沈括在天文学上得出了什么结论?

沈括也是一位杰出的天文学家。熙宁五年(公元1072),在沈括负责汴河建设时,沈括还负责领导天监部。在任期间,他先后罢免了6名没有文化的旧历法官员,不分出身,并推荐精通天文历法计算、出身平民的淮南人魏普进入天监司主持修订新历法的重要工作。沈括和魏普之态度严肃,对旧历官依靠演算的历法修订方法十分不满。他们主张从观测天象入手,把测得的结果作为修订历法的依据。因此,沈括首先对浑仪、浮漏、影表等旧的天文观测仪器进行了研究和改造。

浑仪是测量天体方位的仪器。经过历代的发展演变,到了宋代,浑仪的结构已经变得非常复杂,三圈,盘根错节,使用不便。为此,沈括对浑天仪进行了多次改革。一方面,他取消了小白环,简化了仪器和分工,然后用数学工具把它们之间的关系联系起来(“省了月亮环,月亮和月亮的区别只是基于历法的一步”);另一方面,建议改变一些环的位置,使它们不阻挡观察视线。沈括的这些改革措施为乐器的发展开辟了一条新的道路。后来在至元十三年(公元1276),元朝的郭守敬创造了一种新的天文仪器——简仪,就是在此基础上产生的。

漏壶是古代测量时间的仪器。它是由几个盛水的容器以台阶的形式组成,每个容器的下侧都有孔,依次从下一个容器滴漏。底部容器没有洞,里面有刻着时间刻度的“箭头”。随着滴水水位的上升,“箭头”慢慢浮起,从露出的刻度上可以读出时间。沈括也改革了破釜酒吧。他把曲桶的铜漏管改成了直颈玉嘴,移到了壶身的下部。这样流水更流畅,壶嘴也结实很多,更耐用。

此外,沈括还制定了测量太阳阴影的标准,改进了测量阴影的方法。

沈括在《论浑仪》、《论浮漏》、《论风景》三篇论文中介绍了自己的研究成果,详细阐述了仪器改造的原理,阐述了自己的天文观点,在我国天文学史上具有重要的地位。

沈括和魏普的一系列创新活动遭到保守势力的攻击和诬陷。在沈括和魏普的坚决斗争下,魏普主持修订的《丰源历》终于在熙宁八年(公元1075年)完成并颁布。但由于保守势力的阻挠和破坏,相对先进的丰源历只实行了18年就被废除了。但沈括并没有因此而灰心,在晚年进一步提出了用“十二齐历”代替原始历法的主张。我国最初的历法都是以阴阳合璧为基础的,但“十二气历”是纯阳历。以十二气为一年,分为四季,每个季节又分为孟、中、吉三个月,月份根据节气确定。立春之日算1月1日,惊蛰之日算2月1日,以此类推。大月亮三十一天,小月亮三十天。大月亮和小月亮交替出现。即使有“两个小月亮合二为一”的情况,也只是一年一次。有“两小相”,一年有365天;不,一年366天。这样一年中的日子都很整齐,不需要设立闰月,四季都是固定日期。至于月亮的盈亏,与寒气来来去去的季节无关,只要你在历书上注明“新月”和“希望”就可以了。沈括设计的这种历法比较科学,既符合天体实际,又有利于农业活动的安排。他预见到自己的想法会受到顽固的守旧派的攻击和责骂,他竭力阻挠,但他坚信“不同的时代会对说话的人有用。”果然,近800年后,伟大的农民革命政权——太平天国颁布的历法基本原理与沈括的《十二齐历》完全一致。世界各国采用的公历,也就是阳历,在月份上其实不如沈括的“十二年历”合理。