关于《远镜说》和《交食历指》中的望远镜
第33卷第3期
2004年9月
内蒙古师范大学自然科学(汉文)版JournalofInnerMongoliaNormalUniversity(NaturalScienceEdition)
V o1.33NO.3
Sept.2004
关于远镜说和交食历指中的望远镜
赵栓林
(内蒙古师范大学科学史与科技管理系，内蒙古呼和浩特010022)
摘要：对汤若望的《远镜说》和《交食历指》中有关伽利略望远镜的内容进行了分析，并对当时此类望远镜
的构造，原理，和使用中遇到的问题及相应的解决办法等作了介绍与讨论.
关键词：远镜说；交食历指；望远镜；汤若望
中图分类号:P111.1文献标识码:A文章编号:1001-8735(2004)03-0332-04
虽然关于望远镜的发明权一直存在争议，但它作为一种重要的科学仪器却是无可厚非的.意大利物理学
家伽利略曾指出,"碰巧的发明和智慧的产物之间在价值上有很大不同."[1伽利略被誉为"天空的哥伦布",
自1609年他用自制的望远镜第一次观测天象以来，望远镜在天文观测中的地位和作用就表现出来.而他所
用来发现"新天空"的望远镜也成为天文学上的重要仪器.可以说，望远镜开启了望远天文学的时代，它是人
类最初把可见自然界扩展开来的伟大利器之一].
用身份证号查四级准考证号在中国最早提到伽利略望远镜的是阳玛诺(1574—1659)的《天问略》(1615年),17世纪20年代末在徐
光启等人倡导的崇祯改历运动中大量引入了西方的天文历法知识，一批天文仪器
也被介绍进来，望远镜即是
其中之一.《崇祯历书》中的《交食历指》部分有关于望远镜的记述.此前，较详细地介绍望远镜的是《远镜说》
(1626年成书,1630年刊行).关于当时传人我国的伽利略使用望远镜的几大天文发现，严敦杰先生做过相关
的解释]，桥本敬造曾讨论过这一时期的望远镜对编写《崇祯历书》的贡献[4]，李迪先生也从另一角度讨论过
关于当时望远镜的制造问题[5].对当时典籍关于望远镜的记载，张柏春先生做过简介，并指出1640年汤若望
在《历法西传》中使用了"望远镜"这一术语[6].
关于望远镜的实物，据《帝京景物略》(1635年)记载，北京天主堂内展有"远镜","状如尺许竹笋，抽而
出，出五尺许，节节玻璃，眼光过此，则视小大，视远近."[6
在明崇祯年间(1628—1644)徐光启主编的《崇祯历书》的《交食历指》部分，提到了用望远镜测日食.
"用远镜，或于密室，或在室外.但在外者，必以纸壳围窥筒，以掩余耀，若绝无次光者，然而形始显矣.盖
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玻璃原体厚，能聚光，使明分于周次光.又以本形能易光，以小为大，可用于细测(以小为大者，非前所云光形
周散也.因镜后玻璃得缺形，光以斜透，其元形无不易之使大.见远镜本论).然距镜远近无论，只以平面与镜
面平行，开合长短，俱取乎正(光中现昏白若云气则长，边有蓝色则短.进管时须开合得正)，余法与前同.崇祯
四年辛未十月朔，在于历局测日食.用[远]镜二具.一在室中，一在露台.两处所测食分，俱得一分半."[
《交食历指》主要由西方传教士汤若望执笔撰写，其中讨论了日月食的形成及观察，测量等问题，涉及望
远镜，方尺等天文仪器.汤若望于明天启二年(1622年)人中国，除传教外，还带来了第谷地心体系理论.关于
当时西方出现的重要仪器望远镜，汤若望另有译着《远镜说》.《远镜说》成书于天启六年即1626年，比较详细
地介绍了使用望远镜的一些天文发现，光的折射现象，凸透镜，凹透镜以及望远镜的造法和用途.汤若望所撰
的《远镜说》和《交食历指》两书中几乎没有关于望远镜具体结构参数的量化表述，只给出了一些定性的解说.
reply的用法
因为汤若望毕竟不是制镜专家，更重要的是因为当时制作望远镜还没有达到量化的水平，制作望远镜还处于
实践和探索阶段，所以汤若望给后来的研究者留下困惑也是可以理解的.
当时明朝历局在汤若望等西方传教士的指导下造过望远镜，这是中国官方最早制造的望远镜.李迪先
cet查分
生认为它的主要部件可能是从西方带来的，也就是说这架望远镜是"半修半造"，它主要用来进行天文观测.
收稿日期:2004一Ol一08
作者简介：赵栓林(1979一)，女，内蒙古卓资县人，内蒙古师范大学硕士研究生
gero第3期赵栓林：关于《远镜说》和《交食历指》中的望远镜
当时不仅官方有望远镜，民间一些私人也备有小型望远镜，以作"悦目快心之具"l8].
《崇祯历书》的《交食历指》部分虽提及望远镜，但只是寥寥数语，意犹未尽.后人的论述虽多次提到当时
meritor的望远镜，但对于其构造及原理很少有系统性的论述.本文旨在探讨当时这类望远镜的构造，原理及应用.
1《远镜说》对光的折射的说明
折射是光的一种基本现象，望远镜所依据的主要是光的折射性质.早期的折射光学理论虽已被应用于准
确测量，但人们从未体验到真正的透视l2].直到文艺复兴时代，阿拉伯医生在治疗眼病的过程中才真正了解
到折射光学.当时的着名学者阿尔海森(Alhazen)的《光学宝鉴》(约1038年)是对
这一问题的第一部严谨的
mirror科学性论着.眼内睛体启示人们用晶体或玻璃透镜去放大物体，这是人类感官的最早扩展，是望远镜等光学
仪器的雏形].到十七世纪，荷兰人菲涅耳(Snell,l59l—l626)给出定量的折射定律:sin 一2sin:，指出
赧然
光经两种不同介质的分界面时发生折射，以及入射角，折射角：和两种介质折射率,：的关系.
在《远镜说》中对光的折射性质作了说明，有关的表述如下:
"何谓斜透而易，反映而易?盖象与目交而为物所间，概有二焉：一曰不通光之体，一曰通光之体.不通光
之体可借喻镜面.夫镜有突如球，平如案，洼如釜之类，其面皆能受物象，而其体之不通彻，皆不能不反映物
象，反映之象自不能如本象之光明也，所谓反映者，此也.通光之体又分二体：一谓物象遇大光明易通彻者，比
发象原处更光明，而形似广而散焉；一谓物象遇次光明难通彻者，比发象原处少昏暗而形似敛而聚焉."L8
这段文字给出了关于光的反射和折射的较为详细的解释.这里所谓"斜透"就是折射,"易"即改变，变化,
指光线在两种介质交界面上传播方向发生了改变(垂直界面的情况除外).发光体与人眼之间的间隔物按光
线能否通过分为两类：一类是能够通过光线的透明介质，即"通光之体"，如玻璃，水及其他晶体物质，光经过
这类物质时光线"斜透而易"，即发生了折射现象；一类是光线不能够通过的非透明介质，即"不通光之体",
光照射到这类物质上，光线"反映而易"，即发生了反射现象.从上段文字可以看出，汤若望将折射分为两种情
况：一是"物象遇大光明易通彻者"，一是"物象遇次光明难通彻者"."大光明""次光明"都是相对于物体所在
介质而言的.第一种情况相当于指
出光线由折射率大的介质进入折射
confusion
率小的介质，此时按照菲涅耳折射
定律，折射角大于入射角，出射光线
ambition是什么意思
较之入射光线"更光明而形似广而
散"(见图la).第二种情况正相反,
光线由折射率小的介质进入折射率
大的介质，折射角小于入射角，出射
光线较之入射光线"(稍)昏暗而形
似敛而聚"(见图lb).图l《远镜说》对光的折射现象的说明
当然，文中的"大光明","次光a"物象遇大光明易通彻"b"物象遇次光明难通彻" 明"并没有现代折射率的严格意义，它只是表明介质所起的一种作用."大光明","次光明"既反映了介质的折
射性质，也暗含了光线经介质折射的结果.
以上汤若望关于折射的表述可视为折射定律的定性表述，而这也正是透镜成像的规律所在.望远镜正是
利用了光的折射性质，如《远镜说》所指:"乃是镜易象之妙，则妙乎有斜透而无反映，此其所以利用也."[.]
2望远镜的构造及原理
《交食历指》卷七谈到崇祯四年(1631年)历局测日食所用的望远镜:
"或问远镜前后有玻璃：在前者聚光，渐小至一点；乃在后者，受其光而复散于外.则后玻璃可当一点之
孔，何所射之光形不真乎?曰：后玻璃不正居聚光之点，必略进焉，以接未全聚之光，乃复开展可耳(见远镜本
论).故谓此当甚微之孔则可，谓当无分点之孔则不可.所以用镜测者，纵或不真，然较之不用镜者，不但能使
所测之形大而显，亦庶几于真形不远矣.,,【
内蒙古师范大学自然科学(汉文)版第33卷
《交食历指》在谈及望远镜时两次引用《远镜本论》，说明《远镜本论》是在《交
