材料一：

天文学并不是新开拓的科学，它的渊源可以追溯到人类的远古时期，我们从现代天文学的基本概念中很容易发现它的痕迹。也许在文字产生以前，人们就知道利用植物的生长和动物的行踪来判断季节，这种物候授时是早期农业生产所必需的，甚至到20世纪50年代，中国一些少数民族还通行这种习俗。物候虽然与太阳运动有关，但由于气候变化多端，不同年份相同的物候特征常常错位几天甚至更多，物候授时比起后来的观象授时就要粗糙多了。观象授时，即以星象定季节。比如《尚书·尧典》记载，上古的人们以日出正东和初昏时鸟星位于南方子午线标志仲春，以日落正西和初昏时虚星位于南方子午线标志仲秋，等等。

当人们对天文规律有更多的了解，尤其是掌握了回归年长度以后，就能够预先推断季节和节气古代历法便应运而生了。据史料记载，夏商时期肯定已有历法，只是因为文字记载含意不明，其内容还处于研究之中。春秋战国时期，流行过黄帝、颛顼、夏、商、周、鲁六种历法。它们的回归年长度都是365.25日，但历元不同，岁首有异。

在中国古代，天文和历法一直受到高度重视，天文学家和君主有着密切的关系，他们是官方政府机构不可或缺的人员。天象观测有助于制定更为准确的历法。从西汉到五代是古代天文学的发展、完善时期，出现了许多新的观测手段和计算方法。南北朝的姜岌以月食位置来准确推算太阳的位置，隋朝刘焯用等间距二次差内插法来处理日月运动的不均匀性。唐代一行的大衍历，显示了古代历法已完全成熟，它记载在《新唐书·历志》中，按内容分为七篇，其结构为后世历法所效仿。西汉天文学家落下闳以后浑仪的功能随着环的增加而增加；到唐代李淳风时，已能用一架浑仪同时测出天体的赤道坐标、黄道坐标和白道坐标。除了不断提高天体测量精度外，天文官员们还特别留心记录奇异天象的发生，其实后者才是朝廷帝王更为关心的内容，所谓“天垂象，见吉凶”，把它看成上天给出的瑞象和凶象，并加以趋避。古代史书中有着连续的有关日食、月食与星象变化的记录，并从政治角度解释这些现象。史书明确记录了公元前186年吕后当政时发生了一次日食，但现代天文学研究表明，所记日食绝不可能发生。日食记录居然因政治上的原因而有所增减：统治者残暴，记载的日食现象就多；统治者开明，日食便很少发生。

宋代和元代为古代天文学的鼎盛时期。这一时期颁行的历法最多，达25郜，其中郭守数等编制的授时历最为优秀，连续使用了360年，达到中国历法的巅峰。观测数据最精，许多历法的回归年长度和朔望月值已与现代理论值相差无几，在世界处于领先地位；大型仪器最多，其中苏颂的水远仪象台集观测、演示、报时于一身，是当时世界上最优秀的天文仪器；恒星现测最勤，平均不到20年一次。

进入明代后，中国天文学开始停滞不前。这里有政治、经济等社会原因，也有天文学本身的原因，从天文学本身来看，首先，当时中国的天文仪器只能满足肉眼测量的极限，除非加上凹凸镜片，精度不会提高，而采用凹凸镜片的望远镜技术是在欧洲诞生的。其次，中国古代擅长代数计算，在解决天体位置与推算值弥合问题上只注意表象，不注意从几何结构进行理论探讨，与此相反，古希腊天文学则是侧重几何学的。

（摘编自陈久金、杨怡《中国古代的天文与历法》，有删改）

材料二：

在科学史上，天文学的发展，历来波澜起伏。在西方，人们熟知的是哥白尼日心说与托勒密地心说旷日持久的争论，正是这场争论，它推动了天文学的发展以及天文学领域哥白尼革命的发生，最终促成了近代科学的建立。殊不知，中国也存在着类似的旷世之争。

对宇宙结构的认识，是中国古代天文学的重要内容。中国人很早就形成了自己对宇宙形状的认识。最早的“天圆地方”说因存在比较明显的漏洞，而没有形成系统的学说。替代它的“宣夜说”则认为日月星辰是自由漂浮在虚空之中的，其描述似乎更接近宇宙的实际情形，但是它只是一种初级的宇宙理论，没有与数学结合，不能用以编制历法。更重要的是，它在本质上是反理性的，不利于科学发展，是一种没有前途的学说。

中国古代第一个堪称科学理论的宇宙结构学说是盖天说。盖天说主张天地是两个中央凸起的平行平面，日月星辰围绕着北极依附在天壳上运动。它突破了人们日常观测中形成的天是个半球的生活经验，提出了平天平地说，并且找到了适合这种模型的数学方法，那就是在立杆测影基础上用勾股定理和相似三角形对应边成比例的性质，测算各种天文数据。该学说能解释人们日常生活中见到的各种天象，能够预测日月星辰的运行，还能够编制历法，可以用来准确地预报二十四节气，因此，它是富有科学意义的宇宙结构理论，尽管它对宇宙结构本身的描述是错误的。盖天说在汉朝遇到了浑天说的有力挑战。但是浑天说有一个根本的缺陷一它没有地球观念，没有意识到海洋也是大地的一部分。在此后的一千多年的时间里，天文学界的浑盖之争一直不曾停歇。

纵观中国古代的这场学术之争，古人秉持着一个重要原则：判断一个学说是否正确，关键在于其是否符合实际情况，而不是看其是否遵循某种先验的哲学观念。浑盖之争过程中表现出来的重视实际校验的做法是中国古代天文学的一个优秀传统。这一传统与希腊天文学的某些特点有明显不同。

除了不以先验的哲学信念为依据判断是非之外，浑盖之争在其他方面的表现也完全符合学术发展规律。政治和宗教等非学术因素没有介入到这场争论之中。宗教因素没有成为裁决浑盖是非的依据，也没有人因为信奉某种宇宙理论而受到政治或者宗教上的迫害。这些，无疑都是浑盖之争中值得肯定的地方。

持续了一千三四百年之久的浑盖之争，贯穿于这个时期中国天文学的发展过程之中，促成了与之相关的众多重要科学问题的解决，促成了中国古代天文学诸多重要成就的获得，将永载中华文明发展的史册。

（选自关增建《天文学上的旷世之争》有删改）

6 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

材料一：

人生天地之间，从远古时代起就在思考这盖我载我之天地到底具有什么形状，它们之间的关系如何？《诗经·小雅·正月》吟道：“谓天盖高，不敢不局；谓地盖厚，不敢不蹐。”这里表达了古人天高地厚的原始认识，古人仰观这摸不着的天，俯察这挖不透的地，产生这一看法是直观朴素的。

盖天之说无疑是最古老的宇宙学说之一。“天似穹庐，笼盖四野，天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊。”当你来到茫茫原野，举目四望，只见天空从四面八方将你包围，有如巨大的半球形天盖笼罩在大地之上，而无垠的大地在远处似与天相接，挡住了你的视线，使一切景色都消失在天地相接的地方。这一景象无疑会使人们产生天在上，地在下，天盖地的宇宙结构观念。盖天说正是以此作为其基本观点的。

《周髀算经》一书详细记载了盖天说的内容，但在它成书之前，有关盖天说的一些看法已在其他书中出现，可见盖天说的起源是很早的，并在后来不断得到发展。“天圆如张盖，地方如棋局”的说法可能较早就出现，公元前6世纪的曾参就感到圆形的天盖和方形的大地是合不拢的。他问道：“天圆而地方，则是四角之不掩也。”（《大戴礼记·曾子·天圆》）后来我们又看到，著名诗人屈原在《天问》里又提出了问题：

这天盖的伞把子，

到底插在什么地方？

绳子，究竟拴在何处，

来扯着这个帐篷？

八方有八根擎天柱，

指的究竟是什么山？

在南方是海水所在，

擎天柱岂不会完蛋？

这是公元前300年左右一段诗的今译，问的似乎已不是简单的天圆地方说，而是在地上由八根擎天柱撑着天盖的一种凉亭式的宇宙结构，它也出现在《周髀算经》成书之前。

《周髀算经》一书描述的盖天说又一次作了变更，变成“天象盖笠，地法覆盘”，认为：天地都是圆拱形状，互相平行，相距八万里，天总在地上。这一种天地结构看法维持到汉代。虽然这种盖天说认为地像倒扣着的盘子，中高而外低，但在做具体考虑时又将大地当做平面看待，这表明盖天说对大地形状的看法仍是不成熟的。

盖天说为了解释天体的东升西落和日月行星在恒星间的位置变化，设想出一种蚁在磨上的模型。认为天体都附着在天盖上，天盖周日旋转不息，带着诸天体东升西落。但日月行星又在天盖上缓慢地东移，由于天盖转得快，日月行星运动慢，都仍被带着做周日旋转，这就如同磨盘上带着几个缓慢爬行的蚂蚁，虽然它们向东爬，但仍被磨盘带着西转。

（节选自赵澄秋、刘金沂《中国古代天文学史略》）

材料二：

中国古代第一个堪称科学理论的宇宙结构学说是盖天说。与宣夜说相比，盖天说有其经典流布于世，那就是《周髀算经》。此外，《晋书》《隋书》的《天文志》也对盖天说的核心内容有所记载。下面是《晋书·天文志》的有关记载：

其言天似盖笠，地法覆槃，天地各中高外下。北极之下为天地之中，其地最高，而滂沱四𬯎，三光隐映，以为昼夜。天中高于外衡冬至日之所在六万里，北极下地高于外衡下地亦六万里，外衡高于北极下地二万里。天地隆高相从，日去地恒八万里。日丽天而平转，分冬夏之间日所行道为七衡六间。每衡周径里数，各依算术，用句股重差推晷影极游，以为远近之数，皆得于表股者也。

盖天说主张天地是两个中央凸起的平行平面，天在上，地在下，天离地的距离是8万里，日月星辰围绕着北极依附在天壳上运动。太阳依附在天壳上运行的轨道可分为七衡六间，每衡每间的距离，都可以用立竿测影的方法，运用勾股定理和其他数学方法推算出来。天地之间的距离，也是用这种方法推算出来的。

盖天说突破了人们日常观测中形成的天是个半球的生活经验，提出了平天平地说，并且找到了适合这种模型的数学方法，那就是在立竿测影基础上用勾股定理和相似三角形对应边成比例的性质，测算各种天文数据。该说能够解释人们日常生活中见到的各种天象，能够预测日月星辰的运行，还能够编制历法，满足社会需求。该说构思的七衡六间，可以用来准确地预报二十四节气，具有很强的应用价值。由此，该说能够为人们提供有价值的信息，它对日月星辰运行的预测、对二十四节气的预报，能够接受观测实践的检验，因此，它是富有科学意义的宇宙结构理论，尽管它对宇宙结构本身的描述是错误的。

盖天说在汉武帝时期遇到了浑天说的有力挑战。事情起源于历法编制。当时太史令司马迁向汉武帝上书，建议修订一部新的历法，叫作《太初历》。汉武帝采纳了他的建议，命令他组织学者，制订《太初历》。司马迁组织的修历队伍工作了一段时间后，参加者之间观点上出现了分歧，来自四川的民间天文学家落下闳提出了一种新的主张：天是个圆球，天包着地，天大而地小。这种主张，后来被人们称为浑天说。浑天说与司马迁等信奉的盖天说本质上完全不同，盖天说主张天在上，地在下，天地等大；而浑天说主张天在外，地在内，天大地小。

（节选自部编版选择性必修下册《天文学上的旷世之争》）

7 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

材料一：

牛顿和胡克在力学、光学、仪器等方面有着伟大的贡献。两人互相启发，但也存在着不少激烈的争论，以致互相仇视。除了关于光本性的争论之外，他们之间还有一个争执，那就是万有引力的平方反比定律究竟是谁发明的问题，这在科学史上也是一个著名的公案。

胡克在力学与行星运动方面花过多年心血，提出过许多深刻的洞见。1679年至1680年，胡克与牛顿进行了一系列通信，讨论引力问题。牛顿虽然早年就已经在此领域取得过一些进展，但不知是荒废多年还是怎么，这次却大失水准，他竟然把引力看成不随距离变化的常量，并认为物体下落是一个圆螺线。胡克纠正了他的错误，并在信中假设引力大小是与距离平方成反比的，虽然说得比较模糊。胡克把牛顿的错误捅到了皇家学会那里，这使得牛顿极为光火，他认定胡克是存心炫耀，并有意让他出洋相。于是两人间波粒的旧怨未愈，引力的新仇又起，成为终生的对手。

胡克与牛顿的这次通信是科学史上极为重要的话题。牛顿后来虽然打死也不肯承认胡克对其有所帮助，但多数科学史家都认为胡克在这里提供给了牛顿关键性的启发；没有胡克的纠正，牛顿一直错误地以为行星运动是在两个平衡力——向心力和离心力同时作用下进行的。到了1684年，胡克和牛顿分别试图证明平方反比的引力导致椭圆轨道（也就是ISL定律）。胡克吹嘘说他证明了，但从未拿出结果；牛顿也说他早就证明过——同样没有任何证据。不过几个月后，牛顿重写了一份手稿，也就是著名的《论运动》，这成为后来《自然哲学的数学原理》（简称《原理》）的前身。

《原理》发表后，胡克要求牛顿承认自己对于平方反比定律发现的优先权，并在前言里提及一下。牛顿再次狂怒：他暴跳如雷，从《原理》里面删掉了绝大多数有关胡克的引用，剩下不多的，用词也从“非常尊敬的胡克先生”变成了简单的“胡克”两个字。他是如此怒气冲天，甚至拒绝出版《原理》第三卷。在牛顿眼中，胡克完全是个江湖骗子，靠猜想和碰运气来沽名钓誉。许多科学史家也曾以为胡克猜想的成分居多，不过，加州大学桑塔克鲁兹分校的瑙恩伯格教授从一幅最近披露的胡克的图稿中得出结论：胡克在这个问题上的认识要比人们传统认为的深刻得多，他所采用的几何证明手法和牛顿后来在《原理》中所使用的是类似的，所差的只是胡克不懂微积分而已。ISL定律的发明权仍应该归于牛顿，可是胡克显然在其中占有重要甚至关键的地位。

应该说，胡克也是一位伟大的科学家，他曾帮助波义尔发现波义耳定律，用自己的显微镜发现了植物的细胞，《显微术》更是17世纪最伟大的著作之一。他是最杰出的建筑设计师和规划师，曾亲自主持了1666年伦敦大火后的城市重建工作，如今伦敦城中的许多著名古迹，都是从他手中留下的。在地质学方面，胡克的工作（尤其是对化石的观测）影响了该学科整整30年。他发明和制造的仪器（如显微镜、发条摆钟、轮形气压表等）在当时无与伦比。他所发现的弹性定律是力学最重要的定律之一。在那个时代，胡克在力学和光学方面是仅次于牛顿的伟大科学家，可是似乎他却永远生活在牛顿的阴影里。胡克的晚年相当悲惨：他双目失明，被几乎所有人抛弃，1688年之后，胡克就再也没从皇家学会领过工资。他变得愤世嫉俗，字里行间充满了挖苦。胡克死后连一张画像也没有留下来，据说是因为他“太丑了”，但也有学者言之凿凿地声称，是牛顿利用职权有意毁弃了胡克的遗物，作为对他最后的报复。

从20世纪90年代中期开始，胡克逐渐迎来了翻身的日子，他的名字突然成为科学史界最热的话题之一。2003年是胡克逝世300周年，科学史学者们云集于胡克毕业的牛津和他生前任教的格雷夏姆纪念这位科学家。许多人都呼吁，胡克的科学贡献应当为更多的世人所知。

（节选自曹天元《上帝掷骰子吗》）

材料二：

应该说，在与胡克的交锋中，牛顿不断完善自己的理论体系，最终于1687年完成了《自然哲学的数学原理》。这本巨著不仅为物理学和天文学提供了精密的数学工具，还彻底改变了科学研究的方式，使科学探索进入一个全新的时代。他的理论成为工业革命的基石，直接推动了蒸汽机、铁路等技术的创新，极大加速了人类社会现代化的进程。

同时，胡克的贡献也不容忽视。他不仅提出了著名的胡克定律，还在显微镜领域取得了开创性成就，首次提出的细胞这一术语沿用至今，并通过对植物细胞壁的观察奠定了微生物学与病理学的基础。胡克的研究凸显了观察与实验在科学探索中的重要性，推动了科学启蒙的进程。他的诸多发明使得实验科学成为现代科学不可或缺的支柱。

在300多年后的今天，回溯牛顿与胡克的争端，宛如在跨越时空见证当初的科学发展。两位学者之间的对立不仅是思想碰撞，也不只是意气之争，更是科学方法与知识产权制度演变过程中的复杂博弈。从更广泛的视角来看，这场300多年前的争端揭示了科学进步的复杂本质：伟大发现往往伴随着思想竞争与制度创新，科学不仅是发现真理的工具，更是塑造文明的力量。

（节选自微信公众号“科学方程式”《胡克VS牛顿：科学之争？意气之争？》）

1679年胡克主动给牛顿写信，讨论他在《证明地球运动的尝试》论文中提出的行星运动受太阳吸引力影响的理论。牛顿在回信中画了一个假设：如果地球不存在，物体穿过地面继续下落，其轨迹沿着一个______直到地球中心（图a）。这个假设严重错误，立刻被胡克抓住。胡克回信指出，物体的轨迹类似于行星运动，应该是一个______（图b），这显示出他对行星运动的理解相当深刻。牛顿在第二封回信中承认轨迹不应是螺旋，但指出如果力保持不变，形成的轨迹将是一条不断旋转的______（图c）。

“在西方，人们熟知的是哥白尼日心说与托勒密地心说旷日持久的争论，正是这场争论，推动了天文学的发展以及天文学领域哥白尼革命的发生，最终促成了近代科学的建立。”

——选择性必修下册《天文学上的旷世之争》

8 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

在科学史上，天文学的发展，历来波澜起伏，曲折复杂，扣人心弦。在西方，人们熟知的是哥白尼日心说与托勒密地心说旷日持久的争论，正是这场争论，推动了天文学的发展以及天文学领域哥白尼革命的发生，最终促成了近代科学的建立。殊不知，在东方的中国，在对宇宙结构的认识上，也存在着类似的旷世之争，      ①       。

中国古代第一个较为科学的宇宙结构学说是盖天说。 盖天说主张天地是两个中央凸起的平行平面，天在上，地在下，天离地的距离是8万里，日月星辰围绕着北极依附在天壳上运动。太阳依附在天壳上运行的轨道可分为七衡六间，每衡每间的距离，都可以用立竿测影的方法，运用勾股定理和其他数学方法推算出来。天地之间的距离，也是用这种方法推算出来的。盖天说突破了人们日常观测中形成的天是个半球，提出了平天平地说，可以堪称是中国古代第一个具有科学意义的宇宙结构理论，尽管它对于宇宙结构本身的描述是错误的。

在汉武帝时期，盖天说遇到了浑天说的有力挑战。浑天说主张，天是个圆球，天包着地，天大而地小。浑天说提出后，随即与盖天说展开争论，究竟是浑天说正确，还是盖天说合理，天文学界的争论一直（     ），由于《大戴礼记·曾子天圆》载“天道曰圆，地道曰方”，故盖天说提出后便获得许多孔儒学老的支持。不过在天象观测方面，浑天说比盖天说准确很多，且随着历代观测器材日趋精密，这凸显了盖天说在制订历法时会有误差的缺点，但直到清代盖天说仍有许多拥护者。

持续了1300多年的浑盖之争，贯穿于这个时期中国天文学的发展过程之中，促成了       ②      。例如，被后人奉为中国古代历法的圭臬的《太初历》，是浑盖之争的直接产物；又如，在中国历史上（     ）的“小儿辩日”问题，在浑盖之争过程中得到了合理的解答；再如，在中国数学史上著名的“勾股定理”以及相关的测高望远之术，是在浑盖之争中为发展天文测算方法而形成的；更如，中国天文仪器的发展，亦与浑盖之争（     ）……类似的天文学成就，不胜枚举。这表明浑盖之争在中国历史上有着延续时间长、参与人员多、涉及面广、讨论内容丰富、后续影响大等特点，它表现了中国古人对宇宙问题的关注程度和对待科学的严谨态度。和其他同时期地域文明相比，这种规模和深度的争论即使在世界文明史上亦不多见。我们完全有理由说，浑盖之争，作为中国历史上最（     ）的学术争论之一，将永载中华文明发展的史册。

9 . 阅读文段，完成下面小题。

材料一：

人类文明史上最早的超新星记录发生在公元前14世纪，以当时的甲骨文刻划，该甲骨文记录的意思是有新的大星出现于天蝎座旁。我国古人习惯于把这类突然极明亮地在天空出现一段时间然后又慢慢消失的星体形象地称为“客星”。

超新星爆发是银河系里最壮观的天象，是恒星演化到晚期所发生的最后一次爆发。近二十多年来，在多次的国际会议中，各国学者相当频繁地提到了著名的中国超新星AD1054以及它的遗迹——蟹状星云，AD1054就是我国史籍中所记载出现于宋代的“天关客星”：至和元年五月己丑（1054年7月4日），（客星）出天关东南，可数寸，岁余稍没。《宋史•天文志》嘉祐元年三月辛未（1056年4月11日），司天监言“自至和元年五月客星晨出东方，守天关，至是没”。《宋史•仁宗本纪》

天关客星可见期共达22个月。1731年，英国贝维斯在金牛座发现了一个云状物，后被命名为“蟹状星云”，因为其外形象蟹。1921年，瑞典天文学家注意到蟹状星云的位置与1054年天关客星的位置相近，估计它们可能有联系。之后，邓肯和哈勃等测出蟹状星云的膨胀速度。根据蟹状星云的大小和已知的膨胀速度，1942年，荷兰天文学家奥尔特证认蟹状星云就是1054年超新星爆发的遗迹。1968年蟹状星云脉冲星的发现，进一步加强了这一论证，因为利用该脉冲星的自转周期和自转周期变化率的测定值，根据快速自转中子星的磁偶极模型，可以成功地解释蟹状星云和蟹状星云脉冲星的能量来源，同时算出该脉冲星的年龄与天关客星爆发至今的时间间隔相近，有力地说明蟹状星云是公元1054年爆发的超新星的遗迹。因此，1054年我国天关客星的发现，为超新星遗迹和中子星的起源与演化提供了有力的历史证据和宝贵资料。

摘编自汪珍如《中国的古客星记录与现代天文学》

材料二：

利用古代天象记录解决现代天文学问题这一方法有其必要性，是由现代天文学学科本身的特点所决定的。这种特点主要体现在这样两个方面：其一，现代天文学是一门对天体进行观测并在此基础上进行理论研究的学科；其二，现代天文学的观测与研究对象大都经过漫长的演化过程，要更精确地了解天体运行的规律，或者提出一种理论往往要在长时段的观测积累的基础上，而理论之正确与否也有赖于观测资料来加以验证。人类的观测能力是有限的，而对古代天象记录进行现代天文学意义下的研究，则尽可能地化解这一矛盾。

古代留下了非常丰富的天象记录，这构成了应用这一方法的可行性。由于天象的重要星占价值，历代官修史书均有专门的部分（“天文志”“五行志”“灾异志”等）来记载象征着天命转移的天象，尤其是特殊天象更是受到历代史官的重视。客星记录也不例外。

欧洲、阿拉伯等文明中世纪乃至之前时期的天文记录的缺失，使得包括中国在内的东亚古代记录具有唯一性。对此，英国天文学家克拉克与斯蒂芬森曾专门讨论过。正像中国古代拥有大量丰富的天象记 录在很大程度上要归结于文化的原因，其他文明天象记录的缺失之原因也大抵如是。

上述必要性、可行性与唯一性使得古代东亚（尤其是中国）的天象记录在现代天文学视野下具有特殊 的应用价值，也使得古代天象记录作为观测数据而成为现代天文学的一部分。

（摘编自吴燕《中国的古客星记录的现代研究》）

材料三：

古代的科学思想方法或理论能被用为现今理论形成的一部分时，也可以把它看作是“现代的”。我国汉代的数学著作《九章算术》创造了一种有别于古希腊逻辑演绎体系的算法，这种算法比较机械，却 正符合计算机的程序化。吴文俊先生利用增乘开方法与正负开方法在HP25型袖珍计算器上编制程序，竟可以解高达5次的方程，而且可以达到任意预定的精度。他说：“继续发扬中国古代传统数学的机械 化特色，建立机械化的数学，是本世纪以至绵亘整个21世纪才能大体趋于完善的事。”

科学史研究还可以为现代科学提供研究资料。1955年苏联科学院通讯院士看到我关于中国历史上的超新星纪录和射电源关系的论证之后，兴奋地说：“建立在无线电物理学、电子学、天体物理学的‘超时代’的最新科学——无线电天文学——的成就，和伟大中国古代天文学家的观测纪录联系起来了。” 王元等3位院士指出：“通过我国古天文资料的整理和分析，现代所得的一些天文现象的研究得以大幅度‘向后’延伸。这种‘古为今用’的方法应受到广泛重视。”近几十年来，利用中国古代的天象纪录 来研究超新星遗迹、太阳黑子活动的周期等问题，已成为各国的热门课题。

除以思想方法和资料运用与现代科学相交叉外，科学史还以本身的研究工作为现代科学与社会的相互影响提供借鉴。科学、技术与社会之间相互关系的研究，可以有很具体的应用。科学史是20世纪才建立起来的一门现代学科，与数理化地生相比，只是一个后生小辈，但它发展很快，研究领域在不断扩充， 研究方法在不断地现代化，如计算机手段、量化分析等。只要我们思想清楚，方向正确，不懈努力，相信我国的科学史事业的发展一定会更快更好。

（摘编自席泽宗《科学史与现代科学》）

10 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

材料一：

天文学并不是新开拓的科学，它的渊源可以追溯到人类的远古时期，我们从现代天文学的基本概念中很容易发现它的痕迹。也许在文字产生以前，人们就知道利用植物的生长和动物的行踪来判断季节，这种物候授时是早期农业生产所必需的，甚至到20世纪50年代，中国一些少数民族还通行这种习俗。物候虽然与太阳运动有关，但由于气候变化多端，不同年份相同的物候特征常常错位几天甚至更多，物候授时比起后来的观象授时就要粗糙多了。《尚书·尧典》中曾这样记载观象授时，上古的人们以日出正东和初昏时鸟星位于南方子午线标志仲春，以日落正西和初昏时虚星位于南方子午线标志仲秋，等等。

当人们对天文规律有了更多的了解，尤其是掌握了回归年长度以后，就能够预先推断季节和节气，古代历法便应运而生了。据史料记载，夏商时期肯定已有历法，只是因为文字记载含意不明，其内容还处于研究之中。春秋战国时期，流行过黄帝、颛顼、夏、殷、周、鲁等六种历法。它们的回归年长度都是365.25日，但历元不同，岁首有异。

西汉至五代是古代天文学的发展、完善时期，出现了许多新的观测手段和计算方法。十六国时期的姜岌以月食位置来准确推算太阳的位置，隋朝刘焯用“等间距二次差内插法”来处理日、月运动的不均匀性。唐代僧一行的《大衍历》，显示中国古代历法已完全成熟，它记载在《新唐书·历志》中，按内容分为七篇，其结构为后世历法所效仿。西汉天文学家落下闳以后，浑仪的功能随着环的增加而增加；到唐代李淳风时，已能用一架浑仪同时测出天体的赤道坐标、黄道坐标和白道坐标。除了不断提高天体测量精度外，天文官员们还特别留心记录奇异天象的发生，其实，后者才是朝廷帝王更为关心的内容。所谓“天垂象，见吉凶”，古代天文官员们把天象看成是上天给出的瑞象和凶象，并加以趋避。

宋代和元代是中国古代天文学的鼎盛时期。这一时期颁行的历法最多，达25部，其中郭守敬等人编制的《授时历》最为优秀，连续使用了360多年，达到中国历法的巅峰；观测数据最精，许多历法的回归年长度和朔望月值已与现代理论值相差无几，在世界上处于领先地位；大型仪器最多，其中苏颂领导制造的水运仪象台集观测、演示、报时于一体，是当时世界上最优秀的天文仪器；恒星观测最勤，其中从公元1010年到公元1106年，就先后组织了五次大型的恒星位置测量，平均不到20年一次。

进入明代以后，中国古代天文学开始停滞不前。这里有政治、经济等社会原因，也有天文学本身的原因。从天文学本身来看，首先，当时中国的天文仪器只能满足肉眼测量的极限，除非加上凹凸镜片，否则精度不会提高，而采用凹凸镜片的望远镜技术是在欧洲诞生的。其次，中国古代擅长代数计算，在解决天体位置与推算值弥合问题上只注意表象，不注意从几何结构进行理论探讨，与此相反，古希腊天文学则侧重几何学。对中国明代以后的天文学进行反思是痛苦的，但有助于我们今天天文学的发展。

（摘编自陈久金、杨怡《中国古代的天文与历法》）

材料二：

历法源于天文，中国古代天文与历法是一回事。夏、商、周三代处于观象授时时期，直到战国初公元前427年发明《殷历》“甲寅元”（四分历），中国才进入历法时代。

观察太阳的运行规律，古人形成了“日”与“年”的时间概念。太阳东升西落，一个白天一个夜晚合为一日。中国古代最主要的纪日方法是干支纪日法，即运用十天干 （甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸） 和十二地支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥）组合成六十甲子循环纪日。有资料证实可确知的纪日干支是从春秋时候鲁隐公三年（公元前720年）二月己巳日开始的，从那时到清末的2600多年间，干支纪日从未间断和错乱过，这也是世界上记录时间最长的纪日法。古人立竿测影，将日影最长的一天定为冬至日，这一天夜晚最长；将日影最短的一天定为夏至日，这一天白昼最长。每年春夏秋冬循环一次。《尚书·尧典》载“期三百有六旬有六日”，表明夏商时期古人已确定回归年长度为366日，即从冬至到下一个冬至的时间（称为一“岁”）。至迟到春秋时期，后人更加精确测定回归年长度为365又1/4日。

历史上采用过的纪年方法有王位纪年法、岁星纪年法、年号纪年法、干支纪年法等。自汉武帝元鼎元年（公元前116年）到1911年，年号纪年法与干支纪年法一直并用，如1898年戊戌（干支纪年）变法中的“戊戌”就是指光绪二十四年。

月相的变化使先民掌握了时间长度“月”。古人观测出月相从满月（望）到下一个满月平均需要29.53日。12个月约为354日，与回归年365又1/4日相差大约11日。每三年累计相差33日以上，超过一个月。古人为调配月与回归年的长度，采用了“置闰”的方法，保证月份与季节的相应。春秋时期，天文学家已经掌握了十九年七闰的规律。调配年、月、日的关系，是中国古代历法的主要任务，也是历史上频繁改历的原因。

古人通过“观象授时”，至战国时已形成完整的二十四节气，每一节气均与二十八宿、北斗的运行、土圭测影长度、各地物候相关联。二十四节气是一套农事历，用以指导农耕生产，确保农作物种植和收获的时间安排趋向合理，从而提高了中国古代农业生产效率。

（摘编自张闻玉、马明芳《中国古天文历法学》）

5 . 阅读下面的文字，完成下列小题。

材料一：

中国古代在观测天象过程中对宇宙也有认识，形成了一些宇宙学说。其中影响较大的有三种：盖天说、浑天说和宣夜说。

盖天说以为“天圆地方”，“天象盖笠，地法覆盘”。这是对天地结构比较直观的认识。它对古代天文学的影响很大。汉代成书的《周髀算经》利用影长测量数据，试图把盖天说构造成一个天地几何模型，说明日月出入、昼夜变化等各种天文现象。但由于天地平行和圭表影长“千里差一寸”的基本假设有误，结果并不理想。不过盖天说对绘制星图、测量天体坐标来说还是很有用的。汉代有一种星图叫“盖图”，大概就是按盖天说的原理绘制的。此外，天体的赤道坐标在中国古代是“入宿度”和“去极度”，与盖天说并不矛盾。

汉代出现了浑天说，大概出现在太初改历之时。东汉张衡的《浑天仪注》对浑天说有非常形象的描写：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄。”可见浑天说的本质就是对天球的认识。浑天说对后来天文观测的影响很大。有了浑天说，就有了浑仪，并且有可能在浑仪上加黄道、白道等，使天体位置测量越来越精密。

宣夜说是一种认为宇宙无限的气宇宙论，是汉代的郗萌提出的学说。他认为“天”并没有一个固定的天穹，而只不过是无边无涯的气体，日月星辰就在气体中飘浮游动。这种宇宙论虽然对天文测量和天文历法没有产生什么影响，却启发人们认识宇宙本原和天体演化。宋代理学家朱熹更是根据这种气的宇宙论提出了关于宇宙演化的猜想。他认为宇宙起先只是阴阳二气，两者旋转摩擦，磨出一些渣滓，结在中央，便形成地。气之清者就上升成为日月星辰，在外周转不停。这个宇宙演化理论虽然还很粗糙，但其气漩涡论却比西方著名自然哲学家笛卡尔的宇宙演化漩涡说早400多年。

中国古代宇宙论还有一个重要特点，就是强调天地对应和天人对应。中国古代的星官体系是这一特点的突出表现。西方的传统开始于古埃及和古巴比伦，到古希腊时期形成星座体系，以神话中的事物为主。中国星官体系则完全不同，它是把人间帝王社会搬到了天上。天地是名副其实的对应。正是有了这种对应，中国古代的天与人之间才那么接近。“天文”永远与“人文”密切关联，所以中国古代的天文学，其根本的目的是探究天人关系，正如司马迁所说，“究天人之际”。

（摘编自《中国古代天文学：何为“天极”》）

材料二：

纵观中国古代的这场旷世学术之争——浑盖之争，我们发现，古人在这场争论中，秉持着一个重要原则：判断一个学说是否正确，关键在于其是否符合实际情况，而不是看其是否遵循某种先验的哲学观念。比如，古人一直认为天地是由阴阳二气生成的，从这个理念出发，如果承认这一前提，就得承认盖天说是正确的，因为阳气轻清，阴气重浊，轻清者上浮为天，重浊者下凝为地。但古人在争论中，并不以阴阳学说作为判断依据，他们所关注的，是究竟哪种学说更符合观测结果。对此，南北朝时期著名科学家祖眶的一段话可作代表：自古论天者多矣，而群氏纠纷，至相非毁。窃览同异，稽之典经，仰观辰极，傍瞩四维，睹日月之升降，察五星之见伏，校之以仪象，覆之以晷漏，则浑天之理，信而有征。（《隋书·天文志》）

祖暅比较了浑盖双方的差异，在查阅典籍记载的基础上，通过实地天文观测，并使用仪器进行校验，发现浑天说更符合实际，这才得出了浑天说可信这一结论。浑盖之争过程中表现出来的重视实际校验的这种做法，是中国古代天文学的一个优秀传统。这一传统与希腊天文学的某些特点有明显的不同。

除了不以先验的哲学信念为依据判断是非之外，浑盖之争在其他方面的表现也完全符合学术发展规律。政治和宗教等非学术因素没有介入到这场争论之中。南北朝时，南朝的梁武帝偏爱盖天说，曾集合群臣，公开宣讲盖天说。对于他的主张，天文学家中不以为然者大有人在，但梁武帝并未采用暴力手段迫害那些不相信盖天说者。佛教传入中国后，佛教主张的宇宙结构模式，与浑天说亦不一致，但中国历史上从未有过以佛教学说为依据，强行要求人们放弃自己所信奉的宇宙结构学说的事例。宗教因素没有成为裁决浑盖是非的依据，也没有人因为信奉某种宇宙理论而受到政治或宗教上的迫害。这些，无疑都是浑盖之争中值得肯定的地方。

（节选自《天文学上的旷世之争》）

9 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

视觉的产生，离不开眼睛、光线、物体三者间的相互作用。古人对这三者关系的认识，可以分为两类，一类认为眼睛是光线的接受器，由物体出发的光线进入眼睛，从而引起视觉；另一类认为眼睛是光线的发射器，眼睛发出光线，触到物体，从而产生视觉。在西方，希腊人对这两种模式都做过探讨。中国人又如何呢？

有一种观点认为，我国古代与西方古代不同，对视觉的认识比较正确，并不认为眼睛本身是发光体，而认为只是光的接受器。这种观点很有代表性，它所表现的是中国传统视觉认识的主流，我们可以列举很多史料来支持它。但事实上，中国古代同样也存在着眼睛是光线发射器的观点。《海外北经》：“钟山之神，名曰烛阴，视为昼，冥为夜。”这里表露出一种眼睛能向外发光的思想。

如果说神话不足为凭，那么西晋葛洪的讨论则完全是科学问题。葛洪的观点与历史上的浑盖之争有关。在汉代，关于天的形状，在我国有一场浑天说和盖天说的论争。浑天说认为天是圆球状的，当太阳转到地底下时，夜幕就降临了，而盖天说则认为天是平的，太阳在天上平转，不会落到地底下，晚上人们看不见太阳，是因为它转到北方，离人们太远了。这场争论一直到晋朝也没有结束。葛洪持浑天说观点，他认为，太阳的直径达一千里，周长为三千里，其大小抵得上几十个小星星。如果说是太阳转到越来越远的地方，充其量也只是日光照不到人所在之处了，人仍然应该能看到它，这就像北极之北的星星离人也很远，而人仍能看到它们的道理一样。太阳比星星大得多，它如果转到了北极之北，人当然也应该能看到它。现在既然能看到北极之北的星星，却看不到北极之北的太阳，这就说明太阳不是向北运行的。葛洪的观点隐含了一种目不需要借助外光即能视物的认识，因为这段话的前提是太阳光没有照到人而人仍能看到它。

人们通常认为，视觉对客观世界的反映，是一种真实的反映。但实际上，视觉在反映客观世界方面，是有一定的局限性的。

人在观察物体时，之所以会产生主观局限性的错误，根本原因在于视觉是受人的主观意识支配的，具有主动性。孟子在和梁惠王对话时表示，“明足以察秋毫，而不见舆薪”的原因是“不用明焉”。显然，在这里，人的主观意识是能否获得视觉的主导因素。清代郑复光从物理学角度，对人的眼睛之所以能看清物体做了剖析。他从眼睛晶状体的形状出发，说明它有调节光线以形成清晰视觉的功能。调节的方法就是改变晶状体的凸起程度。要看清某物，就要把眼睛调节到合适的状态，实则是聚焦到该物上去。而是否把眼睛聚焦到该物，当然是由人的主观意志所决定的。

应该如何克服这种由个体主观因素引起的视觉局限性，从而获得对外界的客观认识呢？宋代张载认为，一个人独自看到的事情与他人看到的不同，也可能出于疾病或虚妄之想，而大家共同看到的事情往往更接近真实。于是他提出一种解决办法，即用众人的“共见共闻”来克服由个体因素导致的视觉错觉。张载的说法是有道理的，主观因素引发的视觉局限性，对应的是每个个体，采用“共见共闻”的方法，可以有效克服这种局限性。

科学史上所说的视觉局限性，更多的指的是视觉的客观局限性。对于此类视觉局限性，中国古人探讨的最典型例子是《列子》两小儿辩日所引发的相关问题讨论。这个典故说的是两小儿为太阳看上去晨大午小、感觉上却晨凉午炎之原因发生争执，一方说太阳早上离人近，中午离人远，另一方则持相反见解，于是请孔子评判，结果难倒了孔子。

孔子的缄默没有影响到后世学者的热情，从汉朝起，就不断有学者对这个问题进行探讨。东汉王充即曾用视觉理论解释过该现象。在天文学上，王充所持观点与盖天说相类似，认为天和地是两个平行平面，太阳在天上平转。在这种宇宙结构模型中，“日中近而日出入远”。王充的解释即围绕这一前提展开。王充在此是用视觉理论中的光度背景学说来解释的。根据这一学说，人们所见物体的视大小，会受其周围背景亮度的影响。背景亮度高，人们就会感觉物体的体积比其应有的体积要小；背景亮度低，人们则会感觉到物体的体积比其应有的体积要大。王充的解说表明，当时人们对形成视觉错觉的这一光度因素已经有所体会。

晋朝的著作郎束皙则从空间背景等多重角度进行探讨。束皙认为太阳早上和中午距人远近不变，看上去大小不同，是人眼的错觉。束皙列出了影响视觉客观性的三种因素，一是旁观与仰视的差别，同一个物体，旁观会觉得它大，仰视则会觉得它小；另一个是亮度背景和颜色反差的不同，在物理学上叫作光渗作用；第三个是空间背景的陪衬，属于物理学上所说的比衬作用。现代科学在解释这一问题时，基本上也是考虑这几种因素。在束皙的理论中，造成视觉局限性的主要因素，都已经被指出来。这是古人研讨视觉理论所得的重要收获。

既然视觉会受客观因素的影响而产生局限性，那么，如何才能判断我们的视觉是否正确呢？后秦姜岌谈论盖天说浑天说孰是孰非的问题时，提出需要借助于仪器才能有效地消除其局限性的主张。姜岌的观点体现了通过寻找客观判据来确定视觉可靠性的努力。在实际生活中，他的主张也得到了充分的实践。例如，人们用浑仪观测天体，用油盆反射法观测日食等，都是人们为了消除视觉的局限性而做的有益探索。

（摘编自关增建《中国古代视觉理论探索》）

10 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

材料一：

中国古代天文学对宇宙结构的探索，上演了一场持续千余年的激烈争论，即浑盖之争。这场争论围绕盖天说与浑天说展开，同时涉及宣夜说等其他学说，展现了古人对宇宙奥秘的不懈追求，对中国古代天文学发展产生了深远影响。

早期的“天圆地方”说认为天是圆形平盖，地是方形平板，但存在明显漏洞，曾子师徒将其解释为“天道曰圆，地道曰方”，使其丧失了作为一种宇宙结构学说而存在的资格。

宣夜说则主张“天了无质”，认为日月星辰自然浮生虚空之中，其行止依赖于气。该学说描绘了无限空间的宇宙图景，与西方水晶天说不同，更接近宇宙实际情形。然而，它缺乏与数学结合，无法编制历法、预测天体运行，且认为天体运动无规律可循，逐渐被天文学界边缘化。

盖天说是中国古代第一个堪称科学理论的宇宙结构学说，以《周髀算经》为经典流布于世。其主张天地为两个中央凸起的平行平面，天在上、地在下，日月星辰围绕北极依附天壳运动，通过立竿测影等数学方法测算天文数据，能解释天象、预测日月星辰运行并编制历法，具有很强的应用价值。

浑天说在汉武帝时期因《太初历》编制与盖天说产生冲突。它主张天是圆球，天包着地，天大而地小。双方在修历过程中争论激烈，汉武帝让双方分别制订历法，最终浑天说者制订的历法更符合实际而被采纳，拉开了浑盖之争的帷幕。此后千年，双方争论不断。扬雄从观测依据和数理结构等八个方面批驳盖天说，指出其与实际观测不符；王充则质疑浑天说“天从水中过”的设想，葛洪、何承天等浑天说者也进行了回应和辩解。

这场争论秉持以实际观测为判断标准的原则，不受政治和宗教等非学术因素影响。它促成了众多科学问题的解决和重要成就的获得，如《太初历》的诞生、勾股定理的发展、天文仪器的改进等。

浑盖之争体现了中国古人对宇宙问题的深度关注和对待科学问题的严谨态度，是中国古代天文学重视实际校验优秀传统的体现，在世界文明史上也不多见，永载中华文明发展史册。

（摘编自《天文学上的旷世之争》）

材料二：

在汉代宇宙论的多元体系中，纬书《尚书·考灵曜》提出的“地动说”堪称独特的理论突破。这一学说以三重宇宙结构、地体运动模型及超前的科学思维，构建了异于盖天、浑天、宣夜三家的第四种宇宙模式，展现了中国古代科学对宇宙本质的深刻探索。

《尚书·考灵曜》“地动说”的核心是包含天地结构与运动理论的完整体系。其宇宙结构分为三重：最外层为四表天球，是日月运行的轨道，半径19.35万里，以“周天百七万一千里”界定其闭合球体形态：中间为恒星天球，半径17.85万里，承载二十八宿等恒星；最内层为方形地体，厚度约3万里（郑玄推测），居于天球中心。这一结构突破了传统“天圆地方”的平面认知，首次以层级化球体模型阐释天地关系，虽与现代宇宙层级顺序相反，却蕴含对宇宙多维性的早期洞察。

地体运动理论是“地动说”的革命性贡献。该学说提出“地有四游”，认为地体以天球中心为原点，沿短轴3万里、长轴为32万里的椭圆轨道自西向东作闭合运动；冬至向西北移动3万里，夏至向东南移动3万里，春秋分位于轨道中点。通过“人在大舟中，闭牖而坐，舟行不觉”的比喻，该学说阐释了运动相对性原理，成为中国古代物理学的重要思想萌芽。此外，其试图以地体与恒星天球的反向运动叠加解释四季星空变化，虽因“一年两周天”的误差存在缺陷，却开创了以数学模型解析天体视运动的科学方法。

从科学史视角审视，“地动说”的价值体现在多方面。首先，它打破了“天动地静”的传统教条。在汉代主流宇宙论强调“地静”的背景下，该学说首次系统论证大地运动，挑战了“天尊地卑”的哲学伦理观，李约瑟评价其“使人类中心论的地静说在中国无立足之地”，凸显了思想革命性。其次，其科学思维具有超前性；对天球半径、地动幅度的量化设定，展现了将宇宙论数学化的努力；三重天球结构暗含宇宙层级观念，接近现代“星系——恒星——行星”的认知逻辑；“地体悬空运动”的假设，摒弃了浑天说“载水而浮”的机械承载论，更接近现代宇宙观。

“地动说”的形成具有深厚的文化渊源与科技基础。其思想萌芽可追溯至先秦齐地的天文传统，大汶口文化的北斗纹陶尊表明早期先民已关注天极旋转，稷下学宫邹衍的“大九州”说则为多重宇宙结构提供了思想启发。同时，战国《尸子》“地右辟而起毕昴”的论述，奠定了大地运动的观念基础；西汉落下闳发明浑仪，为地动轨迹的观测与计算提供了技术支持。谶纬学者融合盖天、浑天、宣夜等学说，创造性地将哲学思辨与数学建模结合，最终形成“地动说”的理论体系。

该学说对后世科学发展产生了复杂影响。三国陆绩、唐代孔颖达等浑天家吸收“地有四游”理论，推动传统宇宙论向动态模型演进；但宋明理学将“天动地静”伦理化，官方历法逐渐排斥地动说，引发持续千年的学术争议。尽管如此，“地动说”作为中国古代唯一以大地运动为核心的宇宙论，其理论架构与科学方法成为世界科学史的独特坐标——早于哥白尼“日心地动说”千余年，它证明了古代中国在宇宙论领域的独立创新能力。

《尚书·考灵曜》“地动说”的价值，不仅在于其具体的宇宙模型，更在于它所蕴含的科学精神：敢于突破常识的创新勇气、基于观测的量化研究尝试、对宇宙本质的哲学追问。尽管受限于时代条件存在误差，但其作为汉代科学思想的重要遗产，至今仍为理解中国古代科技与文化的互动提供着深刻启示。

（摘编自《论汉代第四种宇宙模式》）

1 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

材料一：

“试论托勒密的天文学说是不是科学？”这样的考题在上海交通大学科学史系的研究生入学考试中，不止一次出现过。面对这道考题，大部分考生都答错了。这就表明，他们中间的大部分人，都未能正确认识：怎样的学说具有被当做科学的资格？

首先请注意，从宇面上就可以知道，这是一道论述题，而不是简单的“是”或“否”的选择题。正像有些评论者正确地指出的那样，题中的“正确”“科学”“托勒密天文学说”等概念，都可以有不同的界定，而该题要考查的方面之一，就是考生能否注意到概念的界定问题。他们可以自行给出不同的界定，由此展开自己的见解。

为什么托勒密的《至大论》这样的伟大著作，会被认为不是科学？许多考生陈述的重要理由是托勒密天文学说中的内容是“不正确的”——我们知道地球不是宇宙的中心。

然而，如果我们同意这个理由，将托勒密天文学说逐出科学的殿堂，那么这个理由同样会使哥白尼、开普勒甚至牛顿都被逐出科学的殿堂！因为我们今天还知道：太阳同样不是宇宙的中心，行星的轨道也不是精确的椭圆，牛顿力学中的“绝对时空”也是不存在的……难道你敢认为哥白尼日心说和牛顿力学也不是科学吗？

“不正确的”结论也可以是科学？是的，真的是这样！因为科学是一个不断进步的阶梯，今天“正确的”结论，随时都可能成为“不正确的”。我们判断一种学说是不是科学，不是依据它的结论在今天正确与否，而是依据它所用的方法、它所遵循的程序。

西方天文学发展的根本思路是：在已有的实测资料基础上，以数学方法构造模型，再用演绎方法从模型中预言新的天象；如预言的天象被新的观测证实，就表明模型成功，否则就修改模型。在现代天体力学、天体物理学兴起之前，模型都是几何模型——从这个意义上说，托勒密、哥白尼、第谷乃至创立行星运动三定律的开普勒，都无不同。后来则主要是物理模型，但总的思路仍无不同，直至今日还是如此。这个思路，就是最基本的科学方法。当代著名天文学家当容对此说得非常透彻：“自古希腊的希巴恰斯以来两千多年，天文学的方法并没有什么改变。”

如果考虑到上述思路正是确立于古希腊，并且正是托勒密的《至大论》第一次完整、全面、成功地展示了这种思路的结构和应用，那么，托勒密天文学说的“科学资格”不仅是毫无疑问的，而且它在科学史上的地位绝对应该在哥白尼之上——因为事实上哥白尼和历史上许许多多天文学家一样，都是吮吸着托勒密《至大论》的乳汁长大的。

（摘编自江晓原《科学史十五讲》）

材料二：

“常规科学”是指牢固地建基于一个或多个过去的科学成就的研究，某个科学共同体在一段时间里承认，这些成就为其进一步的研究提供了基础。今天，这些成就被初级或高级教科书详述，尽管很少保留其原初形式。在此之前，许多著名的科学经典著作扮演着类似的角色，都曾在一段时间里为后续的几代研究者暗中界定了某个研究领域的合理问题和方法。它们之所以能起到这样的作用，是因为具有两个关键特征：它们的成就足够空前，因此能够吸引一批坚定的追随者远离科学活动的竞争模式；这些成就又足够开放，有各种问题留待重新界定的研究者群体去解决。

凡是具有这两个特征的成就，我此后便称之为“范式”。我选择这个词是想表明，在科学革命历程中，一些公认的实际科学实践范例——包括定律、理论、应用和仪器——为特定的融贯的科学研究传统提供了模型。这些传统就是历史学家所谓的“托勒密天文学”或“哥白尼天文学”、“亚里士多德力学”或“牛顿力学”、“微粒光学”或“波动光学”，等等。研究者要想成为他所要加入的特定科学共同体的成员，主要是通过对范式（比上面名称专门得多的范式）进行研究。他所要加入的共同体，其成员都是通过相同的明确范例来学习其领域的基础，所以他随后的做法将很少在基本原则上引起争议。以共同的范式为研究基础的人，都信守相同的规则和标准来从事科学。那种信守和由此产生的明显共识乃是常规科学的先决条件，也就是某个特定研究传统创生和延续的先决条件。

而一种范式向新的范式发生转变，新的范式取代旧的范式，就是科学革命。我们可以从物理学的相关发展来观照科学革命中范式学说的表现。今天的物理教科书告诉学生，光是光子，是同时表现出波动特性和粒子特性的量子力学实体。然而，在普朗克、爱因斯坦和20世纪初的其他人提出它之前，物理教科书说光是横波，这种观念植根于一个范式，该范式最终源于19世纪初杨、菲涅尔的光学著作。波动说也并非第一个被几乎所有光学研究者接受的理论。18世纪的光学范式来自牛顿的《光学》，它说光是物质微粒。物理光学范式的这些转变就是科学革命，一种范式经由革命向另一种范式的接连转变便是成熟科学通常的发展模式。

（摘编自托马斯·库恩《科学革命的结构》，张卜天译）

2 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

中国古代第一个堪称科学理论的宇宙结构学说是盖天说。盖天说主张天地是两个中央凸起的平行平面，天在上，地在下，天离地的距离是8万里，日月星辰围绕着北极依附在天壳上运动。

盖天说突破了人们日常观测中形成的天是个半球的生活经验，提出了平天平地说，并且找到了适合这种模型的数学方法，那就是在立竿测影基础上用勾股定理和相似三角形对应边成比例的性质，测算各种天文数据。该说能够解释人们日常生活中见到的各种天象，能够预测日月星辰的运行，还能够编制历法，满足社会需求。该说构思的七衡六间，可以用来准确地预报二十四节气，具有很强的应用价值。由此，该说能够为人们提供有价值的信息，它对日月星辰运行的预测、对二十四节气的预报，能够接受观测实践的检验，因此，它是富有科学意义的宇宙结构理论，尽管它对宇宙结构本身的描述是错误的。

盖天说在汉武帝时期遇到了浑天说的有力挑战。事情起源于历法编制。当时太史令司马迁向汉武帝上书，建议修订一部新的历法，叫作《太初历》。汉武帝采纳了他的建议，命令他组织学者，制订《太初历》。司马迁组织的修历队伍工作了一段时间后，参加者之间观点上出现了分歧，来自四川的民间天文学家落下闳提出了一种新的主张：天是个圆球，天包着地，天大而地小。这种主张，后来被人们称为浑天说。浑天说与司马迁等信奉的盖天说本质上完全不同，盖天说主张天在上，地在下，天地等大；而浑天说主张天在外，地在内，天大地小。双方主张的宇宙结构不同，所采用的测量仪器和测量方法也不同，这就导致了在修历过程中的争论。双方争论得非常激烈，以至于到了不能在一起工作的程度。对此汉武帝采用的解决办法是让他们分别制订自己心仪的历法，然后拿出来接受检验，谁的历法更符合实际，就用谁的历法。最后的结果是浑天说者邓平等人制订的历法与实际天象符合得最好，于是就采纳了邓平的历法。这就是中国历史上著名的《太初历》的由来。

《太初历》的制订问题画上了句号，但由修订《太初历》所引发的浑盖之争却拉开了帷幕。在此后的一千多年的时间里，究竟是浑天说正确，还是盖天说合理，天文学界的争论一直不曾停歇，总的趋势是信奉浑天说的人越来越多，浑天说逐渐成为天文学界对宇宙结构认识的主流。

浑盖之争涉及与宇宙结构问题有关的方方面面。西汉末年，著名学者扬雄先是相信盖天说，后来在与另一位学者桓谭的争论中，被桓谭说服，转而信奉浑天说。他经过细致思考，发现了盖天说的诸多破绽，撰写了著名的《难盖天八事》一文，从观测依据到数理结构等八个方面，逐一对盖天说作了批驳。

但是浑天说也有自己的软肋。浑天说主张天在外，表里有水；地在内，漂浮水上。这一主张成为盖天说批驳的重点，东汉著名学者王充就曾一针见血地指出：旧说，天转从地下过。今掘地一丈辄有水，天何得从水中行乎？甚不然也。(《隋书·天文志》)

王充的责难是颇有说服力的，因为按当时人的理解，太阳是依附在天球上的，天从水中出入，就意味着太阳这个大火球也要从水中出入，这是不可思议的。面对王充的责难，浑天说者的态度是，只要有充足的证据证明太阳是从地平线下升起，又落到地平线下面，它即使出入于水中又有何妨？晋朝的葛洪就针对王充的责难，提出了判断浑天说是否成立的判据：又日之入西方，视之稍稍去，初尚有半，如横破镜之状，须臾沦没矣。若如王生之言，日转北去者，其北都没之顷，宜先如竖破镜之状，不应如横破镜也。(《隋书·天文志》)

葛洪以太阳落入地平线时呈现出“横破镜”的状态这一事实作为依据，指出这种现象与盖天说的推论相反，证明盖天说是错误的。他提出的判据是有说服力的。从观测的角度，只能承认浑天说是较为正确的。至于太阳从水中出没的问题，南北朝时期的浑天家何承天给出了自己的解释：是故百川发源，皆自山出，由高趣下，归注于海。日为阳精，光曜炎炽，一夜入水，所经焦竭。百川归注，足以相补，故早不为减，浸不为益。(《隋书·天文志》)何承天的构思很有意思，他的辨解，表现了浑天说者为修补自己理论上的漏洞所作的努力。但这种努力，并未起到太大的作用，这是因为浑天说有一个根本的缺陷——它没有地球观念，没有意识到海洋也是大地的一部分。

浑盖双方的激烈争辨，引起了人们的关注。在这场争论的影响下，更多的人投入到了对宇宙结构问题的研究之中，提出了更多的宇宙结构学说。

(摘编自关增建《天文学上的旷世之争》)

要论证“浑天说不成立”，先假设：“浑天说成立”为真。浑天说认为：_________________________ 。而大家公认“水火不容”是常理。因而推断： ____________ 。按照逻辑学的排中律原则，________________ ，所以，“浑天说不成立”为真。

6 . 阅读下面的文字，完成各题。

材料一：

宇宙生成演化理论，首先出现在《淮南子》这部书中。在《淮南子·天文训》中，有一段详细描述宇宙万物生成过程的文字：“天地未形，冯冯翼翼，洞洞灟灟，故曰太昭。道始于虚霩，虚霩生宇宙，宇宙生气。气有涯垠，清阳者薄靡而为天，重浊者凝滞而为地。清妙之合专易，重浊之凝竭难，故天先成而地后定。天地之袭精为阴阳，阴阳之专精为四时，四时之散精为万物。积阳之热气生火，火气之精者为日；积阴之寒气为水，水气之精者为月；日月之淫为精者为星辰。”

进入汉代以后，中国古代的宇宙演化理论进入发展的第二个阶段——理论的繁荣阶段，出现了丰富多彩、多种多样的宇宙生成演化理论。其中，张衡的学说值得一提。他在其著名的《灵宪》一文中详细描述了他心目中宇宙演化的不同阶段。他的学说中最值得我们关注的是这几句话：“于是元气剖判，刚柔始分，清浊异位。天成于外，地定于内。天体于阳，故圆以动；地体于阴，故平以静。”在这里，张衡描绘的宇宙演化的最后格局是“天成于外，地定于内”，这与《淮南子》中天在上、地在下的天地关系截然不同。之所以如此，与当时天文界存在着的浑盖之争有密切的关系。

在对宇宙结构的认识上，汉代人存在着两个主要的学派，一个叫盖天学派，主张天在上，地在下，天地分离；另一个叫浑天学派，主张天在外，地在内，天大地小，天包着地。张衡是浑天说的集大成者，他的宇宙演化理论与浑天说的宇宙认识一致。但是，既然阳气轻清，理应上扬，它为什么不上浮形成天，而是要包在地外？对此，在张衡的理论中找不出合理的答案，这就形成了一对新的矛盾。在宇宙结构领域的浑盖之争中，浑天说是占了上风的。在张衡之后，中国古代的宇宙生成演化理论步入了停滞期。这一停就停了差不多一千年。

到了宋代，出现了转机，学者邵雍意识到应该从宇宙演化机制上寻找新的解决办法。他认为不能再从阴阳二气的性质上做文章了，应该换个角度，从运动的角度思考这一问题。他说：“人皆知天地之为天地，不知天地之所以为天地。不欲知天地之所以为天地则已，如其必欲知天地之所以为天地，则舍动静将奚之焉？”

邵雍说得很清楚，要想知道宇宙之所以如此，必须从运动的角度出发思考问题。但是，究竟应该如何从运动的角度出发，他并没有构建出一个合理的宇宙演化模型。即使如此，他的主张仍然揭开了中国古代宇宙演化理论发展的第三个历史阶段的帷幕，标志着中国古代宇宙演化理论开始走向了成熟阶段。

中国古代宇宙演化理论的成熟是以南宋朱熹学说的问世为标志的。朱熹把邵雍的学说具体化，提出了一个比较合理的力学解释，他说：“天地初间，只是阴阳之气，这一个气运行，磨来磨去，磨得急了，便拶许多渣滓，里面无处出，便结成个地在中央。气之清者便为天，为日月，为星辰，只在外，常周环运转。地便只在中央不动，不是在下。”

朱熹不再从阴阳二气的性质出发，而是遵循邵雍的主张，从运动角度出发，用习见的旋涡现象比拟宇宙演化，合理地说明了浑天格局的形成原因。

（摘编自江晓原《科学史十五讲》）

材料二：

中国古代关于天地起源的思想，一开始就和“气”相联系。“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？冥昭瞢暗，谁能极之？冯翼惟象，何以识之？明明暗暗，惟时何为？阴阳三合，何本何化？”屈原在《天问》中就天地起源理论提出的这几个问题，反映出当时流行的看法是：从混沌中产生气，气分而为阴阳，阴阳参错相合，化生万物。

提出问题只是为了寻得更进一步的说明。而这更进一步的说明，到一百多年以后的《淮南子》中才出现。《淮南子·天文训》的作者们以气为线索，对天地、日月星、四时、万物，描写出了一个演化过程，并对气的来源作了追述：“道始于虚霩，霩霸生宇宙，宇宙生气。”“霩”同“廓”，“虚霩”这个概念有点像现代宇宙学中的奇点。西汉末叶成书的《易纬·乾凿度》说：“气形质具而未离，故曰浑沦。”郑玄注云：“虽含此三始（太初、太始、太素）而犹未有分判，故曰浑沦，老子曰：‘有物混成，先天地生’”。

《易纬·乾凿度》的天地形成理论，不但上有源，而且下有流。班固在《白虎通义·天地》篇里将其引作论据，张揖编的《广雅·释天》里有详细叙述，《列子·天瑞》篇中全文照抄，就连曹植写的《文帝诔》和陆机写的《吴大帝诔》中也都在大谈“皓皓太素，两仪始分”“皇圣膺期，有命太素”。这里要特别一说的是王符和张衡的发展。

王符在《潜夫论·本训》篇里说：“上古之世，太素之时，元气窈冥，未有形兆，万精合并，混而为一，莫制莫御。若斯久之，翻然自化，清浊分别，变成阴阳。阴阳有体，实生两仪，天地壹郁，万物化淳，和气生人，以统理之。”

把《潜夫论》中的这段话，和张衡《灵宪》中关于天地起源的一段话进行对比，就会发现，两者基本上相同，都上承《易纬·乾凿度》，以太素为界限，太素以前是混沌状态，气按照刚柔和清浊的不同一分为二，形成天地；天地之气再积聚构合，生出万物。不同于前人的是，张衡更换了几个名词，他把“道”分配在演化的整个进程中。

（摘编自席泽宗《科学史十论》）

李约瑟眼中的中国古代天文学

李约瑟的研究结论：中国古代天文学对世界的贡献是巨大的，它是在相对隔绝状态下发展起来的与欧洲的古代天文学完全不同的体系，它的许多内容处于世界领先地位。（我国宇宙演化理论早于西方）