高中歷史知識點:《石氏星表》和渾儀

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中歷史 來源: 高中學習網


《石氏星表》和渾儀:


(1)《石氏星表》
戰(zhàn)國,天文學家石申用赤道坐標記錄了八百多顆恒星的位置。(失傳)
唐朝,后人輯成《石氏星表》 是世界上現存最古老的星表,保留了一百多顆行星的赤道坐標數據。
(2)渾儀和簡儀
渾儀是望遠鏡發(fā)明前世界上最先進的天文觀測工具。
張衡簡儀是元代科學教郭守敬革新渾儀的作品。結構簡化,精度提高。



《石氏星表》和渾儀:


1、重大成就:
赤道坐標
石氏星表
渾儀和簡儀
2、意義:
中國首創(chuàng)赤道坐標的科學性及價值為現代天文學所承認;
石氏星表是世界上最古老的星表
渾儀曾是世界上最先進的天文觀測工具。



世界最古老的星表之一——石氏星表:

星表是把測量出的若干恒星的坐標(常常還連同其他特性)匯編而成的。它是天文學上一種很重要的工具。我國古代曾經多次測編過星表。其中最早的一次是在戰(zhàn)國時代。它的觀測者叫石申,是魏人。他的活動年代大約在公元前四世紀。
石申編過一部書,叫《天文》,共八卷。因為這部書有很高的價值,所以被后人尊稱為《石氏星經》!妒闲墙洝愤@部書已經在宋以后失傳,今天我們只能從一部唐代的天文學書籍《開元占經》里見到《石氏星經》的一些片斷摘錄。從這些片斷中我們可以輯錄出一份石氏星表來。其中有二十八宿距星(每一宿中取作定位置的標志星叫做這一宿的距星)和其他一些恒星共一百一十五顆的赤道坐標位置。(按《開元占經》所編星號看,《石氏星經》原文應該有星一百二十一顆,但是其中六顆在今本《開元占經》中缺佚了。)右為我國古代天體赤道坐標示意圖。I是赤道圈,II是地平圈,P是天北極。A、B是相鄰的甲、乙兩宿的距星,ab表示甲宿的距度。S是某一天體,as表示它的入宿度,SP表示它的去極度。石氏星表的赤道坐標有兩種表達方式。一種是二十八宿距星的,叫做距度和去極度。距度就是本宿距星和下宿距星之間的赤經差;去極度就是距星赤緯的余角。還有一種是二十八宿之外的其他星,叫做入宿度和去極度。所謂入宿度就是這顆星離本宿距星的赤經差。不論哪一種方式,它的實質和現代天文學上廣泛使用的赤道坐標系是一致的。而在歐洲,赤道坐標系的廣泛使用卻是在十六世紀開始的。恒星的赤道坐標會作緩慢的變動,這種變動的絕大部分是歲差造成的。因此,按照歲差規(guī)律,比較一顆恒星古今坐標的變化,可以推求出這個古赤道坐標的測定年代。


渾儀和簡儀:

(1)渾儀:
最晚在漢武帝的時代,天文家們已經使用渾儀。在望遠鏡發(fā)明之前,渾儀一直是世界上最優(yōu)良的天文觀、測儀器。
“渾儀”是我國古代的一種天文觀測儀器。在古代,“渾”字含有圓球的意義。古人認為天是圓的,形狀像蛋殼,出現在天上的星星是鑲嵌在蛋殼上的彈丸,地球則是蛋黃,人們在這個蛋黃上測量日月星辰的位置。因此,把這種觀測天體位置的儀器叫做“渾儀”。最初,渾儀的結構很簡單,只有三個圓環(huán)和一根金屬軸。最外面的那個圓環(huán)固定在正南北方向上,叫做“子午環(huán)”;中間固定著的圓環(huán)平行于地球赤道面,叫做“赤道環(huán)”;最里面的圓環(huán)可以繞金屬軸旋轉,叫做“赤經環(huán)”;赤經環(huán)與金屬軸相交于兩點,一點指向北天極,另一點指向南天極。在赤經環(huán)面上裝著一根望筒,可以繞赤經環(huán)中心轉動,用望筒對準某顆星星,然后,根據赤道環(huán)和赤經環(huán)上的刻度來確定該星在天空中的位置。后來,古人為了便于觀測太陽、行星和月球等天體,在渾儀內又添置了幾個圓環(huán),也就是說環(huán)內再套環(huán),使渾儀成為多種用途的天文觀測儀器。
(2)簡儀:
元代科學家郭守敬革新的一種天文觀測儀器簡儀是我國古代的一種天文觀測儀器,它與渾儀一樣用于測量天體的位置。但是,渾儀的結構比較繁雜,觀測時經常發(fā)生環(huán)與環(huán)相互阻擋視線的現象,使用極不方便。元朝天文學家郭守敬將渾儀化為兩個獨立的觀測裝置,安裝在一個底座上,每個裝置都十分簡單實用,而且除北極星附近以外,整個天空一覽無余。因此,古人稱這種裝置為“簡儀”。
簡儀的主要裝置是由兩個互相垂直的大圓環(huán)組成,其中的一個環(huán)面平行于地球赤道面,叫做“赤道環(huán)”;另一個是直立在赤道環(huán)中心的雙環(huán),能繞一根金屬軸轉動,叫做“赤經雙環(huán)”。雙環(huán)中間夾著一根裝有十字絲裝置的窺管,相當于單鏡筒望遠鏡,能繞赤經雙環(huán)的中心轉動。觀測時,將窺管對準某顆待測星,然后在赤道環(huán)和赤經雙環(huán)的刻度盤上直接讀出這顆星星的位置值。有兩個支架托著正南北方向的金屬軸,支撐著整個觀測裝置,使這個裝置保持著北高南低的形狀。這是我國首先發(fā)明的赤道裝置,要比歐洲人使用赤道裝置早500年左右。



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