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#12013-2-18 Wanbaolung
中國古天文與彗星

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認識中國古天文學

天文學常被稱中國最古老的自然科學,也曾經有過輝煌的成就。但翻開現代的天文學教本,除了討論超新星遺骸「蟹狀星雲」時,偶而會提及北宋至和元年的「天關客星」外,幾乎很難找到討論古中國天文學成就和發現的篇幅。

蟹狀星雲
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古中國為世界的文明古國之一,有許多的天文發現,領先西方文明達數百年之久。但為何「中國古天文學」並沒有在當代天文學的發展上,產生重大的影響 ? 下列就是一些可能的原因。

天關客星
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1) 中國與西方在地理環境或政治所造成的隔閡,導致中國天文發現並未即時傳到西方,對西方天文學的發展基本上並無影響。

2) 改朝換代時,常採取全盤否定的方式,燒毀前朝的典籍,殺戮前朝的精英份子 (包括天文官)。使得經驗和知識常無法累積,需得從頭開始,並使天文學的進展停滯不前,逐漸為西方文化趕上和超越。

3) 篤信天人感應,相信天象和人世間的事物相互呼應,使得天文學、星占和術數緊密結合,而具有濃厚的非科學色彩。皇室為了保衛政權,將天文異象的解讀 (或天文知識)視為機密,限制世襲的天文官才能學習天文知識,阻礙了天文學的普及和生根。世襲的天文官未必對天文學有興趣,對所觀測的天象。常只記錄天象但並沒有系統性的了解,空累積了大量數據,而沒較完整的天文知識。過度相信星占導致政治目的高於忠實的天文記載,常因政治的需要,而偽造和篡改天文記錄。特例舉兩例以為佐證:


五星聯珠:

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五星聯珠在古書中稱為「五星聚舍」,它是指水星、金星、火星、木星、和土星,在夜空上幾乎連成一直線的天象。「星占學」將此種天象解讀為「明君出現」和將「改朝換代」的預兆。現代的天文軟體,可以很精確地往回推算過去「五星聯珠」出現的年月日。據黃一農教授的推算,漢代以後史籍記載的「五星聚舍」,有十多次可能觀測條件不佳,不可能實際觀測到。而有十多次應觀測到的「五星聚舍」天象,卻未見史籍記載。史書記載發生在漢高祖元年的一次「五星聚舍」,據推算實際發生在登基後的第二年。可能是為了強調劉邦得天下的必然性和正當性,篡改了天象記載。另外,在漢朝呂后和唐朝韋后當政時,也應出現過「五星聯珠」,但可能後世對這兩位女主的評價不高,和「五星聯珠」天象的詮釋抵觸,所以史書略而不提。

熒惑守心:

在中國古天文學上,「熒惑」即是火星別稱。在星占學上,「熒惑」為勃亂的象徵,所以火星常和殘賊、疾、喪、飢、兵等惡象有關。《史記.天官書》中云:「熒惑為孛,外則理兵,內則理政,故曰『雖有明天子,必視熒惑所在』」,這也顯示古人相信「熒惑」和君主的天命關係非常密切。

「熒惑守心」
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心宿為古代二十八宿之一,屬東宮蒼龍,共三星。依星占家的說法,中央大星代表天王(即皇帝),又名大火,前後星則分指太子及庶子。「熒惑守心」的天象,指的是熒惑在心宿發生由順行(自西向東)轉為逆行(自東向西)或由逆行轉為順行,且停留在心宿一段時期的現象。火星的逆行自秦曆以後始為天文家所知,並被解釋為凶兆。黃一農教授檢索「二十五史全文資料庫」,找到正史中有關「熒惑守心」的記事共有二十三則,但卻有十七次未曾發生過。而又據電腦推算,從西元前三世至四元十七世記之間,每隔50年就會發生「熒惑守心」的天象,共計發生三十八次,但絕大多數的「熒惑守心」的天象,正史未曾記載。從這些觀察可以佐證,史籍中天象記載的可靠性,有時必需細加考證。

在有些特例中,偽造的天象竟然成為政治鬥爭的工具,其中最著名的案例發生在漢成帝綏和年間。這個假天象造成當時權傾一時的丞相翟方進,為塞「熒惑守心」災異而自殺。事件後,政爭的勝利者王莽獨掌大權,挾孺子嬰而號令天下,漸露代漢的野心,後來更滅東漢而立新朝。當然東漢之亡,未必和「熒惑守心」的偽天象有關,但在回顧這則公案的過程中,我們對古人的星占觀則有較深刻的體會。


據《漢書》的記載:「綏和二年春,熒惑守心。二月乙丑,丞相翟方進欲塞災異自殺,三月丙戌,宮車晏駕。」

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這段表面看來沒有什麼不尋常敘述,其實背後隱藏一起血淋淋的政治鬥爭。因為據天文學家的推算,「熒惑」在綏和二年的2月1日左右留角宿後,轉為逆行,至4月22日留軫宿後,又轉成順行。所以綏和二年春,並不曾發生「熒惑守心」的天象。可能是有人收買了當時的天文官,捏造了這個子虛烏無「熒惑守心」的天象,呈報到漢成帝面前。以當時星占學說的詮譯,「熒惑守心」的當災者應該是皇帝,代表皇帝將受天譴而死亡。但在漢代的宰相,除了輔佐皇帝之外,還要肩負「理陰陽,順四時」的特殊使命。當災異發生時,則是丞相未克盡輔弼之責,修德不敏,以致人民怨懟上達天庭。為了保命,漢成帝只有移罪給當時的丞相翟方進。漢成帝下了一份嚴厲而冗長的詔書,文中看似他和丞相,必需共同承擔歷年來所有災異的責任。不過卻自認為自己的罪過已改,將所有的過錯全推卸給丞相翟方進。在此情形下,翟方進只有服毒自盡以塞天譴。不過更諷刺的是翟方進之自殺,表面上並沒有達到轉移災異的目的。次月,正當壯年的成帝駕崩,死因不明。

在天人感應和星占的枷鎖下,後來又加上科舉制度的夾擊,中國古天文學的宿命,其實也就不難預料。



中國古代天文學的主要特色

曆法的編篹帶動了整個天文學的發展。

在中國古代社會,頒佈曆法為皇權的象徵之一,故改朝換代,也往往要改年號、改曆法。自秦漢以降,約有 一百多種曆法。古人相 信天象為國家命運、氣勢的指針,故重視太陽、月亮 的運行,日、月食的推算,五大行星﹙水、金、火、木 、土﹚的出沒,各節氣長短推定,每月南中天星象 ,及各種天文異象的記錄、判讀與解析,是以中國古曆 法為天文曆法。

古人也深信星占,認為國家興衰與皇權持有人的運勢,皆可由天文異象中預測、解讀出來,故天文知識常被視為「國家機密」,嚴加保密, 阻礙了天文學的普及化與發展。

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(1) 以代數方法作為處理天文數據的基本計算方法,與西方的幾何方法不同。
(2) 古人認為盤古開天闢地 為宇宙(或稱天地) 的啟源,又認為天地都在一層球殼上運行。
(3) 以自己意識形態觀念給星空分區和恆星命名如:

二十八星宿,辰星(水星),太白(金星),熒惑(火星), 歲星(木星),鎮星(土星)。
(土星繞日的周期為29年,故稱為年鎮一宿的鎮星略為牽強。)

(4) 古時中國採用365 1/4度的周天分劃,西方通用360度周天制。
(5) 中國古天文儀均以赤道坐標系統標定恆星位置,而西方採黃道系統。
(6) 中國古代全天恆星總數以陳卓的283官1464星為準,分 屬三垣二十八宿三十一個天區。
西方以托勒密 (Ptolemy)的1022星為定數。
(7) 中國古曆法以陰陽合曆為傳統,創立了二十四節氣,與農業關係密切。
(8) 中國占星術的哲學觀點以陰陽、五行、天人感應為基礎。
(9) 中國古代天文學家注重實際,勤於觀測詳細記錄,對異常天象的出現尤其 重視。
中國的古代天象記錄是當時世界上最豐富,最有系統的。



中國天文學大事記:

遠古時期(-404 BC):
《尚書·堯典》已有年、月、日、旬、四季、閏月的概念,並有以星象定季節的 描述。
《大載禮記·夏小正》相傳記載了夏朝的曆法,按月記載中星、斗柄指向、氣候的變化。
   《夏小正》可能是人類最早的曆法。
甲骨文中已有六十干支表,並有日、月蝕 ,新星 、恆星(甲骨文有「鳥星」、「大歲」等名字) 的記錄。
哈雷慧星在中國的最早記錄–《左傳》魯 文公十四年(613 BC)。

由秦始皇七年(214 BC)到西元1910年共有29次哈雷彗星回歸的記錄,一次不漏,惜並無人發現它是同一顆彗星。

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戰國時期(403 - 256 BC):

戰國時期舉凡曆法、天象記錄、 天文儀器製造、宇宙理論皆已相當完備。

陰陽合曆: 陽曆(二十四節氣)與陰曆(朔望月)之間的周期為十九年。
星空的命名:二十八宿。
研究太陽,月亮,行星的運動。有日、月蝕、新星爆炸的觀測記錄。

秦漢時期(246 BC - 219 AD):

漢《太初曆》─流傳至今最早的一部較完備的曆法。
二十四節氣的全部名稱已記載在漢代《淮南子.天文訓》裡。
已製造了測角儀器—渾儀﹙落下閎﹚。
漢張衡─渾天說﹙見于《渾天儀圖註》﹚。
已有太陽黑子,極光的記錄。
最早的天文著作:馬王堆帛書《五星占》,漢《周髀算經》。

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周髀算經
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魏晉南北朝(220 - 477 AD):

虞喜發現歲差。
祖沖之將歲差的影響引進《大明曆》中。
發現太陽視運動的不均勻性,導至二十四節氣的 安排由均勻發展到不均勻。
陳卓編全天星圖共1464星,著名之天文教材《步天歌》以陳卓的星圖為基礎。

唐代(618 - 904 AD):

  張遂﹙一行和尚﹚製造天文觀測儀器,發動全國規模的天 文大地測量,重測二十八宿及其他許多恆星的位置,

據之以 編製《大衍曆》。此次工作可視為古代天文學工作的第 一次全面檢閱,並留下載于《新、舊唐書》裡的《大衍

曆議 》與《大衍曆術》等兩份重要天文學資料。

宋代(960 - 1279 AD):
多次製造大型儀器─渾儀、渾象、水運儀象﹙渾儀、渾象、計時器之總成﹚。 
北宋至和元年﹙西元1054年﹚超新星的記錄。
蘇州石刻天文圖─世界上最古的全天星圖之一。

(渾儀–天文觀測儀器。渾象﹙即渾天儀﹚–天象模擬儀器。)


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蘇州石刻天文圖
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元代(1297 - 1368 AD):高峰期

郭守敬簡化複雜的觀測渾器而製成簡儀,另設計建造仰儀 、玲瓏儀、正方案等重要天文觀測儀器。進行第二次
大規模的天文大地測量,是為我國古代天文學工作的第二 次全面檢校。於實測的基礎上編制《授時曆》,為我國古曆
的最高成就。

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明清兩代(1368 - 1911 AD):

整理舊說,制作新式天文儀器,翻譯介紹近代天文知識。

民國以後(1911):

台灣方面成立連續觀測太陽震波的日震觀測網 (Taiwan Oscillations Network, TON)。

大陸則於小行星及彗星的發現觀測較有所成,1989年北京天文台興隆觀測站口徑2.16公尺之光學望遠鏡啟用。


中國之星座:

為了便於辦認星宿,進行天象的觀測、記錄與研究,中國古代把星空中若干相鄰的恆星組合在一起,並以人世間的事物或職位的名稱,來加以命名。這種的恆星組合稱為星官,與西洋的星座有同工之妙。每一星官中的星數不等,少至一個,多則可達數十顆之多。

三國時代吳國人陳卓,為我國古星象圖的集大成與奠基者。他以甘德、石申與巫咸三家的全天星圖為厎本,將星空分別283官共有1465顆星。283官含三垣、二十八宿及其他星官。

星官的命名極富天人合一的色彩,舉凡出將入相、市井、酒舖、九州地名及皇室家族的成員、皆可成星官之名。

二十八宿既是天上的賓館,也就是太陽、月亮的宿舍。


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二十八宿分布在天球赤道和黃道帶一周,是我國古代對在赤道和黃道一帶恆星的分群系統。這二十八個星官,在漫無邊際的空間中,就好像太陽、月亮的宿舍。二十八宿的距星大多數是暗星,一等星只有一顆,而四等星以下達八顆 之多,「鬼宿一」為肉眼難辨的六等星。

二十八宿又分成四個大星區,用動物來命名叫做四象,就是:


東方蒼龍(包括角、亢、氐、房、心、尾、箕七宿);
北方玄武(包括斗、牛、女、虛、危、室、壁七宿);
西方白虎(包括奎、婁、胃、昴、畢、觜、參七宿);
南方朱雀(包括井、鬼、柳、星、張、翼、軫七宿)。


在唐代一些銅鏡的背面,形象逼真地鑄造著四象圖,說明二十八宿位置。有關二十八宿的說明:東漢王充《論衡‧談天》:「二十八宿為日、月舍,猶地有郵亭,為長吏廨矣!」。張衡:「蒼龍連蜷于左,白虎猛距于右,朱雀奮翼于前,靈龜圈首于後。」

古代觀測二十八宿出沒的方法常見的有四種:

第一是在黃昏日落後的夜幕初降之時,觀測東方地平線上升起的星宿,稱為「昏見」;
第二是此時觀測南中天上的星宿,稱為「昏中」;
第三是在黎明前夜幕將落之時,觀測東方地平線上升起的星宿,稱為「晨見」或「朝覿」;
第四是在此時觀測南中天上的星宿,稱為「旦中」。


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二十八宿與星座對照(略)

東方蒼龍
  角宿 室女座
  亢宿 室女座
  氐宿 天秤座
  房宿 天蠍座
  心宿 天蠍座
  尾宿 天蠍座
  箕宿 人馬座

北方玄武
  斗宿 人馬座
  牛宿 摩羯座
  女宿 寶瓶座
  虛宿 寶瓶座
  危宿 寶瓶座
  室宿 飛馬座
  壁宿 飛馬座

西方白虎
  奎宿 仙女座
  婁宿 白羊座
  胃宿 白羊座
  昴宿 金牛座
  畢宿 金牛座
  觜宿 獵戶座
  參宿 獵戶座

南方朱雀
  井宿 雙子座
  鬼宿 巨蟹座
  柳宿 長蛇座
  星宿 長蛇座
  張宿 長蛇座
  翼宿 巨爵座
  軫宿 烏鴉座



#22013-2-18 Wanbaolung
二十四節氣:

在西洋的曆法中,只分春分、夏至,秋分與冬至四個節氣,對應太陽在黃道上,兩次穿越赤道與最北與最南的四個時刻,以作為四季的中心。而我國農曆裡則把節氣分得很細,定出了二十四節氣,相鄰兩節氣對應太陽在黃道上運行15度。

它們的名稱大都反應物候、農時或季節的起點與中點,很明顯是以方便農耕為考量的曆法。由於節氣實際反應太陽運行所引起的氣候變化,故二十四節氣為陽曆的自然衍生的產物,與陰曆無關。

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地球繞橢圓軌道公轉,在近日點附近(冬至)的運行速度較快,而在遠日點(夏至)附近運行速度較慢,所以以地球的觀點,太陽在黃道上運行的速度也是冬快夏慢,運行15度所須的時間自然有別,因此兩節氣之間所經歷的時間長短也不同。冬天的節氣較密,而夏季的節氣較疏。二十四節氣的劃分完全按迴歸年的長度。

為了調合迴歸年(陽曆)與朔望月(陰曆)之間的差異,農曆把二十四節氣中,雙數的叫中氣,單數的叫節氣,而且規定每一個中氣標定在一個農曆的月份,例如雨水必定在正月,春分必定在二月,穀雨必定在三月,其餘依此類推。另月名也必須和相對應的中氣相合。

朔望月一般比太陽在黃道上運行30度的時間短,故經過數月後,按朔望月排出來的月份,就有一個輪不上任何中氣,而這個月在農曆裡就定為「閏月」,由於它沒有月名,所以仍沿用上一個月的月名,而稱為閏某月,例如著名的1995年閏八月。此種置閏的方法,可以保持季節與月份相差不會太遠。是以,每年的春節最早不會在陽曆1月23 日之前,而最遲不會晚於陽曆2月21 日,因為正月的中氣「雨水」一般定在陽曆2月20 日左右。 (註:規矩上是不閏正月,過兩次農曆新年拿兩次壓歲錢,可能只有兒童會讚同。對必需把舊債還清,並發出壓歲錢的成人來說,這可是惡夢中最糟的一種。)


下為二十四節氣的名稱與其物候:

立春:立是開始的意思,春是蠢動,表示萬物開始有生氣,這一天春天開始。
雨水:降雨開始,雨水將多。
驚蟄:春雷響動,驚動蟄伏地下冬眠的生物,它們將開始出土活動。
春分:這是春季九十天的中分點,這一天晝夜相等,所以古代曾稱春分秋分為晝夜分。
清明:明潔晴朗,氣候溫暖,草木開始萌發繁茂。
穀雨:雨生百穀的意思。雨水增多,適時的降雨對穀物生長很為有利。
立夏:夏天開始,萬物漸將隨溫暖的氣候而生長。
小滿:滿指籽粒飽滿,麥類等夏熱作物這時開始結籽灌漿,即將飽滿。
芒種:有芒作物開始成熟,此時也是秋季作物播種的最繁忙時節。
夏至:白天最長,黑夜最短,這一天中午太陽位置最高,日影短至終極,古代又稱這一天為日北至或長日至。
小暑:暑是炎熱,此時還未到達最熱。
大暑:炎熱的程度到達高峰。
立秋:秋天開始,植物快成熟了。
處暑:處是住的意思,表示暑氣到此為止。
白露:地面水氣凝結為露,色白,是天氣開始轉涼了。
秋分:秋季九十天的中間,這一天晝夜相等,同春分一樣,太陽從正東升起正西落下。
寒露:水露先白而後寒,是氣候將逐漸轉冷的意思。
霜降:見霜。
立冬:冬是終了,作物收割後要收藏起來的意思,這一天起冬天開始。
小雪:開始降雪,但還不多。大雪:雪量由小增大。
冬至:這一天中午太陽在天空中位置最低,日影最長,白天最短, 黑夜最長,古代又稱短日至或日南至。
小寒:冷氣積久而為寒,此時尚未冷到頂點。
大寒:寒冷到頂點。


二十四節氣中以立春、春分、立夏,夏至、立秋、秋分、立冬與冬至等八節氣最為重要。它們之間大約相隔46天。一年分為四季,「立」表示四季中每一個季節的開始,而「分」與「至」表示正處於這季節的中間。

現代中國所使用的曆法,皆依迴歸年製定,二十四節氣基本上是一致的,前後的相差不會超過一兩天。
下列是速記調。

春雨驚春清穀天,夏滿芒夏暑相連;
秋暑白秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。
上半年在六、廿一,下半年是八、廿三;
每年二月開始算,最多相差一兩天。



中國古代主要天文學家簡傳

張衡(78 - 139 AD)
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張衡是我國歷史上偉大的科學家,對于天文學(渾天儀)、數學(圓周率3.162)和地震學﹙候風地動儀﹚方面都有傑出的貢獻,在世界科學史上留下了光輝的篇章。其《兩京賦》亦為文學佳作。

祖沖之(429 - 500 AD)
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是我國歷史上偉大的科學家,在數字、機械製造、樂律等方面都有研究,特別是 在數學方面著有成就,天文曆法也是他研究的主要內容之一,《大明曆》就是他這方面的代表。

張遂(一行和尚)(683 - 727 AD)
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為避武則天之侄武三思而出家為僧,法名一行,唐玄宗時任太史令掌管天文曆法、氣象、地震等工作,支持「渾天說」。製黃道游儀、水運渾儀等精巧天文儀器,以進行我國古代第一次大規模的天文測量,所得之數據後用以編成《大衍曆》。

郭守敬(1231 - 1316 AD)
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是我國古代偉大的科學家之一。他不但是個傑出的天文學家,而且還是個水利學家和機械製造專家。元朝至元十三年(1276 AD)任工部郎中,借調至太史局主持曆法改制工作,簡化複雜難用的舊式 渾儀,而成精度高而結構簡單的簡儀﹙明代複製品現存於南京紫金山天文台﹚。主導我國古代第二次全國性的天文大地觀測,以實測所得之數據編成《授時曆 》,為我國古曆法的最高成就。

徐光啟(1562 - 1633 AD)
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引進、翻譯許多西方天文學與數學書籍 。

王錫闡(1628 - 1682 AD)
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清初著名的民間天文學家,一生從事天文研究工件,吸收中西曆法之精華,更經二十多年的辛勤天象觀測後撰寫成《曉菴新法》。從未獲得清朝廷之資助,經常處於飢寒交迫之中,有時甚至須著僧衣,冒充和尚去化齋。

王真儀(1768 - 1797 AD)
清代女天文學家,辭世時年僅二十九歲 。精通天文、地理、數學、醫學、詩文繪畫與氣象,但以天文學最有造詣。相傳生平共有著作六十四卷,惜大多已失傳。



中國史書記載中的哈雷彗星

中國史書上對哈雷彗星的出現有詳細記載。論記錄時間之早,首推《春秋》。《春秋》說:魯文公十四年(西元前613年)「秋七月,有星孛入于北斗。」這是世界上第一次關於哈雷彗星的確切記錄。

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論所記內容之早,則首推西漢的《淮南子》。《淮南子·兵略訓》說:「武王伐紂,東面而迎歲,至汜而水,至共頭而墜,彗星出,而授殷人其柄。」據中國天文學家張鈺哲推算,這是西元前1057年哈雷彗星回歸的記錄。從西元前240年起,哈雷彗星每次出現,中國都有記載,其次數之多和記錄之詳,是其他國家所沒有的。如果把它列為哈雷彗星的第一次回歸(在世界範圍內還沒有找到比這更早的記錄),直到1986年止,哈雷彗星共回歸了41次,中國記錄了其中的33次,從前1057或前1056到前613有5次沒有記錄,從前613到前467有1次沒有記錄,從前467到前240有2次沒有記錄(這些缺失的記錄在世界範圍內也沒有文獻可以補充)。世界公認最早、最可靠的記錄是《史記》中前240的那次。

西歐關於哈雷彗星的最早記錄在66年。

魯文公十四年 前613 《春秋》
  秋七月有星孛入于北斗。

秦厲共公十年 前467 《史記·六國年表》
  秦厲共公十年,彗星見。

秦始皇七年 前240 5月15日 《史記·秦始皇本紀》
  秦始皇七年,彗星先出東方,見北方;五月,見西方,十六日。

漢文帝后元二年 前163 5月12日 《漢書·天文志》
  漢文帝后元二年正月壬寅,天 夕出西南。

漢昭帝始元二年 前87 7月10日 《漢書·天文志》
  孝昭始元中,汗宦者梁成恢及燕王候星者吳莫如,見蓬星出西方天市垣東門,行過河鼓,入營室中。

漢成帝元延元年 前12 10月9日 《漢書·五行志》
  元延元年七月辛未,有星孛于東井,踐五諸侯,出河戌北,率行軒轅太微,後六日度有餘,晨出東方;十三日,夕見西方,犯次妃,鋒炎再貫紫宮中;大火當後,達天河,除于後妃之域,南逝度,犯大角攝提,至天市而按節徐行,炎入市中,旬而後西去,五十六日與蒼龍俱伏。

漢明帝永平八年 66 2月20日 《後漢書·天文志》
  永平八年,六月壬午,長星出柳、張三十七度,犯軒轅,刺天船,淩太微,至上階,凡現五十六日去柳。

漢順帝永和六年 141 4月10日 《後漢書·天文志》
  永和六年二月丁巳,彗星見東方,長六七尺,色青白,西南指營室及墳墓星。丁醜彗星在奎一度,長六尺,癸未昏見西北,曆畢昴。甲申在東井,遂曆輿貴柳七星張,光炎及三台,至軒轅中滅。

漢獻帝建安二十三年 218 5月28日 《後漢書·天文志》
  建安二十三年三月,孛星見東方,二十余日夕出西方,犯曆五車、東井、五諸侯、文昌、軒轅、後妃、太微,鋒炎指帝座。

晉惠帝元康五年 295 4月23日 《晉書·天文志》
  元康五年四月有星孛于奎,至軒轅、太微,經三台、大陵。

晉孝武帝甯康二年 374 2月13日 《晉書·天文志》
  甯康二年正月丁巳,有星孛于女虛,經氐、角、亢、軫、翼、張,至三月丙戌,彗星見於氐。

宋文帝元嘉二十八年 451 6月26日 《宋書·天文志》
  元嘉二十八年五月,彗星見捲舌,入太微,逼帝座,犯上相,拂屏,出端門,滅翼軫。

北魏莊帝永安三年 530 9月27日 《魏書·天象志》
  永安三年七月甲午,有彗星晨見東北方,在東台中一丈,長六尺,正白色,東北行,西南指。丁酉距下臺上星西北一尺,而晨伏。庚子夕見西北方,長尺,東南指,漸移入氐,至八月己未漸見,癸亥滅。

隋煬帝大業三年 607 3月18日 《隋書·天文志》
  大業三年三月辛亥,長星見西方,竟天,幹曆奎、婁,至角、亢而沒;至九月辛未,轉見南方,亦竟天,又幹角、亢,頻掃太微、帝座,干犯列宿,唯不及參、井,經歲乃滅。

唐武帝后光宅元年 684 10月7日 《新唐書·天文志》
  光宅元年九月丁醜,有星如半月,見於西方。

唐肅宗乾元三年 760 5月22日 《新唐書·天文志》
  乾元三年四月丁巳,有彗星見於東方,在婁、胃間,色白,長四尺,東方疾行,曆昴、畢、觜、觿、參、東井、輿鬼、柳、軒轅,至右執法西,凡五旬余不見。

唐文帝開成二年 837 2月28日 《新唐書·天文志》
  開成二年二月丙午,有彗星見於危,長七尺余,西指南斗。戊申在危西南,光耀愈盛。癸醜在虛,辛酉長丈余,西行,稍南指。壬戌在婺女,長二余丈,廣三尺。癸亥愈長且闊,三月甲子在南斗。乙丑長五丈,無歧,北指,在亢七度。丁卯西北行,東指。己巳長八丈余,在張。癸未長三尺,在軒轅右不見

梁太祖乾化二年 912 7月17日 《新五代史·司天考》
  乾化二年四月壬申,彗出於張,申戌彗出靈台。

宋太宗端拱二年 989 9月3日 《宋史·天文志》
  端拱二年七月戊子,有彗出東井、積水西,青白色,光芒漸長,晨見東北,旬日,夕見西北,曆右攝提,凡三十日,至亢沒。

宋英治平三年 1066 3月20日 《宋史·天文志》
  治平三年三月己未,彗在營室,晨見東方,長七尺許,西南指危,泊墳墓,漸東速行,近日而伏。至辛巳夕見西北,有星無芒。彗益東行,別有白氣一,闊三尺許,貫紫微極星,並房宿,首尾入濁。益東行,曆文昌、北斗,貫尾。至壬午星複有芒,彗長丈余,闊三尺余,東北指,曆五車,白氣為歧,橫天,貫北河、五諸侯、軒轅、太微、五帝座內五諸侯,及角、亢、氐、房宿。癸未彗長丈五尺,有星孛氣,如一升器,曆營室至張,凡一十四舍,積六十七日,星氣孛皆滅。

宋高宗紹興十五年 1145 4月18日 《宋史·天文志》
  紹興十五年四月戊寅,彗星見東方。丙申複見於參度。五月丁巳,化為客星,其色青白。壬戌留守張,至六月丁亥乃銷。

宋甯宗嘉定十五年 1222 9月29日 《宋史·天文志》
  嘉定十五年八月甲午,彗星出右攝提,光芒約三丈以上,其體小如木星,凡兩月,行曆氐、房、心乃沒。

元成宗大德五年 1301 10月27日 《元史·天文志》
  大德五年八月庚辰,彗出東井二十四度四十分,如南河大星,色白,長五尺,直西北,後經文昌、鬥魁,南掃太陽,又掃北斗、天機、紫微垣、三公、貫索,星長丈余,至天市垣,巴蜀之東,梁楚之南,宋星上,長盈尺,凡四十六日而滅。

明太祖洪武十一年 1378 11月11日 《明史·天文志·客星篇》
  洪武十一年九月甲戌,客星見於五車東北,發芒丈余,掃內階,入紫微宮,掃北極五星,犯東垣少宰,入天市垣,犯天市,至十月己未陰雲不見。

明景宗景泰七年 1456 6月9日 《明史·天文志》
  景泰七年四月壬戌,彗星東北見於胃,長二尺,指西南。五月癸酉漸長丈余,戊子西北見於柳,長九尺余,掃犯軒轅星。甲午見於張,長七尺余,掃太微北,西南行。六月壬寅,入太微垣,長尺余。十二月甲寅,彗星複見於畢,長五寸,東南行,漸長,至癸亥而沒。

明世宗嘉靖十年 1531 8月26日 《明史·天文志》
  嘉靖十年閏六月乙巳,彗星見於東井,長尺余,掃軒轅第一星,芒漸長,至翼長七尺余,東北掃天罇,入太微垣,掃郎位,行角宿東南,掃亢北第二星,漸斂,積三十四日而沒。

明神宗萬曆三十五年 1607 10月27日 《明史·天文志》
  萬曆三十五年八月辛酉朔,彗星見於東井,指西南,漸往西北。壬午自房曆心滅。

清康熙二十一年 1682 9月15日 《清朝文獻通考》
  七月己巳,彗星見東北方,白色,尾跡長二尺余,指西南,在井宿北河北。壬申行東北,尾跡長六尺余。

清乾隆二十四年 1759 3月13日 《清朝文獻通考》
  二十四年三月甲午,彗星見於虛宿之次,色蒼白,尾跡長尺余,指西南,每夜順行,十余日伏不見。四月戊辰複出,在張宿,體勢甚微,向東順行,至五月初隱伏。

清道光十五年 1835 11月16日 《清朝續文獻通考》
  道光十五年閏六月十一日彗星見。

清宣統二年 1910 4月20日 《清朝續文獻通考》
  宣統二年四月初二日寅初初刻,東北方雲中彗星出見, 哈雷彗星尾指西南方。因在雲中,未能考測。初五日寅初一刻,東北方見彗星,在外屏之北,尾指西南危宿土公吏之間,測得彗星高四度,正東偏北十五度,嗣于十六日不見。四月十八日戌正三刻,正西偏南柳宿間彗星出見,尾指東南,翼宿名堂之間,測得彗星高二十六度,正西偏南十二度。日漸微,至五月三十日不見。

  《鄭孝胥日記》中宣統二年四月二十(1910年5月28日)記載:「海中觀哈雷彗星,在北斗西南,吐芒丈余。」



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#32013-2-18 Wanbaolung
現代天文對彗星的認識

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哈雷彗星(Halley's comet)是第一顆經推算預言必將重新出現,而得到證實的著名大彗星。當它在1682年出現後,英國天文學家哈雷,注意到它的軌道與1607年和1531年出現的彗星軌道相似,認為是同一顆彗星的三次出現,並預言它將在1758年底或1759年初再度出現。雖然哈雷死于1742年,沒能看到它的重新出現,但在1759年它果然又回來,這是天文學史上一個驚人成就。這顆彗星因而命名為哈雷彗星。它的公轉週期為76年,近日距為8,800萬公里(0.59天文單位),遠日距為53億公里(35.31天文單位),軌道偏心率為0.967。

週期彗星

大部分彗星都不停地圍繞太陽沿著很扁長的軌道運行。循橢圓形軌道運行的彗星,叫「週期彗星」。公轉週期一般在3年至幾世紀之間。週期只有幾年的彗星多數是小彗星,直接用肉眼很難看到。不循橢圓形軌道運行的彗星,只能算是太陽系的過客,一旦離去就不見蹤影。大多數彗星在天空中都是由西向東運行。但也有例外,哈雷彗星就從東向西運行的。

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週期

哈雷彗星已知的平均公轉週期為75年或76年,但是我們不能用1986年加上幾個76年得到它的精確回歸日期。主行星的引力作用使它週期變更,陷入一個又一個的迴圈。非重力效果(靠近太陽時大量蒸發)也扮演了使它週期變化的重要角色。

在西元前239年到西元1986年,公轉週期在76.0(1986年)年到79.3年(451和1066年)之間變化。最近的近日點為西元前11年和西元66年。


哈雷彗星軌道圖
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公轉軌道

哈雷彗星的公轉軌道是逆向的,與黃道面呈18度傾斜。另外,像其他彗星一樣,偏心率較大。

彗核

哈雷彗星上次回歸的1910年,許多地方曾舉行了世界末日集會,人們懷著不可遏止的恐怖,等待地球和哈雷彗星相遭遇。直到5月19日地球安然無恙地穿過彗尾,這種杞人之憂才告結束。原來彗尾是比實驗室裡製造的真空更為空虛的稀薄氣體,科學家把彗星比做「空口袋」,「看得見的烏有」。


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哈雷彗星的彗核大約為16x8x7.5 千米。與先前預計的相反,哈雷彗星的彗核非常暗:它的反射率僅為0.03,使它比煤還暗,成為太陽系中最暗物體之一。  

哈雷彗星的彗核是個又醜又髒的傢伙。其模樣長得與其說像一個帶殼的花生,不如比作一個烤糊了的薯仔更為貼切。表皮裂紋累累,皺皺疤疤,其髒、黑程度令人難以想像。它最長處 16公里,最寬處和最厚處各約8.2公里和7.5公里,品質約為3000億噸,體積約500立方公里。哈雷彗星彗核的密度很低:大約0.1克/立方釐米,說明它多孔,可能是因為在冰昇華後,大部份塵埃都留了下來所致。哈雷彗星的表面比煤灰還黑的,這讓它大量的吸收太陽的輻射而使溫度為30~100℃。彗核表面至少有5~7個地方在不斷向外拋射塵埃和氣體。

彗星尾巴

慧核漸漸靠近太陽了,表面開始受熱而汽化,於是冬眠的彗星進入生命的活躍期。反射陽光和自身受激發光使它披上了輝煌燦爛的外衣。中間那團明朗而密集的凝聚物是彗核,朦朧而蓬鬆的氣體包層是彗發,邊緣還有一圈暗淡而稀薄的氫雲,它們共同組成了怒髮衝冠的彗頭。光焰噴薄的太陽,照耀著轄區的每一寸空間,同時拋射出源源不斷的亞原子流,形成吹向四面八方的太陽風。彗星上弱不禁風的塵埃和揮發物質便在太陽風的吹拂和光的壓力下,拖出一條明亮的大尾巴來。難怪離太陽越近,尾巴越長,不管走到何處,尾巴總是指向背著太陽的一面。當它辭別自己的主宰再次遠行時,尾巴彷彿成了照耀路程的一盞車燈了。


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品質損失

哈雷彗星在茫茫宇宙的旅行中,不斷向外拋射著塵埃和氣體。這種有去無回的物質損耗將導致哈雷彗星可能在非常遙遠的將來逐漸走向消亡。

哈雷彗星的原始品質估計小於10萬億噸。如取近似值,彗核平均密度為每立方釐米1克,則彗核半徑應小於15公里。估計它每公轉一圈,品質減少約20億噸,這只是其總品質的很小一部分,因此它還會存在很久。

哈雷彗星每76年就會回到太陽系的核心區,每次大約會損失6公尺厚的冰、塵埃和岩石。哈雷彗星的彗尾就是由這些碎片所組成的,而散佈在彗星軌道上的碎片,產生了五月五日最大的寶瓶座π流星雨和十月二十一日最大的獵戶座流星雨。

發光

彗星本身是不會發光的。早在我國晉代,我國天文學家就認識到這一點。《晉書·天文志》中記載,「彗本無光,反日而為光」。彗星是靠反射太陽光而發光的。一般彗星的發光都是很暗的,它們的出現只有天文學家用天文儀器才可觀測到。只有極少數彗星,被太陽照得很明亮拖著長長的尾巴,才被我們所看見。


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哈雷彗星的成分

水、氨、氮、甲烷、一氧化碳、二氧化碳......和不完備分子的自由基,是哈雷彗星彗尾的主要成分。

彗核的成分以水冰為主,占70%,其他成分是 一氧化碳(10~15%)、二氧化碳、碳氧化合物、氫氰酸等。整個彗核的密度是水冰的10~40%,所以,它只是個很鬆散的大雪堆而已。在彗核深層是原始物質和較易揮發的冰塊,周圍是含有矽酸鹽和碳氫化合物的水冰包層,最外層則是呈蜂窩狀的難熔的碳質層。

對哈雷慧星的紫外線和射電觀測已提供了首次直接證據,證明其慧核主要是由普通水冰構成。天文學家已探測到氫氧根,它是慧星受到太陽紫外輻射輻照時水的分解產物。當哈雷慧星靠近太陽時,太陽的熱量足以使其冰凍物蒸發而形成巨大的氣體頭部,即慧發。最近用拉帕耳馬的牛頓望遠鏡進行的光譜觀測表明在慧發中有CN、C_2和C_3基的證據,它的總延伸廣度為10弧分(月亮表觀尺寸的1/3)。在幽冷深邃的空間,它們和塵埃砂礫一起,凍結成硬實的團塊。  

彗核的平均密度為每立方釐米1克。彗發和彗尾的物質極為稀薄,其品質只占總品質的1%~5%,甚至更小。彗星物質主要由水、氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等組成,而彗核則由凝結成冰的水、二氧化碳(乾冰)、氨和塵埃微粒混雜組成,科學家形象地把彗星稱為「髒雪球」。

哈雷彗星的預言

哈雷彗星是一顆被預測出時間而且經證實的大彗星。1705年,著名的英國天文學家哈雷根據牛頓最新的運動定律,預言了這顆在1531,1607和1682年被看到的彗星能在1758年回歸,雖然哈雷于1742年去世,但這顆彗星卻如期在1759年重新回來了。為了紀念哈雷,人們用他的名字來命名這顆彗星。 哈雷的平均公轉週期為76年,但是你不能用1986年加上幾個76年得到它的精確回歸日期。  

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它在眾多彗星中幾乎是獨一無二的,又大又活躍,且軌道明確規律。這使得Giotto飛行器(ESA所有)瞄準起來比較容易。但是它無法代表其他彗星所具有的共性。 哈雷彗星將在2061年返回內層太陽系,是否能撞地球,則一直被人們所預言。
  
1909年,馬克吐溫寫下如下文字:我在1835年與哈雷彗星同來。明年它將復至,我希望與它同去。如果不能與哈雷彗星一同離去,將為我一生中最大的遺憾。一年後的4月21日,哈雷彗星到達距地球最近點的第二天,吐溫心臟病發而死。死前,他遺下5000頁的自傳手稿,同時附言:身後100年內不得出版。100年過去了,加州大學出版社將于2011年11月出版他的完整權威版自傳。從中,我們看到一個不同的馬克吐溫。


「海爾波普」彗星

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海爾波普彗星是一顆非週期彗星,它于1995年由美國兩位業餘天文學家共同發現的,1997年4月1日過近日點。1995年7月23日,美國的艾倫·海爾(Alan Hale)和 湯瑪斯·波普(Thomas Bopp)分別獨立發現該彗星,它是眾多由業餘天文學家發現的彗星當中,距離太陽最遠的(于木星軌道外被發現)。與哈雷彗星比較,若把兩顆彗星放在同一軌道上,海爾波普彗星的光度比另一顆會光上千倍。

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1995年7月23日的淩晨,美國新墨西哥州的海爾(Alan Hale) 在進行例行觀測彗星的空檔中,將他的十六寸反射鏡對準了人馬座中M70,立刻注意到一個模糊的光影出現在視野中,由於他是位經驗豐富的彗星觀測者,所以立刻猜想這可能是一顆新彗星。海爾對這個天體作了光度與位置的測量之後,立刻利用國際天文學聯合會鑒別彗星的電腦程式確認了這顆新天體尚無人發現和提出報告,於是趕緊發出電報通知國際天文學聯合會:有一顆新彗星被發現了! 幾乎在同時,亞利桑那州的波普(Thomas Bopp)也正好觀測 M70,他也注意到這個星圖中找不到的天體,稍後也發了電報請求國際天文學聯合會予以確認。由於兩人是在很短的時間間隔內各自發現這顆彗星,因此這顆新彗星就被稱為海爾波普彗星(Hale-Bopp),又名海爾波普彗星。編號為 1995 O1 ,表示是在一九九五年七月十六至卅一日之間發現的第一顆彗星。

海爾波普彗星被發現後,天文學家發現這顆彗星顯然與眾不同。首先,他是在木星與土星軌道之間,距離太陽七個天文單位之處被發現的,而一般彗星在木星軌道之外是非常呆滯而難以和小行星區分的,海爾波普反常的活躍,使他成為業餘天文學家所發現的距離最遠的彗星。

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此外,他被發現時的亮度是哈雷彗星在相同距離上的一千倍,因此他被推測是顆巨大而且活躍的彗星。通常彗星的固體部分不會很大,一般認為從一公里至一百公里都是合理的大小。著名的哈雷彗星經由太空船近距離的觀測,測量得大小約為八至十六公里,而由海爾波普彗星的光度推測,他的直徑可能有四十公里,是一顆非常巨大的彗星。太空總署發表的一張由太空望遠鏡在一九九五年九月廿六日拍攝的照片,更顯示這顆彗星異常的增光現象,更引發了大家觀測的興趣。

不僅如此,由這顆彗星的公轉週期約為三千年來看,他也不是一顆年輕的、第一次來訪的彗星,因此核心的物質應早已被太陽多次的加熱過,所以應該在接近太陽時放出大量的塵埃粒子與氣體,形成明亮的彗發和生成壯觀的彗尾。

這顆彗星是業餘天文學家自1975年7月以來,第一顆因」意外」被發現的。換言之,兩位命名發現者,都不是「處心積慮」型的彗星搜索家,純粹是好玩看星星而誤打誤撞發現的。通常彗星在木星軌道外會比較不顯眼,但海爾波普彗星則例外,該彗星過近日點時光度為-1.4等,縱使在城市中亦能以肉眼看見,是自1975年最亮的彗星,因此它成為了近二十年來最壯觀的彗星之一。根據于哈勃太空望遠鏡的影像,海爾波普彗星的直徑估計約40公里,屬於大型彗星。

海爾波普彗星的軌道為3000年公轉回歸太陽一次,天文學家認為已經不是所謂「處女」型的彗星;因為新彗星第一次(或初幾次)回歸,彗星週邊包著塵埃、沙礫,內部物質不易揮發,不易有亮麗的彗尾產生,因而也就不甚壯觀。

海爾波普彗星的出現也引起了一些恐慌,直至2006年1月仍有日本天文愛好者在澳大利亞拍攝到該彗星的身影;經初步計算,海爾波普彗星于2400年(中國天文館提供)後或會回歸。


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海爾波普彗星在1997年初備受矚目。1996年夏天,海爾-波普彗星開始可以肉眼看見。同年下半年,它的光度增加速度放緩,但科學家仍抱持樂觀態度,等待該彗星變得更光亮。至1996年12月,由於它的天球位置太接近太陽,因此暫不能觀測,1997年1月,彗星重現,並已變得更光亮,在遭光害污染的城市夜空也容易找到它。

隨著互聯網開始普及,不少網站追縱彗星動向,並提供每日最新圖片,使這些網站的訪客流量大增。互聯網在向民眾推廣彗星的消息方面,扮演著一個重大角色。 彗星持續接近太陽,光度持續增強,至1997年2月已達2等,並可清楚看到其背向太陽的藍色彗尾,在通過的軌跡留下淡黃色的彗塵。3月9日,蒙古、西伯利亞東部和中國的漠河可見一次日全食,有稱為極奇罕有的「日全食與彗星同觀」觀象,吸引了全世界天文愛好者忍受嚴寒觀賞和拍照,中國並以此發行紀念封,中央電視臺當天早上在包括漠河在內的九個城市作現場直播,是該台的首次同類節目。

同年4月1日,彗星通過近日點,其光度比不少星星要亮,僅次於天狼星。它的兩條彗尾伸展至夜空的30-40°。當時,由於該彗星的近日點日距較遠,在天空每晚的暮光消失前均可看見,而其他不少彗星因近日點與太陽較近,只能在日落後一段短時間內觀測。在北半球的觀測者可于全晚看到該彗星。


「艾森」彗星

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艾森彗星是一顆即將接近地球的彗星之一,2013年,艾森彗星將掠過地球,亮度達到月球的15倍,將超過令愛好者神往的1995年、1996年的百武彗星和海爾波普彗星。

艾森彗星(C/2012S1(ISON))從木星外部向太陽系內部運行,當接近地球時,將產生耀眼的光芒,亮度可達到月球的15倍,甚至在白天也能觀看到它的存在。2013年,艾森彗星將掠過地球,這將是2013年人們期望看到最壯美的景象之一。

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艾森彗星正在進入太陽系內部,它將是近百年內最明亮的彗星,甚至在白天用肉眼也能觀看到。進入太陽系可能成為這顆彗星的終結之旅,其彈道軌跡接近太陽將以熾熱死亡而告終。

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艾森彗星可能將是百年來最驚豔的夢幻彗星,將超過令愛好者神往的1995年、1996年的百武和海爾波普彗星。在2013年11月末至12月初,在英國日落時分可以看到非常壯觀的景象。通常情況下,彗星表面是岩石,彗星內部是含有化學物質的冰雪結構。當冰雪和化學物質被加熱,明亮的噴射流形成壯觀的彗尾可綿延數十萬公里。

當2013年11月至12月份運行至太陽方向時,地球北半球能夠看到這顆美麗的彗星。


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多謝欣賞 !!
#42013-2-18 HKOXSEX
中國古天文學當時好先進
#52013-2-18 Narhhy
Modern 天文學should give more credit to chinese
#62013-2-18 parma
禾對天文觀星完全一舊雲
#72013-2-18 BB29
中國古天文, 真係博大精深!
#82013-2-18 schmid9394
今年睇到彗星^_^
#92013-2-18 NIGHTMOVES
原來中國古天文~都有好多年歷史研究
#102013-2-18 BOR
還蠻深澳 !
#112013-2-18 JIMMYBOY
大開眼界!
#122013-2-18 chinman
引述 HKOXSEX 說:中國古天文學當時好先進


歷史中的中國是一大強國
只是有好多時得物而非盡其用
四大發明真係一大代表
#132013-2-18 watsons
只想起俄羅斯幾天前的事件
原來今天的城市是不堪一擊

真的要跑去加保
#142013-2-18 倫有
彗星可以許願
#152013-2-18 dora
天文 - 2個字...一橫一直
#162013-2-18 沉睡小五郎
引述 Wanbaolung 說:中國古天文與彗星




西方白虎
#172013-2-18 車呀文
相當深奧, 須要慢慢了解
#182013-2-18 iamamannow
好詳細
有排睇
#192013-2-18 hkwatcher
一如其他偉大發明(例如指南車, 造紙, 火藥, 雕版印刷等)及學術研究(例如華陀醫術, 明朝造船及航海技術, 武術, 養蠶紡織, 種茶, 數學, 建築等), 中國的天文學都曾經領先世界各國, 但可惜的是基於中華民族的劣根性而不能有效的傳承(不傳外人, 只傳子女而不理會子女是否有興趣或天份; 就算是屬意的傳人, 亦不會傾囊盡授, 永遠將最要害的留有一手), 更遑論會將其有系統地發展及研究, 以致發揚光大囉 !
#202013-2-18 asiachu
以前中國人啲天文知識一流
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