天文學史：一部人類認識宇宙和自身的歷史（簡體書）

《天文學史:一部人類認識宇宙和自身的歷史》講述天文學在古代從一種生存方式演變為一種生活方式，到近代成為科學革命的突破口，再進而成為人類適應自然、認識宇宙、認識自身的重要途徑和手段的歷史，包括史前時期天文學的萌芽、希臘的歐洲古典天文學、中國古代天文學、近代天文學革命、天體力學的奠定、天體測量學的興起和天體物理學的誕生等主要內容。通過閱讀《天文學史:一部人類認識宇宙和自身的歷史》，讀者對天文學的基本概念和基本理論的發展歷史，對天文學研究面對的基本問題和所采用的基本方法的變遷，對我們身處其中的宇宙與我們人類自身的關系，以及對天文學作為一門重要的自然科學如何推動整個科學的進步等，都將有一個全面正確的認識。

鈕衛星，1968年生。1990年南京大學天文系本科畢業，中國科學院上海天文臺研究生畢業，分別于1993年和1996年獲碩士和博士學位。現為上海交通大學科學史與科學哲學系教授，博導。主要在天文學史領域內進行學術研究，并從事科學史教學。多年來對中古時期中外天文學的交流與比較進行了系統研究，在國內外學術刊物上發表了一系列相關論文。獨著、合著和翻譯學術專著10多部，包括《西望梵天：漢譯佛經中的天文學源流》、《天文西學東漸集》（合著）、《科學是怎樣敗給迷信的》（譯著）等。主持和參與了多個國家和省部級科研項目，受上海市教育委員會曙光學者項目和教育部新世紀優秀人才計劃的資助。

《天文學史:一部人類認識宇宙和自身的歷史》：看似亙古不變的星空，對人類智性的成長，有著不可估量的影響。星空啟發人們去遐想、去探索。有人把天文學稱作是最古老的一門科學，這在某種意義上是成立的。科學就是描述、預測、解釋并理解圍繞在我們周圍的這個世界的系統嘗試。各大古代文明都發展起了具有各自特色的對天空和宇宙的描述、預測、解釋和理解。現代天文學不是憑空得來的，沿著它的發展歷程往前追溯，我們可以發現各古代民族的天文學像匯成滔滔江河的涓涓細流一樣，或多或少都做出了它們的貢獻。天文學的進步與人類的自我認識過程緊密相關。人類的自我覺醒，主要體現在人類清楚地認識到自己在宇宙中的位置和地位。我們人類在宇宙中是不是獨一無二的智慧物種，這個問題還有待未來的探索，但天文學的進步已經把人類從早期的自以為是的宇宙中心的位置上自我驅趕下來。人類宇宙位置的下降標志著人類理性的上升。也許只有當人類擺脫了自戀、自大的情結之後，才有資格成為宇宙大家庭的一員。

前言第一章 從史前到古代的天文學：一種生存方式先民對一些基本天象的認識晝夜交替寒暑變化月相變化日月交食彗孛流隕作為生存方式的天文學辨方向定季節定時辰文化的星空：恒星的命名和星座的劃分恒星命名：人間在天上的投影星官數與星數《步天歌》與三垣二十八宿的形成西方的星座體系黃道十二宮從星占學到天文學的萌芽星占規律的認識和追求第二章 古希臘的天文學：在理想與現實之間希臘的理性：人類的奇跡泰勒斯和愛奧尼亞學派畢達哥拉斯學派追求完美運動柏拉圖的天文學課題亞里斯多德的宇宙同心球理論：“拯救現象”的初步嘗試希臘化的高峰日月的大小與距離：地動說的萌芽地球的大小阿波羅尼烏斯的兩個數學發明喜帕恰斯托勒密和他的《至大論》第三章 中國古代的天文學：官營傳統數千年中國古代天文學發展概覽天文與天文學中國天文學的起源問題古代傳統天文學的興衰中國古代天文學的基本運作天文機構和人員天象的觀測和記錄歷書的編算、印制和頒發天文儀器的研制和管理天文典籍的編制和管理歷法：中國古代的數理天文學中國古代歷法史概覽歷法的基本問題和基本概念歷法的典型內容和基本課題古代的中外天文學交流隨佛教來華的印度天文學元明之際傳入中國的阿拉伯天文學明清之際來華的西方古典天文學中國古代天文學的性質和文化功能天人感應與分野理論天命的確立及其變化天文與王權天文學的社會、政治和文化功能第四章 印度天文學：封閉半島上的一個開放傳統吠陀時期的天文學印度古代的時節安排印度古代的星宿體系巴比倫時期的天文學年月日的安排晝夜時分和晝夜長短變化希臘化巴比倫時期的天文學《希臘天文書》《婆室斯塔歷數書》《羅馬歷數書》《寶利沙歷數書》希臘時期的天文學婆羅門學派雅利安學派夜半學派太陽學派伽納莎學派第五章 阿拉伯天文學：那時的世界主流阿拉伯天文學概況巴格達學派開羅學派西阿拉伯學派伊斯蘭教的天文學課題新月的出現禱告的時刻清真寺的朝向球面天文學的建立伊斯蘭天文臺儀器大型化和天文臺的建造馬拉蓋天文臺烏魯伯格天文臺阿拉伯的行星天文學從《悉檀多》到《至大論》托勒密體系的不完備性馬拉蓋學派的反托勒密革命第六章 傳承和革新：歐洲天文學的復興和哥白尼革命歐洲古典天文學的傳承中世紀歐洲天文學哥白尼和他的《天體運行論》天文學革命第谷的精密天文學開普勒天體引力思想的引入和行星運動定律伽利略對哥白尼學說的支持和宣傳笛卡爾的無限宇宙第七章 牛頓的框架：萬有引力的提出和天體力學的建立牛頓建立的框架胡克對引力問題的思考讓牛頓去吧萬有引力的發現《自然哲學的數學原理》牛頓力學的驗證之一：哈雷彗星天體力學的進展：天文學還是數學？牛頓力學的改造者們“丟失”的行星海王星：算出來的一顆行星尋找“祝融星”第八章 從天上到人間：近代天體測量的進步和天文學的實用化望遠鏡的使用折射望遠鏡反射望遠鏡用望遠鏡測量近代天體測量的進步群星閃爍：近代方位天文學的奠基者們天文學的實用化：海上經度的測定日月距離和地球形狀恒星的位置變化與距離恒星自行和太陽本動的發現恒星光行差的發現尋找恒星周年視差對太陽系的進一步認識彗星和流星雨月球和火星太陽系衛星第九章 了解恒星的一生：天體物理學的興起破譯來自星光的消息：新技術的使用和天文學的進步天體分光術的運用和太陽物理學照相術的發明和在天文學上的運用測光術的發明和恒星視光度的測定恒星物理學恒星分光觀測和光譜分類赫羅圖愛丁頓和質光關系恒星能量的來源異常恒星恒星的演化第十章 探測宇宙的深度：從銀河系到河外星系恒星的空間結構和銀河系概念的確立威廉·赫歇耳的“銀河系”和“星云天文學”星云的旋渦結構星云的分光觀測銀河系的大小星際消光的發現河外星系的確認探索星云的距離哈勃的工作太大的銀河系星系的紅移第十一章 宇宙學：從“混沌初開”到“大爆炸”各種古代宇宙學說古印度宇宙學中國古代宇宙學古希臘宇宙學歐洲近代宇宙學說的發展打破水晶球：宇宙從封閉到無限牛頓主義框架下的宇宙學說：康德-拉普拉斯星云假說奧伯斯佯謬和諾曼-西里格佯謬現代宇宙學說愛因斯坦的靜態宇宙模型大爆炸宇宙學說穩恒態宇宙學說第十二章 空間探索：人類的宇宙生存火箭理論先驅和火箭技術的進步蘇聯的火箭先驅齊奧科夫斯基美國的火箭先驅戈達德德國的火箭先驅奧伯特及其傳人馮·布勞恩冷戰期間美蘇的火箭技術人造衛星和空間探測器人造衛星月球探測器行星際探測器載人空間飛行宇宙飛船航天飛機空間站尾聲：人類的宇宙命運索引－

有時王權雖然得以確立，但華夏大地上政權并立，這就更需要引用天文證據來證明王權唯其一家是合法的。如三國時代天下鼎立，魏明帝就問黃權到底何地才是正統，黃權回答說：應當從天文上來驗證，前些時侯“營惑守心”而文帝駕崩，吳、蜀卻無事，這說明魏乃天下正統。又如南北朝北魏末年“營惑人南斗”，南朝梁武帝雖然國家無事，但也不顧年邁親自光了腳到殿下走了一遭，以應“營惑人南斗，天子下殿走”的說法。後來聽說北魏孝武帝被他的丞相高歡趕出都城，西奔關中，梁武帝很不好意思地說：“虜亦應天象耶？”對于南北朝時期，當時和後世的大多數人都認為南朝是正統所在。所以雖然“天子下殿走”絕不是好事，但應在“北虜”卻讓梁武帝頗不甘心，好像自己的正統地位被動搖了。指導國家的軍政大事，是中國古代天文學另一個重要的社會功能。為了對此有一個直觀的了解，我們選取一種典型的天文星占著作——《史記·天官書》為例，對其中的占辭作一統計分析，得到前五類占辭及數目：戰爭九十三條；水害災害與年成豐歉四十五條；王朝盛衰治亂二十三條；帝王將相之安危十一條；君臣關系十條。其中前三類占辭數目之和占總數的百分之六十七。所列五類大事無不是與王朝興衰息息相關的軍政大事。而戰爭尤被列在首位。不論是逐鹿中原的諸侯混戰，還是廓清邊患的邊防戰爭，它們的結果直接影響一個政權或一個國家的前途和命運，所以戰爭這個主題尤其為中國古代帝王和天文學家所關心。至于引用天文上的證據直接制定或干預作戰策略的事例，在史籍中也常有所見。如漢宣帝時，老將趙充國奉命全權經略西羌軍事，他持重緩進，引起急欲見功的宣帝不滿。于是宣帝下詔以“今五星出東方，中國大利，蠻夷大敗；太白出高，用兵深入敢戰者吉，弗敢戰者兇”（《漢書。趙充國傳》）為理由，催促趙進兵。兩國交戰，關系著數萬人的性命；皇帝的詔書更不是戲言，如此重大的軍事決策竟然僅憑“五星出東方”和“太白出高”兩項天象及其對應的占辭！同樣地引用天文上的證據制定作戰策略的還見于北魏崔浩的事跡。崔浩主張西伐赫連昌、北討蠕蠕（一支游牧部落），都是從天文上找到有力證據，駁倒反對意見，并且都取得了勝利（詳見《魏書。崔浩傳》）。