天文學研究
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天文學研究范文第1篇
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?！盵 ]
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”?！吨芏Y?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?！币馑际?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日影的測量,進一步予以糾正。朱熹要其弟子林擇之協助測量日影,顯然是要比較不同地區日影的長短,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?！缎墙洝房筛度绠吰涫路?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?！盵 ]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,然終不似天體,孰若一大圓象,鉆穴為星,而虛其當隱之規,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?；虮鼱T者在內,而執扇在外,則雖近而扇亦不能掩燭。以此推之,大略可見?！盵 ]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,如圓球,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……?！绷x剛問:“極星動不動?”曰:“極星也動。只是它近那辰后,雖動而不覺?！袢艘怨苋ジQ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……?！庇衷?“天轉,也非東而西,也非循環磨轉,卻是側轉。”義剛言:“樓上渾儀可見?！痹?“是。”……又曰:“南極在地下中處,南北極相對。天雖轉,極卻在中不動?！盵 ]
《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?！侗背奖妗肥侵祆鋵ｉT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?！畼O濁便成地,火之極輕便成風霆雷電日星之屬?！盵 ]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?！盵 ]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,把傳統的渾天說發展到了一個新水平。[ ]
關于地之外的天,朱熹說:“天之形,……亦無形質?！祗w,而實非有體也?！盵 ]“天無體,只二十八宿便是天體?！盵 ]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?！盵 ]《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?！敝祆滟澩苏f。[ ]
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?！盵 ]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?！盵 ]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?！盵 ]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?！?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。”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?！边@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定也?！痹谡摷叭赵挛逍堑倪\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?！盵 ]
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》,《晦庵先生朱文公文集》(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》續集卷三。
[ ] 《答廖子晦》,《文集》卷四十五。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》續集卷二。
[ ] 《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》
天文學研究范文第2篇
王廷相是明代中葉重要儒家學者。他以信守孔子之道為己任，指出：“儒者之論，合于圣者，即圣人也，則信而守之；戾于圣者，即異學也，則辨而正之，斯善學道者也。”[ ]他還根據孔子所言“多聞闕疑，慎言其余，則寡尤；多見闕殆，慎行其余，則寡悔”[ ]中的“慎言其余”著《慎言》。同時，他明確主張研究自然，要求把握“物理”。王廷相在所作“策問”中說：
諸士積學待叩久矣，試以物理疑而未釋者議之，可乎？天之運，何以機之？地之浮，何以載之？月之光，何以盈缺？山之石，何以欹側？經星在天，何以不移？海納百川，何以不溢？吹律何以回暖？懸炭何以測候？夫遂何以得火？方諸何以得水？龜何以知來？猩何以知往？蜥蜴何以為雹？虹霓何以飲澗？何鼠化為鴽，而鴽復為鼠？何蜣螂化蟬，而蟬不復為蜣螂？何木焚之而不灰？何草無風而自搖？何金之有辟寒？何水之有溫泉？何蜉蝣朝生而暮死？何休留夜明而晝昏？蠲忿忘憂，其感應也何故？引針拾芥，其情性也何居？是皆耳目所及，非騁思于六合之外者，不可習矣而不察也。請據其理之實論之。[ ]
顯然，王廷相是主張研究各種自然現象、研究科學的。而且他還認為，研究天地之道是學者“窮理盡性”所必不可少的。他說：
古之圣人，仰以觀乎天文，俯以察乎地理，而人之道益明。蓋以人性貫徹上下，通極內外，彌滿于無垠，周匝于六合，茍一物之未知，是于性猶有所未盡也。故天地之道，雖悠遠高深，學者不可不求其實矣。[ ]
王廷相不僅主張研究自然，同時自己也廣泛深入地研究自然、研究科學。在天文學上，他進行過大量的天文觀測，主張渾蓋合一論，并且通過對渾天說與蓋天說的優點加以綜合，以解釋各種天文現象；他還專門研究了古代天文學上的“歲差”概念的發展，撰有《歲差考》。[ ]
明清之際，顧炎武、黃宗羲、王夫之三大儒講經世致用，與此相聯系，他們也極力推崇科學，主張研究科學，包括研究天文學。
顧炎武對當時的王學末流提出批評。他說：“不習六藝之文，不考百王之典，不綜當代之務，舉夫子論學、論政之大端一切不問，而曰‘一貫’，曰‘無言’，以明心見性之空言，代修己治人之實學。”[ ]顧炎武認為，王學末流清談“明心見性”之類，實際上是棄“修己治人之實學”，其結果是“股肱惰而萬事荒，爪牙亡而四國亂；神州蕩覆，宗社丘墟”。
顧炎武所謂的“修己治人之實學”，就是“博學于文”、“行己有恥”。關于“博學于文”，顧炎武說：
君子博學于文，自身而至于家國天下，制之為度數，發之為音容，莫非文也。[ ]
顧炎武講的“博學于文”，當然也包括研究科學。顧炎武的《日知錄》三十余卷“凡經義史學、官方吏治、財賦典禮、輿地藝文之屬，一一疏通其源流，考證其謬誤”[ ]，其中也包括科技知識。《日知錄》第30卷“論天象數術”，有《天文》、《日食》、《月食》、《歲星》、《五星聚》、《百刻》、《雨水》等條涉及天文學。
黃宗羲的《明夷待訪錄》被認為是“中國歷史上第一部系統地闡發民主主義思想的著作”[ ]。同時在該書中，黃宗羲還非常重視“學校”，認為學校不僅在于養士，更重要的是“必使治天下之具皆出于學校”。他認為學校除了有“五經”師，“兵法、歷算、醫、射各有師”。他還說：
學歷者能算氣朔，即補博士弟子。其精者同入解額，使禮部考之，官于欽天監。學醫者送提學考之，補博士弟子，方許行術。歲終，稽其生死效否之數，書之于冊，分為三等：……上等解試禮部，入太醫院而官之。[ ]
對于取士，黃宗羲提出了8種渠道，有科舉、薦舉、太學、任子、邑佐、辟召、絕學和上書。其中所謂“絕學”，黃宗羲說：
絕學者，如歷算、樂律、測望、占候、火器、水利之類是也。郡縣上之于朝，政府考其果有發明，使之待詔。否則罷歸。[ ]
顯然，黃宗羲非常強調天文學的學習，注重選拔天文學人才。
黃宗羲在為學上有《明儒學案》、《宋元學案》等重要著作流傳于世，同時也撰寫了不少科學著作，其中天文學類著作“有《授時歷故》一卷，《大統歷推法》一卷，《授時歷法假如》一卷，《西歷假如》、《回歷假如》各一卷”[ ]。
王夫之一生潛心著述，著作等身。除了對經學、史學、文學以及政治等有深入研究外，他對科學也有較多的關注。尤為重要的是，他把研究科學與理學的“格物窮理”聯系在一起。他曾說：
密翁與其公子為質測之學，誠學思兼致之實功。蓋格物者，即物以窮理，惟質測為得之。[ ]
密翁，即方以智（公元1611～1671年），字密之，號曼公，明清之際的思想家、科學家。在學術思想上，他主儒、釋、道三教合一，[ ]并且著有《物理小識》、《通雅》等科學著作。他認為，學問有“質測”、“宰理”、“通幾”之分，[ ]所謂的“質測”就是要研究“物理”；他還明確指出：“物有其故，實考究之，大而元會，小而草木螽蠕，類其性情，征其好惡，推其常變，是曰‘質測’?！盵 ]可見，方以智的“質測之學”就是指自然科學。王夫之以方以智的“為質測之學”解“格物”，實際上就是以研究科學解“格物”。把研究科學與儒家為學成人所必需的“格物”聯系起來，足以表明王夫之對科學的重視。
王夫之不僅以研究科學解“格物”，他本人對科學也進行了廣泛的研究。王夫之晚年著《思問錄》以及《張子正蒙注》，其中《思問錄》外篇和《張子正蒙注》的《太和》、《參兩》等篇包含了豐富的科學方面的論述，涉及天文學、地學以及醫學等方面的內容。
在天文學上，王夫之反對蓋天說，贊同渾天說。他認為，蓋天說“可狀其象而不可狀其動也，此渾天之說所以為勝”。他還說：
乃渾天者，自其全而言之也；蓋天者，自其半而言之也。要皆但以三垣二十八宿之天言天，則亦言天者畫一之理。[ ]
王夫之還具體分析了歷家的“天左旋，日月五星右轉”以及張載的“日月五星順天左旋”，并且說：
張子據理而論，伸日以抑月，初無象之可據，唯陽健陰弱之理而已。乃理自天出，在天者即為理，非可執人之理以強使天從之也。[ ]
顯然，王夫之不贊同張載提出的“日月五星順天左旋”的觀點。與此同時，他也不贊同張載用陰陽五行說解釋日月五星各自運行速度的不同，并且明確指出：“五緯之疾遲，水金火木土以為序，不必與五行之序合。”[ ]關于日月五星運行的速度，王夫之說：
遠鏡質測之法，月最居下，金、水次之，日次之，火次之，木次之，土居最上。蓋凡行者必有所憑，憑實則速，憑虛則遲。氣漸高則漸益清微，而憑之以行者亦漸無力。故近下者行速，高則漸緩。[ ]
此外，王夫之對月食、月中之影、歲差等天文現象以及歷法的有關問題都提出了自己的觀點。
明清之際的陸世儀也非常重視天文學的研究。陸世儀（公元1611～1672年），字道威，號剛齋，又號桴亭，太倉（今屬江蘇）人。他贊同朱熹的格物窮理之說，反對王陽明的致良知。他說：“致良知雖是直截，終不賅括，不如窮理穩當?！煜率掠锌梢圆粦]而知者，心性道德是也。有必待學而知者，名物度數是也。假如只天文一事，亦儒者所當知，然其星辰次舍，七政運行，必觀書考圖，然后明白，純靠良知，致得去否？”[ ]陸世儀認為，科學方面的知識不同于心性道德方面的知識，其認知方法也不相同；儒者應當學習科學知識、研究科學，而不是靠“致良知”。與此同時，陸世儀還從經世致用的角度強調學習科學的重要性。他說：“六藝古法雖不傳，然今人所當學者，正不止六藝。如天文、地理、河渠、兵法之類，皆切于用世，不可不講。俗儒不知內圣外王之學，徒高談性命，無補于世，此當世所以來迂拙之誚也?！盵 ]
清初大儒李光地對天文學也有研究。李光地（公元1642～1718年），字晉卿，號厚庵、榕村，福建安溪人。曾奉命主編《性理精義》、《朱子大全》等著作。李光地一生致力于理學，“以子朱子為宗，得道學正傳。而又多才多藝，旁及天文算數之事，尤能貫通古今，洞明根底”[ ]。他說：“思知人，不可以不知天。仰則觀于天文，窮理之事也，此則儒者所宜盡心也?！盵 ]在這里，李光地把研究科學與儒家的“盡心”、“知性”、“知天”、“窮理”聯系在一起。
李光地對天文歷算有特殊的愛好，與當時的天文學家、數學家梅文鼎交往甚密。清康熙二十八年（公元1689年），梅文鼎奉昭參與修《明史歷志》。當時的李光地因仰慕梅文鼎的歷算才華，與他訂交，并就歷算的研究進行了交談。此后，李光地經常前去求教，學問大進。期間，梅文鼎還根據李光地的建議編纂《歷學疑問》。該書寫成后，李光地為之作序，并刊刻行世。后來，李光地又將《歷學疑問》以及梅文鼎推薦給康熙皇帝，梅文鼎受到了褒獎，于是名聲大震。在與梅文鼎的交往過程中，李光地對天文學也作了深入的研究，其天文歷法類著作主要有：《歷象要義》、《歷象合要》、《歷象本要》等，主編《御定星歷考原》、《御定月令輯要》等；還有論文《記太初歷》、《記四分歷》、《記渾儀》、《算法》、《歷法》、《西歷》等。
戴震是清代重要的漢學家。他除參與編修《四庫全書》外，還有著作《原善》、《孟子字義疏證》、《聲韻考》、《聲類表》、《方言疏證》等，有清代考據學大師之譽。同時，他也非常強調研究科學。他說：
誦《堯典》數行，至‘乃命羲和’，不知恒星七政所以運行，則掩卷不能卒業?！恢沤竦孛馗?，則《禹貢》、《職方》失其處所。不知‘少廣’、‘旁要’，則《考工》之器不能因文而推其制。不知鳥獸、蟲魚、草木之狀類名號，則比興之意乖。[ ]
顯然，戴震把對科學的研究看作是整理、考訂古典科技文獻必要的知識基礎。
戴震不僅強調研究科學，而且自己也深入研究科學，“凡天文、歷算、推步之法，測望之方，宮室衣服之制，鳥獸、蟲魚、草木之名狀，音和、聲限古今之殊，山川、疆域、州鎮、郡縣相沿改革之由，少廣旁要之率，鐘實、管律之術，靡不悉心討索?！盵 ]正是對科技的深入研究，他撰寫了大量的科技著作，其中有天文歷法類著作：《原象》、《續天文略》、《迎日推策記》、《九道八行說》、《周禮太史正歲年解》、《周髀北極璿璣四游解》、《記夏小正星象》、《歷問》、《古歷考》等。
還需指出的是，明清一些儒家，比如黃宗羲、李光地等，他們在研究天文學時，較多地通過介紹西方的天文學知識，把中國傳統的天文知識與西方的天文學結合起來。這對于西方天文學的傳入是有積極意義的。
注釋：
[1] 《王氏家藏集》卷二十八《與彭憲長論學書》。
[2] 《論語為政》。
[3] 《王氏家藏集》卷三十《策問》。
[4] 《王氏家藏集》卷三十《策問》。
[5] 參見高令印、樂愛國：《王廷相評傳》，江蘇：南京大學出版社1998年版，第228—261頁。
[6] 《日知錄》卷七《夫子之言性與天道》。
[7] 《日知錄》卷七《博學于文》
[8] 《日知錄》潘耒“序”。
[9] 馮契：《中國古代哲學的邏輯發展》（下），上海：上海人民出版社1984年版，第1023頁。
[10] 《明夷待訪錄學?！?。
[ 1] 《明夷待訪錄取士下》。
[ 2] 全祖望：《鮚埼亭集》卷十一《梨洲先生神道碑文》，《續修四庫全書》，上海：上海古籍出版社2002年版，第1429冊。
[ 3]《船山全書》第12冊《搔首問》，湖南：岳麓書社1992年版，第637頁。
[ 4] 參見羅熾：《方以智的“質測通幾”之學》，載陳鼓應等：《明清實學思潮史》（中卷），山東：齊魯書社1989年版。
[ 5] 方以智：《通雅》卷首三《文章薪火》。
[ 6] 方以智：《物理小識》“自序”。
[ 7] 王船山：《思問錄》外篇。
[ 8] 《思問錄》外篇。
[ 9] 《思問錄》外篇。
[20] 《思問錄》外篇。
[21] 《思辨錄輯要》卷三《格致類》。
[22] 《思辨錄輯要》卷一《大學類》。
[23] 阮元：《疇人傳》卷四十《李光地》，北京：商務印書館1955年版。
[24]梅文鼎：《歷學疑問》“李光地序”。
天文學研究范文第3篇
一、多媒體在天文科普活動中的應用
因多媒體計算機集動畫、聲音于一體，因此教師在教學中借助計算機演示各種靜態和動態的數學過程，通過聲音和形狀來刺激學生的大腦，增加學生對知識的感性認識，幫助學生理解抽象的概念。
在天文科普教學中，天空中的土星、木星、金星、獵戶座星云、仙女坐星系等天體，直接用眼睛看，看不清甚至看不到，用小型的望遠鏡也看不出多少效果，學生很難有直觀印象，不容易理解。多媒體教學課件的使用，可以形象、直觀地把它們展示出來，它們的圖片炫麗，讓學生震撼。有的能看到它的很多細節，如土星的美麗光環，甚至它的卡西尼亞縫，學生對它們的理解就方便多了。還可以動態地模擬太陽、地球、月亮三者的運行，可讓學生形象、直觀地看日食、月食的形成，把抽象的過程形象化展現出來，學生再理解時就容易了，非常適合這些知識的講解。
二、虛擬現實技術在天文科普中的應用
當今，虛擬現實技術取得了很大進步，它的出現在許多領域得到了廣泛應用，并取得了極大的成功。針對天文科普的特點，它在活動中的應用表現在以下幾個方面：
1. 幫助學生學會望遠鏡的操作。專業的天文望遠鏡價格較高，操作起來也比較繁瑣，錯誤操作很可能給望遠鏡帶來損害、帶來較大的經濟損失。虛擬現實技術卻可以解決這個問題，通過它，讓學生學會望遠鏡的操作和觀察方式，防止錯誤操作和頻繁操作給望遠鏡帶來的損害。
2. 應用虛擬天文臺讓普通公眾和天文學家一樣能接觸到真實的天文資源和服務，讓公眾也有可能做出新的天文發現。如，有的人通過它們發現了新的彗星、小行星。虛擬天文臺將利用最先進的計算機和網絡技術將各種天文研究資源、大型天文望遠鏡的觀測成果，包括各種觀測數據、天文文獻、計算資源、存儲資源、各種軟件工具，甚至天文觀測設備，以某種統一的服務模式無縫地匯集在系統中。學生只需登錄到VO系統，便可以享受其提供的豐富資源和強大的服務，坐在家中的電腦前，就可以看到大型望遠鏡看到的星星。
三、stellarium軟件在天文科普活動中的應用
Stellarium是一款免費開源的GPL軟件，它使用openGL技術對星空進行實時渲染。軟件可以真實地表現通過肉眼、雙筒望遠鏡和小型天文望遠鏡所看到的天空。它可以根據觀測者所處的時間和地點，計算天空中太陽、月球、行星和恒星的位置，并將其顯示出來。它還可以繪制星座、虛擬天文現象如流星雨、日全食等，這些現象在現實生活中發生的次數較少，較難被人們看到，Stellarium卻可以進行模擬展現，可讓學生看到這些天文奇觀。它可以用作學習夜空知識的教具，還可以作為天好者星空觀測的輔助工具。由于Stellarium有如此強大的功能，它在天文科普中的作用是不容置疑的，它可以在課堂作為傳授旋轉星座圖使用良好的輔助工具，也可以作為學生進一步探究天文知識的工具。
四、google地球在天文科普教學中的應用
天文學研究范文第4篇
自從1609年伽利略發明天文望遠鏡以來，天文學的觀測和理論研究使得人類在探索宇宙奧秘的漫長道路上取得了輝煌的成就，帶來了人類宇宙觀的數次重大飛躍，促進了基礎物理學理論的建立，并確立了“恒星的內部結構與演化”和“宇宙大爆炸標準模型”兩大理論框架。在此過程中，天文學的研究還獲得了超過十個諾貝爾物理學獎。（諾貝爾本人并沒有設立諾貝爾天文學獎，因此天文學的研究成果只能根據其對其它學科的重要程度獲得其它學科的諾貝爾獎。）其中最近的三次分別為2002年、2006年和2011年，這顯示了天文學這一古老學科的強大生命力。
隨著觀測和探測能力的進步，在人類永無止境地探索宇宙的進程中，新的天文發現有著井噴般的趨勢，比如暗物質、暗能量、黑洞、類星體、脈沖星、星際有機分子、宇宙伽馬射線暴、引力波、引力透鏡、太陽系外行星等的發現，有力地刺激并推動了天文學自身及相關學科的發展。目前天文學的重大問題可以被概括為“一黑、兩暗、三起源”，也就是黑洞、暗物質和暗能量、宇宙和天體以及生命的起源，其中“一黑和兩暗”構成了宇宙的“骨架”，而“三起源”則構成了宇宙的“血肉”。同時黑洞、暗物質和暗能量也是基礎物理學的重大研究問題，而“地外生命”的探索則涉及了包括化學、生命科學和哲學在內的多個學科。因此天文學再度成為新現象、新思想和新概念的源泉。
中國的古代天文學曾經世界領先，但是中國天文學對于現代天文學的發展卻貢獻甚微。同樣，中國古代的技術和生產力曾經世界領先，比如直到時期，清王朝統治下的中國GDP還是世界第一，但是中國對現代科學與技術的貢獻卻非常之少。一個幾乎人所共知、但最令人不愿接受的事實，就是幾乎從中學到研究生的所有理工科教科書的知識都來自于西方。因此從至今，中國一直是科學和技術的知識“消費”國，而不是“貢獻”國。
現代科學和技術是人類文明的重要組成部分，中國作為世界上現存最大的文明古國，在這個方面對人類文明的貢獻卻可謂微不足道，這很值得我們深刻反省。造成中國在現代科學和技術上全面落后于西方的原因是多方面的，但我本人認為中國文化中缺乏基本的科學精神是一個重要原因。
天文學研究范文第5篇
[關鍵詞]素質教育天文學科學精神
南開大學沒有天文專業，但有全校性天文學公共選修課，屬通識類課程，更是大學生素質教育類課程。當代自然科學有六大基礎學科：數、理、化、天、地、生。天文學是人類最古老的，也是當代最活躍的自然科學之一。據《新千年美國國家研究理事會研究報告》稱：“在美國，每年有超過20萬大學生選修天文課程，對于他們之中的很多人，天文是學習過的唯一科學課程。天文學為公眾認識人類在宇宙中的地位和科學的本質提供了窗口。天文學家在美國的科學教育中扮演著重要的角色。天文學同物理學、數學、地球科學等的綜合聯系，使之成為向廣大聽眾講授科學的一個特別恰當的載體?！?/p>
人類天生就是追星族。遠古時代，在與大自然進行生死搏斗中的古人類，即使對自然規律尚無所知，也難抑制對美麗星空的遐想；仰觀日月星辰的運行，居然獲得了農耕或游牧的重要啟示。天長日久，漸漸發展出一門研究天體運動、探索宇宙奧秘的天文學。明末清初，著名學者顧炎武說：“三代以上，人人皆知天文”，在夏、商、周以前，中華民族的人文初始階段，天象知識已經相當普及。1987年在河南濮陽發掘的仰韶文化遺存中，竟有由蚌殼和人骨擺放組成的青龍、白虎和北斗的星象圖案，經碳14測定，年代為距今6460±135年，把中華民族的先民們仰觀天文的歷史推前到殷墟甲骨文之前又3000年。這一重要發現的出土實物，現已移放在北京天安門廣場東側國家博物館古代中國陳列廳展出。
2007年5月14日，總理在同濟大學即席演講，引用黑格爾的話：一個民族有一些關注天空的人，他們才有希望；一個民族只是關心腳下的事情，那是沒有未來的。2007年9月4日《人民日報》發表溫總理詩作：“仰望星空”。德國大哲學家康德在他的名著《實踐理性批判》說：“世界上有兩件東西能夠深深地震撼人們的心靈，一件是我們心中崇高的道德準則，另一件是我們頭頂上燦爛的星空?！?人生于世，轉瞬百年。蕓蕓眾生，滄桑多變，世態炎涼。惟有遙遠的天體，給人以恬靜、永恒的感覺。昭如日月，燦若明星，歷來是文學藝術謳歌的對象，精神領域崇高的寄托。仰望星空，無論是幾十年前還是幾十年后，無論你身在地球上什么地方，燦爛的群星總以它那無比的莊嚴和靜謐，向你展示著神秘而和諧的宇宙圖景，使你心馳神往，無限遐思，心靈得到凈化。天文學的基本知識，對于當代追求高尚知識素養的人，無論從事何種職業，都是值得學習的。如果對天體和宇宙當中的事情一無所知，便不能算作是一個知識全面的人。
天空中那耀眼的太陽，皎潔的月亮，閃爍的恒星，迷蒙的銀河，長尾巴的彗星，飄落夜空的流星雨……探索這些神秘而遙遠的天體是人類永恒的欲望。宇宙多么宏大，而人類何其渺小。但渺小的人類居然可以探測如此宏大的宇宙，追詢它如何創生、怎樣演化。人類的智慧才是宇宙中真正的奇跡。在宇宙演化進程中誕生的人類, 在研究宇宙的同時，也認識自身，認識人類在宇宙中的地位。
南開大學從1993年起開設天文學選修課，至今已歷19年，37學期，選修人數11968人。1997年天文選修課輻射至天津大學，歷24學期，選修人數7919人；2005年輻射至天津濱海學院, 歷14學期，選修人數1954人。三所大學選修總人數21841人。天文選修課分文理兩班。理科班的課名為“天文學概論”，使用的教材《天文學新概論》，2000年8月出第一版，2002年2月出第二版，2005年12月出第三版，由武漢市華中科技大學出版社出版。2009年8月，《天文學新概論，第四版》改由科學出版社出版，至2012年1月，第四版已第三次印刷。12年間總共出版4版，11次印刷。發行3.57萬冊。2008年6月還在臺灣出版《天文學新概論》繁體字版，由高雄市麗文文化事業股份有限公司出版。文科班的課名為“宇宙掠影”，使用的教材《文科天文》，科學出版社2010年6月第一版。前期曾使用過的教材《宇宙掠影》，2006年1月由河南人民出版社出版。2007年5月也在臺灣由高雄市麗文文化事業股份有限公司出版《宇宙掠影》繁體字版。前中國天文學會理事長、南京大學天文系蘇定強院士評價《天文學新概論》：“很符合當前國際上天文學研究的重點范圍，不僅介紹天文知識，還聯系人文思想、文學和哲學方面的話題。是對大學生進行科學素質教育很好的教材。”南京大學天文系肖耐園教授認為本書“是同類型書籍中出類拔萃、獨樹一幟的優秀著作”。國家天文臺李競研究員撰文指出：《天文學新概論》“恰如其分地反映了當代天文學的時代特征。10年間從一版出到四版在天文書刊界實為罕見?！?/p>
課程講解的重點內容為：地月系—太陽系—銀河系—河外星系—星系團—超星系團—總星系各層次天體的系統知識和最新研究進展情況；恒星物理方法，主序星、雙星、不穩定星、星團、星云，恒星演化機理；黑洞及其探測，伽瑪射線暴，引力透鏡；大爆炸宇宙論，背景輻射，暗物質與暗能量，時空的起源與歸宿；人類探索宇宙的新視野和地外文明探索。采用多媒體教學方式，展示大量的天體和宇宙探測新發現的圖片、動畫、小電影等。天氣特別晴朗的時候，帶領同學戶外認識星空，用小型天文望遠鏡觀測月亮、行星和部分深空天體。有條件時組織學生去國家天文臺參觀實習。當發生特殊天象或重大天文成果、最新天文發現等時機，結合課堂及時講授或通過“南開周末論壇”面向全校學生普及天文知識。例如：2011年10月21日舉辦的“解讀2011年諾貝爾物理學獎——超新星、暗能量和宇宙加速膨脹”；2012年3月30日舉辦的“521日環食和66金星凌日天象預告”等。前中國天文學會理事長、北京天文臺臺長李啟斌曾評價：南開大學的天文選修課是全國做得最好的。
2007年國家教育部、財政部在全國高等學校范圍內，立項建設首批100個國家級教學團隊?！澳祥_大學科學素質教育系列公共課教學團隊”是其中唯一的科學素質教育類國家級教學團隊。團隊共分8個課程組，12門課程。“天文學概論”和“宇宙掠影”兩門均位列其中。另10門課程為：數學文化、世界科技文化史、基礎生命科學、基礎生命科學實驗、科研方法論、環境倫理學概論、前進中的物理學、物理演示實驗、研究性學習、大學文科數學。這些課程對于普及科學知識、倡導科學方法、推崇理性思維、傳播科學思想、弘揚科學精神，發揮了其他課程難以替代的素質教育功能。天文選修課的教學面向全校所有專業的學生，特別注重科學精神與人文精神的融合。在傳授現代天文知識的同時，培養學生正確的世界觀、人生觀、價值觀，使學生在科學素質、文化素質、思想素質上全面提高。
2009年，“南開大學科學素質教育系列公共課教學團隊”獲國家級教學成果二等獎。教育部在有關文件中稱：“在全國開展教學成果獎勵活動是國家實施科教興國戰略的重要舉措?！@獎項目在總體上代表了當前我國高等教育教學工作的最高水平?！敝袊茖W技術協會2010年評選全國優秀科技工作者，天文界入選5人中就有南開大學天文選修課教師蘇宜教授。
2010年6月12-13日，由教育部高等教育司主辦的“人文素質教育與科學素質教育的融合高層論壇”在南開大學舉行。包括清華大學、北京大學、南京大學、南開大學、復旦大學、天津大學、東南大學等高校近300人匯集南開大學與會。出席的高層人士有：中國高等教育學會會長周遠清（原教育部副部長、清華大學副校長），教育部高等教育司司長張大良，教育部文化素質教育指導委員會主任楊叔子（原華中科技大學校長），教育部文化素質教育指導委員會顧問王義遒（原北京大學常務副校長），教育部文化素質教育指導委員會顧問張豈之（清華大學思想文化研究所教授），教育部文化素質教育指導委員會顧問胡顯章（原清華大學黨委副書記）等。論壇的主題是：大學應該培養什么樣的人？——探索有中國特色的人才培養模式，探討進一步加強和推進文化素質教育等的相關問題，交流文化素質教育經驗，尤其是在人文素質教育與科學素質教育的融合中取得的成果。南開大學的蘇宜教授以“人文素質教育中的宇宙情懷”為題，在大會報告中介紹了南開大學開設天文選修課的情況，及其對本科生科學素質培養方面所起到的作用。
論壇最后達到的主流認識是：大學應該培養兼有人文精神和科學精神的、有創造能力的、適應21世紀需要的現代化高素質人才?；仡櫼郧埃浻羞^的提法是：大學教育的目的是傳授知識，培養能力。后來才注意到素質的問題。素質是什么？——知識和能力內化為人的穩定性的品格，這就是素質。
1995年開始在全國52所高校開展文化素質教育的試點工作。早期的重點放在對理工科大學生的人文素質教育上，開設文學、歷史、哲學、藝術等人文社會科學方面的課程。后來提高到為全體大學生進行人文素質跟科學素質的教育?，F在又提出科學和人文融合，不是混合、湊合和勉強的結合。人文素質教育和科學素質教育雙翼齊飛，相互融合。科學呼喚人文，人文導引科學。不能用通識教育簡單代替文化素質教育。楊叔子院士提出：“高等教育是育人還是制器？” 愛因斯坦（對加州理工學院學生）說:“你們不僅要關心設計圖紙，首先要關心人，關心經濟怎么分配。”教育質量的標準在于：人的發展與社會發展的統一?？茖W創造到了一定的程度，再上一個臺階，往往就是人文的過程。文化就是以文“化天下”?？茖W用腦，人文用心，一種公平心，一種同情心，一種價值觀，一種態度，一種感情。人們生活水平提高了，科學技術發展了，但人的道德卻在下降，這就是素質教育缺失的表現。
現在中國有大學2000多所，學生2900萬以上。中國是世界上教育規模最大的國家，但遠不是高等教育的強國。中國大學生占全國同齡人口23%以上，他們的人文素質和科學素質得到提高，就可望整個國民的素質得到提高。
南開大學的“人文素質教育中的宇宙情懷”大會報告，引用南開大學校黨委書記曾經在全校德育工作會議上總結的：“天文學課程并沒有在課堂上講政治思想問題，而是寓德育于科學知識之中，居然改變了學生對事業的看法，成為人生的轉折點，發揮著不可替代的作用?！币韵铝信e部分學生選修天文課后獲得的實際感悟：
“兩年多的大學生活過得散散漫漫。沒有理想，沒有激情，不知目標、不知方向。直到選上《天文學概論》，我看到遙遠的宇宙、浩瀚的星空。感到人生的短暫、個人的渺小。我開始猛醒、開始振作，從此改變散漫的生活。（天大環境工程）”
“聽蘇宜老師的宇宙掠影課，我如癡如醉。寧靜、安詳、和諧的星空凈化了我的心靈，陶冶了我的情操，讓我學會理解，懂得包容。與其說是給人以知識的課，倒不如說更像是一堂人生的課，我收益良多。（南開圖書檔案）”
“感謝天文學課程，激勵我們甩開郁悶的困擾，不再抱怨學習的辛苦，不再計較學分、成績，為了明事、明理，探求未知而自覺學習。我相信，美麗的星空會讓我們的人生更加美麗?。ㄌ齑笞詣踊?/p>
“我曾沉溺于星相算命，經常上網看每周、每月的星座運程、愛情特征、交友指數等來安排和指導自己……是宇宙掠影課讓我明白了這有多么無知可笑。我徹底擺脫了星座迷信的陰影，欣賞自然的美麗，享受人與自然的和諧。（南開法學）”
“自從選修天文，我又一次體會到久違的學習的樂趣。驚喜的發現，我原來可以學得這么快樂，聽得那么清楚明白。燦爛的星空洗去了我的浮躁和不如意的感覺。豁然開朗的我，不再自卑、不再徘徊，徜徉在美好的學習生活中。（天大英語）”
“一直相信人是詩意的棲居。寧愿相信月中的玉兔，而不相信環形山，因為我認為美的比真的更有價值。直到走進天文學課堂，我受到前所未有的震撼，心靈在更廣闊的空間里飛翔。天文奧秘中閃耀的是人類理性的光芒，這種理性的美是感性的美所不可比擬的。（南開中文）”
“天文學中蘊含的人類思想的美麗，使我明白了什么才是生命的真正價值。曾經一度不愿也不肯原諒從前的戀人?，F在，也做到了釋然和毫無怨言。（南開計算機）”
“我是一個有心理疾病的學生，對人生抱著絕望的態度，有過輕生的傾向。天文課的學習、自然界極致的美一次次震撼著我的心靈，再次燃起了我幼時對大自然的興趣之火?，F在我必須忘卻煩惱，感受豁達，走出疾病的陰影，走向光明的未來。（南開生物）”
“學了天文學，我心目中的世界不再是原來那個狹小的空間。燦爛的群星已經震撼了我的心靈，使我更加地熱愛科學、熱愛生活。似乎有點玄乎，但的確我有這種感受。（南開化學）”
2009年起，中國科學院國家天文臺對在國內設置天文專業或有天文學研究方向的高校，設立本科生獎學金，獎金額每人3000元，旨在鼓勵本科生立志獻身天文事業，促使我國天文學科優秀人才的迅速成長。受獎高校共24所。其中有天文本科專業的4所：南京大學、北京大學、北京師范大學、中國科學技術大學。有天文碩士、博士點或天文研究課題的19所：清華大學、天津大學、武漢大學、上海交通大學、華中科技大學、廣州大學、廈門大學、河北師大、天津師大、華中師大、上海師大、沈陽師大等。既沒有天文本科專業，也設有天文碩士、博士點或天文研究課題的大學只有一所：南開大學。原因在于國家天文臺看好南開大學的天文公選課在培養國家天文專門人才方面發揮的作用。開課以來，已有約20名本科學生考入國家天文臺等單位攻讀天文學研究生、博士生。南開大學已連續三屆共有6位同學（物理4名，數學1名，軟件1名）獲得中國科學院國家天文臺本科生獎學金。
南開大學兩門天文學選修課《天文學新概論》和《宇宙掠影》已由超星數字圖書館爾雅大學堂全程錄像。《天文學新概論》課已在互聯網上播出，共62集?！队钪媛佑啊氛n正在后期制作之中。歡迎登陸有關網站觀看及下載。網址為：Http：//省略/或Http：//省略/ 。
參考文獻:
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[6] 蘇宜.天文學新概論 [M].北京：科學出版社，2012.
[7] 蘇宜.宇宙掠影——天文學概要[M].高雄：高雄市麗文文化事業股份有限公司，2007.
[8] 蘇宜.天文學新概論[M].高雄：高雄市麗文文化事業股份有限公司，2008.
