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这样一个比喻：他认为天地就似墙壁一样，尽管无边，也应该像墙壁一样，在看不见的墙壁后肯定隐藏着我们还未知的领域。朱熹告诉弟子们，关于天地无边的思考时常困扰着自己，还说“其时思量得几乎成病。” 乐爱国认为，朱熹对天文学的思考和研究并不是偶然兴起，他从小就对此产生了疑问，且直到晚年对天文学的诸多问题都有持续的思考。乐爱国根据《朱熹书信编年考》一书，对朱熹的通信进行了梳理，并把其书信中凡涉及到关于天文学的信件按年代排序。在这些信件中，乐爱国发现朱熹在约十封给弟子的信中，谈到了天文学问题。除了这些信件外，朱熹的专著中也散落着一些证据。 家中藏有浑天仪 朱熹设想设计一个球体类似天球，在球体内部标上星辰的位置，随着球体的转动人便可以随之观察星辰。 在中国古代的天文研究中，浑天仪是一个重要的研究工具，它可以帮助研究者测定天体方位。在《宋史·天文志一》中记有“朱熹家有浑仪”，乐爱国认为尽管这是惟一一处提到朱熹家中藏有浑天仪的证据，但从其他一些朱熹在著作中对浑天仪的讨论，可以推断出朱熹确实利用浑天仪研究过天文学。 在《朱熹书信编年考》中，乐爱国发现朱熹于1188年，曾经写过三封信给自己的弟子。在这三封信中，朱熹告诉弟子，他听说京城某处有一个浑天仪，他很想亲自前往看看这件浑天仪，但却苦于脚痛不能前往，他为此深感遗憾。乐爱国认为这三封书信的内容可以表明，1188年时，朱熹家中还并未收藏浑天仪。 而在1189年朱熹给弟子的另一封信中，又有一段涉及天文研究的内容。在信中，朱熹说一位姓赵的人在福州用浑天仪测试北极离地面的高度是20度，而自己这里的测试高度却是24度，另外一人在“岳台”（地之中心）的测试结果则相差八度。他对这样不同的测试结果感到很奇怪。从这封信乐爱国推断，1189年时，朱熹已经可以自己做测试，此时极有可能他已经收藏了浑天仪在家中。 据此，乐爱国推断，朱熹收藏浑天仪的时间应该界于1188年和1189年之间，另一处可以证明朱熹家有浑天仪的侧面证据来自于《朱子语类》。在《朱子语类》中有内容讲到朱熹在家和弟子安卿和黄义刚讨论北辰（北极）的准确位置时，黄义刚曾说：“楼上浑仪可见。”乐爱国认为，这个楼上的浑仪，应该就是朱熹家里所收藏的浑天仪。 乐爱国表示，朱熹不仅收藏浑天仪，还从自己的研究出发，探讨过对浑天仪的改进等问题。1186年，朱熹在《答蔡伯静》中详细地描述了自己设想的一种可以使人进入其中观看天象的庞大的浑天仪———“假天仪”。他设想设计一个球体类似天球，在球体内部标上星辰的位置，而人能进入球体内部，随着球体的转动人便可以随之观察星辰。 探索北极星的位置 朱熹和弟子的讨论不仅仅是局限于口头上的讨论，他们还利用浑天仪观测，并得出北极并非北极星所在的位置。 尽管朱熹说自己在四五岁时便开始思考天地问题，但乐爱国却指出从目前的一些资料来看，朱熹第一次正式讨论天文知识时年已41岁。 乐爱国说，据《朱文公文集》以及《朱子书信编年考证》，朱熹最早论及天文学是1171年的《答林择之》。在这个文章中，朱熹写道：“竹尺一枚，烦以夏至日依古法立表以测其日中之景，细度其长短。”测量日影的长度是古代重要的天文观测活动之一。最简单的方法是在地上直立一根长八尺的竿，通过测量日影的长短来确定节气。其中日影最短时为夏至，最长时为冬至，又都称为“日至”。朱熹在《答林择之》中也即让弟子依照这种方法对日影进行测试。 在朱熹和弟子的谈经论道中，他们往往也会就一些天文知识进行辩论和探讨。最有代表性的一次即上文中提到的朱熹与弟子安卿和黄义刚就“北辰”的一次讨论。乐爱国表示，古代中国人把天看作一个天球，天球北极的准确位置一直是天文学家们所要寻找的。起初，人们大都以为北极星就是天球北极，而朱熹和两位弟子的讨论正是围绕着这一问题进行。并且，从《朱子语类》对这次讨论的描述，朱熹和弟子的讨论不仅仅是局限于口头上的讨论，他们还利用浑天仪观测，并得出北极并非北极星所在的位置。 
朱熹家中的浑天仪现在已遥不可寻，后人只能从现存于北京天文台的浑天仪来推测朱所藏浑天仪的形状。
现藏于北京天文台的浑天仪，上图为地平经仪，制于清代康熙十二年，主要用于测定天体的方位角；下图为玑衡抚辰仪，制于清代乾隆九年，主要用于测定真太阳时、天体的赤经差和赤纬。
朱熹为什么研究科学？ 朱熹是理学家，但他为什么会热衷于研究天文学？乐爱国表示，朱熹不仅对天文学感兴趣，他对地理、植物、动物等自然科学都做过一些研究，只不过其对天文学的研究最为广泛和深入。乐爱国认为，朱熹研究天文学的目的并不是在于天文学本身，而是因为中国古代的经书中大量地涉及到了星象、天文术语，朱熹需要对经学做全面的阐释，因此才会对天文学做研究。乐爱国指出，朱熹对《尚书·尧典》的注释就和别的儒学家非常不一样，在他的注释中，他引用了很多科学知识，而在其弟子蔡沈编的《书集传》中更是涉猎到了大量的天文学知识。 “格物致知”这是朱熹从经典儒家思想中引用，并不断发扬的一个观点。朱熹认为，我们不仅要知道自然的表面现象，还要弄明白为什么会发生这样的现象。乐爱国认为这种“知其然，必知其所以然”的观点也促使了朱熹对天文学等自然科学的研究。 乐爱国认为，尽管在科学史上曾经有中外多位学者谈到了朱熹的地位，但哲学界却一直对这一观点并不重视。他认为朱熹的科学思想不等于其理学思想，尽管朱熹的理学思想受到一些否定和批判，但他的科学思想是不能被忽略的。而同样，朱熹的理学观点备受诟病，但他“格物致知”的认识论却是做出了很大贡献的。 关于朱熹研究天文的学者论述 英国科技史学家李约瑟在《中国科技史》一书中，明确地说朱熹是一位深入观察各种自然现象的自然学家。 日本科技史学家山田庆儿在其著作《朱子的自然学》中表示，朱熹是一位被遗忘的自然学家。 中国科学院院士席泽宗，曾发表文章《朱熹的天体演化思想》中介绍朱熹的天文学思想，并表示朱熹的天体演化思想比前人有了很大进步。 学者胡道静撰文《朱子对沈括科学学说的钻研和发展》中指出朱熹是位自然科学家。 在《中国科学技术史·天文学卷》中，收入了朱熹关于天文学的许多论述。 | 
