前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇現代天文學成就范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現更多的寫作思路和靈感。

現代天文學成就范文第1篇

科學對世界的發(fā)現，技術對自然的改造，猶如兩條臂膀共同創(chuàng)造著歷史，推動著文明的進程。作為歷史悠久的國度，我國古代科學技術的典型成就有哪些？它們是如何影響了中國的歷史進程，又具有哪些特色呢？近代之后，東西方科學技術拉開差距的原因又是什么呢？

中國古代的科學

如果按照歷史書中常談到的“農、醫(yī)、天、算”四個方面來分析古代科學成就，我們會發(fā)現，中國古代農業(yè)和古代醫(yī)學并不屬于科學范疇。

農業(yè)是生民之本，也是古代中國的立國之本，盡管我國古代農業(yè)著作歷代不乏，特別是明清時期卷帙浩繁。但農書中大多記錄了一些經驗性的總結，大量的內容是種田技藝以及農

耕器具的發(fā)明與應用――這些都屬于技術的內容，可以說中國古代的農業(yè)科學成就乏善可陳。

我國古代的醫(yī)學別具特色，一直延續(xù)至今，但卻飽受爭議。我國中醫(yī)史學家廖育群曾說過，古代中醫(yī)與現代中醫(yī)的區(qū)別，甚至要超過中醫(yī)與西醫(yī)的區(qū)別。可以說，中醫(yī)內部也在不斷吐故納新或者說發(fā)生變化。社會上關于中醫(yī)是不是科學，以及中醫(yī)廢存的問題廣受關注。可以說中醫(yī)目前是一門非常另類的學科，在面對西醫(yī)（現代醫(yī)學）時總是不斷調適著自己獨特的“身份”，因此也不適合用西方科學的概念作為基礎來討論中醫(yī)中的科學問題。

天文學與數學的交融

最能代表我國古代科學成就的還是天文學和數學，也就是前文提到的天、算。這兩門學科在我國古代聯(lián)系得十分緊密，因為對日月五星運行規(guī)律的認識以及日食、月食的推測，都離不開數學上的計算。舉一個例子，漢代已形成的“談天三家”――也就是當時古人對宇宙的三種認識，分別是蓋天說、渾天說與宣夜說。除了宣夜說有點玄奧抽象外，蓋天說與渾天說均是由數學模型作為支撐的，盡管兩者建構了不同的宇宙模型，但是有一條是共同堅守的，就是“日影千里差一寸”，也即八尺之表的日影在子午線方向上千里會差一寸。而“日影千里差一寸”最早源自《周髀算經》，該書既是一部數學著作，也是一部天文學著作。需要說明的是，千里差一寸的論證是錯誤的，一直到了唐代一行和尚通過實測才使它壽終正寢。

我國古代天文學的發(fā)展，深受古代數學的影響，盡管蓋天說、渾天說都有數學模型建構，但是這種模型并不與推算日月五星運行的另一套數學模型（算的模型）相融洽，或者說是各行其事。因此我們也不可能像西方那樣，從古希臘天體運行的圓周運動中解脫出來，發(fā)展出開普勒的橢圓軌道等近代天文學體系。我國古代天文學還把地上的事物都搬到天上，形成了獨具特色的“三垣二十宿”體系。該體系是天上、人間對應比附的產物，是軍國星占體系的一種反映，即為戰(zhàn)爭勝負、王室興衰、年成豐歉等軍國大事服務的，但這已經走出了科學的范疇。

中國古代的數學成就

我國古代數學的基調是由成書于漢代的《九章算術》確立的。那么《九章算術》的基調是什么呢？就是服務于實際生產生活的應用問題集：一題一答一術。“題”就是題目，“答”就是答案，“術”就是算法。那么推理、論證的過程呢？書中是查不到的，因為根本就沒寫。所謂“九章”，就是9大類應用題目，比如“方田”是計算土地面積的問題集，“商功”是計算各種工程（溝渠、倉窖等）的土方、人工等。

經常有人將《九章算術》與古希臘歐幾里德的《幾何原本》作對比，這兩部書的確也代表了東西方不同的思維風格，一個是以“算”為特征的實用化體系，一個是以“證”為特征的演繹邏輯體系。我們的祖先一直缺少“證”的那根筋，直到明末徐光啟與傳教士利瑪竇合作翻譯《幾何原本》（前6卷）時，徐光啟被該書的體系所服膺，寫道：“此書未譯，則他書俱不可得。”

說到我國古代數學，大家都會聯(lián)想到南朝祖沖之在圓周率上的貢獻。不過，祖沖之的《綴術》已經失傳，他對圓周率的推算，學界認為是在魏晉時期劉徽“割圓術”的基礎上得到的。當時要計算出密率355/113的確是很了不起的成就，要知道那個年代要用算籌去計算開方在內的大數目運算，難度可想而知。

蘇州大學董潔林教授帶領的團隊遴選出了

200項人類在科學方面的成就，其中我國古代科學成就僅兩項入選，之一是墨子進行的“小孔成像”實驗。但就筆者看來，墨家學派進行的這項實驗以及那句描述“小孔成像”的“下者之人也高，高者之人也下”并不比劉徽的割圓術更科學，影響更大。筆者認為在我國古代的科學門類中，物理學、化學較天文學、數學經驗性成分更多，包括北宋沈括在《夢溪筆談》中的眾多記載，基本是經驗現象的羅列與陳述，當然不乏一些細致的觀察與描述。

唐代中葉到元代中葉是我國古代數學發(fā)展的黃金時期，特別是宋元時期達到了頂峰。發(fā)展到高峰的標志有二：首先是數學著作繁興，宋代前后不到300年竟出了50本之多；其次是水平高，就是在算法的改進與抽象化程度方面前進了許多。無論是高次方程的近似解法、多元一次方程組的解法、高階等差級數、同余方程組解法等，都達到了當時世界上的最高水平。

從元中葉到明末，中國古代數學整體江河日下，以至于當時學界竟然連宋元時期的數學著作都讀不懂了。到了明末，隨著傳教士的東來，西方的數學知識開始譯介、引入；后來又經過清末第二次“西學東漸”，直到20世紀初我國數學才匯入世界數學發(fā)展的洪流。

現代天文學成就范文第2篇

一. 天文學研究的歷程

朱熹對天文現象的思考很早就已開始。據朱熹門人黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”和林蘷孫“丁巳（1197年，朱熹67歲）以后所聞”，朱熹曾回憶說：“某自五、六歲，便煩惱道：‘天地四邊之外，是什么物事？’見人說四方無邊，某思量也須有個盡處。如這壁相似，壁后也須有什么物事。其時思量得幾乎成病。到而今也未知那壁后是何物？”[ ]可見，朱熹從小就關心天文，直到晚年仍對此難以忘懷，并孜孜以求。

然而，朱熹在其早期的學術生涯中，并沒有進行天文學的研究。朱熹早年除讀儒家經典外，“無所不學，禪、道文章，楚辭、詩、兵法，事事要學”[ ]。紹興三十年（1160年，朱熹30歲），朱熹正式拜二程的三傳弟子李侗為師，開始潛心于儒學，并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上體認“理一”的思想。

據《朱文公文集》以及當今學者陳來先生所著《朱子書信編年考證》[ ]，朱熹最早論及天文學當在乾道七年（1171年，朱熹41歲）的《答林擇之》，其中寫道：“竹尺一枚，煩以夏至日依古法立表以測其日中之景，細度其長短。”[ ]

測量日影的長度是古代重要的天文觀測活動之一。最簡單的方法是在地上直立一根長八尺的表竿，通過測量日影的長短來確定節(jié)氣；其中日影最短時為夏至，最長時為冬至，又都稱為“日至”。與此同時，這種方法還用于確定“地中”。《周禮地官》載：“以土圭之法測土深，正日景以求地中。……日至之景，尺有五寸，謂之地中。”意思是，在夏至日中午測得日影為一尺五寸的地方，此地便是“地中”。而且，從“地中”向北，每一千里則影長增一寸；向南，每一千里則影長減一寸。這就是《周髀算經》所謂“周髀長八尺，勾之損益寸千里”。這一說法到南朝以后受到懷疑；唐朝的一行和南宮說通過不同地區(qū)日影的測量，進一步予以糾正。朱熹要其弟子林擇之協(xié)助測量日影，顯然是要比較不同地區(qū)日影的長短，其科學精神可見一斑。

在同年的《答蔡季通》中。朱熹寫道：“歷法恐亦只可略說大概規(guī)模，蓋欲其詳，即須仰觀俯察乃可驗。今無其器，殆亦難盡究也。”[ ]

蔡季通，即蔡元定（1135～1198年）；建陽（今屬福建）人，學者稱西山先生；精于天文、地理、呂律、象數，著作有《律呂新書》、《大衍詳說》等；為朱熹“四大弟子（ 蔡元定、黃干、劉爚、陳淳）”之首。蔡元定的年齡僅比朱熹小5歲，并在天文學等科學上有所造詣，很受朱熹的器重。從以上所引《答蔡季通》可知，當時朱熹正與蔡元定討論天文歷法，并且認為，研究歷法必須用科學儀器進行實際的天文觀測。

淳熙元年（1174年，朱熹44歲），朱熹在《答呂子約》中寫道：“日月之說，沈存中筆談中說得好，日食時亦非光散，但為物掩耳。若論其實，須以終古不易者為體，但其光氣常新耳。”[ ]顯然，朱熹在此前已研讀過北宋著名科學家沈括的《夢溪筆談》，并對沈括的有關天文學的觀點進行分析。胡道靜先生認為，在整個宋代，朱熹是最最重視沈括著作的科學價值的唯一的學者，是宋代學者中最熟悉《夢溪筆談》內容并能對其科學觀點有所闡發(fā)的人。[ ]

淳熙十三年（1186年，朱熹56歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“《星經》紫垣固所當先，太微、天市乃在二十八宿之中，若列于前，不知如何指其所在？恐當云在紫垣之旁某星至某星之外，起某宿幾度，盡某宿幾度。又記其帝坐處須云在某宿幾度，距紫垣幾度，赤道幾度，距垣四面各幾度，與垣外某星相直，及記其昏見，及昏旦夜半當中之星。其垣四面之星，亦須注與垣外某星相直，乃可易曉。……《星經》可付三哥畢其事否？甚愿早見之也。近校得《步天歌》頗不錯，其說雖淺而詞甚俚，然亦初學之階梯也。”[ ]可見，當時朱熹正與蔡元定一起研究重要的天文學經典著作《星經》和以詩歌形式寫成的通俗天文學著作《步天歌》，并就如何確定天空中恒星的位置問題進行討論，其中涉及三垣二十八宿星象體系。

同年，朱熹在《答蔡伯靜》中寫道：“天經之說，今日所論乃中其病，然亦未盡。彼論之失，正坐以天形為可低昂反復耳。不知天形一定，其間隨人所望固有少不同處，而其南北高下自有定位，政使人能入于彈圓之下以望之，南極雖高，而北極之在北方，只有更高于南極，決不至反入地下而移過南方也。但入彈圓下者自不看見耳。蓋圖雖古所創(chuàng)，然終不似天體，孰若一大圓象，鉆穴為星，而虛其當隱之規(guī)，以為甕口，乃設短軸于北極之外，以綴而運之，又設短軸于南極之北，以承甕口，遂自甕口設四柱，小梯以入其中，而于梯末架空北入，以為地平，使可仰窺而不失渾體耶？”[ ]在這里，朱熹設想了一種可進入其中觀看天象的龐大的渾天儀。

淳熙十四年（1187年，朱熹57歲），朱熹在《答廖子晦》中寫道：“日之南北雖不同，然皆隨黃道而行耳。月道雖不同，然亦常隨黃道而出其旁耳。其合朔時，日月同在一度；其望日，則日月極遠而相對；其上下弦，則日月近一而遠三。如日在午，則月或在卯，或在酉之類是也。故合朔之時，日月之東西雖同在一度，而月道之南北或差遠，于日則不蝕。或南北雖亦相近，而日在內，月在外，則不蝕。此正如一人秉燭，一人執(zhí)扇，相交而過。一人自內觀之，其兩人相去差遠，則雖扇在內，燭在外，而扇不能掩燭。或秉燭者在內，而執(zhí)扇在外，則雖近而扇亦不能掩燭。以此推之，大略可見。”[ ]在這里，朱熹對月亮盈虧變化的原因作了探討。

淳熙十六年（1189年，朱熹59歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“極星出地之度，趙君云福州只廿四度，不知何故自福州至此已差四度，而自此至岳臺，卻只差八度也。子半之說尤可疑，豈非天旋地轉，閩浙卻是天地之中也耶？”[ ]在這里，朱熹試圖通過比較各地北極星的高度及其與地中岳臺的關系，以證明大地的運動。

朱熹在一生中最后的十年里，在天文學研究上下了較多的功夫，并取得了重要的科學成就。南宋黎靖德所編《朱子語類》卷一“理氣上太極天地上”和卷二“理氣下天地下”編入大量朱熹有關天文學的言論，其中大都是這一時期朱熹門人所記錄的。例如：《朱子語類》卷二朱熹門人陳淳“庚戌（1190年，朱熹60歲）、己未（1199年，朱熹69歲）所聞”：“天日月星皆是左旋，只有遲速。天行較急，一日一夜繞地一周三百六十五度四分度之一，而又進過一度。日行稍遲，一日一夜繞地恰一周，而於天為退一度。至一年，方與天相值在恰好處，是謂一年一周天。月行又遲，一日一夜繞地不能匝，而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半強，恰與天相值在恰好處，是謂一月一周天。月只是受日光。月質常圓，不曾缺，如圓毬，只有一面受日光。望日日在酉，月在卯，正相對，受光為盛。天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空。……”[ ]

《朱子語類》的其它卷中也有此類記錄。例如：《朱子語類》卷二十三黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”：安卿問北辰。曰：“北辰是那中間無星處，這些子不動，是天之樞紐。北辰無星……。”義剛問：“極星動不動？”曰：“極星也動。只是它近那辰后，雖動而不覺。……今人以管去窺那極星，見其動來動去，只在管里面，不動出去。向來人說北極便是北辰，皆只說北極不動。至本朝人方去推得是北極只是北辰頭邊，而極星依舊動。又一說，那空無星處皆謂之辰……。”又曰：“天轉，也非東而西，也非循環(huán)磨轉，卻是側轉。”義剛言：“樓上渾儀可見。”曰：“是。”……又曰：“南極在地下中處，南北極相對。天雖轉，極卻在中不動。”[ ]

《朱文公文集》卷七十二朱熹所著《北辰辨》（大約寫成于1196年，朱熹66歲）以及卷六十五朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》（大約寫成于1198年，朱熹68歲）都包含有豐富的天文學觀點。《北辰辨》是朱熹專門討論天球北極星座的論文；在所注的《堯典》中，朱熹討論了當時天文學的歲差、置閏法等概念；在所注《舜典》中討論了早期的渾天說、渾天儀的結構，并詳細記錄了當時的渾天儀結構。

這一時期朱熹所編《楚辭集注》（成書于1195年，朱熹65歲）之《天問》中也有一些注釋反映了他在天文學方面的研究和造詣。

二. 天文學的成就

就朱熹研究天文學的方法而言，其最根本的研究方法是[ ]：

其一，細心觀察各種天文現象。朱熹是重視親身觀察、善于觀察的人。他經常運用儀器觀察天文現象；并運用觀察所得驗證、反駁或提出各種見解。

其二，用“氣”、“陰陽”等抽象概念解釋天文現象。朱熹所采用的這一方法與中國古代科學家普遍采用的研究方法是一致的。

其三，運用推類獲取新知。朱熹經常運用“以類而推”的方法，用已知的東西、直觀的東西，對天文現象進行類推解釋。

其四，闡發(fā)前人的天文學研究成果。朱熹研讀過包括沈括《夢溪筆談》在內的大量科學論著，對前人的天文學觀點均予以評述，并提出自己的看法。

從現代科學的角度看，朱熹的天文學研究方法，固然有其不足之處，這主要是由于古代科學所處的階段而導致的。在古代科學的范疇中，朱熹的天文學研究方法應當屬于合理。更為重要的是，朱熹運用這些方法在天文學上取得了重要的成就。

朱熹在天文學方面的科學成就主要反映在他最后十年里有關的言論中。概括起來主要有三個方面：

第一，提出了以“氣”為起點的宇宙演化學說。朱熹曾經說：“天地初間只是陰陽之氣。這一個氣運行，磨來磨去，磨得急了便拶許多渣滓；里面無處出，便結成個地在中央。氣之清者便為天，為日月，為星辰，只在外，常周環(huán)運轉。地便只在中央不動。不是在下。”[ ]這里描繪了一幅宇宙演化途徑的圖景。

在朱熹看來，宇宙的初始是由陰陽之氣構成的氣團。陰陽之氣的氣團作旋轉運動；由于內部相互磨擦發(fā)生分化；其中“清剛者為天，重濁者為地”[ ]，重濁之氣聚合為“渣滓”，為地，清剛之氣則在地的周圍形成天和日月星辰。朱熹還明確說：“天地始初混沌未分時，想只有水火二者。水之滓腳便成地。今登高而望，群山皆為波浪之狀，便是水泛如此。只不知因什么時凝了。初間極軟，后來方凝得硬。……水之極濁便成地，火之極輕便成風霆雷電日星之屬。”[ ]他根據直觀的經驗推斷認為，大地是在水的作用下通過沉積而形成的，日月星辰是由火而形成的。

將宇宙的初始看作是運動的氣，這一思想與近代天文學關于太陽系起源的星云說有某些相似之處。1755年，德國哲學家康德提出了太陽系起源的星云說；1796年，法國天文學家拉普拉斯也獨立地提出星云說。星云說認為，太陽系內的所有天體都是由同一團原始星云形成的。然而，在他們500多年之前，朱熹就提出了類似之說；盡管尚缺乏科學依據和定量的推算，但其通過思辯而獲得的結果則是超前的。

對此，英國科學史家梅森在其《自然科學史》一書中予以記述：“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他認為，在太初，宇宙只是在運動中的一團渾沌的物質。這種運動是漩渦的運動，而由于這種運動，重濁物質與清剛物質就分離開來，重濁者趨向宇宙大旋渦的中心而成為地，清剛者則居于上而成為天。……”[ ]

第二，提出了地以“氣”懸空于宇宙之中的宇宙結構學說。朱熹贊同早期的渾天說，但作了重大的修改和發(fā)展。早期的渾天說認為：“天如雞子，地如雞中黃，孤居于天內，天大而地小。天表里有水，天地各乘氣而立，載水而行”[ ]但是，當天半繞地下時，日月星辰如何從水中通過？這是困擾古代天文學家的一大難題。朱熹不贊同地載水而浮的說法，他說：“天以氣而依地之形，地以形而附天之氣。天包乎地，地特天中之一物爾。天以氣而運乎外，故地搉在中間，隤然不動。”[ ]這就是說，地以“氣”懸空在宇宙之中。

至于地如何以“氣”懸空在宇宙中央，朱熹說：“天運不息，晝夜輾轉，故地搉在中間。使天有一息之停，則地須陷下。惟天運轉之急，故凝結得許多渣滓在中間。”[ ]又說：“地則氣之渣滓，聚成形質者；但以其束于勁風旋轉之中，故得以兀然浮空，甚久而不墜耳。”[ ]朱熹認為，宇宙中“氣”的旋轉使得地能夠懸空于宇宙中央。朱熹的解釋克服了以往天文學家關于宇宙結構學說的弱點，把傳統(tǒng)的渾天說發(fā)展到了一個新水平。[ ]

關于地之外的天，朱熹說：“天之形，……亦無形質。……天體，而實非有體也。”[ ]“天無體，只二十八宿便是天體。”[ ]又說：“星不是貼天。天是陰陽之氣在上面”；“天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空，”[ ]這顯然是吸取了傳統(tǒng)宣夜說所謂“天了無質，……日月眾星，自然浮生虛空之中，其行無止，皆須氣也”[ ]的思想。

第三，提出了天有九重和天體運行軌道的思想。朱熹認為，屈原《天問》的“圜則九重”就是指“九天”，指天有九重。事實上，在朱熹之前，關于“九天”的說法可見《呂氏春秋有始覽》：中央曰鈞天，東方曰蒼天，東北曰變天，北方曰玄天，西北曰幽天，西方曰顥天，西南曰朱天，南方曰炎天，東南曰陽天；后來的《淮南子天文訓》等也有類似的說法；直到北宋末年洪興祖撰《楚辭補注》，其中《天文章句》對“九天”的解釋是：東方皞天，東南方陽天，南方赤天，西南方朱天，西方成天，西北方幽天，北方玄天，東北方變天，中央鈞天。顯然，這些解釋都不包括天有九重的思想。

朱熹則明確地提出天有九重的觀點，并且還說“自地之外，氣之旋轉，益遠益大，益清益剛，究陽之數，而至于九，則極清極剛，而無復有涯矣”[ ]；同時，朱熹贊同張載所謂“日月五星順天左旋”的說法。他進一步解釋說：“蓋天行甚健，一日一夜周三百六十五度四分度之一，又進過一度。日行速，健次于天，一日一夜周三百六十五度四分度之一，正恰好。比天進一度，則日為退一度。二日天進二度，則日為退二度。積至三百六十五日四分日之一，則天所進過之度，又恰周得本數；而日所退之度，亦恰退盡本數，遂與天會而成一年。月行遲，一日一夜三百六十五度四分度之一行不盡，比天為退了十三度有奇。進數為順天而左，退數為逆天而右。”[ ]《朱子語類》卷二朱熹的門人在闡釋所謂“天左旋，日月亦左旋”時說：“此亦易見。如以一大輪在外，一小輪載日月在內，大輪轉急，小輪轉慢。雖都是左轉，只有急有慢，便覺日月似右轉了。”朱熹贊同此說。[ ]

對此，英國著名科學史家李約瑟說：“這位哲學家曾談到‘大輪’和‘小輪’，也就是日、月的小‘軌道’以及行星和恒星的大‘軌道’。特別有趣的是，他已經認識到，‘逆行’不過是由于天體相對速度不同而產生的一種視現象。”[ ]因此李約瑟認為，不能匆忙假定中國天文學家從未理解行星的運動軌道。

在天文學研究中，朱熹除了提出以上新見外，還對沈括有關天文學的觀點做過詳細的闡述。例如：沈括曾說：“月本無光，猶銀丸，日耀之乃光耳。光之初生，日在其傍，故光側，而所見才如鉤；日漸遠，則斜照，而光稍滿。如一彈丸，以粉涂其半，側視之，則粉處如鉤；對視之，則正圓。”[ ]朱熹贊同此說，并接著說：“以此觀之則知月光常滿，但自人所立處視之，有偏有正，故見其光有盈有虧。”[ ]他還說：“月體常圓無闕，但常受日光為明。初三、四是日在下照，月在西邊明，人在這邊望，只見在弦光。十五、六則日在地下，其光由地四邊而射出，月被其光而明。……月，古今人皆言有闕，惟沈存中云無闕。”[ ]

三. 對后世的影響

中國古代的天文學大致包括宇宙結構理論和歷法兩大主要部分，尤以歷法最為突出。宇宙結構理論自漢代形成蓋天說、渾天說和宣夜說之后，也經歷了不斷的發(fā)展，主要表現為占主導地位的渾天說不斷吸取各家學說之長而逐步得到完善。

朱熹的天文學研究側重于對宇宙結構理論的研究。他通過自己的天文觀測和科學研究，以渾天說為主干，吸取了蓋天說和宣夜說的某些觀點，提出了較以往更加完善的宇宙結構理論，把古代的渾天說推到一個新的階段，這應當是朱熹對于古代天文學發(fā)展的一大貢獻。

但是，由于朱熹的天文學研究只是專注于宇宙的結構，對于當時在天文觀測和歷法方面的研究進展關注不夠，在這些方面的研究稍顯不足。因此，他的宇宙結構理論在某些具體的細節(jié)方面，尤其是定量方面，尚有一些不足之處，有些見解和解釋是欠妥當的。

然而，他畢竟對宇宙結構等天文學問題作了純科學意義上的研究，代表了宋代以至后來相當長一段時期中國古代天文學在宇宙結構理論研究方面的水平。而且，朱熹的宇宙結構理論在后來直至清代一直受到了不少學者的重視和引述。

朱熹之后宋末的重要學者王應麟(1223～1296年，字伯厚，號深寧居士)撰《六經天文編》六卷，記述了儒家經典中大量有關天文學方面的重要論述，《四庫全書六經天文編》“提要”說：“是編裒六經之言天文者，以易、書、詩所載為上卷，周禮、禮記、春秋所載為下卷。”該著作也記述了朱熹的許多有關天文學方面的論述。

元代之后科舉考試以“四書五經”為官定教科書。其中《尚書》以蔡沈的《書集傳》為主。蔡沈（1167～1230年，字仲默，號九峰）曾隨其父蔡元定從學于朱熹。他的《書集傳》是承朱熹之命而作，其中包含了朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》等內容，涉及不少有關天文學方面的論述。另有元代學者史伯璿（生卒不詳）著《管窺外篇》；《四庫全書管窺外篇》“提要”說：該書中“于天文、歷學、地理、田制言之頗詳，多能有所闡發(fā)。”在論及天文學時，該書對朱熹的言論多有引述，并認為“天以極健至勁之氣運乎外，而束水與地于其中”。這與朱熹的宇宙結構理論是一致的。

明初的胡廣等纂修《性理大全》，其中輯錄了大量朱熹有關天文學的論述。明末清初的天文學家游藝（生卒不詳，字子六，號岱峰）融中西天文學于一體，撰天文學著作《天經或問》，后被收入《四庫全書》，并流傳于日本。該書在回答地球何以“能浮空而不墜”時說：“天虛晝夜運旋于外，地實確然不動于中……天裹著地，運旋之氣升降不息，四面緊塞不容展側，地不得不凝于中以自守也。”這里吸取了朱熹關于氣的旋轉支撐地球懸于空中的宇宙結構理論；在解釋地震的原因時，該書又明確運用了朱熹的這一觀點，說：“地本氣之渣滓聚成形質者，束于元氣旋轉之中，故兀然浮空而不墜為極重亙中心以鎮(zhèn)定也。”在論及日月五星的運行方向和速度時，該書說道：“日月之行，宋儒言之甚詳”，并且還直接引述朱熹關于五星運行方向和速度的觀點予以說明。

清代著名學者李光地（1642～1718年，字晉卿，號榕村）曾奉命主編《朱子大全》，其中“卷四十九理氣一”有“總論、太極、天地、陰陽、時令”，“卷五十理氣二”有“天文、天度、地理、雷電、風雨雪雹霜露”，收錄了朱熹有關天文學的不少論述。李光地所著的《歷象本要》引述了朱熹所謂“地在中央不動，不是在下”，“天包乎地”以及“天有九重”等，用以說明朱熹的天文學思想中包含了西方天文學有關宇宙結構的知識[ ]。他在所撰的《理氣》篇說：“朱子言天，天不宜以恒星為體，當立有定之度數記之。天乃動物，仍當于天外立一太虛不動之天以測之，此說即今西歷之宗動天也。其言九層之天。近人者最和暖故能生人物。遠得一層，運轉得較緊似一層。至第九層則緊不可言。與今西歷所云九層一 一吻合。”[ ]他的《御定星歷考原》六卷，也引述了朱熹有關宇宙結構的言論，并且認為，朱熹所說的“天包乎地，地特天中之一物爾”就是指“天渾圓地亦渾圓”，而與西方天文學的宇宙結構理論相一致。

李光地與被譽為清初“歷算第一名家”的梅文鼎（1633～1721年，字定九，號勿庵）[ ]交往甚密，并且對當時的西方科學都持“西學中源”說。梅文鼎在所著《歷學疑問》中多處引用朱熹有關宇宙結構的言論。該書認為，朱熹已經具有西方天文學所謂“動天之外有靜天”、“天有重數”和“以輪載日月”的觀點，并且說：“朱子以輪載日月之喻，兼可施諸黃、赤，與西說之言層次者實相通貫。”[ ]

除此之外，清代還有黃鼎（生卒不詳）的《天文大成管窺輯要》八十卷，其中也包括朱熹有關天文學的不少論述。

朱熹是古代的大哲學家，代表了中國古代哲學發(fā)展的一座高峰。也許正是這個原因，他在天文學上所取得的成就一直沒有能引起人們足夠的注意。但是，這并不能否認他在天文學上確實做出過卓越的貢獻，他的宇宙結構理論對后世產生過重大的影響。

注釋：

[ ] 李約瑟：《中國科學技術史》第四卷《天學》，北京：科學出版社1975年版，第2頁。

[ ] 〔宋〕黎靖德編：《朱子語類》，北京：中華書局1986年版，卷第九十四。

[ ] 《朱子語類》，卷第一百四。

[ ] 陳來：《朱子書信編年考證》，上海人民出版社1989年版。

[ ] 《答林擇之》，《晦菴先生朱文公文集》（四部叢刊初編），以下簡稱《文集》，卷四十三。

[ ] 《答蔡季通》，《文集》續(xù)集卷二。

[ ] 《答呂子約》，《文集》卷四十七。

[ ] 胡道靜：《朱子對沈括科學學說的鉆研與發(fā)展》，《朱熹與中國文化》，學林出版社1989年版。

[ ] 《答蔡季通》，《文集》卷四十四。

[ ] 《答蔡伯靜》，《文集》續(xù)集卷三。

[ ] 《答廖子晦》，《文集》卷四十五。

[ ] 《答蔡季通》，《文集》續(xù)集卷二。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 《朱子語類》，卷第二十三。

[ ] 樂愛國、高令印《朱熹格物致知論的科學精神及其歷史作用》，《廈門大學學報》，1997年第1期。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 梅森：《自然科學史》，上海譯文出版社1980年版，第75頁。

[ ] 《晉書天文志上》。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 《朱子語類》，卷第一。

[ ] 朱熹：《楚辭集注》，上海古籍出版社1979年版，第51頁。

[ ] 杜石然等：《中國科學技術史稿》（下），科學出版社1982年版，第106頁。

[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 《晉書天文志上》。

[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 李約瑟：《中國科學技術史》第4卷，科學出版社1975年版，第547頁。

[ ] 沈括：《夢溪筆談》卷七《象數一》。

[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第53頁。

[ ] 《朱子語類》，卷第二。

[ ] 樂愛國：《李光地的中西科技觀述評》，載《李光地研究》，廈門大學出版社1993年版。

[ ] 《榕村語錄》卷二十六《理氣》

現代天文學成就范文第3篇

日食地圖講述了令人驚奇的故事。它們融時間與空間為一體，告訴人們如何選擇位置來進行日全食觀測。日食地圖中交織著探險、數學、天文、地理、文化和藝術。

日食地圖起源于四個世紀以前，后來隨著科學知識、日食計算方法以及制圖技術的發(fā)展，日食地圖也取得了相應的進步。如今，日食地圖已經具有相當驚人的精確度，告訴人們月亮的陰影會在何時何地投射到地球上，其精度達到幾十米及幾十分之一秒。

運用現代技術，我們可以很有信心地推算出太陽、地球和月亮的會合，對于未來幾個世紀里的日食，現在的日食地圖都是相當準確的。今年11月份，日食觀測者們將會聚集在澳大利亞及太平洋一帶，因為人們清楚地知道在哪里以及在何時將會上演地球上最為壯觀的一幕——日全食。

日食地圖的起源

歷史學家將日食地圖的起源追溯到古希臘人和天文學家克勞迪烏斯·托勒玫（C1audiusPtolemy）身上，他們曾經粗略地對日食進行了預測并制作圖表。但繪制日食在地球上通過的路徑需要更加詳細復雜的地球、太陽和月球運動的知識，而這是過去的天文學家并不具備的。古人也發(fā)現過月亮和太陽運動的規(guī)律（例如沙羅周期），并以此來預測日食可能發(fā)生的時間。不過這些知識并不足以預測日食在地球上通過的路徑。

直到歐洲科學革命發(fā)生后，天文學家們才終于制成了第一幅真正的日食地圖，這也是日食預測的里程碑式進展。16、17世紀，關于太陽系天體運動的現代觀念才開始誕生，以哥白尼的日心說模型為標志，同時還包括開普勒的行星運行三大定律以及牛頓的萬有引力定律。這種科學環(huán)境為已知最早的日食地圖的出現創(chuàng)造了時機。

1654年，德國數學家、天文學家、哲學家艾哈德·韋格爾（Erhard Weigel）制成了第一幅日食地圖。韋格爾是德國啟蒙運動中的關鍵人物之一，是萊布尼茨（Gottfried Liebniz）的導師，德國歷法改革的領導者之一。韋格爾的日食地圖在很長一段時間里被人們遺忘，直到最近才被德國天文史學家Klaus Dieter Herbst重新發(fā)現。

韋格爾的日食計算基于“魯道夫星表”，這是一份早期的星歷表，由約翰納斯·開普勒編制，這是他將自己發(fā)現的行星橢圓軌道定律與第谷長期對行星運動觀測的結果相結合的成果。值得注意的是，韋格爾在1654年8月12日日全食的前一天完成了這幅日食地圖。這張地圖非常準確，經過與現代為此次日食重制的地圖相比較，可發(fā)現其質量是很高的。在韋格爾的日食地圖上，全食帶中心點與現代計算的位置相比，誤差僅有約100千米，這對早期的天文學家們而言非常不易。

隨后，更多的日食地圖開始涌現。1676年，德國巴伐利亞地區(qū)阿爾道夫大學的天文學家、數學家、物理學家Johann Christoph Sturm出版了一本34頁的歷書。以與韋格爾日食地圖相近的方式，將日食描繪成一系列圓圈，代表月球的半影。但不同于韋格爾的是，Sturm更加準確地指出了日食路徑其實是彎曲的而不是直線，這是緣于月球本影、地球自轉以及地軸傾斜的綜合作用。

與此同時，在巴黎天文臺，卡西尼（JeanDominique Cassini）為1699年9月23日發(fā)生的全環(huán)食制作了路徑圖。卡西尼的地圖具有重大意義，不僅僅因為它的準確性，更因為它在某些特征上接近現代的日食地圖，比如代表日食最大食分的曲線。在丹麥，卡西尼地圖的日食路徑在真實位置的150千米以南，而在克里米亞半島，準確度則提高到真實位置以南的50千米內。

1706年5月12日發(fā)生的日食穿過了歐洲，很多天文學家在這一天進行了觀測。歷史學家Robert vanGent證實了荷蘭以及德國為這次日食制成的幾種地圖。在阿姆斯特丹，Symon van de Moolen在日食發(fā)生前的1705年就發(fā)表了一幅預測性的地圖；在鹿特丹，Andreas van Lugtenburg大約在1705年或1706年也發(fā)表了地圖，上面有這次日食通過的粗略路徑，并詳細預報了日食在歐洲不同地區(qū)的情況。Van Lugtenburg的日食地圖只包括三個點和兩條連線，每個點的精確度在300千米左右。不過很難判斷這幅地圖的價值，因為它給出的日食路徑的準確度比當時地圖上大陸位置的準確度更高。

哈雷（Edmond Halley）為1715年5月3日的日全食制作了一張非常有名的地圖，盡管它并非人們通常以為的那樣是最早的日食地圖，但它仍然是一項重大的科學成就。他將牛頓運動定律應用到日食地圖的制作中，所以預報的日食通過路徑的精度達到30千米左右。此外，哈雷還向天好者征集信息，詢問在哪些地方確實看到了日全食，以及全食的持續(xù)時間。利用觀測者們提供的報告，哈雷在日食后又制作了一張日食地圖，修正了日食路徑的位置，將精度提高到3千米左右。另外，他還為1724年5月11日發(fā)生的日全食制作了相似精度的幾張地圖。

這段時期出現了很偶然的罕見情況：一系列日全食在并不長的時間中以縱橫交錯的路徑先后經過不列顛群島。幾位英國制圖師分別為1715年、1724年、1737年、1748年以及1764年的日食制作了地圖。這是日食地圖的黃金時代，這一時期內出現了很多創(chuàng)新，全食帶的南北界、等食分線以及代表月球陰影的橢圓等，相繼被納入日食地圖。

進一步的發(fā)展

1824年，日食地圖的發(fā)展出現了突破性進展。德國天文學家貝塞爾（Friedrich Wilhelm Bessel）改進了相關理論，簡化了日食路徑的計算方法。他選取了通過地心、面向太陽的平面為基面，以建立參考系。這一做法減少了計算月球本影運動時需要求解的數值，從而可以更快地計算出日食通過的路徑，這種方法在還需要手工計算的年代是一個巨大的進步。貝塞爾的方法獲得了巨大成功，直到今天，它依然是預報日食的標準化算法。

到了1830年左右，日食地圖開始出現在19世紀的三個主要的年度星歷表中：法國航海年歷、英國航海天文年歷以及美國天文航海年歷。其中包括了數百頁描述太陽、月亮、行星的運動和恒星位置的表格，但日食地圖卻是僅有的插圖。

早期歷書中的日食地圖只占半頁，之后擴展到整頁，再后來變成兩頁的跨頁地圖，到20世紀初期發(fā)展為折疊拉頁。早期日食地圖選擇的投影方法并不恰當，如墨卡托投影法；后來逐漸被更適合描繪日食的方法所取代，如球極投影法和正射投影法。早期的地圖并沒有詳細的日食情況描述，缺少等食分線、相切時刻等信息。但是在后來的幾十年里，這些信息逐漸出現在地圖中。

到了現代，盡管日食地圖依然出現在國家歷書當中，但更多的日食追逐者傾向于參考由FredEspenak和Jay Anderson制作的NASA日食快報，作為日食預報和日食地圖的權威資料。最近NASA的快報已經取消，不過Espenak和Anderson還在以私人名義發(fā)表日食快報，同時Espenak還在他的個人網站上詳細的預報。

日食總集

日食總集是多年日食的地圖和數據表的匯編。1816年，Franz Ignatz Cassian HaHaschka在布拉格發(fā)表了第一部內容詳實的日食總集，書中的第一卷包含了從1816年到1860年間日食的地圖，第二卷則延續(xù)到1900年以后。此外，Hallaschka精心研究了多位著名學者，包括歐拉（Leonhard Euler）、Joseph-Jerome LeFrangam de Lalande及拉格朗日（Joseph Loms Lagrange）的日食計算法，并發(fā)展出了一套預示著貝塞爾標準日食理論的新算法。

1868年，奧地利天文學家、數學家奧泊爾子（Theodor von Oppolzer）觀測到了一次日全食，和很多第一次看到日全食的愛好者相同，他被深深地震撼了，從而激發(fā)他組織了一個團隊，對公元前1200年到公元2161年之間的所有日食和月食情況進行計算。這一結果發(fā)表在1887年的《日月食典》中，包括8000次日食及5200次月食的數表和地圖。

對于每次日食，奧泊爾子的十人團隊都計算出三個地點：起始點、中間點與結束點。不過因為日食路徑被畫成通過這三個點的弧線，所以并不非常準確。對月球運動估算的誤差也使得記錄的古代的日食路徑很不準確。不過，《日月食典》的完成是一項開創(chuàng)性的壯舉，它是研究日月食周期和辨認編年史中的日月食記錄的重要依據。

到了20世紀，隨著計算方法的改革以及計算機技術的發(fā)展，出現了幾種新的日食總集。1966年，Jean Meeus、Carl Grosjean以及Willy Vanderleen運用IBM電腦發(fā)表了《日食總集》。1987年，Espenak出版了《50年日食總集：1986～2035》，直到今日，這一著作依然被很多日食追逐者們廣泛使用。最近還出現了網上日食總集，比如Meeus與Espenak的《5000年日食總集》。

如果你對追逐日食產生了興趣，日食總集將會成為必不可少的探險指南。追逐日食是一項令人著迷的事情，因為你也許會前往從未想到過的遙遠的異國他鄉(xiāng)進行觀測，而旅途本身也許就會和日食觀測一樣令人難以忘懷。

極高精度

如今的日食地圖已經具有相當高的精度和制圖質量。我目前正在將日食的計算整合到地理信息系統(tǒng)（GIS）中，以制作新的日食地圖。（地理信息系統(tǒng)可以利用地圖數據庫進行精密的空間分析。）我采用的是Bill Kramer與Xavier Jubier的算法，以及Meeus與Espenak的日食數據。還利用了GIS軟件中的精細的地圖底層，如衛(wèi)星圖像、地形圖以及街道網絡圖。由于應用了目前最先進的制圖技術，所以我的日食地圖不僅精度極高，還可以顯示出適當水平的地理細節(jié)。

每次日食的數學模型（貝塞爾原理）都建立在對太陽、地球、月亮運動的極其精確的測量基礎上。例如，利用“阿波羅”宇航員留下的激光反射鏡，對月球到地球距離的測量可以精確到幾厘米。運用特制的日食計算器，我將每次日食的路徑處理為數千萬個網格點。然后將這些點和日食參數輸入到地理模型中，從而獲得日食概況，例如等持續(xù)時間線。在1887年，奧泊爾子不得不依賴團隊中10個人的努力去找到每次日食的三個點；而現在，我們可以利用計算機技術非常迅速地計算出數以百萬計的數據點。

此前，日食地圖都假定月球是一個完美的球體。但實際上，由于存在大量的山脈和峽谷，月球的輪廓是不規(guī)則的。2009年，我與Kramer合作，制作了第一幅考慮到這個因素的日食地圖。我們使用了David Herald從日本“月亮女神”探測器的測高儀制作的數字高程模型圖中提取的月球輪廓。通過與視頻記錄中的計時相對比，可估計出我們對2009年7月22日日食的預報和地圖的精度約0.1秒。

最近，我又運用Jubier的算法將大氣折射的影響考慮進去。這一修正對于在日出或日落時分觀測日食來說非常重要，因為對太陽視圓面的折射可以將日食路徑延長數十千米。另外，Jubier和我目前正致力于將地球上每個點的高度納入計算，以獲得更高的精確度。我們目前的確是進入了一個高精度日食預報和地圖的時代。

現代天文學成就范文第4篇

作者朱載勸人們不要結交“有錢富漢”，因為他總會把你“下眼來看”，那樣自尊心就受到了傷害。朱載有一次去參加一名富豪舉辦的酒宴，對方看朱載是個窮人，就沒正眼看他的禮物，并且直接就把他安排在下座了。身處下座，無酒無肉，當朱載目睹著滿桌人們交杯換盞，自己的眼前卻無酒無肉時，由貧富差別而引起的人情冷淡，讓他連連“羞慚”。最后，曲中的一句話道出了作者的觀點：你有錢俺不稀罕!富人窮人，陽關大道，各走一邊，人窮志不能窮，操守不能窮，別人有錢自己不稀罕。

這個朱載，不僅罵富漢，而且還罵錢。有曲為證：

《【南商調黃鶯兒】罵錢》：孔圣人怒氣沖，罵錢財狗畜牲。朝廷王法被你弄，綱常倫理被你壞，殺人仗你不償命。有理事兒你反覆，無理詞訟贏上風。俱是你錢財當車，令吾門弟子受你壓伏，忠良賢才沒你不用。財帛神當道，任你們胡行，公道事兒你滅凈。思想起，把錢財刀剁、斧砍、油煎、籠蒸!

朱載認為，錢破壞了政治和道德秩序，踐踏法律，敗壞綱常；在以拜金主義為核心價值觀的社會，呈現出“公道事兒滅凈”的慘象。因此。朱載提出，要把錢財刀剁、斧砍、油煎、籠蒸!中國文學史上，淡泊名利的人不少，但是像朱載這樣直接批評富人，還真是極其少見，堪稱是中國歷史“仇富”第一人。

這兩首散曲寫得非常好，但令我們疑惑的是，作者朱載為什么這么仇富?他窮嗎?他貧賤嗎?他為什么這么嫉恨富人和金錢呢?

朱載，生于1536年，卒于1611年，字伯勤，號句曲山人。他的背景可不簡單，他是大明王朝的正宗國親，是明太祖朱元璋的九世孫，明仁宗的第六代孫。嘉靖二十四年(1545)，這一年朱載才10歲，就被封“世子”，成為鄭王朱厚烷的繼承人。所以，朱載小小年紀就遍嘗人間榮華，享盡富貴生活，這一點，和《紅樓夢》的作者曹雪芹極其相似，只不過，曹雪芹是豪門富家子孫，而朱載則是正宗皇親子弟。

朱載雖然貴為王世子，但他的生活道路并不平坦。他的父親是鄭王朱厚烷，朱厚烷有兩個特點，一是生活樸素、節(jié)儉，《明史》本傳說他“自少至老，布衣蔬食”。這個記載雖然不免有浮夸之意，但作為一位封建帝國的皇親藩王，“布衣蔬食”的生活已然是難得了。朱厚烷的第二個特點，可是要了命了，那就是為人剛直不阿。這本來是―個美德，可是，作為皇族的至親之人，這個“剛直”的美德給朱厚烷帶來了滅頂之災。當朝的皇帝是明世宗朱厚驄，他最大的特點就是迷信道教，不理朝政，致使國內政治和經濟局面一片混亂。他的兄弟朱厚烷實在看不下去了，就在嘉靖二十七年(1548)給嘉靖皇帝上書，勸皇兄不要繼續(xù)迷信、胡鬧了。朱厚烷的剛直的語氣大大刺痛了嘉靖皇帝的痛處，兩年以后，嘉靖皇帝便找了一個理由，削去朱厚烷的藩王爵位，并將其禁錮于安徽風陽。父親獲罪被軟禁，朱載全家也就一下子敗落了。朱載10歲的時候，就貴為王世子，但僅僅過了5年，這一切就灰飛煙滅了。朱載原來住的是王府大院，如今，15歲的他只能住在―個簡陋的土屋里面。

15歲，是朱載人生的一道坎兒，15歲前，榮華享盡，15歲后，如墜深淵。在大起大落的人生里，才會有大徹大悟，朱載從“首富”到“仇富”，15歲的男孩子品味了人世間的貧富兩極，情何以堪!

嘉靖皇帝死了，隆慶皇帝繼位。隆慶元年(1567)，朱載的父親被隆慶皇帝赦免，解除軟禁，朱載全家重新恢復了元氣。34歲的朱載又重回榮華富貴之中。但是，此時的朱載可不是當初的朱載了，改變最大的就是他的錢財觀。

重新回歸了富貴生活，朱載沒有成為一個皇家世子，相反，卻成了中國歷史上偉大的音樂學家、物理學家、數學家、天文學家和散曲作家，是和徐霞客、李時珍齊名的一代科學和文化巨匠。

現代天文學成就范文第5篇

愛因斯坦在回答施威策的信中，在講到中國為什么沒有近代科學技術而西方在這方面卻層出不窮時指出：西方科學的發(fā)展是以兩個偉大的成就為基礎的，那就是:希臘哲學家發(fā)明的形式邏輯體系(在歐幾里的幾何中)，以及(在文藝復興時期)發(fā)現通過系統(tǒng)的實驗有可能找出因果關系。在我看來，中國的賢哲沒有走上這兩步。”在這里，愛因斯坦把科學成就與哲學成就，特別是與哲學在研究方法上的成就緊密聯(lián)系起來，認為西方科學得以發(fā)展的重要原因就是把西方哲學家發(fā)明的哲學研究方法成功地運用到了自然科學的研究中，并為科技工作者從事自然科學的研究提供了正確途徑。而中國的哲學家沒有做這類研究，也就談不上將哲學與自然科學結合從而取得科技的巨大發(fā)展。由此表明，哲學與科技發(fā)展關系密切，在科技發(fā)展的歷程中有著不可忽視的作用。

一、科技創(chuàng)新的關鍵是方法創(chuàng)新

人類文明史，就是一部人類創(chuàng)新活動的歷史。創(chuàng)新活動貫穿于人類生產實踐、社會斗爭實踐、科技實踐之中，知識為體方法為魂，方法是創(chuàng)造一切的關鍵。對于科技創(chuàng)新來說，科學方法的創(chuàng)新是關鍵環(huán)節(jié)。因為科學方法能使科學研究更嚴密，從而使科技創(chuàng)新更有效地進行。巴甫洛夫曾深有體會地認為：“方法是最主要和最基本的東西”，“方法掌握著研究的命運”。科學方法是科技工作者認識客觀事物的手段。這個認識手段在黑格爾看來“是主體方面的某個手段”，即主體在探索的認識中所擁有的能動的思維能力和思維方法。黑格爾又說：方法也就是工具”。因此，科技工作者掌握了優(yōu)秀的科學研究方法就等于擁有了先進的科研工具，用這個工具去進行科技創(chuàng)新，定能促使科技創(chuàng)新的實現。因為任何方法都包含著對有關對象規(guī)律性的認識，它是根據這種規(guī)律而制定出來的用以進一步認識和改造現實，并從而獲得一定成果的手段或工具。眾所周知，在科技史上開普勒因善于運用科學的研究方法概括出了行星運動三大定律，而他的老師第谷因卻使得真理從眼前溜掉。所以，通常情況下科技工作者們不僅非常注意科學研究的具體內容，而且非常重視科學研究的方法。法國數學家、物理學家、哲學家笛卡兒說:“我可以毫無躊躇地說，我覺得我有很大的幸運，從青年時代以來，就發(fā)現了某些途徑，引導我作了一些思考，獲得一些公理，我從這些思考和公理形成了一種方法，憑借這種方法，我覺得自己有了依靠，可以逐步增進我的知識，并且一點一點把它提高到我的平庸的才智和短促的生命所能容許達到的最高點。法國天文學家拉普拉斯說：認識一位天才的研究方法，對 于科學的進步，……并不比發(fā)現本身更少用處。科學研究的方法經常是極富興趣的部分。”

科學方法是科技工作者所應掌握的一種創(chuàng)造性的復雜技能，但這種技能不是人們先天就有的，是人們通過學習不斷總結經驗而逐步地提高和發(fā)展的。對于一個科學家來說，他在科學研究中所運用的方法，大致有三個主要來源:一是從前輩或同行中學習得來;二是在科研實踐中摸索、體會出來；三是在哲學方法論的指導下獲得。哲學是科學研究相當重要的方法源泉之一。因此，學習哲學是科技工作者獲得科技創(chuàng)新方法的一條必不可少的途徑。作為科技工作者應重視對哲學的學習，因為：第一，哲學是最高層次的方法論，哲學研究的方法，如歸納法、演繹法、矛盾分析法等能為科學方法的創(chuàng)新提供最普遍的方法論指導;第二，哲學是主體的純粹思維活動，是主體方面反思人類各種活動(包括科技活動）的重要手段，它總是超越關于經驗對象的思考，超越既定的科學理論，做出新的科學發(fā)現或提供新的科學理論;第三，從科技史上看，大凡在科學活動中有創(chuàng)新舉措的科技工作者都具有很高的哲學素養(yǎng)，都自覺地使用哲學的方法指導自己的工作;大凡有眾多科技創(chuàng)新成果產生的年代，也都是人們在哲學觀念（思維)轉變的帶動下使科學方法有重大突破的年代。20世紀的創(chuàng)新巨匠愛因斯坦，年輕時就曾如饑似渴地鉆研過古希臘哲學家和近代笛卡爾、康德、馬赫、彭加勒等人的哲學著作，并從中獲得很多啟發(fā)，他認為，哲學“是全部科學之母”。他講：科學如果脫離了認識論一只要這是可以設想的一就成為粗俗的、混亂的東西。[1因此，一個國家、一個科技工作者要想有不斷的科技創(chuàng)新成果產生，就必須重視對哲學的學習，不斷改進科研方法:4]。

二、哲學為科技創(chuàng)新提供普遍有效的方法

哲學是世界觀，也是方法論。它在給人提供世界是什么的同時也提出認識世界的方法應當是什么樣的，即為人們提供認識世界的工具。古希臘哲學家、科學方法論的創(chuàng)始人亞里士多德稱自己的哲學為“工具論”，近代經驗論哲學鼻祖弗朗西斯·培根也把他自己嶄新的哲學叫做“新工具”。哲學的這一工具性突出地體現在它為科學技術發(fā)展提供了以下三種主要方法。

(一)哲學的邏輯思維為科技工作者提供了科學的歸納法和演繹法，為科技創(chuàng)新開辟了新思路

恩格斯說，在認識事物的過程中，甚至連形式邏輯也首先是探尋新結果的方法，由已知進到未知的方法。形式邏輯是古希臘哲學家亞里士多德在對人類思維的形式進行專門研究的基礎上建立的關于人類思維規(guī)則的學問。它揭示了正確的思維形式，讓人們弄清了思維必須符合哪些條件才能達到認識的目的。邏輯思維方法是哲學研究中重要的也是最常用的方法。由于邏輯推理具有使人的思維更嚴密、嚴格、嚴謹的優(yōu)點，被逐漸運用于自然科學研究中，并成為科技工作者進行科學研究的重要方法。近代以來，隨著西方科學研究的日益發(fā)展，通過邏輯論證獲得科學知識的方法越來越受到極大關注，科技工作者們根據一定的科學事實和經驗材料，遵循邏輯思維規(guī)律和思維規(guī)則，按照嚴格的邏輯程式進行科學思考、判斷和推理，獲得了極大的科研成就。特別是進一步系統(tǒng)化和程序化的邏輯論證方法一歸納法和演繹法的誕生和運用，為科學研究方法注入了新的活力，為科技工作者開創(chuàng)了新的思路，迎來了科技創(chuàng)新史上的一次大豐收。

歸納法和演繹法是由兩位著名的哲學家弗朗西斯。培根和笛卡兒在建立科學知識體系時將具體的科學方法上升至哲學的高度進行提煉、研究提出來的。

歸納法是一種建立在對大量觀察資料進行理智分析比較的基礎上，由個別到特殊，由特殊到一般從而得出關于此類事物的規(guī)律性認識的科學研究方法。進一步系統(tǒng)化了的科學歸納法是培根在批判經院哲學和傳統(tǒng)教條阻礙科學發(fā)展的前提下，從經驗論的角度，進一步闡述科學試驗的必要性和重要性，強調必須建立一個合乎時代需要、能促進科學與生產發(fā)展的新哲學的思想指導下首先提出，后經赫舍爾、惠威爾等人完善和擴大的。比起以往自發(fā)的歸納法來，科學歸納法能根據對某類事物的典型對象及其屬性之間必然聯(lián)系的認識，推出該類所有對象中都具有某種屬性的一般性結論，深刻揭示和顯現事物的因果關系，是一種上升到自覺的、有計劃的、有組織的層次進行科學研究的方法。因此倍受科技工作者的青睞，是科學方法的創(chuàng)新。這一創(chuàng)新在物理學領域使科技工作者們發(fā)現了許多新定理、定律。例如:力學中的牛頓三定律，熱學中氣體的三定律，電學中的庫侖定律、歐姆定律、焦耳一楞次定律，光學中的反射、折射定律，等等，都是歸納實驗的結果。在生物學領域達爾文進化論的創(chuàng)立，也與他自覺地運用歸納法有直接關系。

而瑞典生物學家林耐由于忽視歸納法的運用，僅僅用分類方法分析問題，得出了物種不變的錯誤觀點。恩格斯指出：從個別東西開始的一切推理形式都是實驗上的和以經驗為基礎的東西。演繹法是從已知的某些一般原理、定理、公理或概念出發(fā)推出個別結論的思維方法，是從一般到個別的推理。它是笛卡兒在批判經院哲學和傳統(tǒng)教條阻礙科學發(fā)展的前提下，從理性主義角度提出的必須把科學知識大廈及其每一組成部分都建立于“理性”的基礎上的科學方法和思想。笛卡兒認為，從感覺經驗中引申出來的認識不具有普遍性和必然性，運用歸納法只能得到或然性的、不確定的知識。

而近代科學中的力學和天文學已不滿足于個別經驗材料的搜集甚至也不滿足于系統(tǒng)經驗材料的初步整理，而是要求建立完整的、邏輯上自恰的科學理論體系。于是，笛卡兒借助數學建立了他的直觀一演繹法。后經以伽利略、牛頓等為代表的科學家和以杰文斯為代表的哲學家的發(fā)展，又建立了假說一演繹法。演繹法的創(chuàng)立和使用，加強了科學研究的理性思維特征性，是科學方法的又一個創(chuàng)新。因為它可以在大前提的第一原理下通過一系列的間接論證得到“較遠的推論”，它是發(fā)現的邏輯是發(fā)現真理的一種最有效的方法。演繹法使科技工作者從中受到很大啟發(fā)，產生了許多科技創(chuàng)新成果。例如，狹義相對論的一系列重要結果，是愛因斯坦運用演繹法從兩個基本原理得出的，一個是相對性原理，一個是光速不變原理。從這兩個原理出發(fā)，推導出洛侖茲變換，進而演繹出物體在高速運動時，鐘慢、尺縮、質增以及同時性的相對性等等。建立了與經典物理學的時空理論根本不同的現代物理學的時空理論即狹義相對論。又如，熱力學的全部內容便是從熱力學的三個定律出發(fā)，按照嚴格的邏輯推理而演繹出的一系列新結論。

其實，在實際的科學認識過程中，歸納法和演繹法是互為條件、互相滲透的，是不可絕對分開使用的。正如恩格斯所指出的:“歸納和演繹，正如分析和綜合一樣，是必然相互聯(lián)系著的。不應當犧牲一個而把另一個捧到天上去，應當把每一個都用到該用的地方，而要做到這一點，就只有注意它們的相互聯(lián)系，它們的相互補充。”[5歸納法和演繹法都是哲學邏輯思維的基本方法，在被一些科技工作者自覺運用于科學研究之后，使科學活動一改過去工匠式的從經驗中摸索著創(chuàng)造技藝和工具的應用狀態(tài)，成為用邏輯探索自然界規(guī)律的理性活動；使科技工作者一改過去那種只著重于“做什么”的閉塞思路，發(fā)展為要研究“為什么做”和“怎樣做”這種尋求科技創(chuàng)新規(guī)律的新的思維風尚。邏輯思維方法已成為必不可少的思維工具。

(二)哲學的辯證思維為科技工作者提供了辯證邏輯方法，使科技工作者沿著理論與實踐相統(tǒng)一的正確道路在實踐中認識真理、豐富真理

著名的俄國生理學家巴甫洛夫曾經說過:科學是隨著研究法所獲成就而前進的。研究法每前進一步，我們就更提高一步，隨之在我們面前也就開拓了一個充滿著種種新鮮事物的、更遼闊的遠景。因此，我們頭等重要的事情乃是制定研究法。

從整個科學以及各門具體科學的發(fā)展史來看，科學認識的進步和科技創(chuàng)新成果的獲得是同科學研究方法的提高密切相關的。隨著科學的不斷發(fā)展，單純的歸納和演繹方法對于認識物質世界運動變化深層次的規(guī)律顯得愈來愈不夠用，科學已進入了需要用高于形式邏輯方法的方法去認識和揭示事物變化發(fā)展本質的階段。此時哲學的辯證思維方法被引入到科學研究方法之中。由于辯證法是用聯(lián)系的、發(fā)展的、全面的觀點看世界，因此用辯證的方法思考問題，把辯證的方法和邏輯的方法結合起來就能實現嚴密揭示一切事物運動、變化和發(fā)展的規(guī)律的認識目的。辯證邏輯方法給人們開辟了一種新的、但又符合自然規(guī)律的認識模式，成為科學研究的重要方法和實現科技創(chuàng)新的重要手段，恩格斯說:“自然過程的辯證性質以不可抗拒的力量迫使人們不得不承認它，因而只有辯證法能夠幫助自然科學戰(zhàn)勝理論困難……”科學的辯證邏輯的方法是唯一的、最高度地適合于自然觀的這一發(fā)展階段的思維方法。

科學創(chuàng)新的實踐，特別是近代以來的創(chuàng)新實踐表明，許多重大的科技突破或科技創(chuàng)新都與科技工作者自覺地運用辯證邏輯方法分析問題、解決問題有密切關系。例如：哥本哈根學派的著名物理學家玻爾的“互補原理”就是在解決粒子波粒二象性統(tǒng)一的情況下，使用辯證的思維方法發(fā)明的。在1926年當哥本哈根學派的物理學家們?yōu)闇y不準關系所困擾的時候，玻爾指出，電子在原子中“軌道”的不確定并不是絕境，這只是對傳統(tǒng)的質點運動軌道概念的否定。他認為，正是這種否定，反倒構成了原子能量唯一定義的必要條件。我們必須把否定本身看成是我們認識的真正進步。只要把粒子屬性的兩個方面看作是互相補充、彼此過渡的，就可以更全面地把握粒子的真實狀態(tài)。“互補原理”的基本原則就是從共存的對立面中尋求二者的統(tǒng)一性。二象性是粒子兩種對立的客觀屬性，即在某些觀測儀器下，微觀客體被描述為“微粒”，而在另一觀測儀器下，它們又被描述為“波動”，這是粒子兩種對立的客觀屬性，是客觀事實。但這一事實在經典物理學的機械觀點看來是無論如何也不能同時屬于一個事物的，是無法統(tǒng)一的。但是波爾運用了辯證的思維方法，即按照客觀事物本身的辯證規(guī)律去認識客觀事物，承認粒子的兩種對立的客觀屬性，并從對立面的特殊性中全面地把握了事物的豐富內容，正確地揭示了微觀客體的特殊本質。

玻爾所使用的辯證的邏輯方法，隨著現代科學的迅速發(fā)展，被廣泛應用于現代物理學、現代宇宙學、現代數學、系統(tǒng)科學等學科，取得了巨大的成就。例如，1928年狄拉克根據它的新方程得出一個大膽的假說:“真空”不空，“真空”充滿了電子。這一假設后被美國科學家安德森所證實。又如，日本現代核物理學家湯川秀樹提出并證實的介子理論，為我們展示了質子和中子持續(xù)不斷地相互滲透和相互轉化，從而被緊緊地結合在一起的辯證本性。又如，彭加勒關于在數學中邏輯思維和直覺思維交互運用、相輔相成的思想，扎德提出的模糊數學，貝塔朗菲創(chuàng)立的系統(tǒng)學等等，無一不是借助辯證邏輯方法思考和研究得出的。

辯證邏輯方法的性質決定了辯證邏輯方法的作用：即揭示事物的對立方面，在對立面互補統(tǒng)一的關系中達到新的和諧一致，達到對事物的更完美的認識，實現理論和實踐的統(tǒng)一。各門具體科學都應學會運用辯證邏輯方法，科技工作者也只有在辯證邏輯方法的引導下才能沿著理論與實踐相統(tǒng)一的道路前進，才能取得更大的科技創(chuàng)新成果。

(三)哲學的具體問題具體分析方法引導科技工作者按照研究對象的本性確定與之相適應的方法

具體問題具體分析，這是唯物辯證法的靈魂，也是科學研究和科技創(chuàng)新中最具普遍意義的方法和最高的指導思想。任何一種科學方法都是在人類實踐中逐漸形成的。人們在認識世界和改造世界的活動中，在考慮自己的行動方式時，始終要依據客觀實際，依據目標和實際情況去選擇和確定自己的研究方法。

所謂具體問題具體分析，就是科技工作者進行科學研究時所使用的科學方法應該按照研究對象的本性和研究的目的制定，不能隨意制定。也就是說，不同的研究目的、不同的研究對象要采用不同的研究方法。

如果要尋找研究對象的某種現象或證明某種假設，就應該進行實證性的研究，這種研究的主要方法是經驗認識的方法。經驗認識方法主要包括觀察法和實驗法。經驗認識方法比較重實踐、重系統(tǒng)經驗，它能為科學研究、技術發(fā)明、理論發(fā)現、科技創(chuàng)新提供大量的、真實的感性材料和對認識對象純化的、定向性的、典型性的研究成果。比如天文學是較為典型的實證科學，它主要靠觀察天體的位置、分布、運動、結構等因素來開展研究，不能去人為干預和改變這些因素，故天文工作者較多地使用經驗認識的方法，他們長年累月地進行天體觀測所積累的天文資料成為天文學發(fā)展的源泉。

如果要確定研究對象的本質特征和發(fā)展規(guī)律，就應進行基礎理論性的研究，這種研究的主要方法是理論思維的方法。因為基礎研究力圖提供一個概念體系，把相關事實納入一個可以理解的框架中，并通過這個概念體系，把各種各樣的觀察材料形成一個統(tǒng)一的整體。理論思維方法主要包括經驗定律和理論原理，理論思維方法能從經驗事實中歸納出經驗定律，然后運用演繹的方法去解釋或預測從經驗定律中建立的某種假設原理。比如物理學中關于運動的基本定律和萬有引力理論，就是將經驗上千差萬別的不同現象，如將自由落體、單擺、潮汐、月球、行星、慧星、雙星、人造衛(wèi)星的運動，顯示為內在的一致性和規(guī)律性，顯示為一個共同的基本機制的作用，由此可以對從蘋果落地到衛(wèi)星軌道等廣泛的現象做出解釋。基礎科學就是用少量的原理法則對紛繁的自然現象做出統(tǒng)一的解釋。

經驗認識方法與理論思維方法也是相輔相成的，它們在科學研究中都具有非常重要的作用。問題的關鍵在于科技工作者能否自覺運用具體問題具體分析的方法進行研究。科技工作者只有學會根據不同的科研對象和在不同的科研階段運用不同的科研方法，才能在科技創(chuàng)新中取得成就。簡言之，具體問題具體分析是科技創(chuàng)新的又一內在方法。