文丨煜捷史馆

编辑丨煜捷史馆

一、天文学

假设天体和日常生活之间的联系将是密切研究天空的充分理由，但无论动机如何，巴比伦和埃及的天文学家已经开始在公元前第二个千年系统观察太阳的运动。

这些古代天文学家能够测量和记录什么？

他们发明了“日晷”，一种简单的日晷，形状是一根已知长度的直棍，从光滑平坦的地面垂直伸出。

日晷投下了影子，随着太阳从东方升起，向南爬升，最后在每天结束时从西方落下，影子的长度和方向都在变化。

每天当日晷的影子最短的时候，它指向正北(给建筑物定位一个简单的方法)。

最短的影子不仅定义了空间的方向，也定义了时间点，当地的正午。

连续正午之间的时间定义了太阳日，虽然太阳从东方升起，但日出几乎从来都不在正东方。

在夏季(在北半球)，太阳从东方的北面升起，在西方的北面落下，白天的时间比冬季长，冬季太阳从东方的南面升起，在西方的南面落下。

古代天文学家看到了一种由太阳控制的季节模式。

在仲冬，最短的一天出现在太阳升起并落在其最南端的时候(冬至)；这一天之后，白昼逐渐变长。

在春分，白天和黑夜是相等的，在夏至，白天是最长的，之后白天再次变短，直到冬至，整个周期开始重复。

连续春分之间的时间被定义为一年(实际上是一个“热带”年):它相当于大约365.24天。

一年中没有确切的天数这一事实给那些试图制作一种日历的人带来了巨大的问题，例如，这种日历可以预测几年后夏至或尼罗河洪水的日期。

最早的历法基于一年360天(这符合巴比伦人的数字系统，基于60天)，结果是日历年的开始以每年5天的速度在季节间移动。

为了使日历与季节保持一致，埃及人在一年中增加了5天假期，即便如此，40年后，日历与季节相差10天。

（作者观点）天文学（Astronomy）是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。

内容包括天体的构造、性质和运行规律等。天文学是一门古老的科学，自有人类文明史以来，天文学就有重要的地位。

天文学主要通过观测天体发射到地球的辐射，发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。

二、恒星的明显运动

通过星星的移动在晚上测量时间是可能的，这种技能依赖于对那些在天空中稳定移动的著名星群的识别。

早在公元前3000年的巴比伦石板上就有星座的名字，其中一些(比如大熊星座)保存至今，星星的运动似乎远没有太阳的运动复杂。

首先，虽然星星每晚在天空中移动，但它们是“固定的”，从某种意义上说，它们总是以相同的关系出现。

例如，在北半球，用肉眼来看，天罡(大熊星座的一部分)与北极星的距离总是相同的。

固定的恒星以每小时15度多一点的速度绕着天空中一个假想的点做圆周运动，这个点被称为“天极”(天穹中的一个点，类似于地球的北极)。

虽然它们只在夜晚地平线以上的部分是可见的，但是古代的大多数观察者认为这些星星是以圆周运动的真实物体，但是由于太阳的亮度，它们在白天是不可见的。

在古代人看来，就像今天的许多人一样，我们所说的行星以及太阳、月亮和星星，一定对地球上的事物产生了一些影响。

那些研究夜空的人识别并命名了星星的个体模式，最终天空被系统地划分为多个部分，称为“黄道十二宫”。

太阳在恒星中的明显运动——黄道假设我们有一张星图，在星图上，我们能够绘制出太阳在日落后几周的位置。

我们将会看到太阳相对于恒星沿着一条叫做“黄道”的线向东缓慢移动(大约每天1度)。

这一运动是除了从东到西在相反方向上更快的每日运动(大约每小时15度)之外的运动。

自古以来，天文学家就将太阳的运动分为两个独立的部分——每天向西的运动和每年向东的运动。

距今约两千多年的天文学家，是如何使用这些详细的数据来构建他们的宇宙学，他们对宇宙的结构和运作的描述从何而来？

答案是他们没有。

埃及人，尤其是巴比伦人出于天文预测的目的，保持了许多世纪的细致记录，但他们没有将这些信息用于“宇宙学”的目的，也就是说，它没有被用来证明宇宙的结构或起源。

（作者观点）许多人都有这样的疑问“恒星并不是恒定不动，那么人们是如何发现它运动的呢？”

实际上当我们抬头观看夜空，是无法感觉到恒星的位置发生什么样的变化的，因为恒星与我们的距离非常遥远。

有的是几万光年，有的是十几万光年，甚至有的还会达到上亿光年，所以我们在短时间内的观测，这些恒星都不会有太大的变化。

但现在多普勒效应的出现，我们终于可以找到判定恒星沿着视向运动的情况了。

三、月亮和农历

迄今为止，我们忽略了月亮，当然，月亮通常是夜空的主要特征。

它可能是用于最早日历的天体，因为它的外观周期性波动(从新到半到全到半月)，它的四个相位很容易辨别，并且方便间隔。

然而，对于早期的天文学家来说，要把月亮的运动和恒星平静的日常旋转联系起来，可能比太阳更困难。

月球的路径靠近黄道，但它的移动速度约为太阳的12倍(约每2小时1度)。而且月亮的运动似乎也相当不规律:

虽然它沿着黄道和穿过黄道的平均旅程需要27.32天，但完成任何一次旅程可能需要7个小时左右。月亮完成从新月到新月的完整周期平均需要53天。

但是，这一周期的长度是相当多变的:它可能与平均值相差半天之多。

月亮绕黄道运行一周需要27.32天，并返回到它在恒星中的起始位置，但每个新月在它的前任29.53天后从地球上的任何给定位置变得可见，因此出现在与恒星相对的不同位置。

因此，月亮的周期不可能与恒星的日常运动相关联，并且不容易找到一种方法来使月亮周期与太阳周期相匹配，太阳周期决定了一天的长度并支配着季节。

一个早期的日历包括12个农历月的基本年(大约12 × 29.53 = 354天)，偶尔的“闰月”给出13 × 29.53 = 384天的一年。

巴比伦人——最勤奋和坚持不懈的古代天体长期观察者——最终发现了19年周期，即从一个新月到下一个新月出现在固定恒星的完全相同位置的时间。

他们发现太阳历的19年几乎正好相当于235个月球周期的天数。了解了这一点，巴比伦人就能够决定何时使用闰月来调和阳历和阴历。

（作者观点）我们阴历就是依照月相变化规律制定的（中国农历属于阴阳历）。

农历月初时，月亮正好在地球和太阳之间，称为新月，或者叫做朔月；农历十五十六时，就是满月，或者叫做望月，如此循环。

所以，想了解月相看农历，想了解季节变化看公历，因为两者分别是根据月球和太阳的运转规律制定的。

四、古代天文学的用途

天文学在所有有文化的社会中都变得很重要。

农业和畜牧业需要一个相当精确的历法，以便可以计划农活；确定宗教节日的确切时间；并沿着特定的方向排列寺庙、宫殿和陵墓。

然而，迄今为止对天文学家最苛刻的问题是天文事件的精确预测——月亮和行星(水星、金星、火星、木星和土星在古代已知)在固定恒星中的位置；

某一天太阳升起或落下的点；月食和日蚀；和许多其他人。这些事件很重要，因为它们决定了天体对地球上生命的影响。

到公元前2000年，金星在8年内5次回到与恒星相对的位置。

所有行星的循环周期都被记录下来，事实上从公元前700年开始，巴比伦人就系统地记录了他们所有的观察结果。

根据这些记录揭示的规律循环，后来的美索不达米亚天文学家能够发展出一套令人印象深刻的算术系统来预测天体的位置。

（作者观点）实际上古代没有现代意义上的天文学，都是这样的星占学。

“星占学固然有迷信的成分，但它同时却又是一种在古代社会中起过积极作用的知识体系，是古代极少数几种精密科学之一。”

五、希腊人

希腊人控制了希腊和爱琴海群岛，虽然他们在公元前800年以前是农民，但他们采用了当地现有的造船方式，并成为商人和殖民者，在地中海、爱琴海和黑海沿岸建立了城邦和小型农业定居点。

他们是腓尼基人(他们占领了地中海东部边缘的黎凡特)和亚述人的商业竞争对手。

到公元前六世纪中叶，波斯人已经吞并了亚述人，并建立了一个从旁遮普延伸到小亚细亚(今天的土耳其)的帝国。

他们管理着一个中央集权的国家，有一个基于道路的远程通讯系统，许多道路都是铺设好的:信息可以通过骑兵的接力在短时间内传送到很远的地方。

这个富裕的单一奴隶主的亚洲帝国毗邻一群异质的希腊城邦，那里人口增长，贸易扩张，自由人经济成功。

希腊人能够遏制波斯人，同时发展他们的国际贸易。

公元前687年至公元前652年，硬币的引入(由安纳托利亚北部的希腊吕底亚国王巨吉斯创造)使希腊人逐渐将东方融入他们的货币经济。

这也告诉我们，他们的冶金学知识足够精确，以确保生产出纯度有保证的金属。

到公元前600年，希腊人对制陶方法做了一些重大的改变(改进了陶轮，采用了更复杂的窑工艺)，导致了更高的质量和装饰标准。

现存的文字记录提到希腊人发明了日晷、锚、风箱、陶工转盘、车床、钥匙和一种铸造青铜的方法。

然而，有考古证据表明，所有这些东西都存在得更早:被希腊人称为发明的东西是改进。

例如，陶工的轮子通过增加高度得到了改进，这又导致了对工艺的普遍偏好——在长凳上工作，或站或坐在凳子上(不像迄今为止那样坐在地板上)。

这是一种更高效的木工、石工、雕刻和精细金属加工方法。

橄榄油是希腊的一项主要出口产品，记录了对橄榄压榨的几项改进，包括滑轮和螺杆的使用。

这些来自古希腊历史的创新例子，即使它们仅仅是发展，也显示了公元前七世纪和六世纪希腊人对技术和工艺的高度重视。

大约从公元前600年开始，手工艺品在雅典非常受重视，根据法律，它们必须经过世代相传。然而，这种对手工艺价值的尊重并没有持续多久。

公元前五世纪，雅典通过在比雷埃夫斯港开发一个主要的进出口码头，取得了希腊的经济领导权。

制造业仍然是小规模的，在希腊经济中的比重越来越小，因此贸易变得比商品生产更重要。

从与波斯人的接触中，希腊人学会了奴隶制，在很短的时间内，希腊的航运由奴隶操纵，一些以前由工匠完成的工作被移交给了奴隶，当然，奴隶没有什么创新的动力。

在雅典,“metics ”(不是雅典公民的自由人——因此没有民主投票权，但为城市居民的权利支付了“人头税”)在经济和知识生活中变得突出——特别是哲学。

随着时间的推移，公民，其中许多是土地所有者，失去了在土地上工作或从事贸易或制造业的意愿，而是成为食利者，投身于政治。

用手工作现在被获得选举权的公民所鄙视，大约公元前500年的技术革新也随之衰落。

尽管如此，知识分子的生活还是繁荣起来了，现代西方科学的根也扎了下来。

（作者观点）希腊人，是希腊和塞浦路斯的主体民族，生活于欧洲的巴尔干半岛南端。

希腊北与保加利亚 、北马其顿以及阿尔巴尼亚接壤，东与土耳其接壤，濒临 爱琴海，西南临 爱奥尼亚海 及地中海。

希腊被誉为是西方文明的发源地，拥有悠久的历史，并对三大洲的历史发展有过重大影响。

参考文献：

《早期天文学》

《恒星是如何被观察的》

《月亮与农历的关联》

《希腊人的生活方式》