信仰其他宗教，16.1%的人無，0.8%的人不確定或拒絕回答。 該數(shù)據(jù)是皮尤論壇從全國范圍，來自各宗教背景的成年人中隨機(jī)挑選35 000人的問卷調(diào)查中得出的。

從這組數(shù)據(jù)中我們可以看出，至少有83.1%的美國民眾相信世上存在某種形式的神。各種宗教儀式和宗教教義對美國人的精神生活影響很大。同時歷任美國總統(tǒng)中絕大部分都有基督教（Christian ）信仰背景。這也就是為什么美國有著復(fù)雜宗教背景的現(xiàn)任總統(tǒng)奧巴馬在問題上屢屢招來麻煩。

（2）二戰(zhàn)后美國科技的發(fā)展

美國的科技機(jī)構(gòu)可以劃分為四大系統(tǒng)：聯(lián)邦政府系統(tǒng)、企業(yè)系統(tǒng)、高等院校系統(tǒng)和其他非贏利系統(tǒng)。在美國聯(lián)邦政府系統(tǒng)內(nèi)，國家實驗室是主要的科技骨干力量，其中著名的有新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗室、田納西州的橡樹嶺國家實驗室、佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心等。目前全美大約有800個國家實驗室，年度經(jīng)費約占政府R&D總經(jīng)費的1/3。 企業(yè)的科技工作在全美占有重要地位。大學(xué)是美國從事基礎(chǔ)研究的主要基地。

二戰(zhàn)后，美國的科技水平迅猛發(fā)展，國家不斷完善科技體制，重視知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)與發(fā)展，同時建立諸多科研中心和機(jī)構(gòu)。美國人的科技觀念也隨之不斷增強(qiáng)?？茖W(xué)化的管理理念滲入到民眾生活的方方面面，甚至人們的飲食起居。

二、《超時空接觸》中的有神論與無神論

了解了以上兩個背景之后，我們再反觀這部影片。女主角是一位堅定的無神論者。她在天文學(xué)、物理學(xué)等諸多科學(xué)領(lǐng)域孜孜以求，并把探索外星生命的這一夢想的實現(xiàn)完全寄托于科技的進(jìn)步。影片中，她在美國國會接受遴選委員會的問答時，面對委員們關(guān)于她是否相信有神的存在這一問題不知所措，更甚者她的第一反應(yīng)表現(xiàn)出她似乎對這一問題感覺到很荒唐?？梢?，艾利在自己的事業(yè)生涯中從未考慮過世界上是否有神的存在，在她的心目中，科學(xué)才是她的一切。

與艾利相反的是，在影片中作為艾利的男朋友出現(xiàn)的男主人公帕默賈斯（Palmer Joss）卻是一位堅定的有神論者。他著書立說，以上帝的名義引導(dǎo)著民眾的精神生活。對于艾利的獻(xiàn)身于科學(xué)的專注，他既欽佩同時也表現(xiàn)出難以理解。甚至最終把關(guān)鍵性的一票投給了一個謊稱自己是虔誠教徒的候選人身上，而拒絕了艾利太空之旅的愿望。

影片中的男女主人公是現(xiàn)實生活中科學(xué)與宗教的化身?？茖W(xué)自打它誕生的那一天起就注定了將與宗教產(chǎn)生不可避免的摩擦，甚至是對抗。但是，它們在千年的對抗中卻一起走到了今天。一方面，信仰各種神靈的人們在不斷增多，各種新興宗教和教派也在不斷產(chǎn)生；另一方面，科技的發(fā)展日新月異，給我們的生活帶來了顯而易見的偉大變化。在人類歷史的進(jìn)程中，科技和宗教并沒有消滅彼此，它們在不斷對抗中都得到了自己的發(fā)展空間。

如果科技與宗教是水火不容的對立面，那么為什么會有今天這種花開兩朵的現(xiàn)實狀況？不難看出，影片也在探索這一問題。導(dǎo)演在影片中安排有神論的男主人公帕默跟無神論的女主人公艾利無意中邂逅，從此一見鐘情。艾利被帕默的幽默風(fēng)趣、細(xì)心呵護(hù)所吸引，帕默則是被艾利的專注執(zhí)著所打動。但科學(xué)探索的旅途是孤獨的，邂逅不久，艾利則與帕默分離，重新踏上自己的探索旅途。重新相遇的時候，則是整個人類在面臨一個艱難選擇。艾利和帕默的爭執(zhí)與眷戀在此刻達(dá)到了影片的。最終，他們走到一起，攜起手來去應(yīng)對外星人的邀請。影片中，艾利在回答委員會提出的“當(dāng)你只能問外星人一個問題的時候，你會問什么?”這個問題時，是這樣回答的：“我想我會問，你們是怎么進(jìn)化――你們是怎么從科技發(fā)展期幸存下來┑摹…”（How did you evolve? How did you survive technological adolescence…）這一問題同樣也是有神論者們的擔(dān)憂和對科學(xué)最大的質(zhì)疑。再次，我們可以看到，科學(xué)與宗教的本質(zhì)是殊途同歸，都是在探索人類自身來源于未來，探索人類的生存意義。只是在解釋這一問題上選擇了不同的道路。

那么有神論與無神論最大的不同是什么呢？影片中艾利的一句很普通的臺詞令人印象深刻那就是我們經(jīng)常說的“我不能證明（ I cant prove）?！?嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神不是試圖對任何事情都給出一個確定的回答，而是勇于承認(rèn)自己的無知，用已知的知識去不斷質(zhì)疑，以求新的發(fā)現(xiàn)和新的探索。艾利的回答不免讓人沮喪，同時也讓人無法把希望寄托在她的身上。飛往外太空的航空器造價之昂貴，是全地球人們共同努力建造的。我們怎么可以把乘坐這樣一架昂貴的飛行器飛往外太空代表全人類同地外生命接觸的使命托付給一個對很多問題都不確定的人呢？反觀帕默，他多年來著書立作，解答人們在精神領(lǐng)域里的各種疑惑。他是一個很有天賦的神父，懂得用各種的神學(xué)理論來安撫人們。從他的臺詞中可以透露出，他相信有神靈存在的原因居然是：如果世界上沒有上帝的話，那人類豈不是很孤獨？他從他自己的神學(xué)領(lǐng)域同樣也在探求著人類的起源與生存意義。他同時也不否認(rèn)宇宙中有地外生命的存在。所以宗教的本質(zhì)不是質(zhì)疑，而是答疑解惑，它要求人們信奉，而不是提出質(zhì)疑。這與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神是不同的。

三、分析與總結(jié)

這部影片向我們展示了美國民眾對于科學(xué)和宗教的態(tài)度。美國人普遍認(rèn)為科學(xué)可以改變?nèi)藗兊纳?，可以給自己提供很大的便利；宗教是人們心靈的慰藉，可以對人們的行為起道德上的約束作用?？萍己妥诮淘谌粘Ｉ钪薪^大部分場合不會有沖突，是和諧共存的。但是，在某些原則問題上，科技與宗教屢有沖突，如試管生命的培育等。但是事后，諸多宗教圓滿地用自己的神學(xué)理論對這一不可避免的沖突進(jìn)行了解答，同時也豐富和發(fā)展了自己的神學(xué)觀。隨著社會的不斷進(jìn)步，宗教在美國社會的道德規(guī)范意義更加突出，而單純的神靈崇拜則在慰藉人們的心靈方面有著很重要的存在意義。

影片中，導(dǎo)演借用了著名小說作者、世界一流的天文學(xué)家和科學(xué)活動家卡爾•薩根的一句名言：“如果宇宙中存在的生物只有人類，那將是對空間的極大浪費。”(“If humans were the only life in the universe it would‘be a terrible waste of space’.”) 表達(dá)了自己對未來科學(xué)與宗教共同發(fā)展的希望。假如科學(xué)和宗教在人類所有尋求的本質(zhì)問題上包容對待彼此，共同努力的話，人類將會在科技發(fā)展中幸存下來并繁衍生息。這句臺詞同時也是影片中男女主人公走到一起的關(guān)鍵。

［參考文獻(xiàn)］

［1］ 黃安年.美國總統(tǒng)和第一夫人［M］.石家莊：河北人民出版社，1986.

［2］ 郝劉祥.中世紀(jì)希臘科學(xué)的傳播及其與宗教的關(guān)系［J］.自然辯證法通訊，2003(03).

［3］ The Pew Forum on Religion & Public Life［OL］./.