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現在,這些望遠鏡隸屬于Pisgah天文研究所(PARI)。PARI是一個非營利性的教育中心,學生們可以在這里使用貨真價實的觀測設備來研究天文、天體物理和工程。PARI的主席Don Cline說:“在這里,我們可以給學生們一些親手操作的經驗,幫助他們認清科學和工程究竟是不是自己想要追求的目標,PARI就是這樣一個地方。”
這個機構成立已10年了,它已成為供學生們親身實踐的一個實驗室,運營著“科學女孩”、“家庭學校日”和“氣候與空間科學營”等項目。它告訴學生們,科學完全可以成為一個有趣而現實的職業。通過各種項目,這個機構每年接待大約5000名
中小學生,并在每年夏季贊助5名在校大學生來做駐所實習生。
Cline說:“看著學生們在PARI工作的確非常有趣。”他特別喜歡看著孩子們在突然遭遇挑戰時急切的心情,然后在采取行動一步步解決問題的過程中迅速成長。他說:“他們都要經過很長一段過程,會遇到許多難題。他們會遇到噪音、銹蝕,以及其它許多書本里沒有的問題。”學生們不得不經常自己設法解決設備的技術問題,這些設備是在學校里通常接觸不到的。
PARI最有特色的裝備是羅斯曼地面站的兩架26米射電望遠鏡。學生們可以使用它們研究脈沖星,或者練習調整配重的位置來校準兩架天線的機械平衡和精度。一個團隊已經將這兩架大型碟形天線聯接起來進行相干觀測,從而構成一部虛擬望遠鏡,它可以將兩部天線的觀測數據綜合起來,從而獲得比單獨使用任意一部天線更高的分辨率。利用改進的觀測方法,科學家們希望能夠研究當射電源和天線之間有銀河系的塵埃和不可見氣體云時,遙遠射電源的亮度是如何變化的。研究所還擁有1個宇宙射線監測站、5個氣象和大氣觀測站、美國最大的攝影底片資料庫之一,以及10架光學望遠鏡,這些設施都供學生使用。
北卡羅來納州格林斯巴勒市Guilford學院的高年級學生Emma Taylor說:“我愿意推薦其他學生來PARI做實習生或者做項目,因為這里可以讓我們見識真正的科研現場是什么樣的。”她在2012年夏天作為Cline獎金學者在PARI工作,負責操作“笑臉”的一個校準裝置。
“笑臉”就是那臺4.6米的無線電碟形天線(上面有油漆畫的一張笑臉,在冷戰時期用來嘲弄別國的間諜衛星),它是一臺可以遠程操作的射電望遠鏡,高中和大學的教師可以從遠處的教室里登錄這臺望遠鏡,用以對學生們進行關于天文軟硬件的實時教學。它是PARI使命的一個標志:用一種讓人感興趣的方式,向學生和公眾科學家提供一臺精密的科學儀器。
重獲新生
PARI的年度預算約為一百萬美元,這些錢大多來自于私人捐款,包括Cline先生。他已經在南卡羅來納大學和北卡羅來納大學找到了一些合作者,他和同事們申請并獲得了美國國家科學基金會對幾個研究項目和普及項目的贊助。Cline還曾經前往美國國會,是為了爭取獲得4000萬美元,這樣就能讓PARI長期地運行下去。迄今為止,他們的募款基本上只用于年度開支,最近剛剛開始考慮建立一個基金,還沒有實現爭取到4000萬美元的目標。
PARI的科學主任Michael Castelaz說:“PARI是一個非常好的項目,我希望它能延續下去。但是5年到15年后會發生什么,現在還不確定。無論是站址還是未來的發展都有些前途未卜。”
但Cline說,他不會放棄。PARI的基礎結構太特殊了,放棄后幾乎不可恢復。
1963年10月,這個地面站作為衛星跟蹤站體系的一部分,由NASA正式投入使用。當時遍布全美設立了許多衛星跟蹤站,用于追蹤有人或無人的航天器。后來在“阿波羅”11號任務期間,它曾以羅斯曼地面站的名稱參與傳輸尼爾 · 阿姆斯特朗的名言“個人的一小步,人類的一大步”。
在60年代的大約同一時期,Cline,一個土生土長的北卡羅來納人,正處于職業生涯的巔峰。1959年他進入貝爾實驗室,1977年他離開了這家機構,和另外三名工程師合作創建了Micro Computer Systems計算機公司。為了給家鄉增光添彩,他希望從附近的城鎮招募職員和技術人員。但是當他從北卡羅來納西部的技術學校招聘員工時,卻發現學生們只有書本知識,而沒有他所說的“可以弄臟雙手并做實際工作解決問題的”那種知識。
當他和伙伴們一同壯大自己的科技公司時,航天飛機時代開始了,NASA對于使用羅斯曼地面站追蹤衛星的需求也不再那么強烈了。1981年,NASA將該站轉交給美國國防部,此后的冷戰時期,軍方使用這些碟形天線來搜集蘇聯衛星通訊的情報。軍方運營這個站址長達14年,在此期間,該站不再向公眾開放。嚴格的進出管制使這里不再像屬于NASA的時代那樣平易近人,在此之前,公眾曾經可以進入這里,了解這里正在運行的項目。
在這里工作的天文學家和教師Bob Hayward說:“人們開始胡亂猜測這里究竟是什么地方,從地下城到秘密的潛艇基地。有些人至今如此。”
90年代中期,軍方和政府官員呼吁永久關閉這個地面站,用節省的資源來維持北卡羅來納的其它軍事基地。1995年,軍方終止了這些天線的運行,將這些設施移交給美國國家林業局。當時,甚至有人在議論是否拆除這些天線和建筑,將這片大約81公頃的土地恢復為森林。
幸好,這些恢復措施需要數百萬美元,而林業部門拿不出這么多經費。于是這個站址便被荒廢了,直到Cline來到這里。
Cline對這個站址的興趣始于聽說這里有兩架巨型衛星跟蹤天線,那時候他正在北卡羅來納州Boone市的阿巴拉契亞州立大學,和那里的科學家一同建設暗夜天文臺。在好奇心驅使下,1995年他駕車前往這個站址,當時那些天線剛被關閉不久。那時候該站址以及遺留的設施價值2億美元。不過經費還不是最迫切的問題:當Cline第一眼看到這兩架巨大的、340噸重的望遠鏡時,就意識到他和其他致力于天文教育的人們必須將科學家和學生吸引到這里來。而且,這兩架望遠鏡太巨大了,根本無法搬運。
下定獲得這個站址的決心后,1998年,Cline建立了一個非營利性基金(當時他已經賣掉了自己的公司),開始籌集資金,以購置和翻新設備,并最終將這里改造為長期的科學、技術、工程和數學教育場所。
但是購買羅斯曼地面站需要國會的許可。Cline等人必須在布羅德河沿岸購買另一塊土地,再用它從美國國家林業局手中置換羅斯曼地面站。經過一番游說和談判,最終在1999年達成了交易,他們獲得了這塊夾在兩條山脊之間的80多公頃土地,以及其上的數臺射電望遠鏡和一系列附屬建筑物的使用權,其中包括那兩架26米天線和“笑臉”。Cline等人很快發現,那些山脊對于光學望遠鏡和其它科學實驗來說真是再美妙不過了。
由于這個站址已經關閉了很長時間,望遠鏡和建筑物都需要花費數百萬美元加以翻新,Cline提供了資金支持。所有這些都完成了,美好的前景已經擺在眼前:PARI將會成為一個與各大學建有伙伴關系的教育實驗室,一個“完全為科學、技術、工程、數學服務”的機構。這四大領域的首字母縮寫是“STEM”,而Cline說:“在這個縮寫單詞廣為人知以前,這里就完全在為STEM服務了。”
穩固的基礎
PARI的未來仍不確定,但天文學家Mercedes Lopez-Morales(哈佛—史密松天體物理中心)認為,PARI的任務和基礎結構并不局限于美國西南部。她將自己作為系外行星專家所獲的成就部分歸功于PARI,并指出:“這個站址是美國西南部吸引有潛力的年輕人致力于天文、物理和工程領域的中心之一。”
Lopez-Morales是來到PARI進行研究的第一批學生中的一員,當時該機構甚至還沒有正式開放。她和Cline相識于1999年,那時候她還是Chapel Hill市的北卡羅來納大學的研究生,正計劃做一項關于變星雙星和交食雙星的研究。為了準備研究論文,她已經有了設備、經費和積極性等幾乎所有必需的一切,但是還沒有找到一個夜空足夠黑暗的地點來安裝她的設備。在Cline的游說下,她來到了PARI。
在這里,Lopez-Morales學到了真正的科研技能,她的研究工作最終為她贏得了一份以著名的系外行星獵人Paul Butler命名的博士后獎金。Paul Butler將Lopez-Morales稱為“年輕天文學家中最閃耀的明星之一”,并認為,對于像Lopez-Morales這樣希望學習和提高自主實驗和自主建造天文設備的必需技能的學生而言,PARI是一個極好的地點。
為了攻讀博士學位,Lopez-Morales利用一架8英寸(約合20.3厘米)的米德望遠鏡,自己建造了一臺自動望遠鏡,在3年中監測了大約10000顆恒星。她從中尋找亮度變化的目標,這可能是未知的交食雙星,也可能是由于其它因素。她通過研究發現了新的低質量、大間距的交食雙星;對于天文學家所理解的低質量主序星的質量和半徑之間的關系,她也進行了更精確的觀測。
Castelaz說:“Mercedes的變星和矮雙星研究計劃,從某種意義上說,是‘開普勒’項目的雛形。”
這項研究還展示了如何用80萬美元的有限資金和從天好者市場上購買的裝備來回答天體物理學的有趣問題。盡管這不是一個新方法,但卻是第一次在PARI職員的幫助下,由一名研究生來組裝所有硬件,運行自動觀測裝置,并進行數據分析工作。
Castelaz說,盡管有了Lopez-Morales、Taylor等學生的成就,但批評者們仍然表示,在PARI進行的這些項目算不上“真正的天文學”,因為它們沒有使用來自大型天文設施的數據。很明顯,PARI的裝備,其尺寸和規模都遠遠無法與亞利桑那的基特峰或夏威夷的莫納克亞山的望遠鏡相提并論,但這家機構也并不試圖成為那樣的地方。Castelaz說,PARI的目標是培養可以在未來操縱那些大望遠鏡的技術人員和使用它們的天文學家。
例如,Taylor在“笑臉”上進行的項目是開發一種新的信號噪聲處理裝置,用來校準望遠鏡所觀測的信號源的強度。這個工作是一項大計劃的一部分,整個計劃旨在使“笑臉”的數據收集和分析工作能夠更廣泛地被學生和研究人員所獲取。然而對于Taylor而言,在“笑臉”上進行的工作,以及使用一臺光學望遠鏡觀測一個近地天體,都幫助她進一步鞏固了對于天文學和天體物理學的興趣。
該機構的項目推進主任Alex Alexander說:“對于那些致力于教育的人們,PARI是一件國寶。”
康熙是一個很自負的皇帝,他不僅想做一個政治上的至尊者,還想做一個學術上的仲裁者。1687年,康熙曾將幾位以學問見長的重臣召至宮內當場考試,他親自出題并閱卷,然后宣稱:
“朕政事之暇,唯好讀書……故召爾等面試。妍媸優劣,今已判然。總之,人之學問原有一定分量,真偽易明,若徒肆議論,則不自量矣!”
促使康熙皇帝向西方傳教士學習數學、天文學的直接原因,是以楊光先為首的本土派和以湯若望為首的西洋派在歷法制訂上的爭訟。在這場爭訟中,本土派先贏后輸。1677年,康熙令欽天監(國家天文臺)人員學習“新法”,即西洋歷法。他本人也要求西方傳教士向他系統地傳授新的歐洲數學知識,并“專志于天文歷法十余載”。
康熙所學的數學內容中,除了算術、三角和代數外,很大一部分是平面幾何。這些知識在今天,一個中學生就可以完全掌握,但在當時,掌握了這些知識的康熙皇帝可以說是數學水平最高的中國人之一。
康熙學習西方數學非常認真,也很刻苦。當時向他傳授數學知識的比利時傳教士南懷仁記述:
“每日破曉我就進宮,立即被引入康熙的內殿,并經常到午后三四點鐘才告退。我單獨與皇帝在一起,為他讀書和講解各種問題。”
康熙學習西方數學的方法,與當時中國學者學習儒家經典的方法非常一致,不僅要理解內容,還要背誦所有的定理及其證明過程。1684年,康熙曾對大臣高士奇講過他是如何學習儒家經典的:
“朕自五齡即知讀書,八齡踐祚,輒以學庸訓詁詢之左右,求得大意而后愉快。日所讀者,必使字字成誦,從來不敢自欺。及四子之書既已通貫,乃讀《尚書》,于典謨訓詁之中,體會古帝王孜孜求治之意,期見之施行。及讀大《易》,觀象玩占于數,圣人扶陽抑陰,防微杜漸,垂世立教之精心,朕皆反復探索,必心與理會,不使纖毫扦格。實覺義理悅心,故樂此不疲。”
康熙從傳教士那里學習了數學知識,又傳授給周圍的人。1713年,他在暢春園的蒙養齋設立了算學館。法國傳教士傅圣澤曾經描述過這個算學館的情況:
“一個學校性質的機構建立起來了。一些獲選的聽眾每天來到皇帝面前,他會向他們講解某個歐幾里得的命題。他享受著精通抽象科學的以及他的新學生們不失時機地給予他贊揚的愉悅。
【關鍵詞】 畢達哥拉斯;數論;美學探微;
基金項目:江蘇省教育廳高校哲學社會科學研究項目(2010SJB720001)
古希臘數學在阿那克西曼德更為抽象的思維方式影響下,逐漸從具體的感官實體世界中提升而出。畢達哥拉斯學派與古代埃及、巴比倫和其他的經驗主義數學范式不同的是,開創了許多基本和重大的科學與哲學觀念,將數學建立在一個不是以經驗和感覺為知識判斷標準,而是以推理和論證為基礎的全新的概念框架之上的,賦予了外在世界某種形而上學的意義,哲學研究的范式也因此具有了革命性的轉換。
一、數論思想
畢達哥拉斯約在公元前580-570年之間生于薩摩斯,公元前500年死于梅塔彭頓。畢達哥拉斯是最早提出并使用“愛智慧”即“哲學”這個名稱的的人。關于畢達哥拉斯的傳說很多,他的理想是要讓其門徒塑造優秀的政治品德,為國家利益服務,使個人服從整體。畢達哥拉斯的父親是個商人,在這樣文化氛圍的家庭中,畢達哥拉斯從小就培養起對數學的濃厚興趣,他是集希臘理性精神與宗教精神于一身的典型代表,他所組成的畢達哥拉斯學派在古希臘影響了數百年之久。該學派在公元前5世紀末,分化為從事哲學、科學研究為主的數理學派與從事宣揚宗教神秘主義為主的信條學派,公元前1世紀融入新柏拉圖主義之中。但在其流變的數百年之中,科學與哲學始終相互影響著。
畢達哥拉斯學派最初是秘密結社,其數學上的發現被視為結社的公有財產,并對外界保密。畢達哥拉斯學派“專心從事藝術和工藝,又研究音樂、醫學,特別是數學。”[1]數論是畢達哥拉斯學派的核心概念,畢達哥拉斯創設了畢達哥拉斯定理,為此曾舉行百牛大祭。“數學”這個詞也是畢達哥拉斯學派首先采用的,他們在數學上研究發現的深度和廣度,在當時世界各民族中遙遙領先。盡管他們最初的研究是從埃及和東方得到啟發,但他們已將東方那種偏于實用的數學上升到抽象的普遍的定理。亞里斯多德為此總結到,他們把全部時間用在這種研究上,進而認為數學的始基就是一切存在物的始基。這種創造本身就是世界性的思維范式的根本性革命。
畢達哥拉斯學派研究數學是基于哲學的追問,當時并沒有建立起一門數學學科。盡管數論是畢達哥拉斯學派的“中心思想”但它同時又是該學派追問世界的外在傳達形式。畢達哥拉斯學派有條基本的原則,即數是最智慧的,和諧是最美的。事實上,對于數學而言,直到亞里士多德的時候,數學才被定義,成為一門研究數量的學科。畢達哥拉斯學派自覺地將數看作是世界的根基,即把它看作存在物的質料因,又將此描述存在物的性質和狀態。由于他們在數目中間見到了各種各類和諧的特性與比例,而一切其他事物就其整個本性來說都是以數目為范型的,數目本身則先于自然中的一切其他事物。所以他們由此而推論,數目的元素就是萬物的元素,整個的天是一個和諧,一個數目。畢達哥拉斯學派認為,數既具有物理意義上的實在性的存在,更具有形而上學的終極意義。畢達哥拉斯學派注意世界上形式關系的事實,他們發現量度、秩序、比例和始終一致的循環,可以用數來表示。他們由此而推斷,數是萬物的基質,一切其它的存在則是數的外在表現形式,數是世界的終極原因。作為非物質的事物,如正義、德性、愛情、友誼等都由數來統攝。愛情與友誼用數字“8”來表示,因為愛情與友誼如同音樂的八個音度一樣是和諧的。
二、天文學信仰
摘要:中國古代輝煌發達的科技文明,誕生了一批重要的科學偉人。重要科技人物的思想推動著科學技術的發展,對梳理科技思想變遷、分析科技發展動因具有重要意義。氣象科技的發展孕育在天文地理、農工水利等各個學科中,很多歷史上著名的天文學家、地理學家、農學家、水利學家和醫學家等在推動古代氣象科學認識技術和氣象觀測技術發展方面,做出了重要貢獻。這種多重身份的糅合也使得古代氣象科技人在發明創造方面具有獨特的特點:發明主要針對農業生產、人民生命健康等方面服務;造就了我國悠長的農林氣象史;受限于人物個人發展,氣象科技發展具有時期性。
關鍵詞 :春秋至隋唐;氣象;科技人物
科學技術是第一生產力,科學技術的發展對于人類社會文明不斷地向前邁進起著重要的推動作用。科學技術最初在人類的生產生活過程中產生,是一部人類認識、改造、控制自然的歷史,是勞動人民的智慧經驗的結晶①。隨著社會的進步和分工的細化,出現了專業的科學技術研究人員。本文通過總結我國春秋至隋唐時期歷史上在氣象科技方面做出貢獻的典型人物,分析其在科學思想、專著、技術發明等的成就,結合時代背景和人物自身經歷,研究氣象科技人物的組成特點,及氣象科技成就的主要特點。
一、重要氣象科技人物
1.秦漢時期的氣象科技人物
秦漢時期是中國封建王朝的初建發展時期,在這400多年的時期中,建立了統一王朝,社會相對穩定,為學術文化思想活躍提供了環境。秦漢時期的統治者很重視天文氣象的發展,設有專門的官員,在長安建造觀象臺靈臺來進行天象觀測,使得在這一時期中,中國的氣象體系走向完善,并在古代一直處于世界領先地位②。這一時期有張衡、張仲景、王充、董仲舒、京房、崔實等人在氣象科技方面做出貢獻,主要包括張衡氣象儀器的發明創造;《傷寒雜病論》中的醫療氣象理論;《論衡》對于降水、雷電成因的研究;《雨雹對》中對于冰雹成因的認識;《易飛候》《四民月令》對于天氣的站占驗等③。其中,張衡和張仲景是在這一時期具有代表性的氣象科技人物。
張衡,字平子,漢族,南陽西鄂,南陽人,生于公元78年,卒于139年,我國東漢時期偉大的天文學家、數學家、發明家、地理學家、制圖學家、文學家、學者。在氣象方面的貢獻,張衡發明制作了相風鳥。相風鳥就是一個很輕的鳥形物懸在桿頭,鳥的頭部所指便是風向。“靈臺”相當于國家天文氣象觀測所,就安裝了這種銅制的相風鳥,用來測定風向和風速,這對于生產生活和軍事都是非常重要的,也為后人的氣象預測和預報提供了最初級的基礎④。
張仲景生于公元150-154 年,卒于215-219 年,名機,漢族,南陽人,是東漢最有成就的醫學家,被稱為醫圣,著有《傷寒雜病論》。張仲景在氣象方面的貢獻體現在醫療氣象學上,其理論繼承和發揚《內經》的學說,通篇建立在“氣”的基礎之上。對于四季的正常氣候,張仲景表述為“四時之氣”,對于異常的四季氣候,張仲景表述為“時行之氣”,比如春天應該暖和,結果出現倒春寒;這種反常的氣候就可能造成人類的疾病。醫學家對于正常氣候和異常氣候進行精確掌握,并根據天文氣象知識采用不同的治療方法,是醫療氣象理論與實踐系統走向成熟的表現⑤。
2.魏晉隋唐時期的氣象科技人物
隋唐的統一,結束了從西晉末開始的近300 年的分裂割據時期。這種大一統的穩定繁榮局面,對于思想的活躍發展,學術文化的交流,甚至是中外文化的交流都有著巨大的推動作用。在這一時期,統治者為了政治上的需要,也大力的推動天文氣象學的發展,使其在深度廣度上都有一定的進步。隋唐五代時期主要創造相風旌、占風鐸、占雨石,詳細分析日暈,并合理解釋虹之成因,將風力分為10個等級,并把風向分為24個方位。這一時期還涌現出許多氣象學家,如北魏賈思勰所作《齊民要術》、初唐李淳風作《乙巳占》、黃子發編著預報風雨的著作《相雨書》、裴行儉和李愬對于軍事氣象學的發展等。其中賈思勰、李淳風和黃子發最具有代表性。
賈思勰,生于公元386 年,卒于543年,后魏時人,漢族,益都(今山東省壽光市西南)人,曾經做過高陽郡(今山東臨淄)太守,是中國古代杰出的農學家,著有《齊民要術》,系統地總結了6世紀以前黃河中下游地區農牧業生產經驗、食品的加工與貯藏、野生植物的利用等。在《齊民要術》的開頭,賈思勰就闡述了掌握好氣象條件是農業的根本大事,注意溫度、雨水變化等天氣情況對于土壤的影響。其中包含了氣候、物候、節氣、天氣等方面的知識,對于各種作物都細致地提出了每一項生產技術的農業氣象指標,做到“順天時,量地利”,并計算其經濟效益。對于畜牧氣象,也做了具體可行的氣象條件論述。齊民要術是氣象學應用于農業生產中的典范,對中國古代漢族農學的發展產生有重大影響⑥。
李淳風生于公元602年,卒于670年,漢族,唐代天文學家、歷算學家,岐州雍人(今陜西省寶雞市岐山縣),精通天文、歷法、數學、陰陽學等,編著中國古代第一部星象巨著《乙巳占》。在《乙巳占》中,包含有關于風力劃分等級的內容,對于各種怪雨的情況進行了記敘,記載了觀測太陽的許多現象,對于日月旁的云氣,也做了非常細致的分類。這些都對古代氣象的預報產生了深遠的影響⑦。
黃子發,唐朝人,生平失考。著作《相雨書》共10篇,是古代第一部系統性的天氣預報著作。內容包括候氣30條、觀云52條、察日月星宿31條、會風4條、詳聲7條、推時12條、相草木魚蟲玉石14條、侯雨止天晴7 條、禱雨3 條、禱晴9 條,共169條。《相雨書》不是天氣諺語,而是經過驗證和選擇的預報指標。其根據預報內容的分類也為后來的占驗書提供了參考,很多方法沿用至今。此書各篇都引用例子,在氣象預報的實用性方面更近了一步⑧。
二、氣象科技人物的特點
1.春秋至隋唐我國農學家對氣象科技進步具有重要貢獻
氣象和農業是緊密聯系的,尤其在古代受到生產技術的制約,農業對自然環境的依賴度和敏感性更強。春秋至隋唐時期在氣象對農業生產影響的關注上,主要是對氣溫、光照、熱量、水分等要素進行研究和總結,摸清其時間和空間分布的規律,為農作物的栽培時間時節,農作物的種植規劃布局提供指導。
賈思勰在《齊民要術》的開頭,引用《氾勝之書》,闡述了掌握好氣象條件是農業的根本大事:
《氾勝之書》曰:“ 凡耕之本,在于趣時和土,務糞澤,早鋤早獲。春凍解,地氣始通,土一和解。夏至天氣始暑,陰氣始勝,土復解。夏至后九十日,晝夜分,天地氣和。以此時耕田,一而當五,名日膏澤,皆得時功。”⑨
“趣時”即“趨時”,就是掌握氣象變化,對于耕田來說,最重要的是注意溫度、雨水變化,化凍、件對工作效率、產量、品質的影響。賈思勰指出的是季節變化,即氣象條件的時間變化。
2.春秋至隋唐中國氣象科技人物往往具有多重身份
春秋至隋唐時期中國的氣象科技人物大多不是專職人員。與現代科學相比,春秋至隋唐中國科技的發展還處于初級階段,沒有明確細致的學科分類。統治者所設的官方科學機構所涉及的學科相對比較全面,民間的科學家心系百姓的生活,所研究的領域也十分廣泛。這使得許多氣象科技人物的研究面非常寬廣,并且大多擁有一個雜糅的身份。他們在對氣象科學進行研究并作出貢獻的同時,在農學、軍事學、醫學、天文學、地理學和哲學方面均有建樹,其中,與農學的關系尤為緊密。因而,其他學科的科技發展可以帶動氣象學觀測研究技術的進步,氣象學的發展也可以反作用于這些學科,促進相鄰緊密學科的進步。
此外,春秋至隋唐中國氣象科技人物大多在朝廷中擔任官職,并做出了較大的貢獻。可以看出,國家和政府的支持有力地促進了氣象科技的發展。(見表1)
3.中醫“氣”之思想促進了古代氣象在健康方面的服務作用
氣象要素是影響人類健康的主要因素之一。在春秋至隋唐時期醫學實踐中,學者認為醫學來源于食和巫。即人類與自然界的物質交換與精神交換。而這兩者,都與氣象有關。
兩千多年以來,《內經》不僅是中國,而且也是東方醫學的淵源和基礎。其理論核心運氣說,是建立在人與自然關系,主要是人與氣象關系的基礎上的。《內經》也是古代醫療氣象理論的大成之作。
東漢名醫張仲景所著《傷寒論》中的理論,繼承發揚《內經》的運氣學說,通篇都是建立在“氣”的基礎上的,如:春氣溫和,夏氣暑熱,秋氣清涼,冬氣冷冽。⑩
上述理論說明,那時醫學家對于正常氣候、異常氣候都能很精確的掌握“按斗歷占之”,大量運用了節氣知預測氣候變化,在此基礎上“對癥下藥”,根據不同氣候情況采用不同的治法。
通過本文的分析,可以總結出氣象人物的如下特點:第一,春秋至隋唐氣象科技人物的活動研究對于氣象科技的發展有著突出的貢獻,這些氣象理論及科技發明廣泛的應用在農業的生產和預報,還應用于氣象災害的規避、氣象醫療和健康等方面。第二,我國古代氣象科技人物與相關學科領域有較多的聯系,與農學接觸最為密切,與軍事、醫療、天文、地理、數學、哲學等方面均有不同程度的關聯。這種學科領域上的關聯,使春秋至隋唐中國氣象科技人物在學術思想方面具有較強的兼容性。第三,春秋至隋唐中國氣象科技人物的身份大多是朝廷官員,由此可以看出國家政府的投入與支持對于氣象科技的發展起到了重要的作用。
引文注釋
①高達聲.技術哲學與技術史[J].自然辯證法研究,1990,6(5).
②溫克剛.中國氣象史[M].北京:氣象出版社,2004:139.
③洪世年,劉昭明,著.中國氣象史(近代前)[M].北京:中國科學技術出版社,2006:27.
④盧嘉錫,總主編.唐錫仁,楊文衡,主編.中國科學技術史.地學卷[M].北京:科學出版社,2000:209-210.
⑤溫克剛.中國氣象史[M].北京:氣象出版社,2004:105-116.
⑥溫克剛.中國氣象史[M].北京:氣象出版社,2004:253-254.
⑦溫克剛.中國氣象史[M].北京:氣象出版社,2004:260-262.
⑧溫克剛.中國氣象史[M].北京:氣象出版社,2004:262-263.
⑨(北魏)賈思勰,著.齊民要術,譯注[M].濟南:齊魯書社,2009.
⑩(東漢)張仲景,著.桂林古本傷寒雜病論[M].北京:中國中醫藥出版社,2014.
乙:這一期是讀書天地欄目,我是主持人——#
甲:我是主持人——#
合:今天,將由我們倆陪大家度過這段快樂時光。
甲:下面也讓我們一起來欣賞科二年四班同學的來稿——地球之謎
地球之謎——看看我們的地球家園
我們生活的地球是個美麗的家園,它不僅有高山,大海,草原,藍天,還有花草和動物,這些都是地球以外的星球所沒有的。
那么,地球有多大年紀了呢 科學家通過測定,發現他的年齡大約為46億年,地球可真是個名副其實的老爺爺了。
那這位老爺爺有多重,多大呢 地球可真是個大胖子,它的質量約為6×10的24次方千克,相當于月球質量的8倍。那地球的總面積是多少呢 大約是51000萬平方千米,我們都知道中國是個大國,它是世界上四大國之一,可是地球的總面積相當于53個中國那么大!這是多么令人震驚的數字啊!
乙: 非常感謝肖雨軒同學讓我們對地球有了個簡單的了解,那么,同學們,你了解太陽嗎
你了解太陽嗎
清晨,當你站在茫茫大海的岸邊或登上五岳之首的泰山,眺望東方冉冉升起的一輪紅日時,一種蓬勃向上的激情會從心底油然而生。人們熱愛太陽,崇拜太陽,贊美太陽,把太陽看作是光明和生命的象征。
太陽在人類生活中是如此的重要,以致人們一直對它頂禮膜拜。中華民族的先民把自己的祖先炎帝尊為太陽神。印度人認為,當第一道陽光照射到恒河時,世界才開始有了萬物。而在希臘神話中,太陽神被稱為阿波羅。他是天神宙斯(Zeus)的兒子,他高大英俊,多才多藝,同時還是光明之神,醫藥之神,文藝之神,音樂之神,預言之神。他右手握著七弦琴,左手托著象征太陽的金球。
太陽處于太陽系的中心,是太陽系的主宰。它的質量占太陽系總質量的99。865%,是太陽系所有行星質量總和的745倍。所以,她有足夠強大的吸引力,帶領它大大小小的家族成員圍著自己不停地旋轉。
太陽是我們唯一能觀測到表面細節的恒星。我們直接觀測到的是太陽的大氣層,它從里向外分為光球,色球和日冕三層。雖然就總體而言,太陽是一個穩定,平衡,發光的氣體球,但它的大氣層卻處于局部的激烈運動之中。如:黑子群的出沒,日珥的變化,耀斑的爆發等等。太陽活動現象的發生與太陽磁場密切相關。太陽周圍的空間也充滿從太陽噴射出來的劇烈運動著的氣體和磁場。
甲:關于天文學方面的知識還有很多很多,希望這一期的節目,能帶給您無限的樂趣,接下來,請大家欣賞一組音樂。
(播放鋼琴曲。)
乙:這一期的讀書天地欄目到這里就結束了。