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平、司马迁等创制《太初历》，还曾制造浑仪并在阳城（今河南登封）用于观测。贾逵（30—101），字景伯，扶风平陵（今陕西咸阳西北）人，也是东汉时的著名经学家。曾任左中郎将，侍中领骑都尉。在章帝元和二年（公元85 年）至和帝永元四年（公元92 年）间，与编䜣、李梵等人集体修订东汉四分历，肯定了李梵、苏统发现的月亮视运动的不均匀性，并指出月行速度最大的位置每个月向前移动三度，从而认识到现代所谓的近点月和近地点的进动。他还主张量度日月运行采用黄道度数比较精确，并倡议制造黄道铜仪。刘洪，字元卓，山东蒙阴人，是我国古代杰出的天文学家之一。曾任校尉、郎中、常山长史、会稽东郡都尉、山阳太守等官职。他所创制的《乾象历》是一部优秀历法，曾在三国时的吴国颁行。刘洪在太阳运动、月亮运动和交食研究等方面都取得了重大成就，对后世天文历法的发展产生了深远的影响。例如，他最早把月亮视运动不均匀性引进历法，并确定出相当精确的近点月日数和一个近点月内每天的月亮实际所行度数；首次给出黄道与白道交角值为古度六度一分；改进了回归年和朔望月数值；用月亮的实际运动修正平朔和平望，得出定朔和定望，从而更准确地推算日月食；最早提出交食食限概念，并给出具体的食限数值为十五度半，这在交食预报上是个重要发明；他所提出的新的交食周期值和各种天文数据表也是当时世界上的先进成果。他曾与著名学者蔡邕一起续补《汉书·律历志》。张衡（78—139），字平子，河南南阳人，精通天文历法、仪器制造、地理、数学、文学和绘画，是中国古代最杰出的科学家之一。曾担任主簿、郎中、侍中、河间相、尚书等官职，并两度出任太史令，前后共14 年。张衡曾创制世界上最早的自动运转的天文演示仪器水运浑象和世界上第一架测定地震的仪器候风地动仪，据记载，地动仪成功地记录了顺帝永和三年（公元138 年）在甘肃发生的一次强震。在天文理论方面，他是浑天说的一位杰出代表人物，对于宇宙结构、宇宙无限性、天体演化、日月五星运行规律、月食成因以及陨星和彗星等，都有相当精辟的论述。在历法问题上，他提出了黄道宿度与赤道宿度互相换算的较好的计算方法，对后世历法有很大影响。张衡重视实践，勤于观测，曾对恒星进行了长期的观测和统计工作，把星空划分成444 个星官，记录了两千五百余颗恒星，这个成果在相当长时间内是很先进的。张衡在数学和地理学方面也都很有研究，他在文学方面也很有成就。本卷丁编第三十二章张衡另有传。
天文学典籍汉代出现了我国流传至今的第一本天文学著作《周髀算经》，而在司马迁《史记》和班固《汉书》中有关天文历法的章节，是第一批重要的天文学典籍。它们既总结了秦汉以前天文学的发展情况，又开辟了此后天文学发展的道路。《史记·天官书》、《历书》的编写，为此后廿四史中天文、律历诸志作了楷模。此外，汉代科学家张衡的《灵宪》、《浑天仪图注》都对以后的天文学发展产生了重大影响。秦汉时期是我国传统天文学发展的重要阶段。
第六节气象气象与生产气象与生产关系密切，在秦汉时代已成为政府部门关心的问题，湖北省云梦县出土的秦简中记载：“稼已生而后雨，亦辄言雨少多，所利顷数”①。至汉代明文规定：“自立春至立夏尽立秋，郡国上雨泽。”②在除开冬季之外的农业生产季节里，为了上报雨量多少，必定要有计量的器具，但至今还未发现秦汉时代有关的记载和文物。宋代有“天池测雨”和“竹器验雪”的计算题，其渊源可能是很久的。
测量气象的仪器关于测风的仪器在汉代已有多种记述。一种是“伣”，此字在甲骨文中就有，《淮南子·齐俗训》记载：“伣之见风，无须臾之间定矣！”这可能是用帛或鸟羽系在竿子上，见风飘动，以示风向的仪器。还有一种叫“綄”，后汉高诱曰：“綄，候风者也，世所谓五雨。”这可能是同“伣”类似的仪器。还有一种是“相风乌”，据《三辅黄图》记载，“汉灵台，在长安西北八里。。。郭延生《述征记》曰：长安宫南有灵台，高十五仞，上有浑仪，张衡所制。又有相风铜乌，遇风乃动”，“上下有转枢，向风若翔”。这种风向标做成乌鸦形，头小尾大，遇风转动，乌鸦头即指向风来的方向。李约瑟认为，“上下有转枢”这句话暗示风向标跟下层的转动机件相连，可能附着有记录风速的器件，这是风速计的先驱①。此外，《淮南子·天文训》中还把风分成八种，指出了它们的季节性。
另一种气象仪器是测量空气湿度的。在天平的两端分别置土和炭，因木炭的吸湿性大于土，当空气干燥时，木炭里的水分很容易蒸发掉而变得轻，当空气湿度增大时，木炭吸收空气中的水分而变得重，所以结论是“燥故炭轻，湿故炭重”①，这可算是最早的湿度计了。羽毛也有类似于木炭的性质，故同书《说山训》又说：“悬羽与炭而知燥湿之气。”琴弦的紧张程度也同空气的燥湿有关，这一现象在《淮南子》中也有发现。《本经训》说：“风雨之变，可以音律知之。”为什么呢？因为“天且雨，琴弦缓”②。燥湿程度能影响琴弹出的音调，这一现象也是后代制造毛发湿度计的依据。
唯心主义者对气象的曲解西汉初年，董仲舒倡导的“天人感应论”逐渐流行，这种唯心主义的观念利用天文气象等自然现象附会于社会政治和人民的命运，阻碍了学术问题的探讨。汉代许多学者如司马迁、桓潭、张衡、王充等人对此进行了有力的① 《睡虎地秦墓竹简》，第24 页，文物出版社1978 年版。
② 《后汉书·礼仪志》。
① 李约瑟：《中国科学技术史》（中译本），第四卷第742 页，科学出版社1975 年版。① 《淮南子·天文训》。
② 《论衡·变动》。
批判。他们指出自然现象的变化，天下常有，无世不然，有规律可循，决没有神的意志在故意作成。如打雷也有规律：“正月阳动，故正月始雷；五月阳盛，故五月雷迅；秋冬阳衰，故秋冬雷潜”③，反对“夏秋之雷为天大怒，正月之雷为天小怒”的说法。又如下雨也是有征兆有规律的，“云气发于丘山”，“云散水坠，名为雨矣！夫云则雨，雨则云矣！”“云雾，雨之征也，夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪，雨露冻凝者，皆由地发，不从天降也。”这些认识既加深了对自然的了解，也为破除迷信，反对唯心主义的“天人感应论”提供了武器。
③ 《论衡·雷虚》。
第四十五章地理学第一节秦代图籍秦朝虽然只存在15 年，但在全国统一的政治形势下，筑长城，修驰道，开运河等，重大工程接连不断。这些工程都需要地理知识，也促进了地理学的发展。如秦朝的水系著作《水经》①，比只记述9 条河流的《禹贡·导水》篇有很大的进步。秦朝《水经》全文近500 字，描述26 条水道的发源地、流向和归宿。叙述的基本地理事实与《汉书·地理志》及汉代《水经》没有矛盾。所记水道分布范围，大体与秦的疆域相当。
秦朝有各类地图，只是没有保存下来。刘邦入咸阳，萧何深知地图的重要性，故“独先入，收秦丞相御史律令图书藏之”。后来“沛公具知天下厄塞，户口多少，强弱处，民众疾苦者，以何得秦图书也”②。《汉书·地理志》中，曾两次提到秦地图，这种地图可能是秦朝的全国性地图。
① 这是后人的命名，附于《山海经·海内东经》篇末。见周振鹤：《被忽视了的秦代〈水经〉》，《自然科学史研究》第49—53 页，1986 年1 期。
② 《汉书·萧何传》。
第二节《史记·货殖列传》和《大宛列传》两汉地学的代表著作是《史记》、《汉书》等历史著作中的有关列传、书、志，及马王堆出土的地图。对地学作出过重大贡献的人物则是张骞、司马迁、班固、班超、张衡等。这些人，都在本卷丁编分别有传，这里只重点地另行论述有关地理学本身的部分。
《史记·货殖列传》司马迁的《史记·货殖列传》是我国第一部经济地理著作，叙述我国各地区的人口、经济、物产、交通、贸易、城市以及各地的地区差异。他把全国分为四个经济区，并指出这四个经济区的自然条件与物产的差异是：“山西饶材、竹、谷、 、旄、玉石；山东多鱼、盐、漆、丝、声色；江南出楠、梓、薑、桂、金、锡、连、丹沙、犀、瑇瑁、珠玑、齿革；龙门、碣石北多马、牛、羊、旃裘、筋角；铜、铁则千里往往山出棋置。此其大较也。”司马迁强调人的作用。他把人们的劳动看作是发展经济的前提。自然条件好的地方，如果人们开发不够，生产技术落后，那仍然是贫困的。比如“楚越之地，地广人稀，饭稻羹鱼，或火耕而水耨，果隋蠃蛤，不待贾而足，地埶饶食，无饥馑之患，以故呰窳偷生，无积聚而多贫。是故江、淮以南，无冻饿之人，亦无千金之家。”对比之下，沂、泗以北，秦、鲁等地，虽然自然条件差些，但由于人们积极开发，因地制宜地发展生产，所以呈现出另一番景象。“沂、泗水以北，宜五谷桑麻六畜，地小人众，数被水旱之害，民好畜藏，故秦、夏、梁、鲁好农而重民。三河、宛、陈亦然，加以商贾。齐、赵设智巧，仰机利。燕、代田畜而事蚕。”
《货殖列传》还叙述了当时的城市经济状况，把分布在黄河中下游和长江、珠江沿岸的二十几个较大的城市作了分析比较，指出它们之间的自然条件、交通条件、风俗习惯、物产、人口各不相同，各有特色。而共同的特点则�