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清代的天文學家

王貞儀(1768-1797 ),字德卿,安徽天長人,是清代著名女算學家、文學家,

著有《西洋籌算增刪》一卷、《重訂策算證訛》一卷、《象數窺余》四卷、《術算簡存》五卷、《籌算易知》一卷。

王貞儀撰寫的《月食解》一文,精闢地闡述了月食發生、月食和月望以及食分深淺等知識。

王貞儀(1768 ~1797 ),字德卿,原籍安徽天長,遷居江寧(今南京),清代學者王錫琛之女,宣化太守王者輔孫女,諸生詹枚妻。十六七歲曾隨父宦歷楚粵,出塞省視。從蒙古人學騎射,通星象,精歷算,工詩文,通醫理,其詩質樸無華,情感真摯。

記載

胡思敬《十朝新語外編》載:「嘉定錢大昕重其學,以為班昭以後一人而已。」南京藏書家朱諸曾為《德風亭集》寫跋中說:「德卿於書,無所不窺,工詩古人辭,尤精天算,貫通中西。自古才女如謝道蘊、左芬之屬能為詩矣,未聞其能文章也;曹大家續漢史矣,宋宣文傳周官矣,未聞其通天算也。德卿以一人兼之,可不謂彤管之杓魁青閨之收並乎?」用桐城學者肖穆在《女士德卿傳》中讚揚王貞儀的話來概括,就是「兼資文武,六藝旁通,博而能精」。

著作

著有《西洋籌算增刪》一卷、《重訂策算證訛》一卷、《象數窺余》四卷、《星象圖釋》、《重訂策算證偽》、《術算簡存》五卷、《籌算易知》一卷。文學著作有《德風亭詩鈔》、《德風亭集》等。王貞儀的成長與她的家庭環境和教育有很大的關係。她家原籍安徽天長市,祖父時遷居金陵(今南京)和吉林。她的祖父王者輔,字惺齋,曾任豐城知縣和宣化知府,精通曆算,著述甚豐。特別是她家藏書豐富,據說有七十五櫥,這些書籍對王貞儀的成長有很大影響。王貞儀的父親王錫琛,生活坎坷,屢試不第,但他精通醫學,以行醫為業,在他的影響下,王貞儀也精通醫學。

但是,對王貞儀的成長,特別是對王貞儀在科學研究方面影響最大的還是她的祖父。王貞儀在《敬書先大父惺齋公讀書記事後》一文中說:「貞儀幼侍大父惺齋公,公細訓以諸演算法。即長,學歷算,復讀家藏諸歷算善本十餘種,潛心稽究十餘年。

她遺留下來的著作可以看出,她是一位從事天文和籌算研究的女數學家。

算籌,又被稱為籌、策、籌策等,有時亦稱為運算元,是一種棒狀的計算工具。一般是竹製或木製的一批同樣長短粗細的小棒,也有用金屬、玉、骨等質料製成的,不用時放在特製的算袋或運算元筒里,使用時在特製的算板、氈或直接在桌上排布。應用「算籌」進行計算的方法叫做「籌算」,算籌傳入日本稱為「算術」。算籌在中國起源甚早,《老子》中有一句「善數者不用籌策」的記述,現在所見的最早記載是《孫子算經》,至明朝籌算漸漸為珠算所取代。

17世紀初葉,英國數學家納皮爾發明了一種算籌計演算法,明末介紹到我國,也稱為「籌算」。清代著名數學家梅文鼎、戴震等人曾加以研究。戴震稱其為「策算」。王貞儀也從事研究由西洋傳入我國的這種籌算,並且寫了三卷書向國人介紹西洋籌算。她在著作中對西洋籌算進行增補講解,使之簡易明了。王貞儀介紹的納皮爾算籌乘除法,當時的讀者認為容易了解,但與當時我國的乘除法籌算的方法相比,顯得較繁雜,因此,數學家們沒有使用西洋籌算,一直使用中國籌演算法。今天的讀者把中外籌算乘除法視為老古董,採用的是由外國傳入的筆算四則運算,這種筆算於1903年才開始被使用,故我國與世界接軌使用筆算的歷史只有100年。

探索

探索自然奧秘.地球是一個大圓球,站在地球「邊緣」和下半球的人為什麼不會傾斜和摔倒呢?這個問題對現代的人來說已是普通的常識,不用發問。可是在互8世紀末葉時,雖然我國大多數學者也都承認地球是圓的,但卻很少考慮或回答不了這個不傾斜摔倒的問題。唯有初出茅廬的王貞儀,經過仔細研究,對這個問題做了通俗的解釋。她在《地圓論》中說,地上的人都以自己居住的地方為正中,因此遠看別的地方都是斜立的.似乎都該傾倒,實際都不倒,難道不是因為各地的人頭上都是天,腳下都是地嗎?這就是說,人們生活的地球,處於四周都是天空的空間之中,對宇宙空間來說,任何地方的人頭上都是天,腳下都是地。王貞儀正確地認為,在廣闊無垠的宇宙空間中,沒有上、下、側、正的嚴格區別。這是一個很可貴的認識。

科學工作

王貞儀29歲的短暫一生,做了大量的科學工作。她精通地理、數學、醫學和詩文繪畫,也懂得氣象,「言晴雨豐欠輒驗」,真是一位多才多藝,才氣橫溢的青年女科學家。她的文章「皆質實說理,為不藻采」。當然,王貞儀最有造詣的還是天文學。她把自己研究天文學的成績寫成不少著作,其中許多已被湮沒,現今能看到的只有《金陵叢書》中的《德風亭集》卷五、卷六和卷七中有關天文曆法方面的心得體會。如卷五中有《歲差日至辯疑》、

《盈縮高卑辯》、《經星辯》、《黃赤二道解》;卷六有《地圓論》、《地球比九重天論》、《歲輪定於地心論》、《日月五星隨天左旋論一、二、三》;卷七有《月食解》、《勾股三角解》等。據傳她的著作共有64卷之多,可惜如今我們只能讀到很少一部分了。

精神品質

王貞儀博覽群書,鍥而不捨。對古籍中的天文資料她仔細體會,吸取營養。當時一些曆書將恆星年同回歸年的區別說成了起於漢武帝進行太初改歷的時候。王貞儀指出,這種差別並不是起於《太初曆》,而是自晉代虞喜發現「歲差」以後才「天自為天,歲自為歲」。曆書上還說,由於歲差,春分點逐漸東移。王貞儀也指出,這是錯誤的。歲差引起的春分點移動是西移而不是東移。

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另有一些人認為,歲差可以用「土圭」測得。王貞儀指出,上圭只能測日影,哪能測歲差?歲差只有用「中星法」才能測出。在我國何時產生「定氣」的問題上,有人認為古人對日行遲疾沒有認識,「定氣」始於唐代曆法。王貞儀批評說,這又錯了。「定氣」開始於北齊的張子信,其後隋代劉悼,唐朝李淳風和僧一行才測得更加精密了。王貞儀這些批評和見解,基本符合中國古代天文學的實際。她這種一絲不苟的治學態度,至今仍使我們欽佩。

同任何科學家一樣,王貞儀在科學的道路上也不是一帆風順的。她要從事科學,就必須同科學的敵人,首先是同封建迷信和封建倫理進行鬥爭。還在她剛開始鑽研天文和做詩繪畫的時候,就有一班封建衛道士嘲笑地說,女孩子的正當職業是酒食縫紉,不應以文史翰墨為事,甚至攻擊她從事科學是想青史留名。但是王貞儀的反叛精神使她沒有屈服。她據理駁斥,堅持為科學開闢道路。她在一首詩中寫道:「始信鬚眉等巾幗,誰言兒女不英雄」,頑強地頂住封建禮教的重壓,不屈不撓地進行科學研究。王貞儀與封建倫理的抗爭,在她的不少詩文和書信中都有表白。她簡直是一面從事科學研究,一面為婦女的地位呼號。歷史事實也說明,越到封建社會後期,統治者就越要把天文學拉入迷信的泥坑,如利用天文搞「風水」之類。面對這些邪惡,王貞儀在《葬經辟異序》和給她父親的一封信里,明確宣布,這些東西完全是騙人的鬼話,絕不會影響子孫後代的貧富貴賤。還有人抬出所謂「風水」本是古代聖賢倡導的,以此來嚇她。王貞儀更指出,這正是那班聖賢的缺點,學古人必須取批判態度。在一定意義上說,王貞儀的科學成績正是在同這些謬端邪說的鬥爭中取得的。

人物故事

十一歲時,王貞儀隨祖母去吉林為祖父奔喪,到宣化府生活了5年。其間結識女友,研討學問,又「學射於蒙古阿將軍之夫人,發必中的,騎射如飛」。少年時代的王貞儀已經表現出百折不撓的堅強性格。後來她又隨同祖母和父親去過北京、陝西、湖北、廣東和安徽等地,遊覽名勝古迹,見聞頗多,也接觸到不少社會實際。後來她和安徽宣城的一個叫詹枚的青年結了婚。

但是她在操持家務之餘,仍孜孜不倦地刻苦學習。在十七、十八世紀時,我國形成了以梅文鼎(1633-1721)、梅珏成(1681-1763)為中堅骨幹的安徽數學學派,祖籍安徽的王貞儀是這一學派的主要成員之一。她在數學研究中,注意吸取包括梅文鼎在內的中西演算法之長,改進概括,化繁為簡,靈活運用,不受舊方法舊思想的束縛。她在《勾股三角解》中有一段十分精採的論述:「中西固有所異,而亦有所合。然其法理之密、心思之微,而未可以忽視。夫益知理求是,何擇乎中西?唯各極其兼收之義。」

她對探索宇宙星辰的奧秘有著相當濃厚的興趣。她不僅閱讀中外天文著作,還長年堅持夜觀天家,日算星辰,日積月累,取得了豐富的理論知識和第一個天文數據資料。她對西洋傳入的天文學是一分為二的,認為「西曆雖至密,亦未能言概准。」「有所行,即有所不行;有所是,即有所不是。」她積極宣傳闡述哥白尼的「日心說」,這在當時是很可貴的。

王貞儀酷愛科學。她經常把自己關在屋子裡,廢寢忘食地搞試驗。沒有科學儀器,她就捲起衣袖,自己動手,因陋就簡地製造。有一天,王貞儀關緊門窗,一個人躲在屋裡進行天文學方面的實驗。不知不覺已到了吃飯的時候了,她母親在房門口等了好久、仍然不見她出來吃飯,就非常好奇地從門縫向內張望。只見桌上的水晶燈被懸掛在房樑上當作太陽,小圓桌被扳倒在燈下當作地球,而王貞儀手拿著鏡子當作月亮。她一邊移動著反覆試驗,一邊不斷觀察太陽、月亮和地球的位置以及相互間的關係,弄清了月食等天文現象。她撰寫的《月食解》一文,精闢地闡述了月食發生、月食和月望以及食分深淺等知識。

「嘗擬雄心勝丈夫」。用王貞儀的這句詩文來概括她和我國古代其他女天文學家是再恰當不過了。王貞儀等人堪稱是中華民族科學發展史上女科學家的代表人物,應該佔有自己的地位。

明安圖,字靜庵。是歷史上少有的多學科科學家之一。他學識淵博,研究領域廣,不僅在數學研究中有重大突破,而且在天文曆法、地圖測繪等方面都做出了巨大貢獻。他是著名的數學家、天文曆法學家和測繪學家。

中文名 巴彥.明安圖 外文名 Minggat,Мингат 國 籍 中國 民 族 蒙古族 出生地 正黃旗 出生日期 1692 逝世日期 1765 職 業 數學家、天文學家 代表作品 《曆象考成》、《數量精蘊》、《律呂正義》他青年時期曾經在欽天監以官學生的名義參加過著名天文演算法巨著《律歷淵源》的編纂工作。這部書共有一百卷,包括曆法、數學和音律三大部分,花了近十年時間,於康熙六十年(公元1721年)完成。

明安圖在研究工作中運用了嚴密的邏輯推理,思路清晰,方法嚴謹,在中國古代數學史上是罕見的。他一共提出了九個基本方程,列出三角函數和反三角函數的冪級數表達式,並且計算出展開式的各項係數,為三角函數和反三角函數的解析研究開闢了新的途徑。明安圖在數學研究上的這一豐碩成果在中國數學史上佔有重要地位,被清朝學者稱為「明氏新法」、「弧矢不祧之祖」。他在數學上的貢獻對中國近代數學發展產生了深遠的影響。

明安圖在欽天監工作期間,除參加編纂《律歷淵源》之外,還參加過《曆象考成後編》、《儀象考成》和《日躔月離表》等天文曆書的編修工作,在天文學上也做出了一定的貢獻。西學傳入中國,為明安圖中西兼學采長補短,能以在科學技術上獲得新突破提供了條件。在這一時期里,東西交往日臻頻繁。隨著這一交往的日益擴大,繼之而來的是西方進步的科學技術,通過西方傳教士斷續地傳到中國。自耶穌會教士義大利人利馬竇在明代來到中國後西方傳教士接踵而來。他們不遺餘力地宣傳耶穌教的教義並廣為吸收教徒。為了打開中國大門,他們傳播科學技術作為敲門磚。雖然他們傳播科學技術的主觀目的是為了侵略,但在客觀上卻使中國人擴大了眼界,同時也衝擊了中國傳統的科學技術的保守性。當時就有某些先進人物主動地去了解世界,開始向西方學習先進的科學技術,因而出現一些以中國傳統科學技術為主,中西兼學、采長補短的科學家。明安圖就是在當時的那種形勢下,在精通中國傳統科學技術的基礎之上,勇於學習和探索西方科學技術,從而進一步做出成績的一個人。

清統治者提倡發展科學的政策,為明安圖創造了良好的機遇。在這一時期里,中國的統治者是康熙、雍正、乾隆,他們在中國歷史上都是較有作為的皇帝。康熙皇帝比較開明而且有些遠見。他一方面重視中國的傳統科學技術,同時也頗熱心於學習和運用西方的科學技術。康熙皇帝所推行的提倡科學技術的政策,儘管不及同一時代俄國彼得大帝改革的那樣全面和徹底,因為各有自己的不同國情。但他的政策,在中國的具體歷史條件之下,確實為發展當時的科學技術創造了較為良好的條件,並為其前進奠定了一定的基礎。康熙皇帝經常召集在中國的一些西方傳教士,如徐日升、張誠、白晉、安多等到皇宮裡輪班講解一些自然科學。當時所晉講的科目,有數學、天文學、人體解剖、物理學、機械學、地理測繪學以及制炮術等。與此同時,西方傳教士也經常為康熙皇帝作些實驗和進行一定規模的實地演習。康熙皇帝也頗注意科學技術的應用。自己也常常進行一些實驗。即使在每次外出巡狩的時候,也總在自己的身邊帶著一些精通科學技術的官員,備作顧問,隨時諮詢,以及時地解決他所遇到的科學技術上的問題。康熙皇帝尤為重視培育科學技術人才。他曾多次下令,挑選漢人及八旗優秀子弟送到國子監學習,同時也送一些到欽天監去學習算學和天文學等自然科學。國家的最高統治者多次頒發選拔培育科學技術人才的敕令,這就為漢族同時也為滿、蒙古等少數民族青少年提供了學習科學技術的機會和條件。明安圖就是於康熙年間,在康熙皇帝所頒發的在八旗子弟中選拔天文生的敕令之下,使他能夠獲得一個機會走進欽天監里學習天文曆法的。

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