浑天仪的原理 图解,浑天仪的原理动画视频

首页 > 美食 > 作者:YD1662024-04-04 03:23:00

第三部分内容:中国天文仪器对近现代望远镜的影响

在前两篇的《中国人的千里镜——“望远镜”:第一部分》讲了光学瞄准镜、反射望远镜,《中国人的千里镜——“望远镜”:第二部分》讲了千里镜的名称和窥管的由来,由此可以知道千里镜(望远镜)的部件里除了一凸一凹透镜以外,还离不开窥管这个管状物。

西方编造的望远镜“发明”故事都只知道一凸一凹两透镜,这说法出现在《远镜说》里,却不知道千里镜制造还有其他部件,更涉及到中国的“浑天说”,这就是接下来要讲到的第三部分内容了。

“窥管”—即“望筒”,望远镜的前身

在秦建明先生的《令无数人迷惘的天文奇语----七衡六间,下》一文中,提到了:

“《庄子.秋水》中已经出现过“用管窥天”之语,这是用望筒测日,其望筒当有支撑架,其结构类似衡。望筒被名为衡,应当就在此时。否则以八尺长(一人高)之望筒,手持瞄准天体进行观察,是很难保持稳定的。这种结构的仪器,中国古代没有另外的记述,但在西方中世纪的天文仪器中却有类似者,如牛顿所制带支架望远镜就是这类结构。”

这就是中国古代的天文仪器“望筒”,也就是“窥管”,我们经常说“管中窥豹”,就是指的窥管。我们的成语都是有来历的哦!

这里的“窥管”,用来比喻见识狭小。

晋·陆云 《与陆典书》:“所谓窥管以瞻天,缘木而求鱼也。”

唐·张说 《喜雨赋》:“虽欲谭天而窥管,孰知尧德之为大。”

《云笈七签》卷十五:“不惭窥管之微,辄呈酌海之见。”

南朝·宋·刘义庆《世说新语·方正》:“王子敬数岁时,尝看诸门生樗蒲,见有胜负,因曰:‘南风不竞!’门生辈轻其小儿,乃曰:‘此郎亦管中窥豹,时见一斑。’”

管中窥豹,意为只看局部,不看整体。后用以比喻看问题片面。原意是从竹管里看豹。多比喻所见狭小,不能察全面。后以反意比喻可以从观察到的一部分推测全貌,大略可知。常和“可见一斑”连用。

这里说的“管中窥豹,可见一斑”已经说得非常明显了啊!就是类似望远镜的装置嘛,才能看见花豹身上的斑点啊!

实际上,能够用来比喻事物,就说明已经有这样的东西存在,这就是古代浑天仪上观察星体用的管状器,前面已经说过了,再提一次了。

在宋·沈括 《梦溪笔谈·象数一》也有写“窥管”:“以玑衡求‘极星’,初夜在窥管中,少时复出,不能容‘极星’游转。乃稍展窥管候之,凡历三月,‘极星’方游于窥管之内,常见不隐。”

再者,“窥管”还与测量北极极枢、子午线有关,《周髀算经》中关于极枢的测量,其术为:“欲知北极枢,旋周四极。常以夏至夜半时北极南游所极;冬至夜半时北游所极,冬至日加酉之时西游所极,日加卯之时东游所极,此北枢璇玑四游。正北极枢璇玑之中,正北天之中。正极之所游,冬至日加酉之时,立八尺表,以绳系表颠,希望北极中大星,引绳致地而识之。又到旦明,日加卯之时,复引绳希望之首,及绳致地而识,其两端相去二尺三寸,故东西极二万三千里。其两端相去,正东西。中折之以指表,正南北。”

沈括的《梦溪笔谈》用“窥管”方法与《周髀算经》中一致。

古人要找到北极,必须通过测量其它星来推定北极的位置。这里是选择北极附近的大星,作为观测对象。这颗大星环绕极枢作周日视运动,其处于极枢东西南北四个位置时,称之为璇玑四游,测定璇玑四游,极枢即处于“璇玑之中”。即得于四游的交叉点上。

测量时在地中立一表,表高八尺,在表的顶部拴一条绳子,牵直并移动绳子,让眼睛顺绳子望去,使表顶与被瞄准的北极旁的大星处于一条线上。这时在地上标出绳子与地面的交点。这种瞄准测量技术,古代著作中称之为“参”或“参照”。

经过不同时间先后测量,可在地面获得大星在极南、极北、极东、极西四个测量点位,其中最有意义者是东西两点,两点间联线取中,即为极枢在地面的测量点位。从这一点出发,通过表顶,所望到的天区即为极枢所在处。

如果测量者取极枢至极枢在地面的测量点之间的联线在地表上的投影线,就是立表处的南北子午线。当然,该处子午线也可直接从垂直立表之根部至极枢在地面的测量点位获得。

有了这样的表与子午线,观测者还可以利用牵星术进行中星观测。经度,子午线就是经度,对于中国来说,推定北极、及测量子午线并不成问题,而是早就知道的事情!

所以,中国出现望远镜是自然而然,理所当然之事,中国古代还是“天球-赤道坐标系”,有“浑天说”才能发明这样观察星体的天文仪器,但是,西方为什么能够出现这种“窥管”结构的仪器呢?!

比如,牛顿所制带支架望远镜就是这类结构。

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望远镜与子午线测量

西方“发明”望远镜的时间1609年,建立天文台,确定本初子午线的时间都异常迅速,以至于不需要积累数据。

艾萨克·牛顿的生卒年(1643年1月4日—1727年3月31日),1666年法国国王路易十四建立了天文台,1667年本初子午线定在经过巴黎天文台的轴线上,1675年英国才有格林威治天文台,1851年英国把本初子午线定在格林威治,国际本初子午线会议在1884年把本初子午线定在了英国格林威治。

按照牛顿的生卒年,有些与天文学有关的成就,甚至在1666年之前、之后的一些成就,西方天文台建立的时间也不够研究出那么多东西来,23岁开始,法国天文台1666年才建立,60年时间“发明”发射望远镜,研究力学、光学、微积分等,做出了N多贡献,被认为是“全才”。可能吗?!

他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。

这与1667年法国天文确定本初子午线之后,只有20年的时间,却能论证行星运动定理了。这点时间都不够观察日月五象运动的!

同样的还有,伽利略·伽利莱(Galileo Galilei,1564年2月15日-1642年1月8日),意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家,科学革命中的重要人物。其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测,以及支持哥白尼的日心说。伽利略做实验证明,感受到引力的物体并不是呈匀速运动,而是呈加速度运动;物体只要不受到外力的作用,就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。伽利略被誉为“现代观测天文学之父” 、“现代物理学之父” 、“科学之父” 及“现代科学之父”。

这位更厉害,甚至在西方连天文台都没有建立的时候,就能发表各种天文物理学说,被称为“现代观测天文学之父”了,真是大言不惭啊!

看看中国人是怎么做的?!

中国的北齐张子信花了30多年的时间,隐居于一海岛,专心致志地用浑仪观测日月五星的运动。570年前后,他才获得了在我国天文学史上具有重大意义的三大发现,太阳视运动不均匀性、五星运动不均匀性、食差。

而“岁差”的发现时间,就需要更久更长时间了,简单说从战国到晋成帝时期,直到晋朝虞喜通过比对冬至点的移动,才能确定了“岁差”这一天文现象!

这么长的时间,中国才能有此发现,天文现象,天体运动,天文观测可不是一个人短短一生就能观察到的,这真的是牛顿、伽利略等人能够做出的“成就”吗?!

况且,如果当时牛顿它们已经使用望远镜,就应该会测量子午线,南北方向才对,西方建立天文台,并确定“本初子午线”都是非常迅速的事情。

中国人一直懂得测量经纬度,连日月食和经纬度有关系的事情都被中国人发现了(《经纬度与预测日月食》),就算是清末民初还有人能稍加学习就能测量推算经纬度,与今天一致!

例如:谭学元,字少微,湖南清泉县人。生活于清末民初年间。幼有异禀,读书一目数行,通群籍,不喜举子业。擅长书画,皆能以指头为之。尤工琴,不拘守旧谱,而指法独绝。偶得诸葛武侯遗书,用木牛流马法而变通之,所制浑天仪、窥远镜及木鸡、木犬之类,见者诧为天授。当时他推算出北京、长沙、衡阳的经纬度,与现在基本一致。著有《推历指掌》、《星曜增考》、《九章算法适中》、《三角形纲目》、《琴谱管见》等。事见《中国艺术家徵略》。

可是在西方的各种著作里,却都很明确的写到西方18世纪以前不能测量经度,但最早的法国天文台1667年就已经确定本初子午线了!(自相矛盾啊!)

图 西方18世纪以前不能确定经度--[美]帕尔默:《近现代世界史》

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在足够精确的钟表发明(18世纪)以前,海员们无法确定经度。(美·帕尔默《近现代世界史》“美洲的发现”)

图 确定经度对于西方航海来说依然是难事!——《幕府将军》(美)克拉维尔著

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“怎样确定经度?一定有某种方法存在的。怎样保持蔬菜的新鲜?坏血病是怎么回事?......”、“不,你还会有机会的。而且,除非弄到一本《航海手册》或者是抓住一个葡萄牙领航员作向导,他将不可能打开麦哲伦海峡的秘密通道。......”、“五艘船只回来一艘,每十个人中就有八个没有回来,蒂姆和瓦特也没能回来。是一名被俘的葡萄牙领航员引导德雷克的船队穿过麦哲伦海峡才进入太平洋的。”(美·克拉维尔《幕府将军》)

但是,更早之前西方的航海技术也并没有好到哪里去。

图 1471年,水手们航海需要沿岸标记测量航程——《剑桥插图中世纪史》:对非洲的打击

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“1471年,瑟罗·达·科斯塔(SoeirodaCosta)勘察了黄金海岸、象牙海岸,并穿越了赤道,这之后风向改变,引起了恐慌。从那时起,水手们通过在沿岸设置标记来测量他们的航程。”(法国罗伯特·福西耶《剑桥插画中世纪史》“对非洲的打击”)

所以,西方一直不懂测量经度,也就不可能发明“望远镜”这种天文仪器了,自然是从中国获得的望远镜,但是经过满清以后,这些东西全都消失的干干净净,甚至被篡改为西方“带来”的,真是讽刺啊!

图 航海手册有风向、暗礁、避风港等内容(来自中国海道针经)——《幕府将军》(美)克拉维尔著

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