原標題：漢代已有地圓說 張衡曾認為地球如同蛋黃浮在宇宙
農(nóng)業(yè)需要天文歷法。大致距今12000年,中國的黃河、長江中下游地區(qū),發(fā)生農(nóng)業(yè)生產(chǎn),稷(小米)、稻是主要耕植作物。距今6000年時,中國黃河流域,泰沂山地流域,包括北麓古隴水、淄水、具水、濰水流域,南麓的汶水、泗水、沂水、沭水以及古濟水流域等,多地出現(xiàn)耜耕農(nóng)業(yè),帶動天文歷法學發(fā)展。從夏商周三代到明清,中國古代天文學得到繼承性的進步和發(fā)展,影響世界。
中國是最早形成系統(tǒng)天文學的國家
考古發(fā)現(xiàn),距今6000多年的仰韶文化時期,古人描繪太陽邊緣有大小如彈丸的黑子；大汶口陶文有日月的刻畫；半坡遺址陶器繪制太陽、月亮以及星辰的紋飾。所以到母系氏族社會時期,中國族群初步掌握太陽、月亮的運行規(guī)律,記載在早期古籍里。例如《尚書·堯典》記載:“羲、和,欽若昊天”,而且分別“命羲仲,宅嵎夷(東方)”、“命羲叔,宅南”、“命和仲,宅西”、“命和叔,宅朔方(北方)”。由“羲”、“和”四親負責東、南、西、北四方的天象觀測,記載太陽運行與四季變化。古籍記載天文神話:“羲和者,帝稄之妻,生十日”(《山海經(jīng)·大荒南經(jīng)》)；而且“有大木,九日居下枝,一日居上枝”(《山海經(jīng)·海外東經(jīng)》)。神話產(chǎn)生于母系氏族社會。母祖孕生10日說明,遠在母系社會時期,中國族群已經(jīng)按照10天為1旬,把握太陽的運行規(guī)律。這樣的神話還有“常羲”生12個月亮:“常羲,生月十有二”(《山海經(jīng)·大荒西經(jīng)》)等。河南安陽出土的殷墟甲骨文,有天文記載。1987年6月,安徽含山縣出土大汶口文化時期的刻畫玉片,可認為是距今5000多年前的母系社會后期,中國古人觀測太陽運行四季變化規(guī)律的刻片,是最早的太陽運行觀測圖。歷史資料說明,中國族群從母系社會起步,有5000多年觀測天象認識宇宙的天文學。
大量的天文資料,證明中國是世界最早形成系統(tǒng)天文學的國家。
當前最早的古籍《尚書·堯典》,記載天象太陽:“歷象日月星辰,敬授人時”；“寅賓出日,平秩東作；日中星鳥,以殷仲春”；“日永星火,以正仲夏”；“寅餞納日,平秩西成；宵中星虛,以殷中秋”；“日短星卯,以正仲冬”；并且記載觀測太陽確定日、月的時辰和閏月。《堯典》442字,記載天象太陽關注民生有101字,占全篇文字的23%,說明觀測天象太陽是重要事項。同時說明,遠在距今4000多年前的“堯時代”,中國族群已經(jīng)把觀測太陽的運行軌跡,看作確定時間、日、月、年的依據(jù),在這個基礎上形成早期歷法,指導農(nóng)耕。因為觀天象太陽可以預測冷暖季節(jié),是農(nóng)耕生產(chǎn)的大事,因此能“協(xié)和萬邦”,安居民生,所以記載太陽的運行編制“歷法”,成為“堯時代”的重要管理手段。
大致舜的時代(公元前2000年以后),中國天文學家測定木星繞天一周為12年。把周天分12份,木星每年運行1份,12年運行1周天,作為紀年的周期,木星被稱為“歲星”。
公元前1600年到公元前771年的商朝、西周時期,中國天文學家商高,用直角三角形勾股定理(商高定理),測算太陽、月亮到地球的距離,這比希臘天文學家畢達哥拉斯測算地球、月亮、太陽的距離,早1000多年。雖然《周髀算經(jīng)》支持當時“天圓地方”的“蓋天說”,但勾股定理測算是準確的,因此奠定中國古代天、地、日、月、星空天文體系的計算基礎。其后東漢《九章算術》的第九章,詳盡記載勾股定理的應用計算,成為早于歐洲1000多年運用勾股定理進行天文觀測計算的發(fā)端。
戰(zhàn)國時,齊國甘德著《天文星占》八卷,魏國石申著《天文》八卷,這是巴比倫星表后的世界天文學重要著述。后人合并,定名為《甘石星經(jīng)》。甘德和石申,觀察金、木、水、火、土五星的運行規(guī)律,記錄800個恒星的名字,測定121顆恒星的位置,是世界最早的恒星表(比公元前2世紀,希臘天文學家伊巴谷的恒星表早約200年)。
西漢司馬遷著《史記·天官書》,記載東、西、南、北四方星群的天象觀測?！?a target="_blank" style="color: #0000F0; display:inline; position:static; background:none;" >漢書·天文志》有“客星”的記載(西漢武帝元光元年,公元前134年)),《后漢書·天文志》有超新星的記載:“客星出南門中……至后年六月消”(東漢中平二年,公元185年)。因為觀測天象的需要,東漢天文學家張衡制作出天象“渾天儀”,從而確定地球是圓球的“渾天說”,認為地球如同蛋黃浮在宇宙中,并出現(xiàn)宇宙無限大的“宣夜說”。張衡解釋月亮反射陽光和月食發(fā)生的原因,對2500顆恒星的觀測記錄和“周天三百六十五度又四分之一度”的計算結(jié)果,接近現(xiàn)代天文學。因此漢代的天文學成就,推動了中國乃至世界天文學的進步。
魏晉南北朝時期,星宿占卜興盛。但是兩晉天文學家虞喜擴展“宣夜說”理論,認為宇宙空間無限大,從而奠定了認識宇宙的基礎。東晉咸和五年(330年),虞喜發(fā)現(xiàn)歲差,認為太陽從第一年冬至到第二年冬至向西移過原先位置,推算出每50年退1度(現(xiàn)代測定為71年8個月退1度)。南朝科學家祖沖之,應用虞喜的“歲差”編出《大明歷》,從而開拓中國天文學的新開端。到元代郭守敬《授時歷》的天文歷法編寫,日益趨向精確,比當時墨守成規(guī),百年歲差1度的歐洲天文歷法精確先進。東晉陳卓編《全天星圖》共1464星,影響其后中國古代天文星圖,直到明朝末年,文藝復興后的歐洲天文學傳入中國。
隋唐時期重視天文觀測。唐開元年間,編著天文巨作《開元占經(jīng)》(大約718～726年),撰集唐以前大量的天文、歷法資料(例如《甘石星經(jīng)》)和緯書,介紹16種歷法的有關紀年、歷算等基本數(shù)據(jù),具有很高的天文歷法研究價值。僧一行主持第一次天文大地測量,在世界上首次實測子午線長度。
宋金時期記載超新星,南宋孝宗淳熙十三年有太陽、月亮與五星連成一線的記錄(1186年)。元朝郭守敬改造天體觀測儀器的渾儀為簡儀,具有肉眼觀測天體儀器的先進水平。為進行第二次天文大地測量,郭守敬在全國建27個觀天測量臺站,具有當時天文觀測的先進水平。
到了明清時期,觀測天象,整理古代天文學成就,翻譯接受文藝復興后興起的歐洲新天文學,制作新式天文儀器,例如道光二十五年完成吸納歐洲天文學的《儀象考成續(xù)編》,使中國的天文學研究更加精確、完整、系統(tǒng)。
中國古代輝煌的天文學成就
商代甲骨文有世界上最早的日食、月食記錄。西周時期專人觀測天象。春秋時期,能從月亮的位置推測出太陽每月的位置,在這個基礎上形成三垣四象二十八宿的星空。根據(jù)《春秋》記載一年分四季,戰(zhàn)國《甘石星經(jīng)》是世界重要天文學著述。
南北朝的科學家祖沖之計算月球在天球上兩次向北通過黃道所需的時間,為每月27.21223日,與今天觀測每月27.21222日僅差十萬分之一日。隋唐時期,對恒星位置重新測定,并且實測子午線的長度,繪制出1350多顆星的星圖(歐洲1609年前,只能繪制1022顆星的星圖)。唐代《開元占經(jīng)》120卷,是中國古代天文學的集大成總結(jié),保存中國天文學家恒星位置觀測的古老記錄,保存肉眼觀測木星的記錄；記錄日全食、太陽外層日珥和日冕的現(xiàn)象；保存大量佚失的古代天文資料,例如《甘石星經(jīng)》等,因此具有很高的科學研究開發(fā)價值。
元代的天文學家郭守敬主修《授時歷》,標志中國古代天文學發(fā)展到高峰。明朝中期,文藝復興的歐洲傳教士,帶來16世紀蓬勃興盛的歐洲天文學,促進中國天文學進步發(fā)展。清道光二十五年完成《儀象考成續(xù)編》32卷(1845年),全部由中國天文學家測定3240顆星,這是世界天文學的重大成就；在天文理論上提出恒星有遠近變化,認識到恒星的明暗是運動距離的遠近造成的(歐洲在1868年才有這樣的認識)。
從公元前28年到明朝末年,中國共有100多次翔實可靠的太陽黑子記錄。從公元前7世紀算起,中國古籍記載180多次流星雨?！?a target="_blank" style="color: #0000F0; display:inline; position:static; background:none;" >春秋·魯文公十四年》(公元前613年)記載:“秋七月,有星孛(bèi,彗星)入于北斗”。這是慧星的較早記錄。1973年在湖南長沙馬王堆,發(fā)現(xiàn)世界最古老的彗星圖。世界公認,中國是彗星觀測最古遠、最詳盡的國家。
中國古代天文學對太陽、月亮、日食和月食、恒星、行星、彗星、新星,以及太陽黑子、日珥、日冕、流星雨、超新星等天象,都有幾千年翔實而豐富的天文記錄,并且形成天地日月測算完備的天文歷算,所以中國的天文學貢獻,占據(jù)世界天文學很高的科學地位。□ 周光華
聯(lián)系客服
