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据统计, 949 年以前,在国外以数学工作获博士学位的有85 人。这些到国外留学的年轻数学家,日后都成为中国数学的中坚,有一些则在国际数学界享有声誉。
与此同时,许多外国数学家也陆续来华访问。最早来中国是曾任法国国务总理的潘勒韦(.aileve83—933)和他的秘书波莱尔(E.Borel,87—95),他们都是国际著名数学家,920 年来中国考察教育时,曾在北京、上海作报告。
92 年,英国著名数学家、哲学家、逻辑学家罗素(B.Rus-sel,88—970)来华访问,他曾作过有关“几何基础”的报告,但主要的影响在哲学方面。
进入930 年代,来访的数学家逐渐增多。先是德国汉堡大学教授布拉希开(W.Blashe,885—92)应北京大学的邀请来华教授微分几何和积分几何,对中国几何发展影响较大,陈省身,吴大任等青年学生也参加听讲。由布拉希开介绍,汉堡大学年轻的斯披涅儿(E.Sperier,905—980)教授也来华讲授拓扑学和几何学。934 年4 月,曾任美国数学会主席的哈佛大学教授伯克霍夫(G.D.Birhoff,884—944)在清华大学讲学。934 年秋,美国哈佛大学数学系主任奥斯古德(W.FOs-good,84—943)来北京大学访问,讲解力学,并开设复变函数论、实变函数论等课程。
清华大学也邀请国外数学家来访。93 年,法国著名数学家阿达玛(J.Hadamard,85—93)到清华大学访问三个月,他讲授的偏微分方程课,在当时的中国还很少有人能开出来。清华25 周年校庆时,阿达玛教授曾作“关于数学任务的几点感想”的报告。
美国麻省理工学院教授维纳(.Wieer,894—94)教授的来访,是中外科学交流史上重要的一页。935 到93 年的一年中,维纳主要在电机系上课,并和李郁荣博士一起合作研究。同时他每周在数学系讲授富里埃级数、富里埃积分、勒贝格积分等课程。在清华期间,维纳完成了许多研究课题。作为控制论学科的奠基人,维纳写道“我的作用主要取决于两件事同布什(W.Bush)所拟订的计算机计划密切接触,以及和李郁荣博士在电网络设计上的合作。这两件事后来都证明是重要的”。
维纳《控制论》中译本,科学出版社92 版。
第三节三十年代前后的中国数学研究成就经过920 年代的准备,中国现代数学的水平有了很大的提高,一些优秀的年轻数学家开始崭露头角。不少人到国外留学或进修,通过自己的艰苦努力,逐渐达到了世界上某些数学学科的研究前沿。一批数学研究成果得到国际数学界的重视。
最先达到国际水平的数学研究成果,应是陈建功在日本发表的论文《具有绝对收敛富里埃级数的函数类》②。文中证明了,一个函数的富里埃级数是绝对收敛的充分必要条件是它是杨(Youg)氏函数。这一结果,恰和当代著名英国数学家哈代(Hardy)和李特伍德(Littlewood)同时得到,因而值得重视。
陈建功,893 年生于浙江绍兴。他从92 年起,三次到日本留学,最后于929 年在日本东北帝国大学获得理学博士学位。他用日文撰写的著作《三角级数论》,一直是日本的标准著作。930 年回国后,在浙江大学任教授,是我国调和分析、逼近论研究的一位先驱。
苏步青和陈建功一样,也在日本东北帝国大学获博士学位(93)。当时他已在仿射微分几何、射影微分几何上发表了4 篇论文。回国后,也在浙江大学数学系任教,并由陈建功推荐担任数学系主任多年。苏步青是我国微分几何研究的奠基人之一,他和陈建功所领导的浙江大学数学系,成为我国南方的数学研究中心。
在930 年前后,中国数学家已有许多创造性的论文在国外发表,其中包括孙光远的微分几何研究、杨武之的数论论文、江泽涵在拓扑学方面的工作、熊庆来关于无穷级整函数与半纯函数的研究。这些都标志着中国现代数学研究已开始登上国际舞台。
更年轻的一批数学家,则向国际先进水平迈进。
华罗庚是一位传奇式的数学家,他生于江苏金坛县,5 岁就在父亲开的杂货铺里做伙计,受初中数学老师王唯克的影响,开始自学数学。930 年2月,华罗庚在《科学》杂志上发表《苏家驹之代数的五次方程解法不能成立之理由》,引起清华大学数学系诸位教授的注意。系主任熊庆来出面邀请华罗庚来清华任图书管理员,旁听系里的所有数学课。开始时,他在杨武之指导下研究数论中的华林问题,发表了一系列的论文,引起世人注目。93 年,华罗庚到英国剑桥大学进修,掌握了当时最先进的解析数论方法,并以高度的证明技巧解决了一系列的难题。937 年回国之后,在抗日战争的艰苦年代里继续研究,写成名著《堆垒素数论》,以后又在代数学、域论、矩阵几何、多复变量理论等多方位地开拓,成为驰名世界的数学家。
陈省身生于浙江嘉兴,长于天津。92 年入南开大学数学系随姜立夫学习几何。930 年来到清华,成为孙光远的硕士研究生,研究微分几何。934年去汉堡大学留学,两年后获博士学位。然后到巴黎,在大几何学家嘉当(E.arta)处访问研究,得益极大。此时,他发表的论文已引起美国著名数学家维布仑(Veble)等的注意。937 年回国后在西南联大任教授。943年第二次世界大战正酣,维布仑主持的美国普林斯顿高等研究所邀请陈省身② 陈建功OthelassofFutioswithbsolutlyovergetFourierSe-ries.ro.Imp.aol.Toyo.4(928)57—520。
赴美研究。在那里,陈省身完成了高维“高斯—邦内”(Gauss-Boet)公式的证明。这一划时代的工作,使他成为大范围微分几何的奠基人。948 年后去美国。
许宝騄祖籍浙江杭州,生于北京。930 年入清华大学数学系。93 年留学英国,先后获哲学博士和科学博士。940 年回国在西南联大任教授。他以十分精湛的数学方法,证明了数理统计学的一些基本定理,澄清了英国费歇尔(R.Fisher)学派一些模糊不清的论述,被誉为“数理统计学严密性的一个典范”。
其他有较大影响的中国数学家还有曾炯之(898—940)和周炜良(9—995)。
曾炯之是江西新建人,928 年到德国哥廷根大学随著名女数学家诺特(E.oether)研究抽象代数,935 年获汉堡大学博士学位后回国在浙江大学任教。他在函数代数域、可除代数和代数封闭域上有出色工作。940 年病逝于抗战时的西昌。周炜良则在德国莱比锡大学随范· 德· 瓦尔登(vaderWaerde)研究代数几何学。在这门艰深的学科中,他以周坐标、周形式、周环等诸多工作而闻名于世。937 年回国后曾任教于中央大学、同济大学等校。94 年后去美国。
在三四十年代有较好工作的数学家还有李国平(90—995),主要工作为亚纯函数论研究。李华宗(90—949),在微分几何、李群、群表示、算子理论上都有建树。柯召在代数数论方面有优异成就。
94 至94 年间,国民党政府曾颁发六届国家学术奖励金,获一等奖的有华罗庚(数论)、苏步青(微分几何)、陈建功(三角级数)、王福春(三角级数);二等奖的有许宝騄(统计)、周鸿经(三角级数)、钟开莱(概率论)、李华宗(矩阵论);三等奖的有王福春(三角级数)、卢庆骏(三角级数)、熊全治(微分几何)、张素诚(微分几何)、吴祖基(微分几何)、蔡金涛(代数)、胡世华(逻辑)。
进入四十年代,一些更年轻的数学家作出新贡献分析学方面有程民德(97—)研究逼近论,代数学方面有段学复(94—)的李群李代数的研究,王湘浩(95—993)的代数数论研究,几何学方面有严志达(97—)的李群与积分几何的工作等。有一些中国学者以后到国外发展,取得了优异的成绩。其中有林家翘(9—),933 年入清华大学,后为美国国家科学院院士,在应用数学、流体力学和天体力学上有很高的成就。樊■(94—),932 年入北京大学,以后留学法国,并到美国任大学教授,在泛函分析、数理经济学、运筹学等方面有许多创造性的工作。王浩(92—993),939年考入西南联大数学系,毕业后到哲学系做逻辑方面的研究生,后来到美国,在数理逻辑、人工智能等方面有杰出贡献。
中国古代数学史的研究,取得了很大成绩。它的奠基人是李俨和钱宝琮,他们用现代数学方法研究祖国传统数学,在国内外产生了巨大影响。李俨(892—93),福建闽侯人。他是一位铁路工程师,业余从事中国古代数学史的研究。95 年和9 年先后发表的《中国数学史余录》和《中国数学史源流考略》是这方面最早的文献。他收集了非常丰富的古算著作,撰写的00 余篇论文编为《中算史论丛》共五集。95 年调入中国科学院自然科学史研究所任研究员。钱宝琮(892—974)是浙江嘉兴人,在英国留学时学习土木建筑。92 年回国后在南开大学、中央大学、浙江大学任数学教授。他对中国传统数学的研究十分全面,治学严谨,尤以关于祖冲之的圆周率的工作最为周详精到,令人折服。
第四节中国数学会和中研院数学研究所辛亥革命以后,成立了北京大学和一批地方上的高等师范学校。这些高等学校里先后有一些数学和物理的学会出现,如武昌高等师范学校的数理学会(94)、北京高等师范学校的数理学会(9)、北京大学的数理学会、南京高等师范学校的数理化研究会(99)、清华数学会(928)等。这些都是各校自己的组织,没有联合成整体。929 年,冯祖荀等在北京成立中国数理学会,主要由北京附近各校的一部分数学家组成,每年召开年会,宣读论文。932 年,中国数理学会委派熊庆来参加在苏黎世举行的国际数学家大会,这是中国数学家和国际数学家联合会的早期接触。934 年秋,时任交通大学数学教授的顾澄写信给各地数学家,建议成立全国性的数学团体。935 年,何鲁、熊庆来分别从重庆、北京来上海,又到杭州,与胡敦复、顾澄、范会国、陈建功、苏步青等商讨成立中国数学会事宜。935 年7 月25至27 日,在上海交通大学图书馆举行中国数学会成立大会,来自各地的代表有33 人。大会议决,由胡敦复、顾澄、冯祖荀、周达、秦汾、郑之蕃(桐荪)、黄际遇、王仁辅等9 人为董事会董事,胡敦复为董事长。另有熊庆来、朱公谨、范会国等 人组成理事会,钱宝琮等2 人为评议会评议。中国数学会的会址设在中国科学社明复图书馆美权算学图书室(今上海陕西南路)。中国数学会成立大会还议决出版两种数学杂志一为《中国数学会会刊》,专登创造性的数学论文,由苏步青任总编辑,华罗庚为助理编辑;另一种为《数学杂志》,为普及性的数学刊物,由顾澄任总编辑。
93 年8 月,《中国数学会学报》第一卷在上海出版,937 年2 月出版第二卷第一期,940 年出版第二卷第二期。这是我国最早的发表创造性数学论文的杂志,论文多用外文发表,许多论文有很高的学术水平,至今被人引用。在这两卷中发表论文的有苏步青、华罗庚、胡坤升、陈建功、方德植、曾炯之、申又枨、庄圻泰、江泽涵、许宝騄、吴大任、柯召、李华宗、周绍濂、熊全治、陈省身、周鸿经、周炜良以及阿达玛、维纳等。
《数学杂志》于93 年8 月创刊,第一卷共4 期,由顾澄主编。第二卷未及出版,抗日战争爆发,顾澄倒向汪伪政权,董事会主席胡敦复联络部分董事和理事,撤销了顾澄的总编辑职务。第二卷第一期于939 年出版,以后遂停刊。各期刊物刊载有数理逻辑、数学史、数论、函数论、行列式、排列组合、圆锥曲线等学科中问题的进展介绍和初等证明的文章。
中国数学会于93 年在北平举行第二次年会,组织论文报告,讨论会务。937 年之后,各大学相继内迁。940 年分别在重庆、昆明、上海等7处举行第三次年会。由于顾澄倒向汪伪政权,群情激愤,在大后方的会员,遂于940 年第三次年会之际,成立新中国数学会,推举姜立夫为会长,陈省身为文书,华罗庚为会计。会址在昆明。942 年在贵州湄潭举行过年会,944年在昆明举行数学等八团体联合年会。
抗日战争胜利以后,新中国数学会和原中国数学会留在沦陷区的会员都没有进行过活动。948 年0 月,在南京召开各团体联合年会,新中国数学会会长姜立夫,原中国数学会董事会会长胡敦复到会,陈省身请两位会长讨 928 年,周达(美权)将自己收藏的数学书刊54 种、2350 册捐赠中国科学社。中国科学社为纪念胡明复于93 年建立明复图书馆,内设美权算学图书室。
论恢复中国数学会的事,结果是去掉“新”字,仍用中国数学会原名。此时的国民党统治已风雨飘摇,直到中华人民共和国成立,中国数学会再也没有举行过活动。
中央研究院的数学研究所的成立,是940 年代中国数学界的一项要事。
928 年4 月,中央研究院成立时,未设数学研究所。930 年代,中国数学研究实力激增,设立数学研究所势在必行。94 年3 月,经中央评议会通过,数学研究所筹备处在昆明成立,姜立夫为筹备处主任。94—943 年间,研究所聘请 位兼职研究员,即苏步青、陈建功、陈省身、华罗庚、江泽涵和姜立夫。944 年又曾聘许宝騄、李华宗为兼职研究员。
抗战胜利之后,中央研究院在上海建立分院,数学研究筹备处设在上海。94 年,姜立夫赴美考察,筹备处主任由陈省身代理。陈省身觉得第一要务是培养新人,遂要求各大学推荐优秀学生来所任助理研究员。吴文俊等十余人先后到来,陈省身亲自给他们上代数拓扑学课程,打算以此为起点,向代数、几何、分析等现代化研究方向前进。这是一个高瞻远瞩的计划,对后来中国数学的发展有深远影响。948 年初,数学研究所正式成立,并由上海迁往南京。数学研究所曾聘请陈建功来所工作一年,另聘苏步青、华罗庚、樊■、许宝騄、周炜良、段学复等为兼职研究员。迁往南京以后,曾聘李华宗为专任研究员,王宪钟、胡世桢为专任副研究员。
948 年中央研究院选举院士,数学方面有姜立夫、陈省身、苏步青、华罗庚、许宝騄5 人当选。
香港开埠00 余年来,数学鲜有发展,香港大学数学系只设一名教授,多由英国人充任。948 年黄用诹(93—)到校任教,他以英庚款在伦敦大学获博士学位,是微分几何学家。
台湾在日据时期,有一所台北帝国大学,以农学为主,仅有一名日本人在教数学。945 年光复时,陈建功、苏步青等曾去接收,将其改名为台湾大学。不久,陈建功、苏步青即返回浙江大学。沈璇(899—983)、施拱星(98—)、许振荣(98—)等留日学者在台湾大学执教数学。
949 年0 月 日,中华人民共和国成立,中国历史翻开了新的一页,中国的数学发展也进入了新的历史阶段。
第五十六章天文学99—949 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949 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.原有的国立天文研究机构——中央观象台。
在本世纪一十年代末,国立天文研究机构仅有92 年接管清钦天监后成立的中央观象台 个。该台初期设置历数、气象两科,92 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(883—9)在该台开拓了中国近代气象事业。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928 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,922 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95 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。
923 年起,中央观象台因北洋政府经济拮据而日益萧条。928 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。
本节主要参考()高鲁《中央观象台之过去与未来》,中央观象台,97 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989 年版。 王秀芹《中国近代气象事业的先驱——蒋丙然》,《中国科技史料》第 卷第 期,第4 页,990年。
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7 页,984 年。位于江苏南通的军山天文台建于9 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(853—92)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92 年8 月张謇病逝后因经费无着而每况日下,于938 年日军侵占时毁于战火。
3.青岛观象台的接收和扩充。
青岛观象台建于898 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。94 年为日本占领,924 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(888—970)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。928 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 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949 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92 年和933 年两次应邀参加国际经度联测,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。93 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(898—989)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925 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 本节主要参考()蒋丙然在中国天文学会第4 届年会所作青岛市观象台工作报告,《宇宙》第8 卷第5—期,第85 页,937 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,984 年。(3)陈展云《中国近代天文事迹》,中国科学院云南天文台985年版,第—2 页。
李晓昉《青岛市观象台参加国际经度测量成绩报告》,《宇宙》,第 卷第4 期,第 页,935 年。行交换。
938 年初,青岛台再度被日本占领,中国职员全部撤出,直至945 年抗战胜利后回归中国。94 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。
928 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。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,928 年2 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(897—978)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929 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934 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00 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50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00 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30 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000 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。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938 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 蒋丙然《纪念高曙青先生》,《宇宙》第8 卷第7—2 期,第29 页,948 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992 年版,第 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。
余青松《国立中央研究院天文研究所》,《宇宙》第 卷第 期,第 页,935 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939 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。
940 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(902—98)为天文研究所所长。抗日战争结束后,天文研究所于94 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。942 年5 月至948年 月还在凤凰山台开展过经常性的太阳黑子目视投影观测。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。932 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0°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932 至937年,作一、二等天文点测量共94 点,遍布3 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。937 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。938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94 年9 月2 日日全食观测测定全食带内经纬度4 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。
.法国主办的上海徐家汇天文台。
参见李鑑澄《太阳黑子的观测》,《宇宙》第4 卷第0—2 期,第20 页,944 年。王鸿升、简恩泽《昆明凤凰山天文台948 年太阳黑子观测报告》,《宇宙》第9 卷第—2 期,第9 页,949 年。 中国天文学会第4 届年会上该所工作概况报告,《宇宙》第8 卷第5—期,第83 页,937 年。② 中国天文学会第5 届年会上陆地测量总局天文工作报告,《宇宙》第0 卷第9—0 期,第39 页,940年。
本节参考阎林山、马宗良《徐家汇天文台的建立和发展(872—950)》,《中国科技史料》第5卷第2 期,第5 页,984 年;朱楞《徐家汇天文台史料(872—92)》,《中国科技史文集》第4集,第98 页,98 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872 年。虽然当初建台是为扩**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92 年和933 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。939 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22 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4000 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937 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,949 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,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。
青岛观象台天文磁力科科长高平子曾于92 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992 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,984 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。
92 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(89—958)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。929 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5 厘米赤道仪(附有 厘米天图摄影仪)、德制 厘米超人差子午仪、法制20 厘米反射望远镜和5 厘米折射望远镜等仪器,而且所藏天文图表、图书也很丰富。系内天文课程的设置也逐渐完备。从932 年起,数天系学生三年级后分为数学、天文两专业。939 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933 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930 年2 月创办《国立中山大学天文台两月刊》。
93 年夏,天文台随校址迁移至广州市郊石碑重新建台。938 年广州沦陷后又随校西迁,于94 年迁至粤北乐昌县坪石镇,直至抗战结束后于945年0 月迁回广州。947 年数天系天文专业被划分出来单独成立天文系。据统计,从933 至949 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97 年,是美国长老会于84 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0 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。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(87—932)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。932 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.hillips)兼任,并聘该系毕业 《国立中山大学天文台两月刊》,第 卷第 期,第4 页,930 年。② 张云《国立中山大学天文台成立十周年概况》,《宇宙》第0 卷第9—0 期,第3 页,940 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,934 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,949—959》,第3 页,中国科学院数学物理化学部编审。
菲利普斯在中国天文学会第4 届年会上所作齐鲁大学天算系工作报告,《宇宙》第8 卷第5—期,第82 页,937 年。
② 陈遵妫《中国天文学史》第四册,第999 页。
生程廷芳(9—98)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。945 年8 月,天算系复课,改称天文数学系,招生0 余人。
952 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922年0 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。944 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()创办天文刊物。除学会筹备阶段刊行的《现象丛报》外,924 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。930 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。930 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930 年2 月成立天文名词编译委员会,933年审定天文学名词400 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,932 年冬会所移至南京后改为不定期举行。933 年曾在南京举行“徐文定公(徐光启)逝世三百年纪念会”。923 年曾与北京大学等单位联合举办“相对论讲座”。942 年2 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。929 年2 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934 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。
()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925 年在英国伦敦举行的③ 本节主要参考《宇宙》第—4 卷,中国天文学会,930—949 年;吴美霞《中国天文学会简述》,《中国科技史料》第0 卷第3 期,第 页,989 年。
IU(国际天文学联合会)第二届大会;派会员余青松、赵进义(902—972)列席928 年在荷兰莱顿召开的IU 第三届大会。935 年在法国巴黎举行的IU 第五届大会上,中国天文学会正式加入IU,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。93 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IU 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940、94、942 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,922 年学会刚成立时有会员47 名,947 年发展到88 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934 年 月9 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0 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。
949 年前,中国科学界共组织了以下三次日食观测.93 年 月9 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 人,所用仪器主要是紫金山天文台的能通过紫外光的50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。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。
2.94 年9 月2 日日全食观测。
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