fast望遠鏡—為什麼人類對天文天象如此感興趣？

（專家：劉晨，合肥工業大學儀器學院副教授，工學博士 ， 科普中國微平台原創首發 ）

2016年9月25日我們國家重大科技基礎設施500米口徑球面射電望遠鏡在貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣正式啟用，這標誌著我國在天文學領域向世界一流行列邁開了重要的一大步。

圖片來自網路

翻開人類的歷史，我們可以看到一個非常有趣的現象，人們對日月星辰的升落隱現，自然界的寒來暑往，動物的出沒規律以及植物的生長榮謝等自然現象，有著不同尋常的關注。可以這樣說，我國古代天文學是貫穿著中國傳統文化的一個主幹，是我國文化的一個原始基因。

其實早在原始社會的新石器時代，古人就開始注意到太陽、月亮的變化，並利用這種變化，產生了時間和方向的概念，從半坡遺址的考古發掘中，我們發現，半坡民族的房屋都是向南開的，一些氏族的墳穴也都向著同一個方向，從挖掘的陶瓷上也可以看到一些繪製有太陽、月亮、星辰的花紋。由此可見，那時的古人就已經開始有意識地對天文天象進行觀測了。

在公元前24世紀即公元前2400年的堯帝時代，朝廷就專門設置了專職的天文官，專門替皇帝從事觀象授時，以測禍福。據《尚書.堯典》記載，堯帝「乃命羲和，欽若昊天，曆象日月星辰，敬授人時」。

後來，古人又取得了三大天文學的成就，令世人震驚，那麼都有哪三大天文成就呢？

第一．天文天象的觀測

我國最早的天象觀測，可以追溯到幾千年前，古人對太陽、月亮、行星以及日食月食等天文現象，都作了極為豐富的，較為詳細的記載，其記錄之精確，描述之詳盡，內容之科學，令今人感到驚訝，其數據和圖像即使放到今天，仍然具有很高的科學價值。比如在我國河南安陽地區出土的殷墟甲骨文中，就有豐富的天文天象觀測的記載。

在湖南長沙馬王堆的一座漢朝古墓內發現一幅美妙絕倫的彗星圖，圖中除了有彗星外，還繪有恆星，被天文史學家稱為《天文氣象雜占》，這是迄今為止世界上發現最古老的彗星圖。

長沙彗星圖（圖片來自網路）

第二． 天文儀器的製作

天文儀器的製作主要體現在以下幾個方面：

1.古人創造性設計和製造了我國最古老，最簡單，最為精巧的用於觀察和測量的天文儀器：圭表和日冕。

圭表是我國古代度量日影長度的一種天文儀器（圖片來自網路）

日冕（圖片來自網路）

2.東漢著名天文學家張衡製作了世界上第一架利用水利為能源的渾象；

渾象（圖片來自網路）

3.元代著名科學家郭守敬創製和改進了簡儀，高表，仰儀等十幾種天文儀器。

第三． 編訂百本曆法

我們的祖先還在茹毛飲血的遠古時期，就已經懂得人類應該按照大自然所安排的「作息時間表」去生活，「日出而作，日入而息」。到了商代，就已經有了黎明、清晨、中午、午後、下午、黃昏和夜晚等概念，計時儀器漏壺發明後，古人又將一天的時間劃分為一百刻，夏至前後，晝長六十刻，夜短四十刻；冬至前後，晝短四十刻，夜長六十刻；春分，秋分前後，則晝夜各五十刻。

由此，大家可以看出，古人是非常重視天文天象的，著名學者顧炎武就曾說過這樣一句話：「三代以上，人人皆知天文。」

大家都知道，我國古代有四大發明，但大家可能不知，我國的天文學實際上是中國古代最為發達的四門自然科學之一，而其他三門分別是農學，醫學和數學。

對於農學，大家顯而易見，民以食為天，一旦出現饑荒，社會就會不穩定，老百姓就有可能造反，危及到統治階級的地位，顯然放在第一位無可置疑，而醫學，人命關天，所有人知道健康的重要性，因為大家都懂得這樣一個道理：沒有健康，一切歸零。所以中國人很早就懂得預防疾病的重要，提出「防病於未然」。而數學，因為天文曆法以及農學等很多方面都離不開數學，比如在日常生活中土地的丈量，稅收，大型水利工程設計修建，標杆影子的測量等很多問題都需要用數學知識來解答，因此古人早就意識到數學的重要性並加以研究。

那麼古人為什麼又對天文學產生濃厚的興趣並勤於觀測呢？原因有三：

第一，因為在古代，人類生活在一個比較嚴酷的自然環境中，與自然界相比顯得非常弱小，所以為了自身的生存，就被迫對自然採取一種順從的態度，，他們早就意識到人必須服從某些自然規律，才能在實踐中取得預想的效果—人法地，地法天，天法道，道法自然。因此就對自然界中的天文現象產生了濃厚的興趣，比如，古人通過仔細的觀察，找到了一些規律---自然歷，儘管不太完整和準確，但人們畢竟通過對自然界的觀察，初步得到了自然界的某種順序和法則。但由於無法充分了解自然現象的本質，所以在古人那裡，對自然一直採取崇敬和畏懼心理，古人相信在整個宇宙中一定存在著一種神秘的力量在主宰著人世，也正因為於此，在我國古代，出現了大量的神話故事，古人想通過神話來征服自然，支配自然，所以，一些日月星辰，風雲雷電等神話故事就混雜在天文學當中，如盤古開天地，雷公風婆等神話故事。

中國文化的一個最大特點就是天人合一天人感應，人們認為人與天是部分與整體的關係，在本質上是相通的，所以，一切人事均應順應自然規律，以期達到人與自然的高度和諧。

第二，我國長期以來是一個農業國，是最早進入農耕生活的國家之一，強調以農為本。早在新石器時代，社會經濟逐漸進入以農牧生產為主的階段，人們需要掌握季節，以便不誤農時，在夏代我國現存最早的物候歷《夏小正》就記載了一年裡每個月的物候，天象和相應的農事活動，用於指導農業生產。正因為農業與天文天象關係密切，所以人們自然要勤觀天象。

第三，跟皇帝有關，中國古代帝王都自稱為天子，是上天之子，講究天人合一，他們都認為天象與人間的吉凶以及他們的統治相關，比如出現日食是上天對當政者的警告，而一些天象的變化則是水旱，饑荒，疾疫等自然社會現象的預兆，如彗星的出現象徵著災害。因此一旦有了自然災害，比如旱災和水災，皇帝就要反思是不是自己做了什麼錯事，引起老天爺的震怒，更有甚者，古人把自然災害與改朝換代聯繫在一起。所以為了維護自己的統治，皇帝都非常重視天象的觀測以及星占的研究。

由此我們可以看出，為什麼我國古人會對天文這麼感興趣，為什麼天文學是中國古代最為發達的四門自然科學之一，因而也容易理解為什麼我國這次成功建造出500米口徑球面射電望遠鏡會引起如此強烈的反映。

編輯：趙翠

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