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天文學(xué)的作用范文第1篇

新學(xué)期，新氣象。在新的一學(xué)期里，我們都有新的計劃和奮斗的目標(biāo)。下面我想談一談在新學(xué)期里，我在語文、數(shù)學(xué)、英語三方面的學(xué)習(xí)計劃。

在語文方面，我會做到課前預(yù)習(xí)，認(rèn)識本課生字生詞，查找與課文相關(guān)的資料，并認(rèn)真作批注。課文中不懂的詞會提前查字典。課后，我也會及時溫習(xí)課文，做到“溫故而知新”。除此之外，我還會在課余時間閱讀大量的書籍，開闊我的知識面。同時，也會做一些語文常識方面的習(xí)題。這樣才能更好的“查漏補缺”。

在數(shù)學(xué)方面，我打算每天做20道口算題，以此來提高自己的計算正確率和速度?？荚嚽皶芎玫膹?fù)習(xí)，絕不做“臨時抱佛腳”之類的事情。當(dāng)然，我還想建立一個“錯題集”，當(dāng)我卷子、練習(xí)冊上有錯題時，就及時的記到“錯題集”里，等到期末時，就可以拿出來復(fù)習(xí)了。

在英語方面，我會每天都聽、讀英語磁帶至少半小時，并每天都背英語單詞和課文。必要的時候，我也會閱讀一些英文書籍，以此來提高我的英語閱讀能力?；蛘邔懸恍┬∥恼?，來提高我的習(xí)作能力。當(dāng)然，我也會盡量做到在英語課上用英語與同學(xué)老師交流，課下積極與同學(xué)們對話，以此提高自己的英語口語。

以上就是我的新學(xué)期計劃，希望我的計劃能給我?guī)韴猿植恍傅膭恿驼J(rèn)真對待學(xué)習(xí)的端正態(tài)度。

天文學(xué)的作用范文第2篇

今天，來自世界各地的2000多名天文學(xué)家歡聚北京，參加國際天文學(xué)聯(lián)合會第28屆大會開幕式。這是1935年加入國際天文學(xué)聯(lián)合會以來，中國首次承辦聯(lián)合會大會。這次大會是國際天文學(xué)界的一件盛事。我謹(jǐn)代表主席和中國政府、中國人民，對本屆大會的召開表示熱烈的祝賀，向出會的各位來賓表示崇高的敬意和誠摯的歡迎！

天文學(xué)是人類認(rèn)識宇宙的科學(xué)，是推動自然科學(xué)發(fā)展和高新技術(shù)發(fā)展、促進人類社會進步的最重要、最活躍的前沿學(xué)科之一，對其他門類的自然科學(xué)和技術(shù)進步有著巨大推動作用。浩瀚無垠的宇宙空間，讓生活在地球上的人類充滿好奇、為之神往；博大精深的天文科學(xué)，以其獨特魅力吸引著世世代代有識之士為之孜孜鉆研、不懈探尋。天文學(xué)作為一門研究天體和其他宇宙物質(zhì)的位置、分布、運動、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、物理性質(zhì)及其起源和演化的學(xué)科，在人類認(rèn)識世界、改造世界的活動中始終占有重要位置。我們看到，天文觀測的每一次重大發(fā)現(xiàn)，都不斷深化著人類對宇宙奧秘的認(rèn)識；天文科學(xué)的每一項重大成就，都極大豐富了人類知識寶庫；天文學(xué)與其他學(xué)科交叉融合實現(xiàn)的每一次重大突破，都對基礎(chǔ)科學(xué)乃至人類文明進步帶來現(xiàn)實的和長遠(yuǎn)的深刻影響。

中國作為世界文明古國之一，對于天文學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻。我們的祖先很早就在日出而作、日落而息的勞作中，開始觀察和探究宇宙的奧秘。早在2300多年前，中國偉大的詩人屈原就發(fā)出了“遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？”的著名“天問”。公元前十三世紀(jì)甚至更早，中華民族的先人就建立了天文臺，中國至今仍保存著世界上歷時最長、最完整的天象記錄。90多年前，中國現(xiàn)代天文學(xué)開始起步，1922年中國天文學(xué)會成立，1928年中國第一個現(xiàn)代天文研究所誕生，1934年中國紫金山天文臺建成。以來、特別是改革開放以來，中國科學(xué)院建成了完整的現(xiàn)代化天文臺站運行體系，繼建成世界上光譜獲取率最高的大視場光譜巡天望遠(yuǎn)鏡之后，目前正在建設(shè)五百米口徑射電望遠(yuǎn)鏡，并在空間天文和南極天文等重要前沿研究領(lǐng)域取得重要進展。

天文學(xué)的發(fā)展，是全人類認(rèn)識宇宙的智慧結(jié)晶。天文學(xué)的發(fā)展歷程，給予我們不少寶貴而深刻的啟示。

第一，科學(xué)技術(shù)發(fā)展是人類認(rèn)識世界、改造世界的強大動力?？茖W(xué)技術(shù)是經(jīng)濟社會發(fā)展中最活躍、最具革命性的因素。人類文明每一次重大進步都與科學(xué)技術(shù)的革命性突破密切相關(guān)?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展正日益深刻地改變著人類的生產(chǎn)方式、生活方式和生存方式，成為經(jīng)濟社會發(fā)展的主要驅(qū)動力。實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和人的全面發(fā)展，最根本的是要依靠科技的持續(xù)進步和創(chuàng)新。

第二，科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要不懈探索和長期積累。人類對宇宙奧秘的探求同對其他領(lǐng)域發(fā)展規(guī)律的探索一樣，是永無止境的。科學(xué)技術(shù)作為人類認(rèn)識世界、改造世界的智慧結(jié)晶，是科學(xué)家們不懈探索、長期積累的創(chuàng)造性成果。只有心無旁騖地潛心研究，永不停息探索腳步，在巨人的肩膀上持續(xù)不懈前進，才能不斷攀登世界科學(xué)高峰，推動人類進步。

第三，科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要持續(xù)重視和加強基礎(chǔ)研究。天文學(xué)是一門觀測科學(xué)，包括天文學(xué)在內(nèi)的重要基礎(chǔ)研究，要求我們尊重科研活動的內(nèi)在規(guī)律和長遠(yuǎn)價值，以戰(zhàn)略眼光對此進行超前部署，加大投資力度和保障力度，為科學(xué)家們的前沿探求提供長期穩(wěn)定的支持，使他們不斷有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明、有所創(chuàng)造、有所前進，取得更多對人類有重大貢獻的科學(xué)成果。

第四，科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要打牢堅實的群眾基礎(chǔ)。科學(xué)技術(shù)是一項既造福社會又依賴社會的事業(yè)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要廣泛的公眾理解和積極的社會參與。應(yīng)該把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置，充分發(fā)揮教育在科學(xué)普及中的重要作用，在全社會、全人類進一步形成講科學(xué)、愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的濃厚氛圍和良好風(fēng)尚，不斷提高民眾科學(xué)文化素質(zhì)，不斷激發(fā)人們創(chuàng)新創(chuàng)造的無窮動力和蓬勃活力。

第五，科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要開展廣泛務(wù)實的國際合作?？茖W(xué)無國界。廣袤的宇宙空間，是人類的共同家園；不懈探索浩瀚宇宙，是人類的共同追求；蓬勃發(fā)展的天文科學(xué)，是人類的共同財富。當(dāng)今時代，科學(xué)技術(shù)問題越來越具有全球性，除了天文學(xué)等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的國際交流合作以外，解決人類共同面臨的能源資源、生態(tài)環(huán)境、氣候變化、自然災(zāi)害、糧食安全、人口健康等重大問題，也都需要開展多種形式的國際和地區(qū)科技交流合作，以共同推進人類科技創(chuàng)新、文明進步和可持續(xù)發(fā)展，造福于全人類。

當(dāng)今世界是開放的世界，各國相互依存程度日益加深。改革開放30多年來，中國不但打開國門搞建設(shè)，也打開國門開展科技交流合作。特別是進入21世紀(jì)以來，世界自然科學(xué)界和工程科學(xué)界相繼在中國召開了包括國際數(shù)學(xué)家大會、世界工程師大會等在內(nèi)的一系列重要國際學(xué)術(shù)交流盛會。這極大開闊了中國科技界的國際視野，加深了國際科技界對中國的了解和認(rèn)識，促進了中國和國際科技界的相互交流、借鑒與合作，也為中國科技界對世界科技發(fā)展作出貢獻創(chuàng)造了有利條件。

我相信，國際天文學(xué)聯(lián)合會第28屆大會在中國的召開，必將對增進中國天文學(xué)家與各國天文學(xué)家的友誼、促進中國與國際天文學(xué)界的交流合作、推動中國天文學(xué)及相關(guān)學(xué)科發(fā)展產(chǎn)生積極影響；同時必將激勵包括中國在內(nèi)的世界各國充滿好奇和求知欲望的年輕人，把他們關(guān)注的目光投向燦爛星空，激發(fā)他們投身天文觀察和天文學(xué)研究的濃厚興趣，投身當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新實踐。

最后，我衷心祝愿本屆大會取得圓滿成功，衷心祝愿各國天文學(xué)家攜手探索浩瀚宇宙、共創(chuàng)人類美好未來！

天文學(xué)的作用范文第3篇

    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?尺有五寸,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?；虮鼱T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。”[ ]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,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,如圓球,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?！盵 ]

    《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……。”又曰:“天轉(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?“是?！薄衷?“南極在地下中處,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。陰陽之氣的氣團作旋轉(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?！畼O濁便成地,火之極輕便成風(fēng)霆雷電日星之屬。”[ ]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?！盵 ]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。比天進一度,則日為退一度。二日天進二度,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?！盵 ]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。

    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?！痹撝饕灿浭隽酥祆涞脑S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?！痹谡摷叭赵挛逍堑倪\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,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》,《晦庵先生朱文公文集》(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》

天文學(xué)的作用范文第4篇

張衡（公元78—139年），字平子，南陽郡（今河南南陽）人，東漢時期的科學(xué)家。據(jù)記載，張衡“通《五經(jīng)》，貫六藝”，而且“常耽好《玄經(jīng)》”[ ]，也就是說，張衡精通儒家的五經(jīng)，通曉儒家的六藝，并對漢儒揚雄的《太玄》非常感興趣。

揚雄的《太玄》認(rèn)為，“玄”是宇宙間萬事萬物的總原則，他說：“夫玄也者，天道也，地道也，人道也。兼三道而天名之?！盵 ]“玄者，幽摛萬類而不見形者也，資陶虛無而生乎規(guī)，執(zhí)神明而定摹，通同古今以開類，摛措陰陽而發(fā)氣。一判一合，天地備矣。”[ ]張衡非常推崇揚雄的《太玄》，并且說：

吾觀《太玄》，方知子云妙極道數(shù)，乃與《五經(jīng)》相擬，非徒傳記之屬，使人難論陰陽之事，漢家得天下二百歲之書也。復(fù)二百歲，殆將終乎？所以作者之?dāng)?shù)，必顯一世，常然之符也。漢四百歲，《玄》其興矣。[ ]

而且，張衡還受到揚雄《太玄》的影響撰著《玄圖》，其中說道：“玄者，無形之類，自然之根。作于太始，莫之與先；包含道德，構(gòu)掩乾坤；橐籥元氣，稟受無原?！睆埡獍选靶笨醋魇亲匀恢?，顯然是吸收了揚雄的思想。他還在闡述其宇宙論和天文學(xué)思想的重要著作《靈憲》中說：

太素之前，幽清玄靜，寂寞冥默，不可為象，厥中惟虛，厥外惟無。如是者永久焉，斯謂溟涬，蓋乃道之根也。[ ]

張衡把宇宙的最初狀態(tài)說成是“幽清玄靜”，應(yīng)當(dāng)說，這種宇宙論在很大程度上是受到了揚雄的影響。

與揚雄一樣，張衡對當(dāng)時流行的讖緯之學(xué)也進行了批評。他在《請禁絕圖讖書》中寫道：

自漢取秦，用兵力戰(zhàn)，功成業(yè)遂，可謂大事，當(dāng)此之時，莫或稱讖。若夏侯勝、眭孟之徒，以道術(shù)立名，其所述著，無讖一言。劉向父子領(lǐng)校秘書，閱定九流，亦無讖錄。成、哀之后，乃始聞之。

張衡認(rèn)為，讖緯之學(xué)為后人編造，并非古代圣人所作。他接著說：

《尚書》堯使鯀理洪水，九載績用不成，鯀則殛死，禹乃嗣興。而《春秋讖》云：“共工理水”。凡讖皆云黃帝伐蚩尤，而《詩讖》獨以為“蚩尤敗，然后堯受命”。《春秋元命包》中有公輸班與墨翟，事見戰(zhàn)國，非春秋時也。又言“別有益州”。益州之置，在于漢世。其名三輔諸陵，世數(shù)可知。至于圖中迄于成帝。一卷之書，互異數(shù)事，圣人之言，勢無若是；殆必虛偽之徒，以要世取資。往者侍中賈逵摘讖互異三十余事，諸言讖者皆不能說。

在這里，張衡指出讖書中存在的自相矛盾，否認(rèn)其為圣人之言。與此同時，張衡還用事實來證明讖緯預(yù)言的無效。他說：“永元中，清河宋景遂以歷紀(jì)推言水災(zāi)，而偽稱洞視玉版。或者至于棄家業(yè)，入山林，后皆無效，而復(fù)采前世成事，以為證驗。至于永建復(fù)統(tǒng)，則不能知?！币虼藦埡庹J(rèn)為，讖緯之學(xué)“皆欺世罔俗，以昧勢位，情偽較然”，應(yīng)當(dāng)“一禁絕之”。[ ]

此外，張衡還著有《周官訓(xùn)詁》，并且曾“欲繼孔子《易》說《彖》、《象》殘缺者，竟不能就”[ ]?？梢?，張衡不僅是一位科學(xué)家，而且也是一位有成就的儒家學(xué)者。

劉洪（約公元129—210年），字元卓，泰山蒙陰（今屬山東）人，東漢時期的天文學(xué)家。他的《乾象歷》比四分歷精密得多，且有許多進步之處，被稱為“劃時代的歷法”[ ]。然而，《乾象歷》的理論依據(jù)來自《周易》?！稌x書律歷中》稱劉洪的《乾象歷》“推而上則合于古，引而下則應(yīng)于今。其為之也，依《易》立數(shù)，遁行相號，潛處相求”。

虞喜（公元281—365年），字仲寧，會稽余姚（今屬浙江）人，東晉時期的天文學(xué)家；著有《安天論》，在宇宙結(jié)構(gòu)問題上傾向于“宣夜說”。虞喜在天文學(xué)上的最大貢獻是他最早發(fā)現(xiàn)了歲差，并提出冬至點每50年西移一度的歲差值，被認(rèn)為“在中國天文學(xué)發(fā)展史上尤其具有劃時代的意義”[ ]。據(jù)《晉書虞喜傳》記載：“喜少立操行，博學(xué)好古”；“潔凈其操，歲寒不移，研精墳典，居今行古，志操足以勵俗，博學(xué)足以明道”；“專心經(jīng)傳，兼覽讖緯，乃著《安天論》以難渾、蓋，又釋《毛詩略》，注《孝經(jīng)》，為《志林》三十篇。凡所注述數(shù)十萬言，行于世”?？梢姡菹惨彩且晃粚θ寮医?jīng)典頗有研究的學(xué)者。

何承天（公元370年—447年），東海郯（今山東郯城）人，因曾任衡陽內(nèi)史，故被稱“何衡陽”，南北朝時期的天文學(xué)家。他利用前人的觀測紀(jì)錄，加之他自己多年的觀測，撰《元嘉歷》，對舊歷作了多項的改進，是古代重要的歷法之一。何承天在上表中說:

夫圓極常動，七曜運行，離合去來，雖有定勢，以新故相涉，自然有毫末之差，連日累歲，積微成著。是以《虞書》著欽若之典，《周易》明治歷之訓(xùn)，言當(dāng)順天以求合，非為合以驗天也。[ ]

這里所謂的“順天以求合”，就是要求根據(jù)天象制定歷法并使歷法符合天象；《尚書堯典》中帝堯命令羲氏、和氏通過觀測日月星辰的運行制定歷法以及《周易》中所說“《易》與天地準(zhǔn)，故能彌綸天地之道。仰以觀于天文，俯以察于地理，是故知幽明之故”[ ]，就是“順天以求合”。何承天認(rèn)為，制定歷法應(yīng)當(dāng)以儒家經(jīng)典《尚書》中的《虞書》以及《周易》為依據(jù)，應(yīng)當(dāng)“順天以求合”，而不是為了讓天象符合于歷法，不是“為合以驗天”。

何承天不僅以儒家經(jīng)典《尚書》、《周易》作為編撰歷法的依據(jù)，同時，他在儒學(xué)上也頗有影響。據(jù)《宋書何承天傳》記載，“承天幼漸訓(xùn)義，儒史百家，莫不該覽。……《禮論》有八百卷，承天刪減合并，以類相從，凡為三百卷，并《前傳》、《雜語》、《纂文論》并傳于世”。而且，他還在形神關(guān)系問題上提出自己的見解。他曾說過：

天以陰陽分，地以剛?cè)嵊茫艘匀柿x立，人非天地不生，天地非人不靈，三才同體，相須而成者也。……若夫眾生者，取之有時，用之有道……所以明仁道也。至于生必有死，形斃神散，猶春榮秋落，四時代換，奚有于更受形哉？[ ]

形神相資，古人譬以薪火。薪弊火微，薪盡火滅；雖有其妙，豈能獨傳？[ ]

這些觀點對于當(dāng)時形神關(guān)系問題的討論是具有重要意義的。

祖沖之（公元429年－500年），字文遠(yuǎn)，范陽遒縣（今河北淶水）人，南北朝時期的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。在數(shù)學(xué)上，他對圓周率的計算和對球體體積的計算都代表了當(dāng)時數(shù)學(xué)的最高水平。在天文學(xué)上，他編制了《大明歷》，并首次在歷法推算中將歲差的影響作為考慮的因素。祖沖之曾說自己在編制《大明歷》的過程中，“搜練古今，博采沈奧，唐篇夏典，莫不揆量，周正漢朔，咸加該驗”[ ]，并且研讀了包括漢儒劉歆、鄭玄在內(nèi)的許多學(xué)者有關(guān)歷算方面的著述。劉宋大明六年(公元462年)，祖沖之將所編制的《大明歷》上表給孝武帝，并說：“臣博訪前墳，遠(yuǎn)稽昔典，五帝躔次，三王交分，《春秋》朔氣，《紀(jì)年》薄蝕，……探異今古，觀要華戎?！彼€說，他的歷法有兩大改變，其一，提出每391年設(shè)置144個閏月；其二，“以《堯典》云‘日短星昴，以正仲冬’，以此推之，唐堯世冬至日，在今宿之左五十許度”。接著，祖沖之還論述了他的歷法的三個“設(shè)法”，其中之一是，“以子為辰首，位在正北，爻應(yīng)初九升氣之端，虛為北方列宿之中”[ ]。對于祖沖之的《大明歷》，朝廷重臣戴法興大肆責(zé)難。祖沖之則予以針鋒相對的反駁，其中還就《詩經(jīng)》中的“七月流火”以及《夏小正》中的“五月昏，大火中”，提出自己的看法。[ ]由此可見，祖沖之在編制《大明歷》時，是把《春秋》、《尚書堯典》、《周易》、《詩經(jīng)》、《大戴禮記夏小正》等儒家經(jīng)典中有關(guān)天文學(xué)的內(nèi)容當(dāng)作重要的研究資料和依據(jù)。

祖沖之不僅為編制《大明歷》，研習(xí)過儒家經(jīng)典，而且也是在儒學(xué)上很有造詣的學(xué)者。據(jù)《南史祖沖之傳》記載，祖沖之還“著《易》、《老》、《莊》義，釋《論語》、《孝經(jīng)》，注《九章》，造《綴術(shù)》數(shù)十篇”。

僧一行，俗名張遂（公元683—727年），魏州昌樂（今河南南樂）人，唐朝時期的天文學(xué)家。他所編制的《大衍歷》是當(dāng)時最好的歷法；此外，他在天文儀器制造、天文觀測等諸方面也多有貢獻。一行“少聰敏，博覽經(jīng)史，尤精歷象、陰陽五行之學(xué)”，曾讀漢儒揚雄的《太玄》，撰《大衍玄圖》，后來出家為僧。開元五年（公元717年），一行應(yīng)召入京，并在此后奉昭編制《大衍歷》。[ ]《大衍歷》中有《歷議》十篇，其中《歷本議》說：

《易》：“天數(shù)五，地數(shù)五，五位相得而各有合，所以成變化而行鬼神也。”天數(shù)始于一，地數(shù)始于二，合二始以位剛?cè)帷Ｌ鞌?shù)終于九，地數(shù)終于十，合二終以紀(jì)閏余。天數(shù)中于五，地數(shù)中于六，合二中以通律歷。……故爻數(shù)通乎六十，策數(shù)行乎二百四十。是以大衍為天地之樞，如環(huán)之無端，蓋律歷之大紀(jì)也。[ ]

在一行看來，《周易》的“大衍之?dāng)?shù)”是歷法的基礎(chǔ)和出發(fā)點。把歷法的數(shù)據(jù)與《周易》的“大衍之?dāng)?shù)”聯(lián)系在一起，這在今天看來的確有牽強附會之嫌，但是，當(dāng)時包括一行在內(nèi)的天文學(xué)家的確這樣做了，并編制成歷法，這卻是事實。

蘇頌（公元1020—1101年），字子容，泉州同安（今屬福建廈門）人，宋朝時期的天文學(xué)家、醫(yī)藥學(xué)家。他組織領(lǐng)導(dǎo)了水運儀象臺的創(chuàng)制，并撰《新儀象法要》，同時還編撰了《本草圖經(jīng)》。蘇頌飽讀儒家經(jīng)典，曾有詩曰：

占畢自忘老，攻堅常切問。六經(jīng)日沈酣，百氏恣蹂躪?！抖Y》、《樂》原夏商，《春秋》道堯舜。論《詩》識溫柔，講《易》知謙巽?！稌芬ㄉ瞎?，史亦蘄盡信。復(fù)熟《中庸》篇，推名善惡混。[ ]

蘇頌還要求學(xué)校以“《春秋》兼《三傳》，《禮記》兼《周禮》、《儀禮》，并為大經(jīng)”，“《毛詩》為中經(jīng)”，“《周易》、《尚書》為小經(jīng)”。[ ]可見他對儒學(xué)的重視。

與蘇頌同時代的曾肇在為他作墓志銘時稱他“以儒學(xué)顯”，并且說：“公天資閎厚，有犯不校?！菜椋饔趯捤?，故天下稱為鉅人長者。尤以禮法自持，雖貴，奉養(yǎng)如寒士?！W(xué)，于書無所不讀，圖緯、陰陽五行、星歷，下至山經(jīng)、本草、訓(xùn)詁文字，靡不該貫，尤明典故。喜為人言，亹亹不絕。學(xué)士大夫有僻書疑事，多從公質(zhì)問，朝廷有所制作，公必與焉。”[ ]

沈括（1031—1095年），字存中，錢塘（今浙江杭州）人。嘉祐八年（1063年）舉進士，曾參與王安石變法，歷任司天監(jiān)、權(quán)三司使等官職。他博學(xué)多才，所著《夢溪筆談》涉及數(shù)學(xué)、天文歷法、地學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)以及工程技術(shù)等諸多科技領(lǐng)域，此外，他還有專門的醫(yī)藥學(xué)著作《蘇沈良方》。

然而，他的科學(xué)研究與儒家文化有著密切的關(guān)系。沈括12歲開始延師受業(yè)，接受儒家的正統(tǒng)教育，歷時12年。他的人格和學(xué)問較多地受到孟子的影響。他曾撰《孟子解》，其中說道： 屈伸俯仰無不中義，仰不愧于天，俯不怍于人，立于天地間而無所憾，至大也；……。

思之而盡其義，始條理也；行之而盡其道，終條理也。

所謂修身也，不能窮萬物之理，則不足擇天下之義；不能盡己之性，則不足入天下之道。[ ]

從這些論述可以看出沈括對于儒學(xué)的深入研究以及他所受儒家思想的影響。此外，他還說過：“雖實不能，愿學(xué)焉。審問之、慎思之、篤行之，不至則命也?！盵 ]儒家經(jīng)典《中庸》所謂“博學(xué)之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之”，正是沈括為學(xué)成人的真實寫照。

黃裳（公元1147—1195年），字文叔，四川隆慶府普城（今四川梓潼）人，宋朝時期的天文學(xué)家、地理學(xué)家。在天文學(xué)方面，現(xiàn)存的蘇州石刻天文圖為當(dāng)時的王致遠(yuǎn)根據(jù)黃裳的天文圖所刻；在地理學(xué)方面，他作有一幅全國總圖。

據(jù)《宋史黃裳傳》記載，黃裳長期在王府講授儒家經(jīng)典，尤擅長于《春秋》，曾經(jīng)“作八圖以獻：曰太極，曰三才本性，曰皇帝王伯學(xué)術(shù)，曰九流學(xué)術(shù)，曰天文，曰地理，曰帝王紹運，以百官終焉，各述大旨陳之”，“有《王府春秋講義》及《兼山集》，論天人之理，性命之源，皆足以發(fā)明伊洛之旨”。而且，黃裳還非常贊賞朱熹的學(xué)問，并曾予以薦舉。

郭守敬（公元1231—1316年），字若思，順德邢臺（今屬河北）人，元朝時期的天文學(xué)家。他在天文儀器制造和天文觀測方面成就突出，尤其是他作為主要貢獻者所編制的《授時歷》是“我國古代最優(yōu)秀的歷法”，“把古代歷法體系推向高峰”。[ ]

郭守敬從小隨祖父長大，他的祖父郭榮通曉儒家五經(jīng)，且精通數(shù)學(xué)和水利。后來，郭守敬又從學(xué)于劉秉忠。劉秉忠，字仲晦，邢州人。據(jù)《元史劉秉忠傳》記載：劉秉忠“于書無所不讀，尤邃于《易》及邵氏《經(jīng)世書》，至于天文、地理、律歷、三式六壬遁甲之屬，無不精通”。顯然，郭守敬從小較多地接受儒學(xué)尤其是理學(xué)方面的教育。

元世祖至元十三年（公元1276年），忽必烈下昭編制新歷法，授張文謙昭文館大學(xué)士，領(lǐng)太史院，以總其事。在太史院，負(fù)責(zé)具體工作的主要是王恂和郭守敬。王恂很早就以數(shù)學(xué)方面的才能而聞名。據(jù)《元史許衡傳》記載，當(dāng)時，王恂認(rèn)為，“歷家知歷數(shù)，而不知歷理”，因而推薦許衡參與主持編制歷法。許衡認(rèn)為，“冬至者歷之本，而求歷本者在驗氣”。于是，他“與太史令郭守敬等新制儀象圭表，自丙子之冬至日測晷景”，并且“參考累代歷法，復(fù)測候日月星辰消息運行之變，參別同異，酌取中數(shù)，以為歷本”。[ ]至元十六年（公元1279年），又有楊恭懿入太史院參與修訂歷法。至元十七年（公元1280年），新歷告成，以儒家經(jīng)典《尚書堯典》中“敬授民時”為據(jù)，命名為“授時歷”。

一般認(rèn)為，郭守敬是授時歷的主要貢獻者；這不僅因為他在共同合作的研究中起了重要的作用，而且，還有許多后繼的工作以及最后的定稿都是由郭守敬獨立完成的。但是不可否認(rèn)，在編制授時歷的過程中，王恂、許衡、張文謙、楊恭懿等人都發(fā)揮了一定的作用。然而，郭守敬的這四位主要合作者，恰恰都是在儒學(xué)上很有造詣的學(xué)者。王恂，字敬甫，中山唐縣人。其父王良曾棄去吏業(yè)，潛心于伊洛之學(xué)。據(jù)《元史王恂傳》記載：“恂早以算術(shù)名，裕宗嘗問焉。恂曰：‘算數(shù)，六藝之一；定國家，安人民，乃大事也?！渴套笥遥匕l(fā)明三綱五常，為學(xué)之道，及歷代治忽興亡之所以然?！痹S衡（公元1209—1282年），字仲平，學(xué)者稱魯齋先生，懷慶河內(nèi)（今河南沁陽）人，宋元之際理學(xué)家。他崇信程朱理學(xué)，對于傳播理學(xué)發(fā)揮過重要作用。張文謙，字仲謙，邢州沙河人。據(jù)《元史張文謙傳》記載：“文謙蚤從劉秉忠，洞究術(shù)數(shù)；晚交許衡，尤粹于義理之學(xué)。為人剛明簡重，凡所陳于上前，莫非堯、舜仁義之道。”楊恭懿，字元甫，奉元人。據(jù)《元史楊恭懿傳》記載：楊恭懿“暇則就學(xué)，書無不讀，尤深于《易》、《禮》、《春秋》，后得朱熹集注《四書》，嘆曰：‘人倫日常之用，天道性命之妙，皆萃此書矣。’”

郭守敬從小接受儒家的教育，他在編制授時歷過程中的四位主要合作者的學(xué)術(shù)背景也均屬于儒學(xué)，而且許衡還是當(dāng)時著名的理學(xué)家。從這些事實中不難看出儒學(xué)對于郭守敬編制授時歷具有重要影響。尤其是在剛開始編制歷法時，王恂就推薦“知歷理”的許衡參與工作，這本身就足以說明理學(xué)對于天文學(xué)研究的作用。

王錫闡（公元1628—1682年），字寅旭，號曉庵，別號天同一生，江蘇吳江人，明清之際的天文學(xué)家。他的天文學(xué)著作有《曉庵新法》、《歷法》、《歷策》、《五星行度解》等。

王錫闡曾自稱：“治《詩》、《易》、《春秋》，明律歷象數(shù)。”[ ]同時，他與諸多儒家學(xué)者有過交往，其中有顧炎武、朱彝尊、萬斯大等，晚年又與呂留良、張履祥一起講濂洛之學(xué)。[ ]這些學(xué)者都是當(dāng)時著名的儒家學(xué)者。朱彝尊（公元1629—1709年），字錫鬯，號竹垞，浙江秀水（今浙江嘉興）人，清經(jīng)學(xué)家，著有《經(jīng)義考》、《曝書亭集》、《明詩綜》等。萬斯大（公元1633—1683年），字充宗，學(xué)者稱褐夫先生，浙江鄞縣人，清經(jīng)學(xué)家；為學(xué)尤精《春秋》、《三禮》。呂留良（公元1629—1683年），字用晦，號晚村，崇德（今浙江桐鄉(xiāng)）人，清初理學(xué)家，學(xué)宗程朱。王錫闡與這些儒家學(xué)者交往，不可能不受到儒學(xué)的影響，

與元代天文學(xué)家王恂、郭守敬既講歷數(shù)又講歷理一樣，王錫闡也說：

天學(xué)一家，有理而后有數(shù)，有數(shù)而后有法。然惟創(chuàng)法之人，必通乎數(shù)之變，而窮乎理之奧，至于法成數(shù)具，而理蘊于中。[ ]

古人立一法，必有一理，詳于法而不著其理。理具法中，好學(xué)深思者自能力索而得之也。[ ]

因此，他反對將歷理和歷數(shù)二者分割開來的做法。他說：

至宋而歷分兩途，有儒家之歷，有歷家之歷。儒者不知歷數(shù)，而援虛理以立說，術(shù)士不知歷理，而為定法以驗天。天經(jīng)地緯躔離違合之原，概未有得也。[ ]

他還說：“天地始終之故，七政運行之本，非上智莫窮其理。然亦只能言其大要而已。欲求精密，則必以數(shù)推之?！彼运J(rèn)為，“因數(shù)可以悟理”[ ]。應(yīng)當(dāng)說，王錫闡既講歷數(shù)又講歷理、“因數(shù)悟理”的思想與朱熹所謂理氣不可分、格物致知的思想是一致的。

具有儒學(xué)背景的中國古代天文學(xué)家們曾推動著中國古代天文學(xué)的發(fā)展，并走向輝煌。這至少可以說明，儒學(xué)中有其利于科學(xué)發(fā)展的一面，也說明文化對于科學(xué)發(fā)展的重要意義。今天要發(fā)展科學(xué)，離不開建構(gòu)有利于科學(xué)發(fā)展的新文化，這樣的新文化是否可以從曾有利于中國古代科學(xué)發(fā)展的儒家文化中吸取有益的東西呢？

注釋：

[ ] 《后漢書張衡傳》。

[ ] 揚雄：《太玄玄圖》。

[ ] 揚雄：《太玄玄摛》。

[ ] 《后漢書張衡傳》。

[ ] 張衡：《靈憲》，載《玉函山房輯佚書》。

[ ] 參見《后漢書張衡傳》。

[ ] 《后漢書張衡傳》。

[ ] 陳遵媯：《中國天文學(xué)史》（第三冊），上海：上海人民出版社1984年版，第1437頁。

[ ] 杜石然：《中國古代科學(xué)家傳記》（上集），北京：科學(xué)出版社1992年版，“虞喜”條。

[ ] 《宋書律歷志中》。

[ ] 《周易系辭上傳》。

[ ] 何承天：《弘明集》卷四《達(dá)性論》。

[ ] 何承天：《弘明集》卷三《答宗居士書》。

[ ] 《宋書律歷志下》。

[ ] 《南齊書祖沖之傳》。

[ ] 參見《宋書律歷志下》。

[ ] 參見《舊唐書一行傳》。

[ ] 《新唐書歷志三上》。

[ ] 蘇頌：《蘇魏公文集》卷五《感事述懷詩》。

[ ] 蘇頌：《蘇魏公文集》卷十五《議學(xué)校法》。

[ ] 曾肇：《曲阜集》卷三《贈蘇司空墓志銘》。

[ ] 沈括：《長興集》卷十九《孟子解》。

[ ] 沈括：《長興集》卷七《答崔肇書》。

[ ] 杜石然等：《中國科學(xué)技術(shù)史稿》（下），北京：科學(xué)出版社1982年版，第54頁。

[ ] 另可參見《元史歷志一》。

[ ] 王錫闡：《松陵文錄》卷十七《天同一生傳》。

[ ] 參見潘耒：《遂初堂文集》卷六《曉庵遺書序》。

[ ] 王錫闡：《曉庵遺書雜著測日小記序》。

[ ] 王錫闡：《松陵文錄》卷一《歷策》。

天文學(xué)的作用范文第5篇

時間有盡頭嗎?宇宙的開始和結(jié)束是什么樣的?古往今來，無數(shù)人試圖進行完美的解釋；而哈勃太空望遠(yuǎn)鏡20年對宇宙的觀測有哪些新發(fā)現(xiàn)?對這些時空的終極問題又做出了怎樣的回答?

具空中光速傳播最快，但光速是有限的，意味著光線在太空中旅行也需要時間。光穿越太空的速度為每秒約30萬公里，幾乎等于地球到月球的距離。光從月球到地球只要一秒多，我們看到的月亮是一秒多鐘以前的樣子，這是空間轉(zhuǎn)化成時間的結(jié)果。有限的光速使我們能夠“回到過去”，將目光投向太空，等待遙遠(yuǎn)地方的光線到達(dá)眼球，看到的是光出發(fā)時的景象。天文學(xué)家依靠功能強大的望遠(yuǎn)鏡，不斷追尋著宇宙開始時的景象。

哈勃望遠(yuǎn)鏡從深空中收集資料，就像地質(zhì)學(xué)家刨開地表去尋找古老的化石，以定位地質(zhì)年代一樣；天文學(xué)家通過尋找發(fā)自遙遠(yuǎn)暗淡天體的光，不斷地向時間的盡頭“挖掘”。

無數(shù)天文學(xué)家都夢想尋找到最古老的宇宙，而哈勃望遠(yuǎn)鏡在1995年圣誕節(jié)做了一次奇怪的嘗試，它連續(xù)10天把鏡頭指向同一塊天空。以前，有許多天文學(xué)家想這么做，然而第一次嘗試卻是由哈勃望遠(yuǎn)鏡做的。

哈勃這項工作拍攝了所謂的哈勃深場。哈勃望遠(yuǎn)鏡建成后，太空望遠(yuǎn)鏡研究所專門負(fù)責(zé)哈勃的運行，在管理上也留了一部分時間作為機動時間，并由所長負(fù)責(zé)分配。這位所長產(chǎn)生了一個很好的想法，他要找一塊沒有任何特殊之處的地方，然后長時間地曝光，目的在于通過長時間拍攝，盡可能多地收集暗淡天體的光。

開始，大家對他的決定有異議。一些天文學(xué)家說，還有很多已知道的有意思的天體沒有排上時間去觀測，反而找一塊看上去沒有任何特殊之處的天區(qū)去觀測。但當(dāng)看到這個天區(qū)的第一張照片時，天文學(xué)家都驚呆了，在這塊平淡無奇的小區(qū)域里竟有3000多個星系。這張照片被命名為“哈勃深場”，照片上的幾千個星系處于不同的形成階段，分布在長達(dá)數(shù)十億光年的太空走廊中，使天文學(xué)家能通過觀察這些星系，研究它們隨時間進化的過程。(圖1)

“哈勃深場”照片的問世，立即在天文界掀起熱潮，之后，幾乎所有地面望遠(yuǎn)鏡和太空望遠(yuǎn)鏡都用相當(dāng)長的時間指向同一區(qū)域。天文學(xué)界一些最引人注目的成果在這次大協(xié)作中產(chǎn)生了。

不同大小、處于不同環(huán)境、有不同敏感度與不同波長的各種望遠(yuǎn)鏡共同協(xié)作，提供了第一張宇宙恒星出生率的清晰照片。

令人驚訝的是，恒星的出生高峰期是在宇宙形成后的幾十億年中，那時的恒星出生率比今天高出10倍。

一旦天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了從未見過的遙遠(yuǎn)宇宙，就會努力地將他們的觀測、記錄時間推得更久遠(yuǎn)。2003年至2004年，哈勃望遠(yuǎn)鏡上演了有史以來最長時間的曝光。這張著名的照片被稱為“哈勃超深場”。

實際上它是由幾個不同顏色的照片組合起來的，從中可以看到非常暗弱的一些天體。除了其他波段，微波背景輻射可能來自更古老的宇宙。在光學(xué)波段或光學(xué)近紅外波段，最古老的宇宙照片就是哈勃超深場，照片上布滿了大量形狀、大小、顏色各異的星系。天文學(xué)家希望通過研究照片上的這些星系，揭開大爆炸以來宇宙形成與進化的秘密。同經(jīng)典的螺旋星系和橢圓星系相比，哈勃超深場這張照片景象簡直像個星系動物園，星系雜亂分布，有的像牙簽，有些像手鐲，還有的像是在打架。

這些古怪的星系產(chǎn)生于宇宙的混亂時期，就像遠(yuǎn)古地球上低級的單細(xì)胞生物構(gòu)成了生命世界一樣，這些星系是構(gòu)成宇宙的原始細(xì)胞。

哈勃超深場是在光學(xué)近紅外波段揭示的最古老的宇宙，按照科學(xué)家今天的理解，宇宙演化是這樣的過程：首先，在很早時發(fā)生了宇宙大爆炸，這時宇宙處在非常高溫的狀態(tài)；大爆炸后，宇宙溫度逐漸下降，在下降約40萬年左右后，宇宙進入了新的狀態(tài)，科學(xué)家稱之為宇宙的“黑暗時期”。(圖2)

在大爆炸剛結(jié)束時，新生的宇宙迅速膨脹。在恒星和星系時代開始之前，物質(zhì)的分配相當(dāng)平和、均勻。

從大爆炸到星系群的形成，這是整個宇宙發(fā)展演化最初的情況。對于宇宙的演化史，有一個問題爭論了幾十年，那就是宇宙大爆炸發(fā)生在什么時候?即宇宙有多大年齡?最終，哈勃望遠(yuǎn)鏡以銳利的視力，幫助天文學(xué)家準(zhǔn)確地知道了問題的答案。這聽起來有些不可思議：科學(xué)家是怎么知道的?難道哈勃望遠(yuǎn)鏡真正看到了宇宙的盡頭?

在講述測量宇宙年齡的故事之前，我們必須先認(rèn)識一位活躍于20世紀(jì)初的天文學(xué)家，是他提出了測量宇宙年齡的巧妙方法，也是他把人類對宇宙的認(rèn)識提升到一個新階段。

他身材高大，擅長打籃球、排球、網(wǎng)球；他是芝加哥大學(xué)三鐵的學(xué)校記錄保持者；他還是能跟職業(yè)拳擊手對決的拳擊能手；這個離不開煙斗的天文學(xué)家，就是埃德溫?哈勃。哈勃望遠(yuǎn)鏡正是為了紀(jì)念他而得名，他被稱為20世紀(jì)最閃亮的明星天文學(xué)家。(圖3)

20世紀(jì)20年代，埃德溫?哈勃對宇宙的發(fā)現(xiàn)，顛覆了人們千百年來對宇宙的認(rèn)識。他發(fā)現(xiàn)：離我們越遠(yuǎn)的星系，遠(yuǎn)離的速度越快；大多數(shù)星系也以一定的比率，離我們遠(yuǎn)去；這是宇宙不斷膨脹的結(jié)果。埃德溫?哈勃提出了測量宇宙膨脹速度的一套方法，被稱為“哈勃常數(shù)”。

在埃德溫?哈勃之后，天文學(xué)家經(jīng)研究進一步認(rèn)為：上百億年前，在一場大爆炸后，宇宙開始膨脹；根據(jù)膨脹的比例能夠推算出宇宙的年齡與大小，或者說可以通過“向回收縮”直到將宇宙的一切都壓縮回最初那個無窮小的能量點而估算出來。

1990年，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡升空后，因為它高清晰的分辨率，科學(xué)家給哈勃望遠(yuǎn)鏡定下的最重要的科學(xué)目標(biāo)，是精確測定宇宙膨脹的速度，最終確定宇宙的年齡。

這項工作由一個“關(guān)鍵項目小組”完成，他們需要哈勃望遠(yuǎn)鏡精確地尋找出一些宇宙的“界碑”。這些“界碑”是一種特殊的恒星，被稱為“造父變星”。由于它具有非常穩(wěn)定的光度變換周期，且嚴(yán)格遵循恒星的物理屬性，所以它是測定星體距離的重要標(biāo)尺。

比如我們要找出一個天體，假如已知道它是個100瓦燈泡，之后還要知道它的光度是多少；拿望遠(yuǎn)鏡看時，看到的不是它的光度而是其亮度；100瓦燈泡擱在距離1米的地方，與擱在100米的地方，所看到的亮度是不一樣的；亮度是天文學(xué)家觀察到的，而光度是它自身的；知道了光度和亮度，也就知道了距離，因為距離是亮度的平方成反比。天文學(xué)家就是用這個方法測定天體的距離。造父變星正是這種光度已知的恒星，所以被稱為“標(biāo)準(zhǔn)燭光”，它是測量超新星實際距離的可靠基石。

因為超新星比造父變星亮得多，從很遠(yuǎn)的地方就能看見。從地面看去，造父變星和超新星的圖像，通常和它所在星系的圖像摻合在一起。而哈勃望遠(yuǎn)鏡

卻能清楚地區(qū)分這兩種光源，于是造父變星和超新星為我們提供了一個宇宙刻度表，可以精確測得哈勃常數(shù)及宇宙膨脹速度的演化規(guī)律，再反推至宇宙縮成為一個點，就像回放一部電影。這段回放時間就是宇宙現(xiàn)在的年齡。(圖4)

2009年5月7日，是個值得紀(jì)念的日子，哈勃望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)站公布了天文學(xué)家通過對漩渦星系NGC4258中的造父變星和超新星的研究，得到了迄今最精確的哈勃常數(shù)，根據(jù)它推斷出宇宙的年齡約為137億年。

生命只有短短幾十年的人類，竟能知道宇宙年齡，這的確令人驚訝，但這還不是最大膽的探索，真正的挑戰(zhàn)在于預(yù)測宇宙的未來。天文學(xué)家一直在探討宇宙是否會在遙遠(yuǎn)的未來停止膨脹，并在一次激烈的大坍縮中滅亡；還是繼續(xù)膨脹，速度越來越慢?

天文學(xué)家將哈勃望遠(yuǎn)鏡與其他望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)結(jié)合，測量那些較遠(yuǎn)的超新星的距離。結(jié)果似乎是宇宙并沒有放慢膨脹的腳步，反而還在不斷地加速。對于宇宙，這暗示著不同尋常的命運，因為那意味著有一股反引力力量在不斷地變強。這股力量來自何方呢?

當(dāng)哈勃望遠(yuǎn)鏡在度量宇宙如何膨脹時，發(fā)現(xiàn)情況起了突然的變化：宇宙演進史的前半程和后半程發(fā)生了變化，宇宙膨脹的速率實際上在引力的作用下放慢了，但一種反引力的神秘力量，又使宇宙加大了油門，造成了今天宇宙加速的境況。

如果這種情況繼續(xù)下去，反引力的力量最終會戰(zhàn)勝物質(zhì)的引力，宇宙將以超快的速度膨脹，并使萬物被撕裂成基本的原子。宇宙學(xué)家把想象中的這個夢魘稱之為大解體。

宇宙大解體，聽起來令人恐怖，宇宙的終結(jié)真的會這樣嗎?如果宇宙一直以超快的速度擴張，宇宙最后的結(jié)局可能就是大解體。(圖5)

宇宙早期，在空間膨脹和物質(zhì)引力的爭斗中，在引力贏的地方，物質(zhì)坍縮形成星系；引力輸?shù)牡胤剑臻g膨脹?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，如今的宇宙膨脹在不斷地加速。如果宇宙只是由普通物質(zhì)組成，物質(zhì)的引力效果將使宇宙的膨脹減速，但現(xiàn)在宇宙不斷膨脹表明，宇宙中應(yīng)該還有一種反引力的東西。

初中學(xué)物理時，我們都知道萬有引力。有的學(xué)生問老師，既然有萬有引力，有沒有萬有斥力呢?老師回答，宇宙只有萬有引力沒有萬有斥力。既然有正電就有負(fù)電，有陰就有陽，為什么宇宙只有引力沒有斥力呢?

現(xiàn)在看來，這個結(jié)論下早了。原來，當(dāng)時空大到一定范圍，才能顯現(xiàn)出宇宙還有另外一種力，一種跟引力相反的斥力性質(zhì)的能量?，F(xiàn)在，由于對它的了解并不多，它被叫作暗能量。(圖6)

哈勃在探測暗能量上也起到很重要的作用，暗能量是通過超星距離的測量，而被準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)的。

2004年，哈勃望遠(yuǎn)鏡又發(fā)現(xiàn)了16顆遙遠(yuǎn)的超新星，它們爆發(fā)的時間橫跨宇宙膨脹從減速到加速的轉(zhuǎn)折點，因而得知轉(zhuǎn)折點大約在50億年前。

在宇宙年齡大概50億至60億年的宇宙早期，物質(zhì)是普通物質(zhì)加上更多的暗物質(zhì)占主導(dǎo)地位。因此，其引力作用使宇宙膨脹減速。但當(dāng)宇宙年齡大概是60億年左右時，有新的成分開始逐步占主導(dǎo)地位，這就是暗能量。它使宇宙開始加速膨脹，這是一個轉(zhuǎn)折過程。

天文學(xué)家將哈勃望遠(yuǎn)鏡、地面望遠(yuǎn)鏡和微波背景輻射的觀測數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，發(fā)現(xiàn)暗能量大約占據(jù)宇宙總能量的3／4。

有如此龐大的暗能量，我們卻一無所知，最主要的問題在于我們根本無法看到它；還有一個與暗能量常常一起提到的神秘的“暗物質(zhì)”，我們也無法看到。

天文學(xué)家知道，我們在宇宙中所見到的事物僅僅是冰山一角，雖然物質(zhì)有引力，但將星系和星系群整合在一起的，不僅是可見的東西，更重要的是那些看不見的物質(zhì)。(圖7)

由于大星系的引力作用，星體光線經(jīng)過它時會改變路徑，就像天空中安放了一面透鏡一樣，科學(xué)家根據(jù)引力透鏡效應(yīng)稱量星團的質(zhì)量，并推測出了隱藏的暗物質(zhì)的分布情況。

我們通過觀測星系里和星系團里的引力，根據(jù)可以看到的發(fā)光的普通物質(zhì)推算出來的引力很小，但發(fā)現(xiàn)實際上引力要大得多。這就說明還存在著我們還沒有看到的物質(zhì)，這就是暗物質(zhì)。

人們非常想了解這些巨大而又看不見的物質(zhì)，2006年，在“錢德拉”空間X射線望遠(yuǎn)鏡和哈勃空間望遠(yuǎn)鏡以及地面大型望遠(yuǎn)鏡的通力合作下，天文學(xué)家對子彈星系團進行了幾個月的觀測后，于2006年8月21日宣布，第一次“看”到了暗物質(zhì)。

原來這個星系團其實是兩個星系團正在進行合并、碰撞的過程。天文學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，這兩個星系互相穿越了。而一般的物質(zhì)或這些氣體，它們互相會有作用，所以其速度比暗物質(zhì)要低；x射線望遠(yuǎn)鏡觀察到的現(xiàn)象，這些氣體是在中間范圍；而通過哈勃做引力透鏡，發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)分布在，或者它們領(lǐng)先了氣體。

結(jié)果暗物質(zhì)跑到了發(fā)射x光的熱氣體的前面；于是，這兩個星系團各自分成兩部分：暗物質(zhì)在前，x光熱氣體在后。

這是暗物質(zhì)在20世紀(jì)30年代提出后，第一次顯露正身，證實了暗物質(zhì)并不是氣體成分，更像是一種只參與引力作用而不參與電磁過程的“無碰撞”的粒子。(圖8)

暗物質(zhì)是人類在觀測中發(fā)現(xiàn)的。而我們能直接看到的發(fā)光的物質(zhì)，只占宇宙總物質(zhì)密度很少的一部分。在星系中，暗物質(zhì)的成分比可見的恒星、氣體要多10倍左右。在整個宇宙中，可能有20％多是暗物質(zhì)，而普通的物質(zhì)只占4％或者5％。(圖9)

2010年是哈勃望遠(yuǎn)鏡升空20周年，世界上很多著名的科學(xué)雜志都制作了紀(jì)念專號，總結(jié)了哈勃望遠(yuǎn)鏡20年來所做的最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。其中關(guān)于宇宙年齡的測量、最古老的宇宙的影像一哈勃深場和超深場的照片，都位列這些最重大的發(fā)現(xiàn)之列，但最引人注目的還屬于哈勃望遠(yuǎn)鏡對暗物質(zhì)和暗能量的觀測和研究所做出的貢獻。(圖10)

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在經(jīng)歷了2009年的第五次大維修后，又煥發(fā)了生命力。人們期待它能帶來更多的發(fā)現(xiàn)，不過對于天文學(xué)王冠上的明珠――暗能量和暗物質(zhì)的研究，哈勃望遠(yuǎn)鏡只有最后幾年的觀測時間了，而摘得這顆明珠的機遇注定只能留給未來更大更好的望遠(yuǎn)鏡。