我国天文学萌芽较早。早在公元前24世纪的尧舜时代，就有一个专职的天官专门负责“观察图像和时间”。早在仰韶文化时期，人们就描绘了太阳的光辉形象，然后记录了太阳的变化，描绘了太阳黑子的大小和太阳边缘的倾斜形状。这是我国天文学的早期萌芽。

我国古代天文学研究的一项重要成果是历法的产生。早在夏朝，中国就有了历法，商朝有了阴阳结合，创造了用树枝来跟踪太阳的方法。春秋时期，采用了19年零7个月的闰法。最迟在公元前7世纪，中国就已经用土龟来观察太阳的影子来确定冬至和夏至。公元4世纪的战国时期已经使用了四分之一日历。也许在战国末期，24个节气的概念出现了。天文观测在我国很早就开始了，我们有世界上最早的日食、月食、彗星、流星等观测记录。大约在公元前360-350年，楚国的甘德写了《田文星占》，魏国的史申写了《星占》，这是世界上最早的星占目录。

自然哲学作为古代科学的一种形式，在春秋战国时期取得了辉煌的成就。以墨家、道家、荀子、韩非为代表的朴素唯物主义哲学对科学的发展产生了重大影响。探索世界万物的起源也是中国古代自然哲学的重要内容。阴阳八卦图和五行学说产生于殷周时期。八卦(天、地、风、雷、水、火、山、泽)在《易经》中被用来代表自然界最常见的八种事物。人们相信，天(阳)和地(阴)的两种力量会产生其他六种事物，并使万物发展变化。五行学说萌芽于夏朝。它把宇宙中的所有事物归结为五种元素:水、火、木、金和土。战国时期，阴阳学家邹衍用阴阳来统率五行，试图用阴阳和五行来对自然和社会做出统一的解释。《管子·水地》说:“水在哪里？万物的起源。”水被认为是万物之源，而道家创始人老子在春秋末期提出“道”是万物之祖的思想。宋寅学派提出了唯物主义的本质论，认为“气”是一个微小的无形的物质实体，“精”是比“气”小的东西，“精”和“气”是世界的起源，五谷和星星都是由本质产生的，甚至精神现象也是由气的流动产生的。战国末期的荀子(公元前298-238年)进一步发展了物质性和本质论，认为世间万物都是由统一的物质性和气组成的，水、火、生物和人都是气发展的不同阶段。荀子还提出了“明人之分”来阐明二者之间的关系，并提出了“用命”的光辉命题。

中国的自然哲学家也谈到了物质是否有最小的单位或者物质是否可以被无限分割的问题。惠施提出“物质的最小单位没有内部，即最小单位没有内部”。有些人还主张物质可以无限期地分裂，并提出了“一只脚，半天，永无止境”的命题。宇宙结构理论是中国古代自然哲学的重要组成部分。先秦时期，有一句话叫“天地圆”，意思是“天地如张盖，地如棋”。到了西周时期，出现了“盖天”说，认为天像帽子，地像倒置的盘子。“盖天说”不符合天体的真理性，不能解释天体运动的现象。比盖田理论更进步的是地球圈理论。战国时期，赵昚道主张“天体如弹丸”。庄子进一步质疑地球不应该移动的观点。师子(释教，商鞅的老师)对地球自转有了一个初步的描述。战国末期，里斯推测地球在太空中的位移，并提出了“一天一次”的概念。西汉末年，对地球在空间的位移有了科学的描述。同时，它解释了为什么地震对人们来说是不可察觉的:“地球在不停地移动，但人们并不知道它。例如，人们闭着眼睛坐在船上，而人们却不知道这一点”(魏高龄，姚，历史部长)。这的确是我们古代人理解宇宙历史上的一个伟大创造。战国时期学术繁荣的另一个重要成就是实验方法的萌芽。《莫箐》是中国古代科学史上一部非常重要的著作。墨子的光学实验类似于现代科学实验。墨子和他的学生进行了光的线性传播的针孔成像实验，以及平面镜、凹面镜和凸面镜的实验，阐明了焦距和物体成像之间的关系。《墨经》也用实验的方法讨论了天平的杠杆平衡。墨家比阿基米德更早注意到距离和平衡之间的关系，但并没有对其进行清楚和定量的研究。墨家也非常重视概念研究和逻辑推理。它提出名词，定义和解释一切。所有这些都促进了逻辑的发展。春秋战国百家争鸣的学术思想是一笔丰厚的财富，值得深入挖掘。

秦汉时期天文学有了新的发展。东汉著名天文学家张衡(78-139)对亨廷顿理论的宇宙结构理论作出了明确的解释:“亨廷顿像一只鸡。天体是圆的，像小球一样，地球是黄的，像鸡一样，它被隔离在里面。它有大有小，天空表面有水，地球表面有水。地球像壳一样黄。地球和大地依靠空气站立，随水漂浮。”亨廷斯理论认为地球是悬浮在太空中的球体。张衡在汉代曾两次担任掌管天文学的敕令。他精通天文历法计算，并创造了世界上最早的浑天仪(浑天仪)和地震仪(测量地震的地震仪)。他正确地解释了月食的原因，指出月亮是阳光的反射，月食是由月亮进入地球的阴影引起的。张衡因此成为中国天文学史上的杰出人物。汉代以后，我国天文学主要向实用方面发展，在天文观测、仪器制造和历法方面做出了许多贡献。中国的实用天文学一直受到官方的关注，这与西方不同。在汉代，有太阳黑子、新星和超新星的清晰记录，以及日食、彗星和北极光的详细描述。天文观测已经成为一种传统，一个接一个地贯穿了各个时代。在历法方面，汉武帝招募了20多位世界历法专家，制定了太初历法。到南北朝时，东晋的俞发现了岁差现象，即冬至一年一度的西移。据史书记载，于每50年计算一次西迁年差。祖冲之(429-500)将其引入历法，并在继承前人成果和自己测算的基础上，制定了《大明历》。在这些历法中，许多天文常数被测量到更高的水平。这些成就为中国天文学的发展奠定了坚实的基础，并逐渐形成了中国独特的天文学体系。这个系统有一个独特的星座划分——三恒和二宿。有一个独特的坐标系——赤道坐标和365；有一种独特的历法——有24个节气的阴阳历；有独特的仪器——浑天仪和浑天仪。宇宙结构有一个独特的系统——亨廷斯理论。中国天文学和其他古代文明的天文学共存于世界文化的森林中。

后来，中国在天文学方面取得了一些成就，但总的来说，秦汉至南北朝时期是一个高峰期。中国古代天文研究成果一直位居世界前列，一些观测成果令人惊叹。自公元前240年以来，中国就有彗星的记录。它被认为是世界上最早的哈雷彗星记录。从那以后到1986年，哈雷彗星已经返回了30次，所有这些都是在我国记录的。1973年，中国考古学家在湖南长沙马王堆汉墓中发现了一幅精致的彗星图。除了彗星之外，地图上还描绘了云、气体、卫星掩星和恒星。天文历史学家在研究和解释了这张古老的地图后，称之为“天文气象杂职业”，并认为它是世界上发现的最古老的彗星地图。早在2000多年前的先秦时期，我们的祖先就对各种形式的彗星进行了仔细的观察。他们不仅画出了三尾彗差和四尾彗差，而且似乎窥视到了彗核，这在今天用大型望远镜是很难看到的。这足以说明古代中国的天文观测是多么细致。

摘自清华出版社授权的《科学技术史与方法论》

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