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天文学的特点范文1
关键词：光谱分析软件天文学研究应用探索
21世纪以来，随着科学技术的不断发展，人们对于科学信息及宇宙探索的渴望，使得天文学以惊人的速度快速发展。天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个阶段，形成了全波段天文光谱学，并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段。
一、光谱分析数据的形成
对于天体光谱分析数据的有效研究表明，光谱分析数据是按照波长的有序排列来表示的天体电磁辐射，是一系列有连续性的数据，在每一处的波长中所对应的的有效流量是不同的。天文学家利用光谱信息软件，可以对宇宙中物质的分布特征进行相关研究及数据收集，同时可以对天体的形成及随时间的演化等重大科学问题进行初步的探索，并为进一步的探索打下坚实的基础。
二、光谱分析数据的特征提取方法
特征提取是光谱分析软件应用中的一个重要环节，也是对光谱数据进行挖掘的重要一步。对于海量天体光谱数据处理的效率及准确性有着重要的影响，这一环节中包括转换和选择两个步骤，首先着重提取与目标有关的信息并进行数据成分分析，剔除与当前任务无关的信息，随后将提取的信息转化为适合分析研究的表达方式，以供研究，在这里主要介绍三种特征的表达方式：统计约简法、特征谱法、谱线法。
2.1统计约简法
这是在目前的实际探索中，应用最广泛的一种提取方式，它的优点是便于操作及使用。使用过程是对天体辐射能量进行分解、重组和取舍，尽可能的去除冗余和噪声，并及时的将信号进行转化。
2.2特征谱法
特征谱法可以看作是人工"光谱"，主要包括两种构造方法：一种是强调频谱特征的准确表征，相关研究者基于观测光谱流量的中值法和几何均值法研究了类星体特征普的构造；第二种是强调对观测光谱近似表达能力，这一方面的相关研究者根据PCA方法研究了恒星特定谱的构造。
2.3谱线法
谱线法的优点是物理意义强，易于解释，但也有其相关的局限性：仪器、波长和流量标定情况对于谱线的描述影响较大等。
三、软件简介
目前应用较为广泛且使用性能好的光谱分析软件有以下7种：
3.1VOSpec软件
VOSpec软件在使用过程中，利用了光谱访问协议，对数据的组织功能强大，用户在使用时可以通过天体名称或坐标在光谱库中进行有效的相关z索。VOSpec软件标准功能主要有光谱分析和拟合光谱能量分布两种，能够为用户提供可靠的光谱处理功能，在有效时间内整合来自不同的数据提供者、波段和元数据光谱。
3.2VOSED软件
通过简单的光谱访问协议，VOSED软件可以进行在线查询光谱信息，并及时合成光谱能量分布。目前，VOSED软件有两种工作模式：单目标模式和多目标模式。单目标模式是指用户在输入目标名称后，VOSED通过数据库现实该目标的的相关信息；多目标模式是指，用户在工作中可以实时的监控查询状态，查询结束后可以创建相关的压缩文件。VOSED的查询界面和显示界面如下图：
3.3Spec View软件
Spec View软件不仅能够读取哈勃空间望远镜的数据格式，还可以读取其他科学设备的光谱，并通过虚拟天文台查询并读取数据。它的功能主要包括：光谱单位转换、数据质量控制、绘图注释、可视化参数自定义、平铺绘图等。
3.4Iris软件
Iris软件主要有NED数据导入、数据可视化和自定义、光谱模型拟合光谱能量分布和非常规数据格式转换工具四个特点。Iris可以读取多个单独的数据源或光谱能量分布，用户可以通过Iris的红移法、插值法、集成法三种方法来创建光谱能量分布。
3.5SPLAT软件
SPLAT软件在工作过程中能够同时读取多个光谱，并进行单个或多个显示。它的功能主要体现在两个方面：查询和下载光谱的简单光谱访问协议；在桌面上使用的简单应用程序传递消息。
3.6CASSIS软件
CASSIS软件主要有谱线认证、构造任何望远镜的理论光谱、比较望远镜数据和和各种模型光谱数据及估计光谱物理参量四个特点，可以通过简单应用程序消息传递协议使数据在不同的天文软件间传递和交互操作。
3.7ASERA软件
ASERA软件的特点：谱线能够随鼠标而动，同时红移值自动给出；自定义可视化；批处理程序，可以同时处理多个光谱；光谱平滑等。用户借助ASERA软件可以轻松识别光谱和估测红移，尤其对低质量光谱的识别。
结束语：
在未来的天文学发展中光谱软件的应用会越来越广泛，相信随着天文学家和研究者的互动，光谱分析软件会朝着方便快捷、强大有效的方向继续发展。
参考文献：
天文学的特点范文2
相当长一段时期，儒学被误解为科学（指自然科学）的对立面，至少与科学无关。其实这是一个误解。中国古代曾有过居于世界领先地位的科学技术，正如英国著名的中国科技史家李约瑟所言，古代的中国人在科学技术的许多重要方面“走在那些创造出著名的‘希腊奇迹’的传奇式人物的前面，和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱，并在公元三世纪到十三世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，中国的科学发现和技术发明曾经“远远超过同时代的欧洲，特别是在十五世纪之前更是如此”[ ]。曾居于世界领先地位的中国古代科技是在以儒家文化为主流的中国传统文化的背景中萌芽并发展起来的，儒家文化对于中国古代科技的发展不可能不起着重要的作用。假如作为中国传统文化主流的儒家文化是一种与相科技对立的文化，那么在这样的背景下，又怎么可能会有高度发展的科技？反言之，在一个科技高度发展的社会中，与科技相对立的文化又如何能够成为主流文化？
一．
关于“儒家”，《汉书艺文志》作了较为全面的概述和界定：“儒家者流，……助人君顺阴阳、明教化者也；游文于六经之中，留意于仁义之际，祖述尧舜，文武，宗师仲尼，以重其言，于道最为高”。从这段总括性的论述中可以看出，原创儒家有三个主要的特点，这就是：求道、为学、致用。
首先，儒家重视求道，“于道最为高”。从《论语》中可以看出，孔子一生致力于求道。《论语学而》说：“子曰：君子食无求饱，居无求安，敏于事而慎于言，就有道而正焉，可谓好学也已。”《论语卫灵公》说：“子曰：君子谋道不谋食；耕也，馁在其中矣；学也，禄在其中矣。”《论语里仁》说：“子曰：“朝闻道，夕死可矣。”显然，求道是孔子一生的追求。孔子的“道”，主要讲的是为人处世之道。孔子说：“君子道者三，……仁者不忧；知者不惑；勇者不惧。”（《论语宪问》）又说：“有君子之道四焉：其行己也恭，其事上也敬，其养民也惠，其使民也义。”（《论语公冶长》）但最重要的是“忠恕之道”， 曾子曰：“夫子之道，忠恕而已矣。”（《论语里仁》）
孔子之道，为思孟学派以及后来的《易传》所发挥，从而形成了儒家的“天人合一”之道。《中庸》曰：“唯天下至诚，为能尽其性；能尽其性，则能尽人之性；能尽人之性，则能尽物之性；能尽物之性，则可以赞天地之化育；可以赞天地之化育，则可以与天地参矣。”并且认为，“仲尼祖述尧舜，文武。上律天时，下袭水土。辟如天地之无不持载，无不覆帱。辟如四时之错行，如日月之代明”。孟子说：“尽其心者，知其性也。知其性，则知天矣。”（《孟子尽心上》）《易传》曰：“大人者，与天地合其德，与日月合其明，与四时合其序，与鬼神合其吉凶。”（《周易乾文言》）并且明确提出天道、地道与人道统一的 “三才之道”（《周易系辞下传》）。
正因为儒家讲的“道”是人道与天道的统一，是“天人合一”之道，所以，儒家又重视“天”，重视研究天地自然，从而形成了儒家的自然观，主要包括：思孟学派的阴阳五行自然观、荀子的气论自然观和《易传》的阴阳八卦自然观，充分表明儒学融合自然之道。虽然从现代科学的角度看，儒家的这些自然观并不能算作是科学，但是在中国古代，阴阳五行自然观、气论自然观以及阴阳八卦自然观一直是古代科技的思想基础，是中国古代科技的重要组成部分。
其次，儒家重视为学，“游文于六经之中”。孔子作为教育家，要求自己和学生有广博的知识。《论语雍也》说：“子曰：“君子博学于文，约之以礼。”孔子讲“博学”，主张“多闻，择其善者而从之，多见而识之”（《论语述而》），具有知识论倾向；不仅要求学习社会文化，学习伦理道德方面的知识，而且也包括学习自然方面的知识，从而使学生成为“志于道，据于德，依于仁，游于艺”（《论语述而》）的君子。这里的“游于艺”，就是学习“六艺”，即礼、乐、射、御、书、数，其中的“数”实际上包括了古代的数学知识。而且，孔子还要求学生“多识于鸟兽草木之名”（《论语阳货》）；思孟学派和荀子的著作以及《易传》等也广泛涉猎自然知识。
正因为儒家重学，也重视自然知识，包容科技，先秦儒家自孔子开始就十分重视对于古代科技著作的研究。他们所整理、研究以及撰写的著作中，《夏小正》、《禹贡》、《月令》等都是当时重要的科技著作，《诗经》、《尧典》、《周礼》等也都包含了丰富的科技知识。先秦儒家把科技知识包容于儒学之中，而这些科技著作以及科技知识事实上成为后世儒家学习和研究科技的知识基础。
再次，儒家重致用。孔子重人道、重学问，最后又落实到致用上。在为政方面，孔子讲“道之以德，齐之以礼”（《论语为政》），讲道德教化；同时也讲“因民之所利而利之”（《论语尧曰》），讲利民。这一思想后来被孟子发展成为“仁政”。孟子认为，施行仁政，首先要“制民之产”。他说：“明君制民之产，必使仰足以事父母，俯足以畜妻子，乐岁终身饱，凶年免于死亡。然后驱而之善，故民之从之也轻。”（《孟子梁惠王上》）因而要发展农业生产，要“不违农时”；“不违农时，谷不可胜食也；数罟不入洿池，鱼鳖不可胜食也；斧斤以时入山林，材木不可胜用也；谷与鱼鳖不可胜食，材木不可胜用，是使民养生丧死无憾也”（《孟子梁惠王上》）。在儒家看来，讲“仁政”，就要发展农业生产，当然也就离不开发展农业科技。
儒家讲民本，最终又要落实到发展农业，发展农业科技；与发展农业相关，又要研究天文学、地理学以及数学等等。这表明儒家本身具有发展科技的内在要求，儒家文化与科技密切相关。在中国古代科技体系中，农业科技以及与之相关的实用科学发展较快，其原因概在于此。
二．
原创儒家具有的求道、为学、致用的特点，使得儒学融合科学于一体。而且，后世儒家在发展儒学的过程中，大体上继承了这个重要的传统，只是在各个时期，儒家的侧重点有所不同。从儒学发展史看，历代都有儒家学者研究自然、研究科技，对中国古代科技的发展做出直接的贡献。
汉代儒家确立了儒家的经学传统，较多地发挥儒家为学包括研究科技知识的特点。汉代经学家在整理和研究儒家经典时，把包含有古代科技知识的儒家著作也确立为经典。按照中国古代数学、天文学、地理学、医药学和农学五大学科的分类，《周易》等著作中包含有某些数学知识，《诗经》、《尚书尧典》、《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》以及《春秋》等著作中包含有某些天文学的知识，《尚书禹贡》、《周礼夏官司马职方》等著作中包含有某些地理学知识，《周易》、《礼记月令》等著作中包含了与医学有关的知识，《诗经》、《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》等著作中包含有农学知识。尤其是，汉代经学家还把春秋时期的技术著作《考工记》补入《周礼》，列为儒家经典。汉代儒家在整理和研究儒家经典的过程中，对其中的科技知识进行注释和发挥，实际上也是一种科学研究。
汉代儒学包容科学，不仅表现为汉儒所确立的儒家经典中包含古代科技著作和科技知识，而且，汉代有不少儒家直接参与科学研究，甚至成为那个时代的科学家。汉代儒家普遍对天文历法感兴趣，并有所研究，这不仅有其政治方面的原因，也与儒家讲“天人合一”有着密切的关系。李约瑟说：“天文和历法一直是‘正统’的儒家之学。”[ ]笔者以为，至少在汉代可以这么说。在汉代儒家中，对天文学颇有研究的，至少有扬雄、桓谭、刘歆、贾逵等。扬雄对天文学很有兴趣，主张浑天说，并提出“难盖天八事”。桓谭对天文学也颇有研究，在宇宙结构问题上，反对盖天说，主张浑天说。扬雄和桓谭对于浑天说取代盖天说的地位起到重要的作用。后来的儒家学者刘歆修《三统历》，被认为是“我国古代流传下来的一部完整的天文学著作”，“世界上最早的天文年历的雏形”。[ ]贾逵在天文学上颇有造诣，他所参与修订的东汉四分历比以往各家历法有显著的进步。
宋学确立了儒家的道学传统，较多地发挥了儒家求道包括求自然之道的特点。宋学家在当时中国古代科技发展至高峰的背景下，大都深入学习和研究当时的科技。邵雍、张载、二程以及朱熹都对自然现象有过研究。
朱熹的“理”一开始就具有科学的内涵，它既是形而上的“太极”，又是具体事物包括自然事物的规律，因而也包括了自然规律在内；所以，朱熹理学既是心性之学，又是自然学。这正是对原创儒学“天人合一”的发展。此外，朱熹对于儒家“格物致知”的诠释，使之包含了格自然之物的内涵，赋予了科学的意义。朱熹说：“天地中间，上是天，下是地，中间有许多日月星辰、山川草木、人物禽兽，此皆形而下之器也。然这形而下之器之中，便各自有个道理，此便是形而上之道。所谓格物，便是要就这形而下之器，穷得那形而上之道理而已。”（《朱子语类》卷六十二）“上而无极、太极，下而至于一草、一木、一昆虫之微，亦各有理。一书不读，则阙了一书道理；一事不穷，则阙了一事道理；一物不格，则阙了一物道理。须著逐一件与他理会过。”（《朱子语类》卷十五）可见，在朱熹广泛的格物中，也包括格自然之物。朱熹非常强调研究自然现象，把握自然之理。他说：“虽草木亦有理存焉。一草一木，岂不可以格。如麻、麦、稻、粱，甚时种，甚时收，地之肥，地之跷，厚薄不同，此宜植某物，亦皆有理。”（《朱子语类》卷十八）“历象之学自是一家，若欲穷理，亦不可以不讲。”（《朱文公文集》卷六十《答曾无疑》）“小道不是异端。小道亦是道理，只是小。如农圃、医卜、百工之类，却有道理在。”（《朱子语类》卷四十九）更为重要的是，朱熹还运用“理”的概念直接研究自然、研究科学，在天文学领域取得重要的成就。他提出了以“气”为起点的宇宙演化学说，提出了地以“气”悬空于宇宙之中的宇宙结构学说以及天有九重和天体运行轨道的思想，在中国天文学史上具有重要的价值。[ ]
明清之际，西方科学传入中国。明清时期尤其是明清之际的儒家，较多地发挥了儒家经世致用的传统。他们或者以“格物致知”的名义融合科学、研究科学，或者打着“西学中源”的旗号学习西方科学，会通中西。清代的儒学即使在最后转变成为专注于考据训诂的经学，也依然以特殊的方式研究科学。当时的儒家对于西方科学虽有不同态度，但总体上持积极吸纳的态度，在一定程度上促进了中国古代科技的近代化。
明清之际的儒家学者黄宗羲撰写了不少科学著作，其中天文学、数学类著作“有《授时历故》一卷，《大统历推法》一卷，《授时历法假如》一卷，《西历假如》、《回历假如》各一卷外，尚有《气运算法》、《勾股图说》、《开方命算》、《测圆要义》诸书共若干卷”[ ]；地学类著作有《今水经》、《四明山志》、《台宕纪游》、《匡庐游录》等；还有《律吕新义》及其它科学著作。清初儒家学者李光地对天文历算有特殊的爱好，与当时的天文学家、数学家梅文鼎交往甚密。在与梅文鼎的交往过程中，李光地对天文学也作了深入的研究，其天文历法类著作主要有：《历象要义》、《历象合要》、《历象本要》等，主编《御定星历考原》、《御定月令辑要》等；还有论文《记太初历》、《记四分历》、《记浑仪》、《算法》、《历法》、《西历》等。清代考据学大师戴震“凡天文、历算、推步之法，测望之方，宫室衣服之制，鸟兽、虫鱼、草木之名状，音和、声限古今之殊，山川、疆域、州镇、郡县相沿改革之由，少广旁要之率，钟实、管律之术，靡不悉心讨索。”[ ]并且撰写了大量的科技著作，其中有天文历法类著作：《原象》、《续天文略》、《迎日推策记》、《九道八行说》、《周礼太史正岁年解》、《周髀北极璿玑四游解》、《记夏小正星象》、《历问》、《古历考》等；数学类著作：《勾股割圜记》、《策算》等；地学类著作：《水地记》、《直隶河渠书》、《汾州府志》等；技术类著作：《蠃旋车记》、《自转车记》、《释车》、《考工记图》等。清代著名的汉学家焦循是与汪莱、李锐齐名的重要数学家。[ ]《畴人传》“续编”说：“尚之（李锐）在嘉庆间，与汪君孝婴（汪莱）、焦君里堂（焦循）齐名，时人目为谈天三友。”[ ]焦循的数学著作有：《加减乘除释》、《天元一释》、《释弧》、《释轮》、《释椭》、《开方通释》等。此外，焦循还有《禹贡郑注释》、《毛诗地理释》、《毛诗鸟兽草木虫鱼释》、《李翁医记》等科学类著作。
纵观儒学发展的历史可以看出，历代都有儒家学者研究自然、研究科技，并撰写科技著作，把科学与儒学融合在一起。
三．
儒学融合科学，然而在儒学体系中，科学只是其中不可缺少的一个部分，并不占据主导地位。虽然儒家也需要研究天地自然，但是，这种研究本身并不是目的，而只是儒家最终把握“形而上之道”的手段。对于儒家来说，科学既不是可有可无，也不是最为重要。儒家既不反对科学，也不将科学摆在首要的位置上。尤其是当科学与儒学发生矛盾时，当需要对科学与儒学的重要性作出比较和权衡时，科学往往处在次于儒学的地位。
正因为如此，儒家对于科学的态度往往会受到今天推崇科学的人们的误解。甚至李约瑟也认为，“在整个中国历史上，儒家反对对自然进行科学的探索，并反对对技术作科学的解释和推广。”[ ]并以孔子反对樊迟学稼加以说明。其实，孔子反对“樊迟学稼”是否可以用来证明儒家反对科技，则需要作进一步的分析。
据《论语子路》记载：樊迟请学稼。子曰∶“吾不如老农。”请学为圃。曰∶“吾不如老圃。”樊迟出。子曰∶“小人哉，樊须也！上好礼，则民莫敢不敬；上好义，则民莫敢不服；上好信，则民莫敢不用情。夫如是，则四方之民襁负其子而至矣；焉用稼！”然而，孔子反对樊迟学稼，只是因为在孔子看来，义的价值要高于利，道德的价值要高于实际的技能；只是就义与利、道德与实际技能相比较而言的；并不是不要利，不要实际技能，而是不要只讲利，只讲技能。因此，孔子反对樊迟学稼并不存在反对科技、鄙视科技的问题。
从古代科技尤其是古代农业科技的发展看，孔子反对樊迟学稼实际上并没有产生多少负面的影响。北魏时期的重要农学家贾思勰撰重要的农学著作《齐民要术》，其中说道：“樊迟请学稼，孔子答曰：‘吾不如老农。’然则圣贤之智，犹有所未达，而况于凡庸者乎？”[ ]按照贾思勰的理解，孔子因自以为在农业生产上不如老农，所以才无法教授樊迟学稼；而且，连孔子都不如老农，那么凡庸者就更是如此，所以应当学习农业科技。唐代重要的农学家陆龟蒙著《耒耜经》，其在“序”中说：“孔子谓：‘吾不如老农’，信也。因书为《耒耜经》以备遗忘，且无愧于食。”[ ]陆龟蒙认为，孔子说自己不如老农，这是实话，所以应当要研究农学。宋代重要的农学家陈旉著《农书》，有洪兴祖作“后序”，其中引陈旉所说：“樊迟请学稼，子曰：‘吾不如老农。’先圣之言，吾志也；樊迟之学，吾事也；是或一道也。”[ ]显然，孔子反对樊迟学稼实际上并没有成为古代农学家研究农业科技的障碍。无论对农学家们的解释作如何评价，无论他们的解释在今天的一些人看来是多么的“不符合”逻辑，但至少可以肯定，他们没有把孔子反对樊迟学稼与他们研究农业科技对立起来，也就是说，孔子反对樊迟学稼实际上并没有对古代农业科技的发展带来多大的负面影响。
朱熹也曾说过：“格物之论，伊川意虽谓眼前无非是物，然其格之也亦须有缓急先后之序，岂遽以为存心于一草木器用之间而忽然悬悟也哉！且如今为此学而不穷天理、明人伦、讲圣言、通世故，乃兀然存心于一草木一器用之间，此是何学问！如此而望有所得，是炊沙而欲其成饭也。”（《朱文公文集》卷三十九《答陈齐仲》）如果仅从字面上理解，这段文字只是讲研究自然当在“穷天理、明人伦、讲圣言、通世故”之后，不可“兀然存心于一草木一器用之间”，并没有反对研究自然之意。但是，他用“炊沙而欲其成饭”之词，似有轻视科学之嫌。
然而需要指出的是，据当今学者陈来先生所著《朱子书信编年考证》，朱熹的此段文字写成于“丙戌冬”（1166年，朱熹36岁），[ ]当为朱熹早期言论，在他后来的著述中，类似的言论几乎不复出现。
朱熹于47岁（1177年）写成的《论语集注》对孔子所言“志于道，据于德，依于仁，游于艺”进行注释时说：“游者，玩物适情之谓。艺，则礼乐之文，射、御、书、数之法，皆至理所寓，而日用之不可阙者也。”（《论语集注述而》）后据周谟“己亥（1179年，朱熹49岁）以后所闻”，朱熹曾经在比较“志于道，据于德，依于仁，游于艺”四者的轻重时说：“‘游于艺’一句，比上三句稍轻，然不可大段轻说。如上蔡云‘有之不害为小人，无之不害为君子’，则是太轻了。古人于礼、乐、射、御、书、数等事，皆至理之所寓。游乎此，则心无所放，而日用之间本末具举，而内外交相养矣。”（《朱子语类》卷三十四）从朱熹此时对于程门弟子谢良佐的批评可以看出，朱熹认为儒家的“六艺”“皆至理之所寓”，绝不是可有可无。
另据陈淳“庚戌（1190年，朱熹60岁）、己未（1199年，朱熹69岁）所闻”，朱熹晚年明确指出：“小道不是异端。小道亦是道理，只是小。如农圃、医卜、百工之类，却有道理在。只一向上面求道理，便不通了。”（《朱子语类》卷四十九）可见，朱熹晚年对于学习农圃医卜之类的“小道”明确持肯定态度。
从朱熹对待研究自然、学习“六艺”的态度变化可以看出，朱熹同样也是重视“小道”、重视“六艺”的，根本没有反对、鄙视之意，只是有先后、缓急之别而已。
由此可见，儒家视科技为“小道”，这只是与儒家形而上之“大道”相比较而言的，只是大小的“小”。与此相类似，有关“玩物丧志”、“雕虫小技”之类的说法，也都只是表明儒家视道德更重于科技。应当说，儒家并不反对学习科技知识，而只是反对轻视道德一味地沉迷于科技之中。
至于“奇技巧”的说法，应属另外一类。“奇技巧”的说法出自《礼记王制》。其中说：“作声、异服、奇技、奇器以疑众，杀。”《尚书泰誓》也有“作奇技巧以悦妇人”的说法。其实，这里的“奇技”、“奇器”或“奇技巧”是有所指的，主要是指无益于国计民生的、蛊惑人心或只是取悦于人的技法，并不是指所有的科技。当然，不排除有些科技的东西被历史上的某些儒家学者视作“奇技巧”，但是，同样也有一些儒家学者反对把科技视作“奇技巧”。明清之际，重要的儒家学者李光地明确反对把西方人的科技视作“奇技巧”。他说：“西洋人不可谓之奇技巧，盖皆有用之物，如仪器、佩觽、自鸣钟之类。《易经》自庖牺没，神农作；神农没，尧舜作，张大其词，却说及作舟车、耒耜、杵臼、弧矢之类，可见工之利用极大。《周官》一本《考工记》，全说车。”[ ]因此，笼统地说儒家视科技为“奇技巧”是不符合事实的。
所谓儒家“重道轻艺”之说，如果就比较和权衡“道”与“技艺”孰重孰轻而言，儒家的确如此；但如果以此认为儒家轻视“技艺”，显然是一种误解。与这种误解相类似，儒家还被说成是“重义轻利”。其实儒家讲“重义轻利”是有特定含义的。孔子讲“富与贵是人之所欲也，不以其道得之，不处也；贫与贱是人之恶也，不以其道得之，不去也”（《论语里仁》），讲“因民之所利而利之”，显然，儒家并不是不讲“利”，而是要在义与利发生冲突时“重义轻利”。同样，孔子讲“志于道，据于德，依于仁，游于艺”；汉代的扬雄讲“通天、地、人曰儒；通天、地而不通人曰技”[ ]；朱熹讲科技“亦是道理”；充分表明儒家并不轻视“技艺”，而是包容着“技艺”。因此，无论是“重义轻利”，还是“重道轻艺”，其中的“轻” 都并非指轻视之“轻”，更多的是在对二者进行比较权衡时的轻重之“轻”，是相对而言的。
从总体上看，儒家讲求道、为学、致用都要求研究自然，都离不开学习和研究科技、运用科技，因此，儒学融科学于一体，具有科学的内涵；与此同时，研究自然、学习和研究科技只是儒家把握“形而上之道”的一种手段，只是相对次要的方面；所以，在儒学中，科技只是“小道”，必须服从于儒家的“大道”。正因为儒学具有科学的内涵，包含有研究自然、学习和研究科技的要求，儒家自一开始就把研究自然、学习和研究科技当作建立和发展儒学体系所必不可少的重要工作，无论是先秦儒家还是汉代经学家、宋学家，乃至明清之际的儒家，他们中的许多人都曾在一定程度上以不同方式研究过古代科技。这一切都表明儒家与古代科技并非对立。
参考文献
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天文学的特点范文3
然而，人们提及孔子对于中国传统科学技术的影响时，常常认定孔子奠定的儒学是排斥科学技术的。假如这就是孔子与中国传统科技的全部关联，那么，不仅孔子作为中国传统文化最伟大的人物需要修正，因为很难想象对于传统文化中举世公认的辉煌成果毫无正面作用的人，能称得上是这一文化的伟人；而且也很难从逻辑上解释这样一个问题：中国传统文化中的科学技术成就和这一文化的主流思想即孔子开创的儒学是完全相对立的。
由此可见，儒学绝不可能是完全排斥科学技术的。
至于中国传统的儒家思想对于古代科学技术的发展，究竟是起积极的影响还是消极的影响，这是一个科学史界、哲学史界反复争论、迄今尚无定论的问题。
孔子开创的儒家对中国传统科学技术有着正面作用，但也无可否认，儒家确有轻视科学技术的倾向。以孔子为代表的儒家一向关注于人事而忽略了自然，这一点不利于科学的发展，但其以理性反对迷信则大大有利于科学的发展。
儒家对科技的鄙视和推动则表现在“仁知统一”上。所谓“仁知统一”，即道德行为（仁）和理性认识（知）的结合。
对于仁知的统一，孔子是这样论证的：一方面，知从属于仁（“知者利仁”《论语・里仁》）；另一方面，知是仁的必要条件（“未知，焉得仁”《论语・公冶长》）。仁知由如此的互为前提而贯通为两者完美结合的“中庸”这一“至德”。但是，这“知”却不是指认识自然事物及其规律，而是明确地把“知”的任务规定为认识人与人之间的伦理关系。因而，在仁知统一的支配下，由于伦理理性居于知识理性之上，科学技术成为雕虫小技，处于遭贬抑的地位。然而，我们并不能就此认为“仁知统一”对科学技术只具有排斥的作用。因为，如果某些学科的认识（知）对象同时具有道德（仁）的属性，即这些学科本身是仁知统一的体现，那么在孔子奠定的仁知统一的支配下，这些学科就会得到重视，获得较大的发展。
这些学科在中国古代就是医学、农学、天文学、数学。
医学――儒家之所以看重医学，和孔子开创的仁知统一传统紧密相关。因为医学是以治病救人为宗旨的科学，而这与孔子提倡的儒家爱人之仁德相吻合，于是医学就成了科学技术（知）和伦理道德（仁）合一的科学，行医就成了仁知统一的化身。中国古代有“医儒同道”的说法，宋代著名大儒范仲淹自谓“不为良相，便为良医”，把良相和良医视为儒生的进退之道。
农学――农学在中国古代也是科学技术（知）和伦理道德（仁）合一的学科。这是因为在小农经济基础为主体的古代中国，农业的繁荣和实现孔孟儒家所憧憬的“德政”、“仁政”戚戚相关。子贡问怎样为政治国，孔子说：“足食，足兵，民信之矣。”（《论语・颜渊》）把农业和仁政相联系的“重农”思想，随着儒学独尊就成了以后两千年的主流。由于农业是有着道德内涵的，因而这一农学（有关农业的科学），自然就是仁知统一的科学。
天文学――在中国古代科技中，最为官方重视的便是天文学。由于古代中国君臣等级与天地日月相伴，自然界的天体有了伦理的属性，因而天文学也就成了有关“天”的科学知识和纲常伦理相合的学科。孔子编修的六经之一《春秋》载有我国最早的有关彗星的可靠记录：“鲁文公十八年秋七月，有星孛入于北斗。”这也是世界上最早的一次哈雷彗星记录。同时《春秋》书中记有春夏秋冬的四季概念。这说明孔子所说的“知天命”确有研究天文知识的科学成分。更能说明这一点的是，孔子的得意门生曾子对主张天圆地方的“盖天说”提出了批驳，认为圆形的天穹是无法吻合方形的大地的。这表明曾子也曾对古代的宇宙理论有过一定研究。
天文学的特点范文4
黑洞是“黑”的吗？
200多年前，英国的米歇尔和法国的拉普拉斯就曾提出： 一个质量足够大但体积足够小的致密恒星会产生强大的引力场，以至于连光线都不能从其表面逃逸，因此它对我们来说是完全“黑”的。但这一推论随后就被人遗忘，因为其所用的牛顿理论解决不了引力对光的作用问题。1915年爱因斯坦发表广义相对论不久，德国数学家史瓦西在静态和球对称假设下得到了爱因斯坦场方程的解，解在一个特殊半径（后称史瓦西半径）处存在奇异性。1939年，美国物理学家奥本海默等进一步用相对论证明确实存在一个“时间-空间”区域，光都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者。这一区域的边界被称为视界，在静态球对称的情况下，视界半径就是史瓦西半径。如果某天体的半径小于史瓦西半径，那么该天体就应该是“黑”的，它自身无法被我们看到。物理学家们把这些非常致密、引力大而“看不到”的天体称之为“黑洞”。
我们在宇宙中能否真正找到这些神秘的“黑洞精灵”呢？天文学家的确已发现了许多不是黑洞的致密天体，如白矮星和中子星，它们是恒星演化到晚期时的产物，且都有一个质量上限，分别为1.4倍和3.2倍的太阳质量。如果在恒星演化晚期，能形成比中子星质量更大的致密天体，那它就可能是黑洞了。
我们银河系中一半以上的恒星都有伴星，即位于双星系统中。当双星系统演化时，其中一颗大质量的恒星在经历超新星爆发后会形成致密天体，它强大的引力会吸积从另一颗星流过来的物质，这些物质以螺旋状的轨道向里快速运动，并且变得非常热而在致密天体周围发出X射线光。天文学家通过分析这些X射线双星的观测数据，可计算出其中致密天体的质量。科学家对银河系内的一个致密X射线源天鹅座X-1的计算表明，其不可见致密天体的质量大约是太阳质量的10倍，因此它不可能是白矮星或中子星，只可能是一个黑洞。目前在银河系中已发现20多颗类似天鹅座X-1这样的黑洞X射线双星，它们的黑洞质量大约是太阳质量的4～20倍。
黑洞之迹
虽然黑洞自身的确是“黑”的，但宇宙中的黑洞却不是无迹可寻的，黑洞可通过强大引力吸积附近的物质在它周围发光。这使得天文学家可以通过观测黑洞周围的物质来发现黑洞，并测量它最重要的物理参数――质量。
超大质量黑洞与类星体
除了在银河系内寻找X射线双星中的黑洞外，天文学家对银河系及其他近邻星系中心进行的动力学测量也发现这些星系中心几乎都存在质量为几百万至几十亿太阳质量的“超大质量黑洞”。只是在这些与银河系相似的普通星系中，黑洞周围几乎没什么可供它吞食的物质，黑洞相对“安静”。可是，在某些活动星系中，丰富的物质分布在黑洞的周围，它们在围绕黑洞的飞速旋转中连续不断地落向黑洞，并在黑洞附近形成一个发光的吸积盘。好莱坞大片《星际穿越》中大家看到的黑洞光环就是这样形成的。
到了20世纪50年代，随着“二战”中发展起来的雷达技术被应用于天文学，我们发现了很多天体（这类天体统称为“射电源”）能发出肉眼不可见的无线电波。英国剑桥大学的天文学家将发现的几百个射电源汇总编成了以剑桥大学名字的首字母C打头的表，其中以第三个表最全，被称为“3C表”。要想知道这些射电源的本质，辨识出其在可见光波段的“光学对应体”就非常重要。
1960年，美国天文学家桑德奇等发现标号为3C48的射电源的光学对应体是一个类似恒星的天体，但用光学望远镜拍摄的光谱呈现出在恒星光谱中未曾见过的谱线。1962年，标号为3C273的射电源的光学对应体被发现也类似恒星。1963年，生于荷兰的美国天文学家施密特发现3C273的光谱与3C48相似，且成功辨认出光谱中最亮的谱线对应的其实是红移（由于宇宙膨胀导致的天体发光波长变长）之后的氢元素发射线。这颗红移为0.158的“类似恒星的天体”（即类星体）的发现在《自然》杂志上被公之于众。根据哈勃定律（即离我们越远的星系退行速度越大），大的红移意味着天体的距离越远。因此，虽然类星体的光学像类似恒星，但它并非恒星，而是非常遥远的天体。
类星体除了光学像类似恒星外，还有几个重要特点。它的光度（每秒钟释放的能量）极大，典型的类星体光度可达太阳光度的10万亿倍。与之对比，银河系总光度约是太阳光度的360亿倍，所以类星体的光度是银河系总光度的上千倍，这也是它们虽遥远但看起来仍很明亮的原因。为什么类星体具有如此大的发光本领呢？原因是它的发光原理和太阳很不一样，不是来自于原子的核反应，而是来自于被类星体中心吸积的物质所释放出的巨大引力能。科学家们认为这巨大引力的来源是类星体中心存在的超大质量黑洞。
类星体中心究竟有一个多大质量的黑洞呢？能否从观测上得到黑洞的质量呢？在太阳系中，我们通过测量行星围绕太阳运动的速度和行星到太阳的距离，可计算出太阳的质量。相似的办法也可用于估算类星体中心黑洞的质量。类星体的光谱主要由两部分组成：一部分是连续谱，一部分是叠加在连续谱上强而宽的发射谱线。后者来自于吸积盘之外由气体组成的宽发射线区，谱线宽度正比于气体运动的速度。前者来自于黑洞附近吸积盘的发光，其辐射强度越强，越能电离距离黑洞更远的宽发射线区气体。因此，只要测量类星体光谱中宽发射线的宽度和连续谱辐射的强度，就能估计出宽发射线区气体的运动速度和离黑洞的距离，从而像从行星的运动速度和距离得到太阳的质量一样，得到类星体中心黑洞的质量。目前的估算表明，大部分类星体的黑洞质量在1千万到10亿倍太阳质量之间，即类星体中心的确存在超大质量黑洞！
中国天文学家发现的宇宙早期超级黑洞
2015年2月26日，在国际著名期刊《自然》上，我们的研究团队发表了题为《一个红移6.3、有120亿倍太阳质量黑洞的超亮类星体》的论文，宣布发现了迄今为止在遥远宇宙中发光本领最强（为太阳光度的430万亿倍）、中心黑洞质量最大的天体。这一宇宙早期超级黑洞的发现，刷新了人类使用两米级望远镜发现最遥远天体的历史，为探寻神秘的早期宇宙点亮了一盏最明亮的灯。
这一天体的光学图像是美国斯隆数字巡天拍的，但只凭图像并不知道它是何种天体，还需进行光谱观测。2013年，我们通过对它在光学和红外波段图像亮度的仔细分析，认为它可能是一个高红移类星体的候选体。它的第一个光学波段光谱是2013年12月29日利用云南丽江的2.4米光学望远镜拍摄的，从光谱分析我们初步判定它是一颗红移高于6.2的类星体。但由于丽江2.4米望远镜所拍光谱的分辨率还不够高，我们与国外天文学家合作申请利用美国两台更大的望远镜进行了高分辨率的光谱观测，证实了丽江2.4米望远镜的结果，确认它是一个红移为6.3的类星体。该类星体的光度为太阳光度的430万亿倍，比以前最亮的高红移类星体还亮4倍。随后，我们又利用美国和智利的3台望远镜做了近红外波段的光谱观测，并利用已红移至近红外波段的宽发射线的宽度和连续谱辐射的强度，估计出其中心黑洞质量约为120亿个太阳质量。这使其成为目前已知高红移类星体中光度最高、黑洞质量最大的类星体。它也是世界上唯一一颗利用2米级光学望远镜发现的红移6以上的类星体。
这一类星体的红移是6.3，距离我们有128亿光年。我们的宇宙年龄约为137亿年，因此当我们的宇宙只有9亿年时，这颗黑洞质量高达120亿倍太阳质量的类星体就已存在。这一超级黑洞的发现对宇宙早期黑洞的形成、增长及黑洞与星系的演化理论提出了巨大挑战。同时，它就像宇宙深处最明亮的灯塔，帮我们得到了许多以前不曾了解的宇宙早期的信息，为研究从极早期宇宙到近邻宇宙的物质分布和结构提供了前所未有的帮助。
尽管我们的发现在国内外引起了很大反响，但对这一宇宙早期超级黑洞仍有很多后续研究有待开展。我们将使用哈勃空间望远镜等大型天文设备对它进行进一步研究，期待不久的将来能揭示出这一宇宙早期超级怪物的更多奥秘。
丽江天文观测站
天文学的特点范文5
1.ALMA（智利）
阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵（ALMA）位于智利北部查南托高原的阿塔卡马沙漠。这个人类有史以来最大的地面天文学观测装置由66个重约120吨、直径7～12米不等的高精度抛物面天线组成，各个天线的观测结果通过超级计算机处理形成相当于一架直径16千米的射电望远镜的观测结果。ALMA于2013年正式投入使用，其“视力”是哈勃望远镜的10倍，能为研究宇宙中分子气体、宇宙大爆炸辐射以及星际尘埃提供更精确的数据。
2.APEX（智利）
阿塔卡马探路者实验望远镜（APEX）同样位于查南托高原上，这是一座12米口径的亚毫米波射电望远镜，是ALMA的原型天线。波长为10～1毫米的电磁波称为毫米波，波长为1～0.1毫米的电磁波称为亚毫米波。它们位于无线电波谱中的微波与光谱中的远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点，分辨率高，抗干扰性好。
3.IRAM 30-meter（西班牙）
30米毫米波望远镜位于西班牙南部内华达山脉第二高峰、海拔3300多米的贝莱塔峰附近，由毫米波段射电天文学研究所（IRAM）运营。作为单体毫米波望远镜，其30米的直径仅次于墨西哥50米的大型毫米波望远镜（LMT）。
4.JCMT（美国）
JCMT全称是詹姆斯・克拉克・麦克斯韦望远镜，坐落在美国夏威夷州海拔4000多米的莫纳基亚山顶，是工作在亚毫米波段的最先进的望远镜之一，目前由东亚天文台运行与管理。该望远镜的命名是纪念英国著名物理学家麦克斯韦，他最大的功绩是在电磁学领域，实现了自牛顿之后物理学的第二次统一。
5.LMT（墨西哥）
大型毫米波望h镜（LMT）坐落在墨西哥普埃布拉省的一座休眠火山的山顶上，由美、墨合作建立。其物理型号、毫米波长的优化设计结合高纬度位置，使其具备了非常独特的效果，2011年投入使用后已成为天文学家观测恒星、星系和行星形成的利器。作为世界上最大的单盘可操纵毫米波望远镜――直径约50米，它还将与世界上最灵敏的毫米波极化相机“联手”，展开有史以来最深远、最大规模的宇宙观测。
6.SMA（美国）
海拔4206米的夏威夷莫纳基亚山，孤立地矗立在太平洋中，成为世界最佳的天文观测场所之一。顶峰区域遍布着十几座分属各国研究机构的天文台，除了前面提到的JCMT，亚毫米波射电望远镜阵列（SMA）也坐落于此。
7.SMT（美国）
亚毫米波望远镜（SMT） 位于美国亚利桑那州的格雷厄姆山上。早在几年前，SMT就与APEX、SMA组成观测网首次对遥远星系中央的类星体进行观测，捕捉到其核心图像。这个名为3C 279的类星体包含了一个质量达到10亿倍太阳质量的黑洞，距离地球超过了50亿光年。而此次“事件视界望远镜”（EHT）将把“视线”聚焦在银河系中心的黑洞――人马座A*黑洞，其质量相当于太阳的400万倍，所对应的视界面尺寸约有2400万千米。由于这个黑洞距离地球2.5万光年，从地球上看去，它非常微小，如同人们在地球上看一个放在月球上的橙子。EHT观测的另一个黑洞是M87星系中心黑洞，其质量可能会达30亿～64亿个太阳，距离地球5000万光年。
天文学的特点范文6
关键词：数学文化；政治；艺术；哲学
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）10-293-01
一、文化的定义
文化是现阶段使用频率很高的一个词，工作生活中极其常见，比如到某某公司有“企业文化”；餐饮行业有“饮食文化”，农村有“乡土文化”等等还有服饰文化、网络文化、茶文化、酒文化、高雅文化、广场文化、山寨文化……似乎什么都可冠以文化之名。千百年来，哲学家、人类学家、语言学家、社会学家和历史学家等一直试图从各自学科的角度来界定文化的概念。文化其实是人类知识与社会生活经验的一种积累成果，一般认为“人类物质和精神文明的总和”即为文化。
二、数学文化的定义
数学现代生活还有科技等方面都有应用已经成为不争的事实，但是随着数学专业化程度的提高，它仿佛离人们越来越远了。专业的知识艰涩、高深很难被大众共享，这直接导致了新的成果无人理解，所以我们强调文化，因为脱离文化基础的数学只能离人们越来越远。就像美丽的图画并非只是线条和色彩，动人的乐曲并非只是音符和节拍，数学也不是只有数字、符号和运算。所以广义地讲，数学文化就是以数学科学为核心，以数学的思想、精神、方法、内容等所辐射的相关文化领域具有特定功能的系统，是数学及与数学有关的各种文化对象。
三、数学文化的政治性
古代的数学从孕育、产生到兴盛直至衰微，一直深受古代政治文化的支配和影响。数学作为政治皇权与统治的工具在古代就被确定下来了。《周髀算经》中就明确地指出了数与政治制度的关联：“故禹之所以治天下者，此数之所生也”。再比如九这个数字，作为最大的一位数，在政治领域它象征着最高统治。几何被引入民间传说，像“伏羲氏手执规，女娲手执矩”的刻像，可见规与矩这两种画图工具已被祖先视为规范人类秩序、刻画天地方圆的方式。
中国古代，占星术、天文与历算是三位一体的。数学著作有时也是天文学和占星著作。例如《周髀算经》中的“勾股定理”，旨在度天地之高厚、推日月之运行，以说明古代宇宙论的模式――盖天说。《易传・系辞下》有“天垂象，见吉凶”的说法。汉代司马迁在《史记・天官书》中把通古今之变和究天人之际与占星术结合起来，得出“终始古今，深观时变，察其精粗，则天官备矣”的结论。达到了把人与自然紧密联系起来的观念上。并且这种初级的天文学模型被赋予数学的证据，并与政治统治建立了十分固定的关系。在古代天象的变异意味着人事的更迭，占星术因此成为历代统治者最为关心的事情。例如朱元璋为防止政权颠覆，规定不准任何人学习天文星象之学，除了有世袭权力的人。把天象等自然现象赋予政治意义能够阐释政治统治的合理性，显示出掌朝者的权力就是天意。这样数学在天文占星研究中就成为政治统治所宣扬的一种愚民思想的根源。李约瑟指出：“中国的天文学家们和至尊的天子有着密切的关系，他们是政府官员之一，是依照礼仪供养在宫廷之内的。” 可以说，在古代数学文化的政治性在天文历算与人间世事的合二为一的过程中被强化了
三、数学文化的艺术性
数学文化中的美与艺术是相同的。协调模型与实物的比例尺。比例给人以和谐感的莫过于黄金分割法。像摄影主体的最佳位置应该是在背景的黄金分割点处，作为心灵之窗的眼睛，位于人的面部的黄金分割点处；他们的美丽都来自于数学黄金分割原理。小说《西游记》里边用如来佛的“神通手掌” 来形容平面的“无限伸展”，用“如意金箍棒”来形容直线的“无限延伸”。古诗中的“白发三千尺” “飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，借助数字达到了高度的艺术夸张效果。用“孤帆远影碧空尽”来描述极限。数学走进人们的生活带给我们美的享受，因为数学本身就是一种科学美，是数学家、艺术家、文学家哲学家们将自己的劳动成果按他们的美学观以自己最满意的形式总结出来并呈献给人类。
数学文化与音乐也有着剥离不开的联系。早在公元前 6 世纪，毕达哥拉斯就发现了数学与音乐间的比率关系。即一根拉紧的弦，取原长的 1/2 可弹出八度音调，取 2/3 可弹出五度音调，取 3/4可弹出四度音调，也就是说音调的和谐由弦长与标准弦长的比决定。通过试验，他创造了毕达哥拉斯八弦里拉理论，而后，他又发现弦的长度和振动数比例构成逆数形态，经过计算创造出了毕达哥拉斯音阶理论，也是现在西方音乐的雏形。
四、数学文化的哲学性
数学是哲学问题的一个重要来源，它为哲学的思考与发展提供了丰富的实践环境，所以自从有哲学以来，数学就一直影响着哲学。古希腊许多大哲学家，大多数还是数学家。因为在他们眼里，数学与哲学是同宗同源的。例如柏拉图学院的门口贴着这样的一幅字：“不懂几何学者不得入内”。从这句话中华就可以看出哲学家对数学的看重。
而在中国古代，有公孙龙“白马非马”的著名诡论，其实这种思想可以用数学中集合的概来阐述他们的关系。“马”是一个集合，“白马”是“马 ”的一个子集， “白马非马”中的“非”字，如果表示“不等于”，这句话是对的，因为白马集合确实不等于马的集合。如果表示“不包含于”，就错了。还有正负数，可以表示增加减少、正负盈亏，水位高低等等，是表示相对的概念。以“0”为界，一东一西，一黑一白，差之毫厘，谬以千里。所以数学宝库中的“0”是分界线，是正负数的交叉点。在直线上，标志着两个方向，两条道路，两种前途。我们所做的每件事都是从“0”开始的，“万丈高楼平地起”。
数学文化是人类文化与文明的高度反思。数学文化的价值不只在于科学，还在于人文。要提升当今中国在国际社会中的影响力和竞争力，需要我们研究数学文化。思考数学的本质，清醒地认识数学文化。
参考文献：
