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中国古代科学技术 第一节 古代科学的主要门类和成就 一、天学（天文学） （一）天象记录： 我国古代天象记录的特点是：记录准确丰富，而且从未间断。关于太阳黑子、彗星、流星雨、新星及超新星的记录，资料相当丰富。 1．太阳黑子 西汉成帝河平元年（公元前28年）是目前世界上公认最早的记录。从汉至明，仅在史籍中关于太阳黑子的记录就有100多次。欧洲人关于太阳黑子的记录比中国记录晚800多年。 2．彗星 周昭王十九年（公元前1034年）是对彗星的最早记录。另一次记录是是在春秋战国时期鲁文公十四年（公元前613年）。至今，我国关于哈雷彗星的记录有30多次。 3．新星、超新星 中国古代在天象记录方面，对现代天文学贡献最大的，要数新星和超新星的记录。 殷商时代《甲骨文词》中已载有“七日新大星并火”等记录。而从汉代开始，这种记载见于典籍。关于超新星的记载最早见于《后汉书·天文志》。在我国史书上有记录的，在18世纪以前出现的新星和超新星约有90多个。 4．中国对日月食的记载，也是世界上最早最丰富的。 古代史书上有许多关于日食，月食的记载。 （二）天体测量 天体测量是通过测定天体的位置和天体到达某个位置的时间来为各种科学目的服务的一门学问。我国古代在这方面成绩卓著。尤其是在测天仪、星表、星图、测定子午线长度等方面取得的巨大成就。 1．测天仪器 我国一直重视制造和改进天文仪器，并且构成了以漏壶、浑仪、浑象、简仪为主的传统天文仪器系统。 （1）漏壶又叫漏刻，是古代的一种记时仪器，漏壶装水以记时。在《周礼夏观》中，已记有周代有专人管漏壶之事。 （2）浑天仪：是我国古代观测天体位置的仪器。浑天仪又叫浑仪，浑象。许多文献记载，我国远在五六千年以前葛天氏、皇帝、尧舜时代，就有了浑仪。 （3）简仪：是我国古代观测天体坐标的仪器。现代天文台大型光学望远镜的一些装置就是由简仪的结构演化而来的。 2．星表 星表是把测量出的若干恒星的坐标汇编而成的表册。它是天文学上一种很重要的工具。 （1）二十八宿 二十八宿是中国及印度、阿拉伯等国家为天体定位的坐标系统，是一个星座群，分为东南西北四个部分（四象），与欧洲不属于同一个体系。早在五六千年以前（依据呢？），中国先民就开始把天体黄道，赤道附近的恒星分为28个星区，各个星区取一星为主，称为二十八宿。春秋以后，中国二十八宿传入印度，波斯、阿拉伯等地。 （2）《石氏星经》 战国时天文学家石申著《天文》八卷（后世尊称《石氏星经》），除二十八宿星之外，还记录了121颗恒星的坐标位置。这是世界上最古老的星表。 石氏星表比希腊天文学家测编的西方最早的星表早200年。石申所用的赤道坐标系，欧洲1598年才有。 3．星图的测绘 将分布在天空上的恒星，按照他们的球面视觉位置投影在平面上的图叫做星图。 （1）秦汉以前我国就有了星图。 （2）三国时陈卓绘制了一张有283组，1464颗星的全天星图； （3）约于初唐绘制的“敦煌星图”，标有1350颗星，是世界上现存星数最多而又最古老的星图； （4）宋代黄裳于1190年所作，由王致远于1247年所建的闻名世界的苏州石刻天文图,上刻1434颗恒星,也是我国流传至今的最早,最完整的星图之一。 4．子午线长度的确定 子午线长度是天文学、地理学上的一项极其重要的数据。世界上通过实际测量而算出子午线长度的工作,始于我国唐代。 （三）历法 我国古代天文学的最主要组成部分是历法，古历法的内容，包括年月日的安排，日、月食的预报和节气的调整等。据载，我国远在一万年前氏族公社期的“人皇氏”时期，就发明了用“十二天干”和“十二地支”搭配以记时的方法。这是人类历法的开端。 1．岁实的确定，岁实既一年的天数，夏历、阴历、周历都是使用四分历（春夏秋冬），每年的天数是365.25日，这是当时世界上最精密的数值。南宋的杨忠辅的《统天历》和元代的郭守敬的《授时历》中的岁实是365.2425天，均为世界上最精确的数据。 2．置闰与节气 我国古代使用的阴阳历，以朔望月的长度为一个月的平均值。全年十二个月，这样就同回归年差11天左右，因此，必须置闰（设立闰月）。在阴历中确立了19年7闰的方法。这比西方早许多年。后来，在南朝祖冲之创制的大明历中，对闰法作了改进，把19年7闰改为391年144闰，更符合天象实际了。 由于太阳位置的变化，地球上有气候的寒暖，于是古人创立了二十四节气。二十四节气的名称，估计在战国时期已经产生，这是中国古人的独创。 二、数学 中国古代数学的成就是十分灿烂辉煌的。 （一）记数和十进位制： 今人习以为常的十进位制，就是中国的一大发明。至迟在商代，我国就已采用了十进位制。从现已发现的商代陶文和甲骨文中，可以看到当时已能够用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万等13个数字能记10万以内的任何自然数。十进位制的记数