海南渔民的风帆船航海技术——地方性知识视角下科技史案例研究

海南渔民在帆船时代使用航海罗盘与《更路簿》在南海航行。航海罗盘及针路体现了丰富的中国传统文化知识和中国古代特有的方位指示方法。在长期的航海实践中,海南渔民根据自己的实践经验精细地测定并记载了南海各岛礁之间的针路和更数:"更"表示距离,也大致表示时间;"路"是针路,指航行的方向,针路多为对针记法,具体航行时有单针、缝针、线针、三向并用针路等4类操作,为中华民族的海洋文化积累了弥足珍贵的经验性、地方性知识。     

古代目视天象记录中的尺度之研究

古代以“丈、尺、寸”为单位的天象记录以及“大如X”形式（取象比类）的记录是成系统的,可统称为古代天象记录的“尺度体系”。古人裸眼目视观测天象时亦有天球模型,通过天球模型的建立,按1尺＝1度的换算标准,可以确定“丈、尺、寸”天象记录的几何意义,并对“大如X”形式的记录进行尺度或亮度的量化,最后将两种记录统一在一个系统中。通过对尺寸系统起源的分析,认为古人裸眼目视观测时的天球半径约为13米上下。另从人本心理行为渊源、天文馆天象厅的半径、航海牵星术等多方面进行了论证。人裸眼目视观测天象时有共同的视错觉现象,形成系统误差,此误差是将天穹视为扁平状造成的。在不同的天空照度与气象条件下,其扁平程度有所不同,可引入“视扁度角”概念加以量化。为对视觉误差进行校正,求出了各种状况下（昼、夜、阴、晴、有月、无月）裸眼观测时天体视高度、视长度与其真实尺度的校正归算法。     

北宋政治变革中的"天文灾异"论说

奇异的天文现象与其他反常的、灾害性的自然现象在中国古代历来受到重视.这一方面是因为中国古代的宇宙认识论强调"天"、"地"、"人"的"统一"、"秩序"与"和谐",对"不统一"、"非秩序"、"不和谐"的现象特别敏感.另一方面,汉以来的儒家学者根据"天人感应"的思想发展出了一种把"天文灾异"与国家政治联系起来的学问,认为"国家将兴,必有祯祥;国家将亡,必有妖孽".这样,"天文灾异"之学就成为传统经学的一个合理部分,成为一种政治批评与权力斗争的工具,在以儒家为主导思想的社会政治中发挥作用.文章以北宋时期关于"天文灾异"的论说,特别是王安石变革时期保守派与改革派利用"天文灾异"对新政的非难与辩护为例,探讨中国古代的"天文灾异"之学与国家政治的关系.     

冲突与融合:宋代历法改革刍议

南北两宋分别有"八改历"的现象,其改历行为频率高、周期短,情况之复杂、斗争之激烈,在中国古代历史上都是非常少见的。这种现象的背后,既包含官方与民间、天命与正统、理学与历学之间的冲突与竞争,也是雅俗之分、华夷之辨、古今之争在宋代的延续和异化,体现了科学和政治相融突、相和合的鲜明特征,间接推动了宋代历法相关的工具创造与技术创新。     

明清之际中国天文学关于岁差理论之争议与解释

关于岁差,古代中国和西方天文学有不同的解释.中国天文学分"天自为天,岁自为岁",认为是黄道沿赤道的西滑导致了冬至点的西退,从而致使"天周"与"岁周"不同.中国传统天文学中,岁差只是一个历法概念.而古代西方天文学则继承了古希腊传统,将岁差解释为"恒星东移"的结果.明清之际,西方传教士引入与中国传统岁差理论截然不同的"恒星东移"之论.当时恰逢"中西历争",为争夺钦天监控制权,奉教天文学家和保守士人之间曾发生激烈争斗,而由西方传入的"恒星东移"之论曾卷入这场争论当中.文章试图以"中西历争"为线索讨论当时不同背景中的士人或历算家关于此论的争议与解释.通过考察发现:"中西历争"之中,奉教天文学家藉此论宣扬西法之优越,保守士人则将其作为抨击奉教天文学家的主要着力点之一.而当时一些志在"会通中西"的历算学者对此却持一个较宽容的态度.在"西学中源"说这一背景之下,梅文鼎等又通过历算史重构的方式将"恒星东移"之论纳入到传统的"天自为天、岁自为岁"的框架之中.     

漏刻为什么要改箭?

漏刻是中国古代时间计量之最重要工具,其使用过程中,需要在特定日期更换漏箭。前人对漏刻改箭原因的解释,未达成共识。文章根据《准斋心制几漏图式》所载图、文,又联系到漏刻运作过程中分昼漏、夜漏两段交替进行的惯例,基于漏刻连续计时的运作系统,阐述了改箭原因:漏刻常用日出、日落作为时间计量起算点来调节水位,而这些时间点周年变动,故需更换漏箭以适应。水漏与钟表计时之运作有所差异,中国古代时间计量有多种方式模拟水漏,皆可纳入"漏刻系统"进行审视。     

试析中国古代的航海计程单位“潮”

"潮"是中国古代一个重要的航海计程单位,潮汐"自涨而落或自落而涨"称为"一潮",古人以两地航道沿途潮汐相继发生的次数(或需要候潮的次数)表示航程的远近。宋代至清代,以"潮"计程之法经常被运用到东南沿海的短距离近岸航海活动中。以"潮"计程是古人对于潮汐充分认知和熟练运用的一个重要例证。     

元代《几何原本》为何没有影响中国思想传统——回回天文学家的语言世界、群体目标和种族烙印

《几何原本》曾是元代钦天监所用书籍,为何它所代表的西方科学思想核心未能影响古代中国思想传统?本文提出三个尚未见系统涉及的假设。第一是语言的障碍,元代阿拉伯天文学家的母语是阿拉伯语,他们来中国后的入乡随俗,应当是随"操蒙语的蒙古人"之俗,而不是随"操汉语的汉人"之俗。第二是元代中西天文学展现出"差异",它没有像明末清初中西天文学凸显出"冲突",这是由于回回历法服务于伊斯兰信徒,以及回、汉天文台独立运行,客观上减弱了交流的动力。第三是李约瑟所说的古代科学带有种族烙印性质,具体而言,回汉天文学缺乏共同的数学语言,古代中国天文学和数学均具有坚强的传统,使得《几何原本》只有留待近代科学的兴起后才重新在中国被赋予意义。     

论工具的使用方式——兼评伊德的人与工具四种关系思想

技术与工具的使用方式有关,工具使用方式关系到技术性质及其在社会中的应用.伊德从工具与人的关系角度,将工具的使用方式分为四种,即具身关系、诠释关系、它异关系和背景关系.这种考察忽视了工具作为一种人与人交往手段的存在.本文从交互主体性视角,通过经验描述,将工具使用方式分为五种,分别是想像方式、趋向方式、被动方式、主动方式和转换方式,其中想像方式与被动方式相对,趋向方式与主动方式相对.只有在交互主体视角下,才能更好地考察工具的社会性存在,从而把握技术的性质.     

苏颂水运仪象台的“尺寸”论证

考察从东汉至明代的现存六座历史天文文物,得出其天文尺值为1尺=24.5cm,这便是中国历代八尺高表测影和制造天文仪器的长度标准,该值从东汉至明末基本保持不变.从而把北宋苏颂水运仪象台的高度(35.65-36尺)定为873-882cm之间,宽度(21尺)为514.5cm,其他部件的尺寸也依此类推.这是对王振铎及后来国内外许多研制者把水运仪象台的高度和宽度分别定为11-12米和7米的重大校正和更改.     

中国古代传统经锦织造技术再探讨

平纹经锦是中国古代的传统织锦,以经线显花,代表了中国古代传统纺织织造技术的发展水平。关于其所使用的织机类型,多年来是学者们讨论的焦点问题之一,但至今尚未形成统一的认识。文章通过对织机织造特点以及上机织造经锦的具体分析,认为多综式提花机和低花本提花机很可能是用于古代传统经锦织造的两种不同类型。相比较而言,多综式提花机受经向图案循环大小的影响更大,当织物经向图案循环较大时,在低花本机上织制会相对容易一些。低花本机受经线密度的影响较大,更适宜织经线密度较小的经锦织物。花楼机的广泛使用应是在纬锦组织出现之后。     

STS视野中的科学

随着人类对科学认识的不断深入,目前关于科学涵义的理解逐渐形成了知识维、活动维、社会维、文化维等四个结构性向度。这四个向度有着依次的"出场"顺序,体现了科学自身变化发展的特殊历史性。科学的这种历史性又折射着古今科学不同的发生学范式:古代的博物学范式,近代的数理范式,当代的STS范式。STS作为当代的科学形态具有后向综合性,它以极其凝练的方式概要式地集纳了科学不同进程的典型特征,从而形成一种现实的"真科学"的存在形态和视野,从时代高度审视着既有的全部科学。     

王充对天地相对尺度的认识

在对天地相对尺度的认识上,中国古人传统上认为地的大小可以与天相比拟.但东汉王充通过对在不同地点观察太阳出没时的大小及北极星方位的变化情况的分析,却明确提出了"地小居狭"的主张.王充的论证方法与托勒密是相通的,而思想根源则与其重视量的概念的思想方法有关,但他的观点长期被人们所忽略,未能对中国古代天文学的发展发挥作用.     

宋代改历中的"验历"与中国古代的五星占

“验历”是中国古代天文历法改革中重要环节之一。验历的内容从汉代使用日月天象扩展到唐宋时代使用五星天象,这不但反映了历法技术上的进步,而且也揭示了五星占与历法的互动关系。通过对10世纪末宋代《乾象历》验历过程中使用的汉以来的五星天象的考证和分析,说明中国古代的五星占不仅仅具有星占学上的意义,而且具有历法上的意义,五星天象观测成为促进历法改革的重要的技术上的因素。研究表明,古代的五星天象记录绝大多数是可靠的,是当时的实际观测描述。出于政治目的而伪造“荧惑守心”和“五星会聚”的情况当是特例。另外,中国古代历法改革,既是科学活动,又是国家政治活动。历法及其天象推算技术（如五星天象）,总是在这种技术与政治、国家与科学的张力中得以进展,并受到制约。     

中国古代冶金用坩埚的发现和研究

坩埚是古代冶金活动中的重要工具,国内对坩埚的研究处于起步阶段。文章梳理了与坩埚有关的文献史料,发现东汉炼丹家最早使用坩埚,宋以后多用于金银冶炼,也有称为"罐"和"筒"的坩埚用于熔铜、炼锌、炼铅、炼铁等。另外,通过对考古资料的总结,发现坩埚可以分为两大类:铸造用坩埚用于熔铜、化铁,可分为三小类;冶炼用坩埚用于炼铁、炼锌和炼铅。最后介绍坩埚研究的常用方法,阐述通过分析坩埚和坩埚渣所能解决的冶金技术、生产效率、生产组织方式等方面的问题。     

道教思想与数学思想的互动

道教思想与数学思想的互动曾产生过积极效应,二者之间存在着深厚的历史渊源。秦九韶本着"数与道非二本"的观点,在"大衍求一术"中将道教思想与数学思想的互动体现得十分充分。在中国传统科学中,天文历法与数学的紧密结合本身也体现了这两个领域之间需要思想互动。二者的互动研究对于开辟从文化史研究数学和从科学史研究中国古代哲学的新视角富有启迪。     

《西洋新法历书》星表之源流

本文根据对<西洋新法历书>星表来源及流传情况的分析,认为该星表的星官安排依照中国古代"步天歌"系统,恒星赤道坐标是从其黄道坐标推算得到,使用的黄赤交角值是第谷的(比实际值大);<西洋新法历书>星表和星图中的恒星数据主要来自第谷的扩大星表,同时以托勒密星表和科泽尔观测的南天星为补充,另有少部分似出自实测;<新制灵台仪象志>星表出自<西洋新法历书>星表,其中多出的500余颗小星相应数据出自徐光启、汤若望等人观测,并且<新制灵台仪象志>采用了比<西洋新法历书>相对精确的黄赤交角值.     

阿拉伯与中国代数方程数值解法的比较研究──阿尔·徒思与宋元数学家比较的个案分析

该文以阿尔·徒思和宋元数学家为例,对阿拉伯与中国代数方程数值解法进行了比较研究,认为二者在方法的一般性和所讨论的根的范围上是相同的,而不同点则在于方程的布式和分类。他们分别受到各自传统开方法的启示,且又沿着不同的途径发展,即阿尔·徒思的整个计算程序力求和早期传统的开方法相吻合,而宋元数学家则对早期传统的开方术作了进一步推广和发展,沿着一条机械化、程序化的道路进展。该文还分析了为什么中国学者实现了由开高次方到高次方程数值解法的突破,而阿拉伯学者却未能实现突破的原因。     

古代农业土地面积单位生成与发展的驱动力研究——以“亩”为中心

古代农业土地面积单位因南北方地形、经济发展等原因而各异,南方以播种量、收获量为计算标准,北方以劳动投入量来确定。随着人类认识水平的不断提高、生产力水平的不断提升及政治力量的影响等诸多驱动力的综合作用,中国古代南北方农业土地面积单位统一于"亩"的形式,并在精耕细作的集约型生产方式及政府的政策等影响下不断发展并逐渐丰满。作为一项极具古代中国特色的制度设计,"亩"的产生与发展及完善体现了生产力的发展水平,也展现了古代劳动人民的伟大智慧。     

希腊、印度、阿拉伯与中国传统视差理论比较研究

作为传统日食理论中的核心算法,视差算法历来受到天文学家的高度重视。系统全面地研究古代希腊、印度、阿拉伯和中国等文明的视差理论,有助于我们深入理解和客观评价这些文明的日食计算和预报水平。文章在前人的研究基础上,选择各个文明中一些比较有代表性的历法,对不同文明的视差理论进行了全面系统的考察与研究,包括视差算法的造术原理、精度、模型和历史沿革,并对它们之间的异同和优缺点作了较为详细的比较。