第一节 天文研究机构概观

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。