简述西方天文学发展史12436.docx
简述西方天文学发展史摘要：翻开人类文文明史的的第一页页，天文文学就占占有显著著的地位位。巴比比伦的泥泥碑，埃埃及的金金字塔，都都是历史史的见证证。几千年来，在在人类社社会文明明的进程程中，天天文学的的研究范范畴和天天文的概概念都有有很大的的发展。为为了方便便人们的的理解，本本文将着着重简述述西方天天文的发发展史。本文将将在引言言里首先先介绍一一下天文文的含义义以及天天文学产产生的原原因。然然后在第第一节讲讲述两河河流域、古古埃及和和印度在在天文方方面的成成就。本本文的第第二节会会讲述古古希腊、罗罗马时代代的天文文发展。而而后就是是近代科科学时期期天文学学的一次次飞跃。本本文将通通过对天天文学的的叙述来来对照当当前天文文研究的的形势，希希望借此此探讨天天文学发发展的规规律，并并强调说说明一次次新的飞飞跃正近近在眼前前。我不不准备、也也不可能能用这篇篇短文囊囊括天文文学悠久久的历史史和丰富富的内容容，而只是是对它的的发展、现现状和趋趋向作一一个概括括性的描描述。关键词：天天文发展展史、天天文学、宇宙、亚里士多德、托勒密、哥白尼、太阳中心说、行星 、近代天文、现代天文目录： 引引言 第第一章：古代天天文第一节 ：两河流域域、古埃埃及和印印度的天天文发展展第二节 ：古希腊腊、罗马马时代的的天文发发展第二章：近近代天文文 第一一节 ：近代前前期和第第一次技技术革命命时期的的天文发发展第二节 ：近代后期期和第二二次技术术革命时时期的天天文发展展第三章：现现代天文文 引言天文学是研研究宇宙宙空间天天体、宇宇宙的结结构和发发展的学学科。内内容包括括天体的的构造、性性质和运运行规律律等。主主要通过过观测天天体发射射到地球球的辐射射，发现现并测量量它们的的位置、探探索它们们的运动动规律、研研究它们们的物理理性质、化化学组成成、内部部结构、能能量来源源及其演演化规律律。恩格斯在自自然辩证证法中中指出：“首先是是天文学学单单单为了定定季节，游游牧民族族和农业业民族就就绝对需需要它。”古代的天文学家测量太阳、 月亮、 星星在天空的位置，研究它们的位置随着时间变化的规律、从而为农，牧业生产的需要确立了时间、节气和历法。天文学的研研究对于于我们的的生活有有很大的的实际意意义，如如授时、编编制历法法、测定定方位等等。天文文学的发发展对于于人类的的自然观观有很大大的影响响。哥白白尼的日日心说曾曾经使自自然科学学从神学学中解放放出来；康德和和拉普拉拉斯关于于太阳系系起源的的星云说说，在十十八世纪纪形而上上学的自自然观上上打开了了第一个个缺口。 天文学的一一个重大大课题是是各类天天体的起起源和演演化。天天文学的的主要研研究方法法是观测测，不断断的创造造和改良良观测手手段，也也就成了了天文学学家们不不懈努力力的一个个课题。天天文学和和其他学学科一样样，都随随时同许许多邻近近科学互互相借鉴鉴，互相相渗透。天天文观测测手段的的每一次次发展，又又都给应应用科学学带来了了有益的的东西。 而古代的天天文发展展是随着着农业生生产的发发展而出出现，人人们逐渐渐意识到到掌握季季节的重重要，而而季节的的变化又又与天文文现象有有关，于于是便开开始了意意识地观观察天象象，最初初的天文文学就这这样开始始了。正文第一章 古代代天文第一节 两河流流域、古古埃及和和印度的的天文发发展大约在公元元前30000年年，两河河流域（幼幼发拉底底河和底底格里斯斯河流域域）、古古埃及和和印度这这三个地地区创造造了灿烂烂的古代代文化，他他们在天天文学方方面取得得了一系系列的成成果。（1） 在两河流域域：人们以月亮亮盈亏的的周期来来定月, 这个个周期为为29.5日，因因此他们们把一个个月定为为29日日或300日，大大小相间间；一年年定为112个月月，即3354日日。由于于这个数数值比实实际数值值小，所所以每隔隔几年就就要加上上一个闰闰月。他他们好把把7天定定为一周周，又把把一天分分为122小时，每每小时660分，每每分600秒。今今天，除除了一天天分为112小时时的说法法不妥外外，其他他计时法法全部被被沿用至至今日。还还有就是是两河流流域的版版泥书中中记载了了令后人人惊讶的的观测数数据。如如：土星星的会合合周期为为3788.066日；木木星的会会合周期期为3998.996日等等等，误误差仅在在1%以以下。（2） 在在古埃及及：马克思说：“计算尼尼罗河水水涨落期期的需要要，产生生了埃及及的天文文学。” 由于于尼罗河河与人们们的生活活紧密联联系在一一起，该该地人们们发现：每当天天狼星与与太阳同同时在地地平线上上升起时时，尼罗罗河汛期期就要到到来。这这样，他他们就把把尼罗河河开始泛泛滥这一一天定为为一年的的开始，并并规定一一年为112个月月，每月月30天天，年终终再加55日，即即一年为为3655日。（3） 在在印度：在公元前998世纪纪间，即即吠陀时时代，人人们已掌掌握了一一些天文文历法知知识，如如他们把把一年定定为3660日，一一年又分分12个个月等等等。 第二节 古希希腊、罗罗马时代代的天文文发展在古希腊、罗罗马时代代，天文文学又有有了新的的发现和和进步。在公元前663这段段时间内内，是爱爱奥尼亚亚时期的的自然哲哲学，他他们追求求自然科科学与哲哲学融为为一体。出出现了米米利都学学派、毕毕达哥拉拉斯学派派和德谟谟克利特特学派。而而每个学学派对天天文方面面的理解解也不尽尽相同。在米利都学学派里，被被誉为“科学之之父”的泰勒勒斯认为为：地是是在空中中，没有有什么东东西支撑撑它。月月亮并不不是本身身发光，而而是反射射太阳的的光；太太阳和大大地是一一样的，是是一团绝绝对纯粹粹的火。而他预测公元前585年5月28日将出现日全食，后被证实。在毕达哥拉拉斯学派派里，他他们试图图建立宇宇宙论他他们从数数学观点点来思考考宇宙结结构形状状。在他他们看来来，圆球球形是最最完美的的立体几几何形状状，因此此宇宙必必定是球球形的，宇宇宙以地地球为中中心，地地球也是是球形的的；他们们还认为为，天体体运动是是和谐的的，是以以匀速作作圆周运运动。毕毕达哥拉拉斯学派派关于天天体运动动的和谐谐性，对对文艺复复兴后的的天文学学家哥白白尼和开开卜勒影影响很大大。德谟克利特特学派也也称原子子论学派派，他们们认为：万物的的本原是是原子和和虚空，无无限的宇宇宙中包包含着无无限的原原子和无无限的虚虚空，其其中不包包含任何何的物质质。大约从公元元前4880公元前前3300年。这这段时间间为雅典典时期的的自然哲哲学自然哲哲学向经经验自然然科学的的转变，在在这一时时期，亚亚里士多多德是这这派的代代表人物物。在天文上，亚亚里士多多德认为为：宇宙宙是一个个有限大大的圆球球体，而而地球则则处于宇宇宙的中中心。宇宇宙中央央部份由由四种原原素所组组成，它它们分别别是泥土土(Eaarthh)、空空气 (Airr)、火火 (FFiree) 和和水 (Watter)。在亚亚里士多多德的物物理学中中，四种种原素都都有各自自的恰恰当位置置(PPropper Plaacess) ，而而恰当当位置则由原原素的重重量所决决定。每每种原素素均自然然地以直直线 - 泥土土向下而而火向上上 - 移向自自己的恰当位位置，然然后停下下来。故故此地球球上的运运动都是是直线进进行和终终会停止止的。相相反，天天空上的的物体则则无休止止地循复复杂的圆圆形轨道道运动，并并由第五五种原素素 - 以太太(eetheer) - 所所构成。由由于以以太的的超然地地位，除除了在运运动中的的位置改改变外，以太是永恒恒不变的的。另外外，亚里里士多德德又认为为较重物物体的下下坠速度度会比较较轻物体体的快，这这个错误误观点要要俟到十十六世纪纪，当意意大利科科学家伽伽利略 (Gaalilleo) 从比比塞塔上上掷下两两个不同同重量圆圆球的实实验中才才被推翻翻。从公元前33世纪到到公元22世纪中中叶，是是亚历山山大时期期的自然然科学古希希腊自然然科学的的繁荣时时期。这这阶段最最突出的的是喜帕帕卡斯和和托勒密密的天文文学。喜喜帕卡斯斯被尊称称为天天文学之之父，这这位先生生首先将将天上的的星星分分成六个个亮度等等级，也也就是星等。当时时的分法法当然很很粗糙，天天空中最最亮的的的就是一一等星，肉肉眼可见见最暗的的就是六六等星，後後来经过过许多天天文学家家的努力力，星等等的定义义才更加加明确。除除了星等等的区分分外，喜喜帕恰斯斯也在西西元前1134 年绘制制了西方方第一份份星表，这这一份星星表帮助助哈雷发发现恒星星的自自行运动动，所所以，喜喜帕恰斯斯被称为为天文学学之父的的确是当当之无愧愧。而现现代阳历历的制定定，也是是由这个个时期的的索琴西西斯所完完成的，也也就是当当时的儒略历历。随随著时间间的推演演，著名名的天文文学家托托勒密诞诞生了，托托勒密首首先将希希腊和罗罗马的天天文学做做总结，并并写了一一本有名名的大大综合论论，这这一本书书可说是是古今天天文之大大成，书书中不仅仅说明了了所有天天文学的的知识，也也大大的的宣扬了了著名的的天动动说，这这个理论论认为，所所有的天天体都在在本轮轮环上上绕著地地球公转转，一圈圈一圈往往外，有有时为了了修正星星体的运运动，必必须在本本轮环上上再加本本轮环，这这样一来来天体的的运动就就会变得得很复杂杂，对於於观测精精度不高高的古代代，这样样做当然然有其好好处，只只不过到到了後来来，天文文观测仪仪器的改改进终於於使天天动说寿终正正寝。但但是，由由於中世世纪教会会的影响响大综综合论成为中中世纪的的天文典典，而天天动说也也藉此支支配中世世纪的欧欧洲达一一千多年年之久。大约从公元元前2世世纪中叶叶到公元元5世纪纪，是罗罗马时期期的自然然科学，而而这阶段段的特征征基本上上时停滞滞不前。在在天文上上最主要要的成就就就是岁岁差的测测定和历历法的修修正。比比如根据据太阳的的周期制制定的“儒略历历”。第二章：近近代天文文 第一节节 ：近近代前期期和第一一次技术术革命时时期的天天文发展展由于亚里士士多德和和托勒密密的地心心体系成成为中世世纪神学学世界观观的一个个支柱，天文学的发展却证实这个地心体系的破绽越来越多，天文学也由此首先进入近代科学的大门。文艺复兴时期已有进步思想家和天文学家对破绽百出的地心体系表示怀疑。但是，真正打破这个体系的是十六世纪伟大的波兰天文学家哥白尼。哥白尼认为为：太阳阳屹立在在宇宙的的中心，行行星围绕绕着太阳阳运行。离离太阳最最近的是是水星，其其次是金金星，再再次是地地球。月月亮绕着着地球运运行，是是地球的的卫星。比比地球离离太阳远远的行星星，依次次是火星星、木星星和土星星。行星星离太阳阳越远，运运行的轨轨道就越越大，周周期就越越长。在在行星的的轨道外外面，是是布满恒恒星的恒恒星天。他用了6年时间写下了代表作天体运行论，它被恩格斯誉为“自然科学的独立宣言” ，天体运行论是当代天文学的起点当然也是现代科学的起点。哥白尼死后后，布鲁鲁诺和伽伽利略对对他的太太阳中心心说进行行了捍卫卫和发展展。布鲁鲁诺在115844年出版版了论论无限性性、宇宙宙和诸世世界，宣宣传并发发挥了哥哥白尼的的太阳中中心说，提提出了多多太阳系系和宇宙宙无限性性思想。他认为，宇宙是无限大的，其中各个世界是无数的太阳并不是宇宙的中心，而是千万颗普通恒星之一，不仅太阳有行星，其它恒星也有行星，甚至也有可以居住的星球；宇宙有统一的法则，但无中心；宇宙是物质的。伽利略也是是哥白尼尼学说的的热烈信信奉者。他他利用自自制的能能放大330倍的的望远镜镜，观测测到许多多足以说说明哥白白尼学说说的现象象，如金金星绕太太阳转动动、月亮亮上的山山和“海海”，看看到了繁繁星密聚聚的银河河、木星星的四个个卫星以以及太阳阳表面变变动不定定的黑子子。他的的许多新新发现，有有力地证证明了哥哥白尼的的日心学学说。而而后他出出版了关关于托勒勒密和哥哥白尼两两大世界界体系的的对话和关于两种新科学的对话推广了天文的发展。说了哥白尼尼就不得得不说一一个人第谷谷，他一生在在天文观观测方面面所取得得的成果果，为近近代天文文学的发发展奠定定了坚实实的基础础。第谷谷的最重重要发现现是15572年年11月月11日日观测了了仙后座座的新星星爆发。前前后166个月的的详细观观察和记记载，取取得了惊惊人的结结果，彻彻底动摇摇了亚里里士多德德的天体体不变的的学说，开开辟了天天文学发发展的新新领域。第第谷是一一位杰出出的观测测家，但但他的宇宇宙观却却是错误误的。第第谷本人人不接受受任何地地动的思思想。他他认为所所有行星星都绕太太阳运动动，而太太阳率领领众行星星绕地球球运动。他他的体系系是属于于地心说说的。 可以说说，作为为丹麦天天文学家家的第谷谷，是近近代天文文学的奠奠基人。说到第谷，就就不能不不谈一谈谈开卜勒勒了。他他和第谷谷是师生生关系，也也是第谷谷最得力力的助手手。他很很欣赏哥哥白尼太太阳中心心说的体体系。他他继承了了第谷的的事业，利利用第谷谷多年积积累的观观测资料料，仔细细分析研研究，发发现了行行星沿椭椭圆轨道道运行，并并且提出出行星运运动三定定律（即即开普勒勒定律），为为牛顿发发现万有有引力定定律打下下了基础础。在第第谷的工工作基础础上，开开普勒经经过大量量的计算算，编制制成鲁鲁道夫星星表，表表中列出出了10005颗颗恒星的的位置。这这个星表表比其他他星表要要精确得得多，因因此直到到十八世世纪中叶叶，鲁鲁道夫星星表仍仍然被天天文学家家和航海海家们视视为珍宝宝，它的的形式几几乎没有有改变地地保留到到今天。第二节：近近代后期期和第二二次技术术革命时时期的天天文发展展近代后期在在天文观观测和天天体理论论方面都都取得了了一些新新成果。（1）天文文观测新新发现1729年年英国业业余天文文学家霍霍尔制成成了第一一块消色色差物镜镜。而后后18117年，德德国的夫夫琅和费费制造第第一块直直径为99.5英英寸、焦焦距为114英尺尺的大孔孔径优质质物镜，后后来俄国国多尔帕帕特天文文台台长长斯特鲁鲁维借助助于装上上这种物物镜的折折射望远远镜发现现了22200多多颗新双双星。于于此同时时，反射射望远镜镜也有很很大改进进。17781年年，英国国天文学学家赫歇歇尔利用用自制的的大型反反射望远远镜发现现了天王王星。117877年，他他研制出出第一架架焦距为为20英英尺的巨巨型反射射望远镜镜，17789年年又研制制出488英寸、焦焦距400英尺的的巨型望望远镜，并并发现了了一些行行星的卫卫星。118466年，德德国天文文台台长长加勒按按照勒维维烈计算算的结果果发现了了海王星星。天体照相术术的发明明首先因因归功于于巴黎天天文台台台长阿拉拉戈。118399年，阿阿拉戈发发明了银银版照相相法，随随后便广广泛应用用于天文文学研究究中。118400年，美美国的德德雷伯拍拍摄了第第一张月月球表面面照片，118544年，德德国的费费锁拍了了第一张张太阳照照片（2）赫歇歇尔的恒恒星天文文学赫歇尔因117811年发现现天王星星而成名名。他利利用统计计方法研研究恒星星的空间间分布和和运动。他他发现银银河系中中心及附附近的恒恒星数目目明显多多于其它它区域，从从而提出出了第一一个银河河系结构构模型：银河有有大量恒恒星构成成，其形形状如扁扁平的圆圆盘，直直径约770000光年，厚厚度为113000光年。此此外，他他观测中中还发现现了15500多多块星云云。17783年年，他发发现了恒恒星的自自行，并并估测了了太阳的的运动，打打破了太太阳及恒恒星静止止不动的的陈旧观观念。因因此他被被称为“恒星天天文学之之父”。（3）天体体物理的的兴起1802年年，英国国的沃拉拉斯顿发发现太阳阳光谱中中有7条条暗线，而而后18859年年基尔尔霍夫根根据热力力学规律律解释太太阳光谱谱的夫琅琅和费线线断言言在太阳阳上存在在著某些些和地球球上一样样的化学学元素这表明明可以以利用理理论物理理的普遍遍规律从从天文实实测结果果中分析析出天体体的内在在性质是为理理论天体体物理学学的开端端。十九九世纪中中叶，三三种物理理方法分光光学、光光度学和和照相术术广泛应应用于天天体的观观测研究究以后，对对天体的的结构、化化学组成成、物理理状态的的研究形形成了完完整的科科学体系系，天体体物理学学开始成成为天文文学的一一个独立立的分支支学科。（4）天体体起源和和演化假假说从18世纪纪下半叶叶，天文文学已从从对天体体的现状状研究扩扩展到对对天体起起源和演演化的历历史研究究。在这这方面首首先取得得重大成成果的是是康德、拉拉普拉斯斯以及洛洛克耶、赫赫茨普龙龙登。康德拉拉普拉斯斯星云假假说(太太阳系起起源假说说)：康德于17755年年发表宇宙宙发展史史概论和和拉普拉拉斯于117966年发表表宇宙宙论，他他们各自自提出关关于太阳阳系起源源的星云云学说。它它是最早早的科学学的天体体演化学学说。这这两种星星云说的的基本论论点相近近认为太太阳系内内一切天天体都有有形成的的历史都是由由同一个个原始星星云按照照客观规规律万有引引力定律律逐步演演变而成成的。洛克耶的恒恒星演化化理论：1887年年英国的的洛克耶耶在赛奇奇观点上上，根据据恒星光光谱的不不同，提提出了第第一个恒恒星演化化理论，认认为恒星星是不断断变化的的，不是是一成不不变的，把把天体演演化学由由仅限于于太阳系系的起源源和演化化研究推推进到对对一般恒恒星的研研究。第三章：现现代天文文 19世纪纪中叶以以后，随随着照相相技术、光光度测量量方法和和光谱方方法在天天文学的的应用，天天文学的的一个分分支学科科天体体物理应应运而生生，它使使天文学学家考察察天体的的物理状状态和内内部过程程成为可可能，使使天文学学家可以以进一步步深入地地研究天天体的物物理性质质、化学学组成、运运动状态态和演化化规律，从从而更加加深入到到问题本本质，从从而也产产生了一一门新的的分支学学科天体体物理学学。这又又是天文文学的一一次重大大飞跃。 119500年代，射射电望远远镜开始始应用。到到了19960年年代，取取得了称称为“天天文学四四大发现现”的成成就：微微波背景景辐射、脉脉冲星、类类星体和和星际有有机分子子。而与与此同时时，人类类也突破破了地球球束缚，可可到天空空中观测测天体。除除可见光光外，天天体的紫紫外线、红红外线、无无线电波波、X射射线、射线等等都能观观测到了了。这些些使得空空间天文文学得到到巨大发发展，也也对现代代天文学学成就产产生很大大影响。观测手段的的飞跃使使天体物物理学进进入空前前活跃的的阶段。如如果说天天体物理理学在它它诞生之之初就对对物理学学作出某某些贡献献，如从从太阳光光谱中发发现了化化学元素素氦，对对星云谱谱线的分分析提供供了原子子禁线理理论的线线索，对对太阳和和恒星内内部结构构的研究究获得了了热核聚聚变的概概念，从从恒星演演化的理理论引伸伸出元素素综合的的假说，那那么，在在最近十十几年来来天文学学上接连连发现的的新现象象，可以以说给物物理学科科，包括括天体物物理学和和其他物物理学科科分支以以一连串串的冲击击。像红红外源、分分子源、天天体微波波激射源源的发现现对恒星星形成的的研究提提供了重重要的线线索；脉脉冲星、XX射线源源、射线源源的测定定，则推推动了恒恒星各阶阶段演化化的研究究;星际际分子的的发现，吸吸引了生生物学界界和化学学界的注注意；类类星体、射射电星系系和星系系核活动动等高能能现象的的发现，对对已知的的物理学学规律提提出了尖尖锐的挑挑战；结结合各种种类型星星系观测测资料的的积累和和分析，星星系演化化和大尺尺度宇宙宙学的观观测研究究也已经经提到日日程上来来。从近近处看，人人们最熟熟悉的太太阳，由由表及里里都有一一些意外外的发现现，如太太阳内部部“核工厂厂”中的“中微子子失踪案案”，太阳阳表面层层现象的的脉动，日日冕上出出现的冕冕洞，都都向太阳阳物理学学和物理理学提出出了新的的课题；自从人人造卫星星上天以以来，日日地空间间物理学学已经取取得了大大量的新新结果;宇宙飞飞船远访访行星，以以及在月月球、火火星、金金星上的的着陆考考察，使使太阳系系的构成成和演化化的研究究展现出出崭新的的局面。这一切，标标志着天天文学史史上一次次新的巨巨大飞跃跃带来的的成果，人人们对于于把广阔阔无边的的宇宙空空间作为为科学实实验基地地有了更更深的印印象和更更大的信信心。人人们看到到，这个个基地有有地面实实验室难难以模拟拟的物理理条件：像星际际空间中中每立方方厘米不不到一个个原子的的高度真真空，像像中子星星内部每每立方厘厘米包含含着100亿吨物物质的高高密度，像像脉冲星星表面上上强达一一万亿高高斯的磁磁场，像像一些恒恒星内部部和一些些恒星爆爆发时产产生的超超过1000亿度度的高温温，像一一些星系系和星系系核抛射射物质所所具有的的极高速速度接近于于光速、有有的看起起来甚至至大于光光速好几几倍的速速度，宇宙宙空间中中诸如此此类的表表演，绝绝不仅是是地面的的物理学学、力学学、化学学乃至生生物实验验室的简简单补充充。事实实上，人人们意识识到在这这里交织织着宏观观世界和和微观世世界研究究的前沿沿，可能能正酝酿酿着人类类认识自自然的一一次新的的突破，而而这个势势头目前前还在增增长。光光学、射射电和空空间观测测手段的的发展，给给予天文文学、物物理学以以及其他他学科的的冲击，将将反过来来促进天天文观测测技术的的迅速发发展，从从而再导导致更多多的新发发现。在在这样的的背景下下，当前前的天文文学领域域将日益益集中天天文学、力力学、高高能物理理学、等等离子体体物理学学、数学学乃至化化学的重重大课题题，成为为富有生生命力的的多学科科交叉点点。结论：不难看出，尽尽管今天天人类对对天文现现象的认认识远远远超过三三百年前前，但是是当前天天文学的的发展形形势却同同那时的的大飞跃跃颇有相相似之处处。当时时天文观观测手段段的巨大大变革用望望远镜代代替肉眼眼，发现现了一系系列以往往梦想不不到的天天文现象象；今天天的变革革用射射电望远远镜和大大气外观观测手段段把天文文学的“视野”扩展到到全部电电磁波段段，又一一次带来来以往难难以预计计的重大大发现。当当时，天天体力学学的诞生生使天文文学从单单纯描述述天体的的几何现现象进入入研究天天体之间间的相互互作用;而今天天，天体体物理学学的发展展则使天天文学从从单纯研研究天体体的机械械运动进进入探索索它们的的本质和和演化规规律。当当时的大大飞跃对对人类社社会所产产生的深深刻影响响是众所所熟知的的，而今今日天文文学面临临的大飞飞跃，正正在迅速速推进着着人类对对自然的的认识，从从而也必必然会为为人类改改造自然然创造十十分有利利的条件件。参考文献：（1） 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