清代前期，安徽在数学研究发展的同时，以数学作为工具的天文学研究也得到发展，取得了重要成就，其中成就最大的也是在数学上做出辉煌贡献的梅文鼎。 梅文鼎的天文著作多达60余种，大致可分为五类：对中国古代历法的考证、补订和研究，对西洋新法的疏解，答覆别人疑问和授课讲稿，天文仪器的考察和说明，方志中的天文部分。其中主要的有：《历学骈枝》，在校正《大统历》中交食问题几个数据，用几何方法解释《授时历》中日食三限和月食五限，以及在求合朔方面均有成绩。《明史历志拟稿》，使用招差公式求太阳、月亮、五星行度，并有相当于球面三角公式的运用。《古今历法通考》，对70余家古历作了详细的考订。《历学疑问》，通俗介绍了历学，并在书中引入黄道坐标，介绍与讨论了小轮系统。《平立定三差详说》，解释了当时已为一般人所不懂得的《授时历》中高次招差平、立、定三差术。此外，梅文鼎还参照中西星表，绘制了较为完备的星图。自制了揆日器、璇玑尺、月道仪等天文仪器。 除梅文鼎外，安徽其他学者的天文研究重要成果有： 梅珏成参与编纂大型丛书《律历渊源》，其中《历象考成》专论历法，对天文研究的发展起了重要作用。 江永在研究五星运动中指出：“五星皆以日为心，如磁石之引针”，清楚地表述了太阳引力思想。他还撰有《推步法解》，汇集了古代对天象的计算办法。 戴震除完成《四库全书》中“天算类提要”的撰写外，还撰有《续天文略》、《原象》、《迎日推策记》等天文著作。他曾将天文知识用于考据学，考证出《尚书·尧典》中关于春分、秋分、夏至、冬至的记载不确；用岁差理论，推算出该书所载4个中星的位置是公元前2300年的天象。 江永弟子歙县人程瑶田，撰有《星盘命宫说》，《四卯时天图规法记》、《日躔空度出地说》、《言天疏节示潘工生》等4篇天文学论文，分别论述了回归年、朔望月、闰年法、岁差、日月食等天文知识，为解释一年中“二分”、“二至”日出时间的不同，还绘制了4幅精致的天文图。 歙县人凌廷堪著有《气盈朔虚辨》，以科学道理批判了宋代学者蔡沈《书传》中在天文学上的无知妄说。 女科学家天长人王贞仪，著有《地圆说》、《月食解》、《葬经辟异序》等著作。她提出六条理由证明地球为圆形，批判了当时残存的“天圆地方”思想，还以科学道理驳斥了迷信风水的谬误。 黟县人俞正燮对中国古人的宇宙理论和历法颇有研究，并曾经对一些天文学问题进行过考证，纠正了前人的错误。他的著作《癸已类稿》中，就考证出《月令》并非周书、《晋书·天文志》记载连续两夜月食的错误等。 明清时期安徽物理学的主要成就是朱载坤育发明“十二平均律”和方以智《物理小识》中的物理学研究成果。 朱载坤育明代凤阳人，明仁宗朱高炽六代孙，自幼爱好音律、数学，一生以著述为事，完成的大量著作涉及物理、数学、天文以及音律、舞蹈等领域。他的最大成就是创造出当今世界上普遍应用的“十二平均律”。 春秋时期出现的“三分损益律”及后来在此基础上产生的“纯律”，都是相邻两律间的频率比不完全相等的不平均律，无法实现旋宫转调。朱载坤育在他的重要著作《律吕精义》中，对他创造的十二平均律的理论作了明确的阐述。其实质是在8度音之间分成12个音程相等的半音，顺序组成12个等程律，所以称之为“十二平均律”。这种新律制可以用任何一律作为主音组成各调的音阶，转调自如，彻底解决了几千年来不得解决的旋宫变调问题。 朱载坤育最早找到已知等比数列的首项、末项和项数求解其它各项的方法，最早找到不同进位制的小数换算法，最早运用珠算进行开方计算。他还针对以管定律和以弦定律的不同，提出了新的管口校正方法及其计算公式；研究并实验了完全8度和纯5度等的和声问题等等。 朱载坤育发明十二平均律比欧洲早半个世纪，受到国际上一些著名学者的赞叹和高度评价。 方以智明清之际桐城浮山（今属枞阳县）人，是中国著名的思想家、科学家。他继承和发展了我国古代唯物主义思想，重视“质测”之学；对于当时西方传入中国的科学知识，主张有鉴别、有批判地取其精华，弃其糟粕。他的著作《物理小识》内容十分广泛，是一部关于自然科学的百科全书式著作，其中涉及物理学的有光学、声学等方面的内容，而以光学的研究成果最为突出。 方以智认为，一切物皆气所为，光也是气的波动。他说：“气凝为形，发为声光，犹有未凝形之气与之摩荡嘘吸，故形之用，止于其分，而声光之用，常溢于其余”。并在此基础上提出了“光肥影瘦”的概念。他在评论西方一些传教士以圭角直线法测算太阳直径时提出：由于他们没有考虑到“日光常肥，地影自瘦”，因而测算结果总是大于太阳的实际直径，并不准确。这里所说的“光肥影瘦”，就是光常溢于几何学阴影范围，使光区扩大，阴影区缩小。 这一概念与现在所说的衍射现象颇为类似，提出的时间也与西方发现衍射现象的时间大体相当。 方以智对光的色散现象的认识也是很深刻的。他不仅把自然晶体、人造晶体和液滴的色散现象联系起来，而且认为自然界的虹霓、人造虹、星月晕、五色云“皆同此理”，对中国古代色散知识作了一次中肯的总结。 方以智对“海市蜃楼”的认识也很有价值。他在《物理小识》中否定了所谓“海市蜃楼”是蜃吐气造成的，否定它是生物现象，肯定它是一种光学现象。他的学生揭暄在注解这一现象时，更清楚地用“气映”、“照物”和“气变幻则所照之形亦变幻”来解释“海市蜃楼”，是中国古代解释这一现象的重要进展。 在声学方面，方以智对声音的产生、传播、隔音、共振等都进行了研究。《物理小识》“隔音”条还说：“以瓮为秋瓦，累而墙之，其口向内，则外过者不闻其声。何也？声为瓮所吸也。” |