天文學史

天文學的歷史非常久遠，可以說是人類歷史上最古老的一門科學，而且是人類歷史上最早出現的精密科學。天文學的萌生和發展一是源於先民漁獵和農耕社會關於判斷方向、觀象授時、制定曆法等等的需要，二是源於先人關於星象與人事神秘關係的占星術。中國是世界上天文學發展最早的國家之一，在戰國、秦漢時期就已經形成了以曆法和天象觀測為主體的天學體系，在二十四史中有專門的《歷志》《律曆志》及《天文志》記載這些資料，它們對現代天文學也有重要參考價值。

近現代天文學思想的最早源頭是古希臘，古希臘人的演繹推理方法和對事物的追根究底態度使他們對宇宙有了深刻而精密的認識，這種認識被文藝復興時代的歐洲全盤接受。在歷史上相當長的時期內，天文學與星占學是不分的，像著名的天文學家托勒密、第谷、開普勒等，也是大星占家。占星需要觀測、推算天體的位置，這對天文學的發展有著不可忽視的影響。從哥白尼建立日心說、伽利略使用望遠鏡、牛頓創立了微積分解析天體的運動開始，天文學跨入近代，天文科學開始與占星術分道揚鑣。赫歇耳把觀測視野從太陽系擴展到恆星，分光技術使人類可以了解遙遠天體的組成，今天，天文學及其相關技術已經發展到我們可以直探百億光年外的類星體、可以飛近太陽系行星拍照的水平。

因為天文學史是自然科學史的組成部分，所以它是一門特殊的史學。天文學史研究在中國有悠久的傳統，二十四史相關志中就有大量天文學發展史的描述，西方到18世紀，已有題為《天文學史》的著作問世。而現代，天文學史早已成為一門成熟的學科，有分學科、地域、斷代等多種研究途徑。了解天文學史，對我們認識人類思維發展規律、指導前沿研究、利用古代資料和歷史信息、豐富史學研究都有重要意義。

天文學的起源可以追溯到人類文化的萌芽時代。遠古時候，人們為了指示方向，確定時間和季節，就自然會觀察太陽、月亮和星星在天空中的位置，找出它的隨時間變化的規律，並在此基礎上編製曆法，用於生活和農牧業生產活動。從這一點上來說，天文學是最古老的自然科學學科之一。早期天文學的內容就其本質來說就是天體測量學。

從十六世紀中哥白尼提出日心體系學說開始，天文學的發展進入了全新的階段。在這之前，包括天文學在內的自然科學，受到宗教神學的嚴重束縛。哥白尼的學說使天文學擺脫宗教的束縛，並在嗣後的一個半世紀中從主要純描述天體位置、運動的經典天體測量學，向著尋求造成這種運動力學機制的天體力學發展。十八、十九世紀，經典天體力學達到了鼎盛時期。同時，由於分光學、光度學和照相術的廣泛應用，天文學開始朝著深入研究天體的物理結構和物理過程發展，誕生了天體物理學。二十世紀現代物理學和技術高度發展，並在天文學觀測研究中找到了廣闊的用武之地，使天體物理學成為天文學中的主流學科，同時促使經典的天體力學和天體測量學也有了新的發展，人們對宇宙及宇宙中各類天體和天文現象的認識達到了前所未有的深度和廣度。

天文學就本質上說是一門觀測科學。天文學上的一切發現和研究成果，離不開天文觀測工具——望遠鏡和望遠鏡後端的接收設備。在十七世紀之前，人們儘管已製作了不少天文觀測儀器，如在中國有渾儀、簡儀等，但觀測工作只能靠人的肉眼。1608年，荷蘭人李波爾賽發明望遠鏡，1609年伽里略製成第一架天文望遠鏡，並很快作出許多重要發現，從此天文學跨入了用望遠鏡觀測、研究天象的新時代。在此後的近400年中，人們對望遠鏡的性能不斷加以改進，並且越做越大，以期觀測到更暗的天體和取得更高的解析度。目前世界上最大光學望遠鏡的口徑已達到10米。

1932年美國人央斯基用他的旋轉天線陣觀測到了來自天體的射電波，開創了射電天文學。1937年誕生第一台拋物反射面射電望遠鏡。之後，隨著射電望遠鏡在口徑和接收波長、靈敏度等性能上的不斷擴展、提高，射電天文觀測技術為天文學的發展作出了重要的貢獻。目前世界上最大的全可動射電望遠鏡直徑為100米，最大固定式射電望遠鏡是中國製造的FAST望遠鏡，直徑達500米。

二十世紀后50年中，隨著探測器和空間技術的發展以及研究工作的深入，天文觀測進一步從可見光、射電波段擴展到包括紅外、紫外、X射線和γ射線在內的電磁波各個波段，形成了多波段天文學，並為探索各類天體和天文現象的物理本質提供了強有力的觀測手段，天文學發展到了一個全新的階段。

在望遠鏡後端的接收設備方面，十九世紀中葉，照相、分光和光度技術廣泛應用於天文觀測，對於探索天體的運動、結構、化學組成和物理狀態起了極大的推動作用，可以說天體物理學正是在這些技術得以應用后才逐步發展成為天文學的主流學科。二十世紀中，偏振觀測、干涉測量、斑點干涉、CCD探測器以及多光纖等技術在天文觀測中發揮了越來越大的作用。毫無疑問，天文研究中取得的重要成果與後端探測設備的發展和改進是緊密聯繫在一起的。