天文地理學

天文地理學

天文地理學是兩個發達的學科——天文學和地理學結合發展出的一個新學科。

古代遺留學科記錄

長沙彗星圖

我國古代天文學從原始社會就開始萌芽了。

公元前24世紀的帝堯時代,就設立了專職的天文官,專門從事"觀象授時"。早在仰韶文化時期,人們就描繪了光芒四射的太陽形象,進而對太陽上的變化也屢有記載 ,描繪出太陽邊緣有大小如同彈丸、成傾斜形狀的太陽黑子。

公元16世紀前,天文學在歐洲的發展一直很緩慢,在從2世紀到16世紀的1000多年中,更是幾乎處於停滯狀態。在此期間,我國天文學得到了穩步的發展,取得了輝煌的成就。我國古代天文學的成就大體可歸納為三個方面,即:天象觀察、儀器製作和編訂曆法。

我國最早的天象觀察,可以追溯到好幾千年以前。無論是對太陽、月亮、行星、彗星、新星、恆星,以及日食和月食、太陽黑子、日珥、流星雨等罕見天象,都有著悠久而豐富的記載,觀察仔細、驚訝的程度,這些記載仍具有很高的科學價值。

在我國河南安陽出土的殷墟甲骨文中,已有豐富的天文象現的記載。

這表明遠在公元前14世紀時,我們祖先的天文學已很發達了。舉世公認,我國有世界上最早最完整的天象記載。我國是歐洲文藝復興以前的天文現象最精確的觀測者和記錄的最好保存者。

我國古代在創製天文儀器方面,也做出了傑出的貢獻,創造性地設計和製造了許多種精巧的觀察和測量儀器。我國最古老、最簡單的天文儀器是土圭,也叫圭表。

它是用來度量日影長短的,它最初是從什麼時候開始有的,已無從考證。

此外,西漢的落下閎改制了渾儀,這種我國古代測量天體位置的主要儀器,幾乎歷代都有改進。東漢的張衡創製了世界上第一架利用水利作為動力的渾象。元代的郭守敬先後創製和改進了10多種天文儀器,如簡儀、高表、仰儀等。

甲骨文乾支表

我國的祖先還生活在茹毛飲血的時代時,就已經懂得按照大自然安排的“作息時間表”,“日出而作,日入而息”。太陽周而復始的東升西落運動,使人類形成了最基本的時間概念— “日”,產生了"天"這個最基本的時間單位。

大約在商代,古人已經有了黎明、清晨、中午、午後、下午、黃昏和夜晚這種粗略劃分一天的時間概念。計時儀器漏壺發明後,人們通常採用將一天的時間劃分為一百刻的做法,夏至前後,“晝長六十刻,夜短四十刻”;冬至前後,“晝短四十刻,夜長六十科”;春分、秋分前後,則晝夜各五十刻。儘管白天、黑夜的長短不一樣,但晝夜的總長是不變的,都是每天一百刻。

包括天文學在內的現代自然科學的極大發展,最早是從歐洲的文藝復興時期開始的。文藝復興時期大致從14世紀到16世紀,大體相當於我國明初到萬曆年間。

我國天文史學家認為,這200年間,我國天文學的主要進展至少可以列舉以下幾項:翻譯阿拉伯和歐洲的天文學事記;從公元1405-1432年的20多年間,鄭和率領艦隊幾次出國,船隻在遠洋航行中利用“牽星術”定向定位,為發展航海天文學做出了貢獻;對一些特殊天象做了比較仔細的觀察,譬如,1572年的"閣道客星"和1604年的“尾分客星”,這是兩顆難得的超新星。

我國古代觀測天象的台址名稱很多,如靈台、瞻星台、司天台、觀星台和觀象台等。現今保存最完好的就是河南登封觀星台和 北京古觀象台。

太陽黑子觀察記錄

我國還有不少太陽黑子記錄,如公元前約140年成書的《淮南子》中說:“日中有烏。”公元前165年的一次記載中說:“日中有王字。”戰國時期的一次記錄描述為“日中有立人之像”。更早的觀察和記錄,可以上溯到甲骨文字中有關太陽黑子的記載,已有3000多年。

從公元前28年到明代末年的1600多年當中,我國共有100多次翔實可靠的太陽黑子記錄,這些記錄不僅有確切日期,而且對黑子的形狀、大小、位置乃至分裂、變化等,也都有很詳細和認真的描述。這是我國和世界人民一份十分寶貴的科學遺產,對研究太陽物理和太陽的活動規律,以及地球上的氣候變遷等,是極為珍貴的歷史資料,有著重要的參考價值。

彗星記錄

世界天文史學界公認,我國對哈雷彗星觀測記錄久遠、詳盡,無哪個國家可比。《史記·秦始皇本紀》記載的秦始皇七年(公元前240年)的彗星,各國學者認為這是世界上最早的哈雷彗星記錄。從那時起到1986年,哈雷彗星共回歸了30次,我國史籍和地方志中都有記錄。

實際上,我國還有更早的哈雷彗星記錄。我國已故著名天文學家張鈺哲在晚年考證了《淮南子·兵略訓》中"武王伐紂,東面而迎歲,……彗星出而授殷人其柄"這段文字,認為當時出現的這顆彗星也是哈雷彗星。他計算了近四千年哈雷彗星的軌道,並從其他相互印證的史料中肯定了武五伐紂的確切年代應為公元前1056年,這樣又把我國哈雷彗星的最早記錄的年代往前推了800多年。

流星雨記錄

我國古代對著名的流星雨,如天琴座、英仙座、獅子座等流星雨,各有好多次記錄,光是天琴座流星雨至少就有10次,英仙座的至少也有12次。獅子座流星雨由於1833年的盛大"表演"而特別出名。

從公元902~1833年,我國以及歐洲和阿拉伯等國家,總共記錄了13次獅子座流星雨的出現,其中我國占7次,最早的一次是在公元931年10月21日,是世界上的第二次紀事。

從公元前7世紀算起,我國古代至少有180次以上的這類流星雨紀事。

古文獻記錄

地中海氣候清明便於天象之觀察,故本邦所出天文學者頗多。現代之氣象學泰斗,當推席阿巴里(G.Schiaparelli)氏;彼除其他發明外,尚有一極大之貢獻,即所作火星地形圖是也。氏首先注意火星表面,有許多橫段之運河;在一年之中,有時此種運河,數目加倍。近來疑惑火星表面,也有居民多矣;得氏之說,更可以增加一有力之證據也。

羅馬城中,教皇宮裡,有一極大之觀象台,用攝影地圖,以為雲之分類標準者,即為此觀象台所發明焉。其中所出之天文家,氣象家,地圖家,殆不可勝數,

地中海岸,火山甚多,故對於火山之觀察與研究,意人亦極饒興趣。關於此方面之工作,以牧師之貢獻為多。巴拉碧題派(Barabite)牧師巴提里(Bertelli),發明一種震動計,凡地球表面,有輕微之震動,亦可知之;另一巴拉碧題派牧師,改良擴大之,使成為一精密之地震計,凡數千里外,地震發生,視此器之記載,立可知其方向與遠近。

那不勒斯教授馬徒息(Mateucci),亦一地震學家也。當1906年,春,維蘇威火山爆發時,氏屹立火山旁之地震觀察台上,甘作科學試驗之犧牲,置死生於度外,此種精神,至可欽佩。其他地震學家,有亞爾凡宜(Alfani)牧師,在近代地震學界,為首屈一指之學者。

義大利尤富於遊歷家,探險家,故對於地理學界,貢獻亦多。美洲之發現,非洲之開發,亞洲之探險,多成功於義大利人之手。阿布魯尼公魯盆歲(H.R.H.Luigi di Savoia),一大探險家也,公爵為攀登亞拉斯加之伊利士高峰(Mt.Elias)之第一人;又會親樹義大利旗,於北緯86°三三分之北冰洋上,此點蓋自有北極探險以來,距離北極最近之第一點也。

1899年,公爵又往北極探險,船至梯布里茲灣(Bay of Teplitz),為冰所封,張天幕於冰天雪地上者,垂六月,盡不見日,寒風刺骨。此時期中,會以雪車四出探險,無所得;1900年春,又分派其部下為三隊,乘雪車往北極進行,有二隊生還,其一隊不知下落。此次為北進最遠之一次,第三隊會至北緯0°二二分,蓋自盞生(Nansen)以來,探險家所未到之地也,由是世界記錄,為意人所得。比其遠也,揣帶蘚苔羊齒之類甚多,所裨益北極植物之研究者極大。

至於深海探險,意人亦有特殊貢獻。維生沙(Vicenza)人,皮諾(G.Fino),發明一種潛水艇,能沉入海洋最深處,以燭照海底之秘密。1900年,皮氏第一次用其自造之潛水艇,沉入來旱寧海中,升降自如,世人始信深海可以出入。旋又造一較大之潛水艇,往深海探險數次,所得結果,異常圓滿。歐洲大戰時,列強所制之軍用潛水艇,蓋仿照皮氏之構造;而加以擴充者雲。

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