内容正文:
天文学上的旷世之争
关增建
教学目标
1.了解关增建及其学术作品,积累文学常识。
2.梳理课文的行文思路,掌握阅读自然科学论著的一般方法。
3.了解中国古代宇宙结构学说的发展过程及论证。
4.激发学生的探究精神。
重点 理解本文的观点。
难点 激发学生的探究精神。
教学过程
一、导入
南北朝民歌说“天似穹庐,笼盖四野”。你知道,在中国古代天文学的发展历程中,有哪些波澜起伏、曲折复杂的学术争论?今天,我们分享一下关增建的《天文学上的旷世之争》。
二、学习提示
科学史是有关科学本身的学问,主要揭示科学发现、发明的历史,探讨科学理论、思想的演变。读一些科学史文章,有助于我们更深刻地认识科学,理解科学。《天文学上的旷世之争》回顾我国古代关于宇宙结构模式的论争,指出中国古代天文学有重视校验的传统。阅读时要了解“宣夜说”“盖天说”“浑天说”等学说的基本观点、历史贡献及其相互关系,理解“浑盖之争”的本质;还要分析课文是怎样梳理、概括中国古代宇宙结构学说的发展过程的。
读史可以明智。阅读科学史文章,能够让我们更清晰、准确地认识一些科学、文化问题。例如,古代中国在自然科学领域是不是像有些人说的那样多经验、少研究,多技术、少理论?又如,古代中国的科学研究是不是常常受到非学术因素的影响?阅读本文,你会对上述问题得出自己的判断。
三、作者简介
关增建,1956年生,博士生导师,教授。1990年毕业于中国科技大学,获科学史博士学位。同年入郑州大学工作,1995年任郑州大学文博学院院长。2000年调入上海交通大学,后任上海交通大学人文学院科学史与科学哲学系教授,博士生导师,人文学院常务副院长、党总支书记。
四、背景
中国古代关于宇宙结构学说的争论有很多,其中浑盖之争——浑天说和盖天说的争论最为严重。浑天说与盖天说是中国古代天文学上两大主流学派的理论,两派都创造了许多天文仪器,用于观测、记录、研究和演示天象。浑天学派的浑天仪和浑象奇瑰雄浑,在历史上备受推崇;盖天学派的圭表也广为世人所知。今天再进行浑盖之争当然已经毫无意义,但如果把盖天图仪纳入人类天文学史,则依然是很有意义的。
五、天文学的发展历程
1、欧洲天文学的发展历程
① “地心说”
“地心说”起源很早,最初由米利都学派形成初步理念,后由古希腊学者欧多克斯提出,经亚里士多德完善,又经托勒密进一步发展而成。该学说认为宇宙是一个有限的球体,分为天地两层,地球位于宇宙中心,所以日月围绕地球运行,物体总是落向地面。
② “日心说”
“日心说”由哥白尼提出,认为地球是球形的,地球在运动,并且24小时自转一周。太阳是不动的,地球以及其他行星都以太阳为中心做圆周运动,只有月亮环绕地球运行。
2、中国古代天文学的发展历程
①“天圆地方”说
代表人物:孔子、曾子
基本观点:天是圆形平盖,在人的头顶上方悬置,地是方的,静止不动。
历史贡献:较早形成了中国人对宇宙形状的认识。
② 宣夜说
代表人物:郗萌(记载者)
基本观点:日月星辰自由飘浮在虚空中,它们之间相互独立,没有联系。
历史贡献:似乎更接近宇宙的实际。
宣夜说是一种认为宇宙无限的气宇宙论,是汉代的郗萌提出的学说。他认为“天”并没有一个固定的天穹,而只不过是无边无涯的气体,日月星辰就在气体中飘浮游动。这种宇宙论虽然对天文测量和天文历法没有产生什么影响,却启发人们认识宇宙本原和天体演化。宋代理学家朱熹更是根据这种气的宇宙论提出了关于宇宙演化的猜想。他认为宇宙起先只是阴阳二气,两者旋转摩擦,磨出一些渣滓,结在中央,便形成地。气之清者就上升成为日月星辰,在外周转不停。这个宇宙演化理论虽然还很粗糙,但其气漩涡论却比西方著名自然哲学家笛卡尔的宇宙演化漩涡说早400多年。
③ 盖天说
代表人物:司马迁
基本观点:天在上,地在下,天地等大,天地相距8万里,日月星辰围绕着北极依附在天壳上运动。
历史贡献:能够解释人们日常生活中见到的各种天象;能够预测日月星辰的运行;能够编制历法,满足社会需求。
盖天说以为“天圆地方”,“天似盖笠,地法覆槃”。这是对天地结构比较直观的认识。它对古代天文学的影响很大。汉代成书的《周髀算经》利用影长测量数据,试图把盖天说构造成一个天地几何模型,说明日月出入、昼夜变化等各种天文现象。但由于天地平行和圭表影长“千里差一寸”的基本假设有误,结果并不理想。不过盖天说对绘制星图、测量天体坐标来说还是很有用的。汉代有一种星图叫“盖图”,大概就是按盖天说的原理绘制的。此外,天体的赤道坐标在中国古代是“入宿度”和“去极度”,与盖天说并不矛盾。
④ 浑天说
代表人物:落下闳、邓平、扬雄、葛洪、祖暅、朱熹等
基本观点:天在外,地在内,天大地小。
历史贡献:更加符合观测依据;制订了更符合实际天象的历法;成为主流认识。
汉代出现