東西問(wèn) | 百歲天文學(xué)泰斗韓天芑:中國(guó)天文何以從“肉眼觀星”到“凝望蒼穹”?
(東西問(wèn))百歲天文學(xué)泰斗韓天芑:中國(guó)天文何以從“肉眼觀星”到“凝望蒼穹”?
中新社武漢4月3日電 題:百歲天文學(xué)泰斗韓天芑:中國(guó)天文何以從“肉眼觀星”到“凝望蒼穹”?
作者 武一力 張芹
在超過(guò)三千年時(shí)間里,中國(guó)連續(xù)不斷地記錄著各種天文現(xiàn)象。中國(guó)古代天文學(xué)家編制了100多種天文歷法,也發(fā)明了大量的天文儀器。如今,中國(guó)天文學(xué)取得了一系列新成果、新突破,中國(guó)人探索浩瀚宇宙的眼界更加開闊、能力更強(qiáng)大。
今年百歲的韓天芑,是中國(guó)著名的大地天文學(xué)家和天文地球動(dòng)力學(xué)家,中國(guó)天文大地測(cè)量學(xué)科的開創(chuàng)者之一,見(jiàn)證了中國(guó)天文七十余年發(fā)展。近日,韓天芑接受中新社“東西問(wèn)”獨(dú)家專訪,回望中國(guó)天文從“肉眼觀星”到“凝望蒼穹”的歷程。
現(xiàn)將訪談實(shí)錄摘要如下:
中新社記者:中國(guó)是世界上產(chǎn)生天文學(xué)最早的國(guó)家之一,也是最早有歷法的國(guó)家之一,中國(guó)古代有哪些天文學(xué)成就領(lǐng)先世界,至今依然產(chǎn)生影響?
韓天芑:西漢的彗星帛書、唐朝遺留的星圖、宋代記載的客星……中國(guó)歷代留下數(shù)以千計(jì)的天文觀測(cè)資料,時(shí)至今日仍在為現(xiàn)代天文學(xué)研究貢獻(xiàn)力量。
中國(guó)天文學(xué)早在新石器時(shí)代的原始社會(huì)就已萌芽,從夏朝開始就設(shè)有專職的天文官,從事較長(zhǎng)期、系統(tǒng)的觀測(cè),同時(shí)對(duì)分散零星的天文知識(shí)搜集整理。到了戰(zhàn)國(guó)秦漢時(shí)期,中國(guó)古代天文學(xué)形成了以歷法和天象觀測(cè)為中心的完整體系。歷法是中國(guó)古代天文學(xué)的主要部分,它不單純是計(jì)算朔望、二十四節(jié)氣和安置閏月等編撰日歷的工作,還包括日月食和行星位置的計(jì)算等一系列方位天文的課題,類似編算現(xiàn)在的天文年歷。
中國(guó)古歷采用陰陽(yáng)合歷,以太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)周期作為年,以月亮圓缺周期作為月,以閏月來(lái)協(xié)調(diào)年和月的關(guān)系。古人根據(jù)太陽(yáng)一年內(nèi)的位置變化以及由此引起的地面氣候的演變次序,把一年又分成24段,分列在十二個(gè)月中,以反映四季、氣溫、物候等情況,與農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),這是非常了不起和復(fù)雜的推算。
正如《周易》所說(shuō):“觀乎天文,以察時(shí)變?!碧煜笥^測(cè)是中國(guó)古代天文學(xué)的另一項(xiàng)主要內(nèi)容,其中包括天象觀測(cè)的方法、儀器和記錄。自古以來(lái),中國(guó)保存下來(lái)的有關(guān)日食、月食、月掩星、太陽(yáng)黑子、流星、彗星、新星等豐富的記錄,是現(xiàn)代天文學(xué)的重要參考資料。
中新社記者:明清時(shí)期“西學(xué)東漸”,西方科學(xué)大規(guī)模傳入中國(guó)。以利瑪竇為代表的來(lái)華西人帶來(lái)西方天文學(xué)知識(shí),與中國(guó)傳統(tǒng)的天文學(xué)產(chǎn)生了哪些碰撞與融合?
韓天芑:雖然中國(guó)自古就有天文研究,但那時(shí)只有兩個(gè)目的,一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn),二是占卜。中國(guó)古代天文講究“天人合一”,觀天象是為了預(yù)知吉兇禍福,所謂的“天文”,好似“算命占卜”的工具,不能算是真正的自然科學(xué)研究。
16世紀(jì),以利瑪竇為代表的傳教士接踵來(lái)華,他們同時(shí)帶來(lái)了許多歐洲科學(xué)知識(shí),包括西方天文學(xué),這帶動(dòng)了中國(guó)古代天文學(xué)的發(fā)展。西方天文學(xué)在中國(guó)的傳播,最重要的一方面是《崇禎歷書》的刊行。這是一本西方古典天文學(xué)百科全書,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,這部著作是中國(guó)學(xué)者研究天文學(xué)的主要教材。此外,傳教士還引進(jìn)了許多天文儀器,如望遠(yuǎn)鏡等。
直到新中國(guó)成立初期,中國(guó)人開始真正研究天文現(xiàn)象、天文規(guī)律,脫離“吉兇禍福”,回歸自然科學(xué)范疇。如今,中國(guó)天文研究持續(xù)發(fā)展。2011年開始建設(shè)、2016年落成啟用的“中國(guó)天眼”已面向世界開放,并取得一系列重要科學(xué)成果。這是目前世界上最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡,是中國(guó)科技創(chuàng)新的一張代表性“名片”。
中新社記者:1953年底,中國(guó)開始使用進(jìn)口的威爾特T4全能經(jīng)緯儀進(jìn)行天文測(cè)量。您提出的T4全能經(jīng)緯儀利用接觸測(cè)微器按雙星等高法測(cè)時(shí)方法,實(shí)現(xiàn)天文測(cè)時(shí)的半自動(dòng)化記錄,為何被天文界稱為“中國(guó)的金格爾法”?
韓天芑:1953年底,中國(guó)開始使用進(jìn)口的儀器——威爾特T4全能經(jīng)緯儀,為黃河進(jìn)行一等天文測(cè)量。30歲的我參加了這個(gè)項(xiàng)目。在外國(guó)專家的幫助下,中國(guó)科學(xué)院地理所大地測(cè)量組一眾師友很快掌握了當(dāng)時(shí)被稱為世界最先進(jìn)的天文測(cè)量?jī)x——威爾特T4全能經(jīng)緯儀的使用技術(shù)。
每當(dāng)夜幕降臨,星星出現(xiàn),就是我們最忙碌之時(shí)。觀星、測(cè)點(diǎn)、記數(shù)、計(jì)算、繪圖……50公里一個(gè)點(diǎn),我們要在短期內(nèi)完成近百個(gè)測(cè)點(diǎn)的任務(wù),晝夜兼程,任務(wù)繁重。威爾特T4全能經(jīng)緯儀雖然“全能”,但手工操作比較復(fù)雜,計(jì)算繁瑣,作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)幾十年都未能解決這些難題。于是,我開始思考能不能在洋設(shè)備上想點(diǎn)“新辦法”。多次計(jì)算后我們成功了,工效提高5倍多。這個(gè)計(jì)算方式得到當(dāng)時(shí)的國(guó)家測(cè)繪總局肯定,被編進(jìn)“天文測(cè)量細(xì)則”中。
黃河天文測(cè)量任務(wù)完成后,50年代末期,我提出T4全能經(jīng)緯儀利用接觸測(cè)微器按雙星等高法測(cè)時(shí)的方法,實(shí)現(xiàn)天文測(cè)時(shí)的半自動(dòng)化記錄,大大地提高了測(cè)時(shí)精度,被天文界稱為“中國(guó)的金格爾法”。這項(xiàng)科研成果,一直被中國(guó)測(cè)繪部門用作施測(cè)高精度天文坐標(biāo)的重要方法之一。在此期間,我們還組織編算了中國(guó)大地天文測(cè)量的2628顆恒星平位置表、金格爾星對(duì)表、天文基本點(diǎn)測(cè)定的最優(yōu)技術(shù)方案等,為天文界專家所關(guān)注。
中新社記者:您見(jiàn)證了中國(guó)天文學(xué)從一窮二白、肉眼觀星,到建立起完整的大地天文學(xué)理論和技術(shù)基礎(chǔ)的過(guò)程。最初的中國(guó)天文研究存在哪些困難?
韓天芑:1960年5月,中國(guó)科學(xué)院地理所團(tuán)隊(duì)接到了去“世界屋脊”青藏高原進(jìn)行天文測(cè)量的任務(wù)。我們從甘肅省蘭州市乘“解放牌”卡車出發(fā),歷時(shí)11天抵達(dá)拉薩。克服高原反應(yīng),在拉薩奮戰(zhàn)30多個(gè)星夜,不斷進(jìn)行測(cè)量科研,首次解決了天文方位角測(cè)定中的人儀差問(wèn)題,為研究分析天文大地網(wǎng)提供依據(jù),并建起高原上第一個(gè)天文基本點(diǎn)。
接著,我們前往海拔4000—5000多米的羊八井、沱沱河、昆侖山等處施測(cè)一批天文點(diǎn),歷時(shí)5個(gè)多月,成功完成任務(wù),填補(bǔ)當(dāng)時(shí)中國(guó)天文測(cè)量史上的一項(xiàng)空白。
1962年底,我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)籌建武昌時(shí)辰站。準(zhǔn)確的世界時(shí),是測(cè)定地面經(jīng)度和方位角所必需的基本依據(jù),而經(jīng)度和方位角的測(cè)定是大地測(cè)量工作的重要組成部分。國(guó)家精密地圖的編制、邊界線的測(cè)定、礦山勘探、水利資源的開發(fā)、遠(yuǎn)程航空與航海、人造衛(wèi)星的觀測(cè)等,都需要有準(zhǔn)確的世界時(shí)。因此,籌建武昌時(shí)辰站,對(duì)中國(guó)提高世界時(shí)的授時(shí)工作有重大價(jià)值。接受任務(wù)后,我們查閱分析了大量中外資料,開始著手設(shè)計(jì)、施工隊(duì)伍的選擇等工作。
經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間,武昌時(shí)辰站保質(zhì)保量提前竣工。多年天文測(cè)時(shí)、用鐘守時(shí)、以無(wú)線電訊號(hào)播出、授時(shí)臺(tái)收錄時(shí)號(hào)的實(shí)踐證明,武昌時(shí)辰站達(dá)到了國(guó)內(nèi)一流水平。我們還利用武昌時(shí)辰站,從事中國(guó)綜合時(shí)號(hào)改正樓、地球自轉(zhuǎn)等研究,在國(guó)內(nèi)首先提出在星表系統(tǒng)差中應(yīng)計(jì)入固體潮效應(yīng)的改正,為中國(guó)綜合時(shí)刻系統(tǒng)的建立和達(dá)到世界先進(jìn)水平作出貢獻(xiàn)。1980年的中國(guó)國(guó)際地球自轉(zhuǎn)聯(lián)測(cè)中,武昌時(shí)辰站與國(guó)內(nèi)其他天文臺(tái)的經(jīng)典光學(xué)儀器的觀測(cè)精度達(dá)到了國(guó)際最好水平,為國(guó)家爭(zhēng)得了榮譽(yù)。
中新社記者:追星筑夢(mèng)七十載,您對(duì)當(dāng)代青年有什么建議?
韓天芑:我一直在觀測(cè)星空,測(cè)量經(jīng)緯度,宇宙之浩瀚,星球之恒定,科研之孤獨(dú),時(shí)常提醒地上的人,視野必須寬廣,不為一朝一夕而喜悲起落。我一生從中國(guó)天文學(xué)的一窮二白、肉眼觀星,走到今天建立起完整、必要的大地天文學(xué)理論和技術(shù)基礎(chǔ),相信總有更明亮的星空等待著我們,無(wú)論周遭多么黑暗,將觀測(cè)鏡伸遠(yuǎn)一些,擴(kuò)展一些,必能看到光亮。
今年我100歲了。這100年間,恰逢幾次物理學(xué)、天文學(xué)、測(cè)繪學(xué)科技浪潮。技術(shù)革新,可以把科研的準(zhǔn)確度和想象力帶上新臺(tái)階,當(dāng)然也帶來(lái)新的機(jī)遇和方向。疫情以來(lái),就算是我這個(gè)年紀(jì),也感受到了互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,健康碼、線上外賣、買菜、問(wèn)診、開藥,每個(gè)人的生活背后,是數(shù)字生態(tài)蓬勃而起,而這注定會(huì)帶來(lái)許多新的機(jī)遇。既然新的機(jī)遇已經(jīng)出現(xiàn),就一定要去嘗試,牢牢把握。
天空時(shí)明時(shí)暗,人生有起有落。當(dāng)我們放長(zhǎng)遠(yuǎn)些去看,星光總是璀璨的多,人生也是曲折向上。(完)
受訪者簡(jiǎn)介:
韓天芑,中國(guó)著名大地天文學(xué)和天文地球動(dòng)力學(xué)家,中國(guó)天文大地測(cè)量學(xué)科開創(chuàng)者之一。1923年2月11日生于浙江省象山縣海臺(tái)村,1943年10月考入中央測(cè)繪學(xué)校大地測(cè)量系學(xué)習(xí),在世界時(shí)服務(wù)、地球自轉(zhuǎn)變化和恒星光干涉技術(shù)的研究中取得重要成果。曾任中國(guó)天文學(xué)會(huì)常務(wù)理事和天文地球動(dòng)力學(xué)專業(yè)委員會(huì)主任,以及中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)理事、測(cè)繪學(xué)報(bào)編委等職。
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