1919—1949年为中国近代天文事业的草创时期。在这一时期,老一辈天文工作者在国家内忧外患的历史条件下,为开创和振兴中国的近代天文事业作了艰苦的努力。他们创办中国天文学会,建立近代天文研究机构和天文教育机构,开展一系列力所能及的近代天文工作,同时创办刊物,编译图书,举办学术演讲,参加国际学术活动,使中国近代天文事业从无到有,并取得了一定的成绩。正是他们所做的这些开创性工作,为日后中国天文事业的兴旺发达打下了基础。但抗日战争爆发后,由于仪器设备遭受破坏,机构有的内迁,有的瘫痪,工作受到严重影响,直至1949年中华人民共和国成立前夕,有些工作还未得到恢复。
第一节 天文研究机构概观
1.原有的国立天文研究机构——中央观象台1。
在本世纪一十年代末,国立天文研究机构仅有1912年接管清钦天监后成立的中央观象台1个。该台初期设置历数、气象两科,1921年增设天文科和磁力科,是按当时欧洲一些观象台的组织模式建立的。中国早期其他天文研究机构也大多与中央观象台类似,天文气象不分家,还兼磁力、地震等其他学科。中央观象台成立后,台长高鲁曾努力试图把它办成一个具有近代规模的研究机构。气象科科长蒋丙然(1883—1966)在该台开拓了中国近代气象事业1。但在天文方面却因缺乏起码的经费,最终未能购置一架较大型的天文望远镜。其天文仪器,除明清遗留下来的一批古仪外,只添置了等高仪、六分仪、计时钟和小型望远镜等,无法用来开展近代天文观测。天文科的业务主要是用六分仪和等高仪观测太阳和恒星,以校正计时钟的误差,工作开展不多。中央观象台的天文工作主要是编算历书。历数科从民国元年至十六年,每年编算一部历书。高鲁与历数科科长常福元对编历工作作了三项改革。其一是改用国际上通用的公历。其二是改革历书推算方法。除民国元年和二年的历书仍沿用旧法推算外,自《民国三年历书》起改用各国通行的西方最新之法,即采用纽康的太阳运动表和汉森的月球运动表进行推算,但由于直接推算工作量过大,人手不够,实际上没有实现独立的直接推算,而是用外国提前出版的天文年历按说明书换算而成。其三是将清代历书中附载的迷信内容完全剔除,改以刊载天文常识图说,题材围绕历法常识这一中心选取。此外,还编算出版了民国四年至八年的5册《观象岁书》,模仿外国天文年历,把行星历表也包括在内,但从民国九年起因财政困难而停止出版。其编算方法有的直接抄录外国原书,有的通过换算而成。从1928年起,编历工作改由南京国立中央研究院天文研究所负责,中央观象台建立的一套编算方法也为天文研究所所继承。应该说,中央观象台就其设备和工作的总体而言,还算不上是一个近代天文研究机构。
但中央观象台是中国近代天文事业的发源地。正是由于以高鲁为首的中央观象台全体职员的积极倡议,1922年在中央观象台内成立了中国天文学会。而在此之前的学会筹备阶段,他们于1915年以中国天文学会的名义在台内刊行《观象丛报》,发表了不少天文学专业文章、科普佳作以及天文学史论文,以扩大天文学的社会影响。该刊寄赠单位遍布五大洲,曾相继收到近百种交换而来的刊物。
1923年起,中央观象台因北洋政府经济拮据而日益萧条。1928年北洋政府灭亡后,该台天文部分由南京国民政府中央研究院天文研究所接管,在原台址成立了国立天文陈列馆,陈列古代天文仪器、天体模型、天文照片和星图等等,并出售各种天文书刊。
2.民办南通军山天文台1。
1本节主要参考:(1)高鲁:《中央观象台之过去与未来》,中央观象台,1917年。(2)陈遵妫:《中央观象台》,《中国天文学史》第四册第十编第三章第一节,上海人民出版社1989年版。1王秀芹:《中国近代气象事业的先驱——蒋丙然》,《中国科技史料》第11卷第1期,第41页,1990年。
1本节主要参考张明昌:《南通军山天文台始末》,《中国科技史料》第5卷第4期,第71页,1984年。位于江苏南通的军山天文台建于1916年,是中国近代天文事业处于萌芽阶段时出现的一座民办天文台。它是由民族实业家张謇(1853—1926)为发展当地的农业、水利和航运事业而创办的。业务包括天文、气象两部分。业务人员仅4名,台务由刘渭清主持。刘毕业于张謇所办的通州师范测绘科,为建军山台曾到法国主办的上海徐家汇天文台学习近代实用天文和气象的观测研究方法。军山台配置的天文仪器有双筒望远镜、经纬仪、天体仪、无线电受信机等,均是委托徐家汇天文台向英、法、德等国订购,并由徐台代为检验,其设备和开展的天文工作均比中央观象台先进。军山台在业务上也与徐台有联系,开展的天文工作包括守时报时;以经纬仪测定地方经纬度和子午线;日月食的推算预报;行星的位置与运动的预报;极光与黄道光的观测;潮汐的测量、研究和预报。此外,还用经纬仪对太阳黑子作过零星的观测,并对黑子的成因及其对地球的影响等作过探讨。曾举办测候训练班,教以实用天文和气象的观测方法,搞过许多天文科普宣传。但该台自1926年8月张謇病逝后因经费无着而每况日下,于1938年日军侵占时毁于战火。
3.青岛观象台的接收和扩充1。
青岛观象台建于1898年,初为德国所建,其业务以气象为主,兼作天文、地磁、地震工作。1914年为日本占领,1924年归还中国。当时中央观象台台长高鲁命气象科科长蒋丙然率员前往接收。接收后由蒋丙然任青岛台台长。在台内设立“天文磁力”和“气象地震”两科,分别由高平子(1888—1970)和蒋丙然任科长。随即开展有关观测,同时大兴土木,建房修路,添置仪器,进一步扩大科研领域。1928年又增设海洋科。当时青岛台成为中国自己拥有的业务最广泛的多学科综合台。
该台的天文仪器原有4厘米子午仪、3.4厘米经纬仪和16厘米盖氏赤道仪。中国接管后,陆续增添了32厘米标准天图式赤道仪、8厘米超人差子午仪、恒星坐标量度仪、等高仪、无线电发报机和电时钟等多种设备。其中天图式赤道仪平行双镜筒,可分别用于照相和目视观测,是1949年以前我国掌握的最大的折射望远镜。
青岛台在天体测量方面成绩卓著。开展了测时授时工作,并以无线电、电音授时取代日人的午炮授时以提高授时准确性。曾于1926年和1933年两次应邀参加国际经度联测1,开创中国参加国际经度联测之先河,并取得国际一流之观测结果,得到国际经度委员会主席的赞扬。1931年小行星“爱神星”大冲时,该台特约研究员、山东大学物理系教授李珩(1898—1989)曾负责主持参加该星的国际联测,以确定太阳的视差。此外,青岛台自1925年起还开展了中国为时最早、持续时间最长的太阳黑子的系统观测和研究工作,用盖氏赤道仪投影描绘太阳黑子和光斑。还曾积极开展日月食观测、天象预报和编历工作。该台在二十年代和三十年代初所开展的天文工作可谓我国近代天文观测研究之先导。该台出版有《观象月刊》、《天文半年刊》、《青岛日历》等书刊,其观测报告和学术汇刊与30多个国家的50多个科研机构进1本节主要参考:(1)蒋丙然在中国天文学会第14届年会所作青岛市观象台工作报告,《宇宙》第8卷第5—6期,第85页,1937年。(2)邵元疆、孙寿胜:《青岛观象台的八十六年》,《中国科技史料》第5卷第4期,第90页,1984年。(3)陈展云:《中国近代天文事迹》,中国科学院云南天文台1985年版,第16—26页。
1李晓昉:《青岛市观象台参加国际经度测量成绩报告》,《宇宙》,第6卷第4期,第61页,1935年。行交换。
1938年初,青岛台再度被日本占领,中国职员全部撤出,直至1945年抗战胜利后回归中国。1946年后逐渐恢复测时授时以及太阳黑子的观测工作。
4.国立中央研究院天文研究所及中国第一座现代天文台——紫金山天文台的建立。
1928年2月,南京国民政府国立中央研究院在南京设立天文研究所。所长高鲁是原中央观象台台长,中国天文学会的创始人,中国近代天文事业的先驱者。他早就有在中国建造一座可与欧美各大天文台并驾齐驱的现代天文台的愿望1。由于他的积极呼吁和据理力争,天文研究所获准在南京紫金山建立国立第一天文台。但没等该台正式开建,1928年12月高鲁受命出任驻法公使。经高鲁推荐,中央研究院改聘留美归国天文学家、厦门大学教授余青松(1897—1978)为天文研究所所长2。余青松是二十年代国际负有盛名的天体物理学家,而且通晓土木工程,因而对天文台的设计和建筑均是内行,他于1929年夏到南京上任,随即担负起建台重任。紫金山天文台的兴建历时5年,于1934年9月落成。
紫台是在战乱频繁、政局动荡的历史条件下,由余青松亲自规划、设计,并亲自主持兴建的3。他考虑了现代天文研究的四个重要方面,即恒星物理、太阳物理、变星研究和方位天文,为此分别设置了四个观测室:大赤道仪室、小赤道仪室、变星仪室和子午仪室,并为每个室配制了观测所需的当时国际最先进的仪器。大赤道仪室配制的600毫米反射望远镜是当时远东最大的望远镜,德国蔡司厂最新产品。其附有双石英棱镜摄谱仪,可拍摄恒星紫外光谱,进行分光光度观测。小赤道仪室上层设置德制200毫米折射望远镜和150毫米天体照相仪,附有太阳放大投影器、日珥观测器和物端棱镜等;下层安装美制海尔太阳分光仪,是专为参加国际太阳分光联测而订购。变星仪室装置美制100毫米罗氏变星仪,是专为参加国际造父变星联测而订购。子午仪室配制瑞士制130毫米超人差自动子午环,可观测天体过子午圈的精确时刻,地下室为恒温钟房。除此之外,还订购了用以测量恒星光谱波长、光谱分光光度、变星亮度等的一些必需的附属仪器。又建立了图书室,内藏中外图书6000余册,每年订购中外杂志30余种,并与世界各天文台及研究机构多有交换1。因而紫金山天文台无论就其设备、图书还是规模而论,都是当时东亚地区最先进的。它是我国第一座具有国际先进的天体物理观测设备和研究手段的现代天文台,作为该台的创建者,余青松当之无愧地是我国现代天文事业的奠基者和开创者。
但紫台建成后刚有起色就爆发了抗日战争,天文研究所携带部分仪器和图书于1938年4月辗转迁至云南昆明。因发现昆明空气清澄、地势高朗,晴夜又多,宜于天文观测,于是又在昆明凤凰山建立一座天文台。该台也是1蒋丙然:《纪念高曙青先生》,《宇宙》第18卷第7—12期,第129页,1948年。2张志明:《中国现代天文学研究的先行者——高鲁》,《天文之星》,福建科学技术出版社1992年版,第1页。
3张志明:《胜地几经兴废事钟山何处是龙蟠——记紫金山天文台的创建者、第一任台长余青松》,《天文之星》,第20页。
1余青松:《国立中央研究院天文研究所》,《宇宙》第6卷第1期,第1页,1935年。余青松亲率职员登山勘测,并亲自设计和绘制的建筑图样,于1939年7月落成。根据搬迁时带来的仪器,建有太阳分光仪室、变星仪室和图书室等。天文研究所随即在该台恢复了中断两年多的天文观测。
1940年底,中央研究院新任院长改聘留美天文学家、中央大学物理系教授张钰哲(1902—1986)为天文研究所所长。抗日战争结束后,天文研究所于1946年秋返回南京紫金山天文台,全力以赴修复抗战期间被损坏的仪器设备,但天文工作未及恢复又面临解放战争。凤凰山天文台则改为由天文研究所与云南大学共有的分支机构。新中国成立后,天文研究所改名为中国科学院紫金山天文台。
天文研究所是民国时期负有盛名的天文研究机构。紫金山天文台的建立揭开了我国天体物理研究的首页。该所在紫台和凤凰山台主要开展了两项国际联测项目:太阳的分光观测和造父变星的照相观测。其中太阳的分光观测是用海尔太阳分光仪以氢的ha单色光观测日珥、谱斑、日面爆发等太阳色球层的各种现象,是中国天体物理学领域的一项开创性工作。1942年5月至1948年6月还在凤凰山台开展过经常性的太阳黑子目视投影观测1。此外,天文研究所是中国科学界组织的几次日食观测的主要筹备和参加单位。开展过授时编历和经纬度测量,出版过天文年历、航海历、航空历等,对月球、行星、彗星和新星等进行过观测。
5.全国陆地测量总局天文观测所。
辛亥革命以后,天文大地测量工作多由陆地测量部门担任。1932年春,全国陆地测量总局在南京大石桥总局内建立了天文观测所,除开展天文大地测量业务外,还供中央陆地测量学校三角科学生实习之用。该所工作由测局三角科科长曹谟主持。置有50—80毫米超人差子午仪、时辰摆、时辰仪、记时器、长短波自动记录收报机、45°或60°等高仪等设备。建所之初,首先测量南京之精确经纬度,将其作为全国测量之原点,以后陆续派员到苏、皖、赣各省测量一、二等天文点之经纬度及方位角。一等天文点的经纬度测量分别用恒星中天法和太尔各特法。二等天文点则用多星等高法。自1932至1937年,作一、二等天文点测量共94点,遍布13个省区。曾参加第二次国际经度联测,测量结果颇佳,与青岛观象台同属第一类1。1937年抗日战争爆发,该所随测局内迁,在贵州平坝县建立一简易观测所,继续进行野外测量。1938年为抗战所需,赴云、贵、川、湘、桂等省测定一、二等天文点共34点。为1941年9月21日日全食观测测定全食带内经纬度14点2。抗战胜利后,该所回到南京,因原所址被炸,所内测绘人员借用紫金山天文台子午仪室进行工作。其中部分人员后来成为发展新中国测绘事业的骨干。
6.法国主办的上海徐家汇天文台1。
1参见李鑑澄:《太阳黑子的观测》,《宇宙》第14卷第10—12期,第260页,1944年。王鸿升、简恩泽:《昆明凤凰山天文台1948年太阳黑子观测报告》,《宇宙》第19卷第1—12期,第19页,1949年。1中国天文学会第14届年会上该所工作概况报告,《宇宙》第8卷第5—6期,第83页,1937年。2中国天文学会第15届年会上陆地测量总局天文工作报告,《宇宙》第10卷第9—10期,第139页,1940年。
1本节参考:阎林山、马宗良:《徐家汇天文台的建立和发展(1872—1950)》,《中国科技史料》第5卷第2期,第65页,1984年;朱楞:《徐家汇天文台史料(1872—1962)》,《中国科技史文集》第4集,第198页,1986年。
除上述国人所办的天文研究机构外,在中国大地上还有一座法国教会创办的近代天文台——上海徐家汇天文台,建于1872年。虽然当初建台是为扩大法国对华侵略政策服务的,但作为一个科研机构,它则是法国科学院在中国从事区域性观测和研究的分支。二十年代中期至三十年代中期为该台的极盛时期,开展了天文、授时、气象、地磁、地震、重力和大气物理等观测和研究工作,是当时东亚地区工作最有影响的综合性科研机构和天文、气象中心。
徐家汇台在1926年和1933年两次参加国际经度联测,被选为国际经度测量的三个基点之一。1939年起参加国际时间局,为时间的标准台。其天文工作在余山分台,拥有40厘米赤道式双筒折射望远镜、太阳偏振镜、黑子照相仪、彗星照相仪等设备。开展了对太阳黑子和日珥的研究,银河星团的照相研究,彗星和新星的研究,木星对小行星普遍摄动的研究,对1122对赫歇尔双星的重测。参加了爱神星的国际联测,并编制了包括赤道带士0°50′范围内14000颗星的《佘山星表》。出版的天文刊物有《佘山天文年刊》和《天文年历》等。
该台自1937年起日趋衰落,因战争影响,经费拮据,台内人员散失,大部分工作陷于停顿。但佘山分台没有遭到战争破坏,所有观测和研究资料都完好地保存了下来。徐家汇天文台是今日上海天文台的前身,1949年以前虽为法国主办,但先后在内工作的华人约有70名之多,而且当时中央观象台、青岛观象台、南通军山天文台都曾派员去学习1,因而它不仅为我国带来了先进的科学技术,而且对我国近代天文学的发展也有一定的影响。
1青岛观象台天文磁力科科长高平子曾于1912年到徐家汇天文台佘山分台,在台长蔡尚质指导下学习近代天文学。参见马星垣、高平子:《中国现代科学家传记(第三集)》,科学出版社1992年版,第247页。军山天文台主任刘渭清曾到徐家汇天文台,在法国传教士马德赉指导下学习近代天文、气象知识。详见张明昌:《南通军山天文台始末》,《中国科技史料》第5卷第4期,第72页,1984年。
第二节 近代天文教育工作的进展
这一时期的天文教育机构主要有国立中山大学天文系和齐鲁大学天算系。此外,中央大学、厦门大学和山东大学等校的物理系和中央陆地测量学校等也开设有天文课程和开展一些天文工作。
1926年秋,广州国立中山大学在数学系内添设天文课程,将数学系扩充为数学天文系,聘用刚从法国留学归来的张云(1896—1958)为天文学教授。张云曾获法国里昂大学天文学博士学位,到中大后开拓和发展了该校的天文教育和科研事业。1929年他主持建立了中山大学天文台并任该台台长。台内建有赤道仪室、子午仪室、时计室和放映室,置有德制15厘米赤道仪(附有11厘米天图摄影仪)、德制6厘米超人差子午仪、法制20厘米反射望远镜和15厘米折射望远镜等仪器,而且所藏天文图表、图书也很丰富1。系内天文课程的设置也逐渐完备。从1932年起,数天系学生三年级后分为数学、天文两专业。1939年时为天文专业学生设置了普通天文学、球面天文学、实用天文及天文实测、光学、近代物理、天体物理和天体力学等必修课程,以及数学物理、理论力学、宇宙论和地球物理等选修课程2。当时中山大学数天系是国内设备最完备、天文课程设置最齐全的天文教育机构。中山大学天文台除供学生实习外,还参加了1933年的第二次国际经度联测3以及中国科学界组织的几次日食观测。开展了太阳黑子的投影观测和变星的目视观测等,承担了中国天文学会变星观测委员会的工作,于1930年2月创办《国立中山大学天文台两月刊》。
1936年夏,天文台随校址迁移至广州市郊石碑重新建台。1938年广州沦陷后又随校西迁,于1941年迁至粤北乐昌县坪石镇,直至抗战结束后于1945年10月迁回广州。1947年数天系天文专业被划分出来单独成立天文系。据统计,从1933至1949年,天文专业毕业生共44名。其中毕业后从事天文工作的不到四分之一4。
齐鲁大学成立于1917年,是美国长老会于1864年所办的山东登州文会馆与其他一些学校合并而成。美国传教士在该校天算系内建有天文台,装置有一架25厘米反射望远镜和一架10厘米折射望远镜。前者后因微动控制装置不灵而专供学生实习;后者用于太阳黑子观测,间作变星观测1。系内天文、算学不分组。建系之初只有两位教员,系主任王锡恩(1871—1932)毕业于登州文会馆,获齐鲁大学理科硕士学位,著有《实用天文学》、《绘图日食新算法》等多种天文以及其他数理等方面的著作2。1932年王锡恩去世后,系主任由英国浸礼会传教士菲利普斯(e.l.phillips)兼任,并聘该系毕业1《国立中山大学天文台两月刊》,第1卷第1期,第4页,1930年。2张云:《国立中山大学天文台成立十周年概况》,《宇宙》第10卷第9—10期,第131页,1940年。3邹仪新:《中山大学天文台参加万国经度测量报告》,《国立中山大学天文台两月刊》第5卷第2期,第39页,1934年。
4戴文赛、赵却民、易照华:《天文教育》,《十年来的中国科学——天文学,1949—1959》,第63页,中国科学院数学物理化学部编审。
1菲利普斯在中国天文学会第14届年会上所作齐鲁大学天算系工作报告,《宇宙》第8卷第5—6期,第82页,1937年。
2陈遵妫:《中国天文学史》第四册,第1999页。
生程廷芳(1911—1968)做观测工作。抗日战争期间,齐鲁大学迁至四川成都,天算系停课,天文仪器未装箱搬迁,程廷芳曾到天文台观测太阳黑子和星云。1945年8月,天算系复课,改称天文数学系,招生10余人。
1952年高等院校院系调整时,中山大学天文系与齐鲁大学天文数学系合并为南京大学天文系。
第三节 中国天文学会3
为促进我国天文事业的进步与发展,中央观象台的天文工作者早在一十年代中期就倡议创立“中国天文学会”。经多年筹备,条件成熟,乃于1922年10月30日,在北京中央观象台内召开了中国天文学会成立大会。会上选举产生了第一届评议会,高鲁任会长。
学会成立后,每隔年余举行一次年会。在会上进行学术交流,由各主要天文机构负责人作工作总结,请有关专家介绍一年来天文学的进步,并在会上选举产生下一届评议会。1944年起,评议会改称理事会。著名天文学家高鲁、余青松、张钰哲、陈遵妫和科学界知名人士蔡元培、李书华等人曾任各届会长或理事长。
学会以“求专门天文学之进步及通俗天文学之普及”为宗旨做了不少工作,归纳起来主要有以下几项:(1)创办天文刊物。除学会筹备阶段刊行的《现象丛报》外,1924年起出版年刊《中国天文学会会报》,共出9期,主要刊载会员论文和重要译著。1930年7月起出版《宇宙》月刊,该刊以刊载通俗天文著述为主,兼载宇宙消息、国内外天文界动态和中国天文学会消息等等。
(2)编译天文图书。1930年4月学会成立了编辑委员会,除负责编辑《宇宙》月刊外,还编写天文学丛书和天文学辞典。如陈遵妫编写的《星体图说》、《宇宙壮观》,张钰哲的《天文学论丛》、《宇宙丛谈》,戴文赛的《恒星光谱》和《星空巡礼》等等。
(3)编订天文名词。学会于1930年12月成立天文名词编译委员会,1933年审定天文学名词1400条,均有英、法、德、日四国文字对照,交国立编译馆出版。
(4)举办科普与学术演讲。除在每届年会上进行学术交流外,在早期会所设在北京中央观象台内时,还每月举办一次学术演讲会,1932年冬会所移至南京后改为不定期举行。1933年曾在南京举行“徐文定公(徐光启)逝世三百年纪念会”。1923年曾与北京大学等单位联合举办“相对论讲座”。1942年12月25日在昆明和永安两地与中国数学学会联合举办了“牛顿诞辰三百周年纪念会”。通过这些学术活动,开展天文和近代科学知识宣传。此外,会员陈遵妫、张钰哲、高平子、戴文赛、周培源等人曾到电台、机关、学校等处作天文普及演讲。
(5)组织天文观测。1929年12月学会成立了变星观测委员会,张云任主任,指导和组织各地会员进行变星观测,并将观测结果统一整理发表。该委员会每年举行一次年会进行交流总结,编辑出版《中国天文学会变星观测委员会报告》,每两月一期,刊登于《国立中山大学天文台两月刊》。中国天文学会还于1934年联合有关机关团体成立中国日食观测委员会,组织日食观测。
(6)颁发奖金奖励天文学著作。学会曾接受热心者捐助的奖金,如隐名奖金、“霁云楼老人”奖等,用以奖励优秀天文著作的作者。
(7)参加国际学术活动。曾派会员张云列席1925年在英国伦敦举行的3本节主要参考《宇宙》第1—14卷,中国天文学会,1930—1949年;吴美霞:《中国天文学会简述》,《中国科技史料》第10卷第3期,第66页,1989年。
iau(国际天文学联合会)第二届大会;派会员余青松、赵进义(1902—1972)列席1928年在荷兰莱顿召开的iau第三届大会。1935年在法国巴黎举行的iau第五届大会上,中国天文学会正式加入iau,成为我国最早参加国际科学团体的学会。列席会议的会员高平子、潘璞将紫金山天文台图册带到会议举办的展览会上展览,以扩大中国天文界在国际上的影响。1936年9月,中国天文学会与天文研究所共同组织了中国天文委员会,为主持参加iau各项活动的专门机构。
中国天文学会创办之时正值旧中国忧患交侵之时,学会得自于政府的资助极少,经费来源主要是会员缴纳的会费、热心者的捐助以及一些单位的资助。抗日战争时期处境更为艰难,但学会在会员相对比较集中的地方成立了分会继续开展活动。先后于1940、1941、1942年成立了昆明分会、福建永安分会和贵阳分会。抗战时期《宇宙》杂志也未停刊,只是曾因经费不足而由月刊改为半年刊。
中国天文学会将国内专业天文工作者、天文爱好者以及热心于天文事业的人都团结了起来,共同致力于天文学的发展,在中国近代天文事业的创建中起了重要作用。会员队伍不断壮大,据统计,1922年学会刚成立时有会员47名,1947年发展到688名。
第四节 日食观测
日食,尤其是日全食是重要的天文观测项目之一,历来受到天文界,乃至科学界的高度重视。中国科学界曾于1934年11月19日成立中国日食观测委员会。该委员会由中国天文学会,中国物理学会,中央研究院天文、物理、气象三研究所,北平研究院物理研究所,青岛观象台,中山大学天文台,清华大学研究院和私立金陵大学理学院10个学术团体和研究机构组成,专门负责筹备和组织日食观测1。
1949年前,中国科学界共组织了以下三次日食观测:1.1936年6月19日日全食观测。
此次日食全食带经过中苏边境和日本,我国曾派出两个观测队出国观测,一队由余青松率领赴日本北海道观测;一队由张钰哲率领到苏联伯力观测。北海道队一行6人,所用仪器主要是紫金山天文台的能通过紫外光的150毫米天体照相仪,拍摄了日冕的白光照片和紫外光照片,以及日食影片,测定了初亏、食既、生光和复圆的时刻,并吸取了美、英、日等国观测队日食观测的经验1。伯力观测队一行2人,因日食时正逢天阴,没有取得任何成果。此外还在国内进行日偏食观测。中央研究院天文、物理两研究所分别进行了太阳分光观测和偏食时高空电离层电离强度的测定,青岛观象台开展了地磁观测,研究日食与地磁、天电之关系等等。
2.1941年9月21日日全食观测。
这是我国本土第一次有组织的现代日全食观测。全食带从新疆入境,经过青海、甘肃、陕西、湖北、江西、福建和浙江等省。中国日食观测委员会对此次观测极为重视,特地向国外订购观测仪器,事先作了大量准备工作。参考1936年日食观测提供的资料,原计划组织几十个观测队开展13项观测研究工作2,但后因日本侵华,全食带经过的省区已大多沦陷,在国外定制的仪器也无法运到,原定计划未能实现。当时各国天文学家也因中国战乱而纷纷取消原定来华观测的计划。我国最终根据当时条件组织了两个观测队,即西北观测队和东南观测队。
西北队由天文研究所、金陵大学理学院、中国天文学会和中央大学派员组成,队长张钰哲。观测地点在甘肃临洮。观测仪器由各单位拼凑而成。观测取得极大成功,内容包括:拍摄日冕照片、拍摄日冕光谱和色球的闪光光谱;测定日冕的亮度;实测初亏、食既、生光和复圆的时刻和拍摄日食电影等,并进行日食时的气象观测。日食期间,重庆中央广播电台将日食观测实况作现场广播,美英两国的国家广播公司也将观测实况向世界作同步转播,扩大了中国天文界在世界的影响1。
东南队分天文、地磁两组,分别由中山大学天文台和中央研究院物理研究所负责。观测地点在福建崇安。因日食时正逢天阴,天文组一无所获。地磁组测得日全食期间地磁的各项主要参数如地磁水平分力、垂直分力和磁偏1中国日食观测委员会消息,《宇宙》第5卷第7期,第114页,1935年;第8卷第2期,第42页,1937年。
1余青松、陈遵妫:《民国二十五年六月十九日全食北海道队观测报告》,天文研究所,1936年。2中国日食观测委员会消息,《宇宙》第8卷第2期,第42页,1937年。1张钰哲:《宇宙丛谈》,正中书局1945年6月版,第120—153页。
角等的最大变幅。
此次日全食观测结束后,张钰哲在美国《大众天文学》杂志上发表了《在日本轰炸机阴影下的中国日食观测》一文,向全世界报道了我国在艰苦抗战的岁月里开展的这次日全食观测所取得的科学成就2。
3.1948年5月9日日环食观测。
此次日环食出现在广东、江西、浙江和江苏四省。美国陆军派了观测队来我国浙江余杭县观测。天文研究所也与中央大学物理系、国防部测量局联合组队到该地观测,但由于天阴只测得日食期间太阳亮度的变化。此外,青岛观象台、中山大学天文台、上海同济大学物理系等单位也分别进行了观测。2y.c.chang,solareclipseobservedinchinaundertheshadowofjapanesebombers,popularastronomy,v50,p198,(1942).
第五节 天文研究工作概况
在1949年前中国近代天文事业的草创时期,老一辈天文工作者尽管为开创中国近代天文事业尽了极大努力,但由于当时历史条件的限制,能开展的观测和研究项目十分有限,因而做的工作真正属于研究性质的不多。然而另一方面,当时我国有些天文学家在国外留学或访问期间曾参与一些处于当时天文学发展前沿的观测研究工作,取得了一些高水平的、甚至开创性的研究成果,为世界天文学的发展作出了重要贡献。
这一时期我国天文工作者在国内所做的研究工作大致可分为以下三类:一是各天文机构配合自身的观测所开展的研究。如青岛观象台徐汇平发表的论文《近十二年来青岛观象台所见之奇特黑子》,对观测到的太阳黑子的各种现象作了详尽的讨论1。该台和军山台都曾结合观测讨论黑子变化对地球上气候及地磁或地震的影响等等。中山大学天文台曾围绕变星观测发表多篇有关变星测光的论文。1941年日全食观测前后,我国天文工作者曾发表关于日食计算法,日食计算图验法、日冕的亮度与形状等方面的学术论文。二是利用古今中外观测资料开展的研究。例如,张钰哲通过对1937年出版的《boss星表》中万余颗恒星自行的统计研究确定太阳在空间运动的方向,于1944年发表了《太阳在空中之运动》一文。与此类似的还有1937年李珩的论文《以造父变星之空间速度研究银河系之自转》1,李珩和黄家器的论文《b型星之统计研究》2,以及陈遵妫参阅彗星观测资料,尤其是哈雷彗星史料,借以考察彗星轨道及周期的演变后写成的著作《彗星论》等等。三是天文学史研究。这一时期有不少天文学家和其他学者在这一领域辛勤耕耘,其中最突出的是高平子和朱文鑫(1883—1939)。1922年高平子提出研究中国天文学史的四条原则:(1)以科学方法整理历法系统;(2)以科学方法疏解并证明古法原理;(3)以科学公式推算古法疏密程度;(4)以科学需要应用古测天象。它们对我国天文史研究工作产生了深远的影响。遵循这些原则,高平子研究中国古代历法和天文观测方法,发表有“中国诸历岁实朔实考”(1924年)、《史日长编》(1932年)、《圭表测景论》(1939年)等论文著作,朱文鑫的重要著作有《〈史记·天官书〉恒星图考》(1927年)、《天文考古录》(1933年)、《历代日食考》(1934年)和《历法通志》(1934年)等3。此外,高鲁的《星象统笺》(1933年)、竺可桢的《二十八宿起源之时代和地点》(1944年)、董作宾的《殷历谱》(1945年)也均为天文史研究的力作。
这一时期我国天文学家在国外所作的天文研究中最有成就的是紫金山和凤凰山两山天文台的创建者余青松。他在二十年代中期在美国利克天文台率先开展了恒星连续光谱的研究,对91颗恒星的连续光谱进行分光光度测量,得出恒星光谱的能量分布曲线,阐明了恒星紫外光谱中巴尔末跃变的性质,证明恒星辐射类似黑体辐射,并通过恒星能量分布曲线与普朗克黑体辐射理1徐汇平:《近十二年来青岛观象台所见之奇特黑子》,《宇宙》第8卷第7—8期,第101页,1938年。1见《宇宙》第8卷第5—6期,第87页,1937年。
2见《宇宙》第8卷第5—6期,第89页,1937年。
3马星垣:《高平子》,席泽宗:《朱文鑫》,分别见《中国现代科学家传记(第三集)》,科学出版社1992年版,第242、247页。
论曲线的拟合,求得不同光谱型恒星的有效温度,从而最有说服力地阐明了恒星光谱哈佛分类的物理意义1。他在恒星连续光谱研究中所作的这些奠基性工作被认为是恒星能量分布工作的重要里程碑2。
张钰哲、张云和李珩等人也是颇有成就的天文学家。张钰哲于1928年11月22日在美国叶凯士天文台发现一颗新的小行星——小行星1125号,将其命名为“中华”,为祖国赢得了荣誉。1946年访美期间又在麦克唐纳天文台发现一颗新的食双星bd—6°2376。并对一些食双星作了卓有成效的分光观测和研究3。张云于1947年在美国哈佛大学期间,先是协助张钰哲发现了那颗新的食双星,接着在当年12月又发现一颗北冕座r型新变星,被命名为鹿豹座xx星4。李珩于1948—1949年在美国普林斯顿大学与著名天文学家史瓦西(m.schwarzshild)合作,在英国《皇家天文学会月报》上发表《化学组成不均匀的红巨星模型》一文,被认为是恒星内部结构和演化研究领域中一项颇有成就的工作1。此外程茂兰(1905—1978)和戴文赛于三四十年代分别在法国和英国对恒星或其他天体做过一些颇有价值的光谱研究或分光光度研究工作。
1ching-sungyu,onthecontineloushydrogenabsorptioninspectraofclassastars,lickobservatorybulletin,v.12,no.375,p.104(1926).2lutzd.schmadel,dictionaryofminorplanetnames,p.495,springer-verleg(1992).3见《中国现代科学家传记第四集》,科学出版社1993年版,第226页。4见《中国现代科学家传记第二集》,科学出版社1991年版,第294页。1lihenandm.schwarzschild,red-giantmodelswithchemicalinhomo-geneities,m.n.v.109,p.631,(1949).