fast望远镜——为什么人类对天文天象如此感兴趣？

（专家：刘晨，合肥工业大学仪器学院副教授，工学博士 ， 科普中国微平台原创首发 ）

2016年9月25日我们国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜在贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县正式启用，这标志着我国在天文学领域向世界一流行列迈开了重要的一大步。

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翻开人类的历史，我们可以看到一个非常有趣的现象，人们对日月星辰的升落隐现，自然界的寒来暑往，动物的出没规律以及植物的生长荣谢等自然现象，有着不同寻常的。可以这样说，我国古代天文学是贯穿着中国传统文化的一个主干，是我国文化的一个原始基因。

其实早在原始社会的新石器时代，古人就开始注意到太阳、月亮的变化，并利用这种变化世界上有多少射电天文望远镜，产生了时间和方向的概念，从半坡遗址的考古发掘中，我们发现，半坡民族的房屋都是向南开的，一些氏族的坟穴也都向着同一个方向，从挖掘的陶瓷上也可以看到一些绘制有太阳、月亮、星辰的花纹。由此可见，那时的古人就已经开始有意识地对天文天象进行观测了。

在公元前24世纪即公元前2400年的尧帝时代，朝廷就专门设置了专职的天文官，专门替皇帝从事观象授时，以测祸福。据《尚书.尧典》记载，尧帝“乃命羲和，钦若昊天世界上有多少射电天文望远镜，历象日月星辰，敬授人时”。

后来，古人又取得了三大天文学的成就，令世人震惊，那么都有哪三大天文成就呢？

第一．天文天象的观测

我国最早的天象观测，可以追溯到几千年前，古人对太阳、月亮、行星以及日食月食等天文现象，都作了极为丰富的，较为详细的记载，其记录之精确，描述之详尽，内容之科学，令今人感到惊讶，其数据和图像即使放到今天，仍然具有很高的科学价值。比如在我国河南安阳地区出土的殷墟甲骨文中，就有丰富的天文天象观测的记载。

在湖南长沙马王堆的一座汉朝古墓内发现一幅美妙绝伦的彗星图，图中除了有彗星外，还绘有恒星，被天文史学家称为《天文气象杂占》，这是迄今为止世界上发现最古老的彗星图。

长沙彗星图（图片来自网络）

第二． 天文仪器的制作

天文仪器的制作主要体现在以下几个方面：

1.古人创造性设计和制造了我国最古老，最简单，最为精巧的用于观察和测量的天文仪器：圭表和日冕。

圭表是我国古代度量日影长度的一种天文仪器（图片来自网络）

日冕（图片来自网络）

2.东汉著名天文学家张衡制作了世界上第一架利用水利为能源的浑象；

浑象（图片来自网络）

3.元代著名科学家郭守敬创制和改进了简仪，高表，仰仪等十几种天文仪器。

第三． 编订百本历法

我们的祖先还在茹毛饮血的远古时期，就已经懂得人类应该按照大自然所安排的“作息时间表”去生活，“日出而作，日入而息”。到了商代，就已经有了黎明、清晨、中午、午后、下午、黄昏和夜晚等概念，计时仪器漏壶发明后，古人又将一天的时间划分为一百刻，夏至前后，昼长六十刻，夜短四十刻；冬至前后，昼短四十刻，夜长六十刻；春分，秋分前后，则昼夜各五十刻。

由此，大家可以看出，古人是非常重视天文天象的，著名学者顾炎武就曾说过这样一句话：“三代以上，人人皆知天文。”

大家都知道，我国古代有四大发明，但大家可能不知，我国的天文学实际上是中国古代最为发达的四门自然科学之一，而其他三门分别是农学，医学和数学。

对于农学，大家显而易见，民以食为天，一旦出现饥荒，社会就会不稳定，老百姓就有可能造反，危及到统治阶级的地位，显然放在第一位无可置疑，而医学，人命关天，所有人知道健康的重要性，因为大家都懂得这样一个道理：没有健康，一切归零。所以中国人很早就懂得预防疾病的重要，提出“防病于未然”。而数学，因为天文历法以及农学等很多方面都离不开数学，比如在日常生活中土地的丈量，税收，大型水利工程设计修建，标杆影子的测量等很多问题都需要用数学知识来解答，因此古人早就意识到数学的重要性并加以研究。

那么古人为什么又对天文学产生浓厚的兴趣并勤于观测呢？原因有三：

第一，因为在古代，人类生活在一个比较严酷的自然环境中，与自然界相比显得非常弱小，所以为了自身的生存，就被迫对自然采取一种顺从的态度，，他们早就意识到人必须服从某些自然规律，才能在实践中取得预想的效果—人法地，地法天，天法道，道法自然。因此就对自然界中的天文现象产生了浓厚的兴趣，比如，古人通过仔细的观察，找到了一些规律—自然历，尽管不太完整和准确，但人们毕竟通过对自然界的观察，初步得到了自然界的某种顺序和法则。但由于无法充分了解自然现象的本质，所以在古人那里，对自然一直采取崇敬和畏惧心理，古人相信在整个宇宙中一定存在着一种神秘的力量在主宰着人世，也正因为于此，在我国古代，出现了大量的神话故事，古人想通过神话来征服自然，支配自然，所以，一些日月星辰，风云雷电等神话故事就混杂在天文学当中，如盘古开天地，雷公风婆等神话故事。

中国文化的一个最大特点就是天人合一天人感应，人们认为人与天是部分与整体的关系，在本质上是相通的，所以，一切人事均应顺应自然规律，以期达到人与自然的高度和谐。

第二，我国长期以来是一个农业国，是最早进入农耕生活的国家之一，强调以农为本。早在新石器时代，社会经济逐渐进入以农牧生产为主的阶段，人们需要掌握季节，以便不误农时，在夏代我国现存最早的物候历《夏小正》就记载了一年里每个月的物候，天象和相应的农事活动，用于指导农业生产。正因为农业与天文天象关系密切，所以人们自然要勤观天象。

第三，跟皇帝有关，中国古代帝王都自称为天子，是上天之子，讲究天人合一，他们都认为天象与人间的吉凶以及他们的统治相关，比如出现日食是上天对当政者的警告，而一些天象的变化则是水旱，饥荒，疾疫等自然社会现象的预兆，如彗星的出现象征着灾害。因此一旦有了自然灾害，比如旱灾和水灾，皇帝就要反思是不是自己做了什么错事，引起老天爷的震怒，更有甚者，古人把自然灾害与改朝换代联系在一起。所以为了维护自己的统治，皇帝都非常重视天象的观测以及星占的研究。

由此我们可以看出，为什么我国古人会对天文这么感兴趣，为什么天文学是中国古代最为发达的四门自然科学之一，因而也容易理解为什么我国这次成功建造出500米口径球面射电望远镜会引起如此强烈的反映。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。