歷史篇
關燈
小
中
大
歷史篇
天文科學在先秦時期奠定基礎之後,秦漢時期進入了整個體系的形成時期。這是一個極其重要的時期,是一個轟轟烈烈的大建樹、大收獲時期。
一、天學理論
漢代的天體結構理論,主要有宣夜說、蓋天說、渾天說三家。
1.宣夜說
這是一個很有特色、很有見地的學說。
這個學說的創始人是誰,已經不得而知了。傳下這個學說的,是這位創始人的學生棗擔任秘書郎的郤萌。
據《晉書·天文志》記載,郤萌曾聽他的老師說:天空是一個沒有任何物質的空間,高遠得無邊無際。人們眼望上天一片蒼茫,似乎是有顏色的。這就像是很遠處的黃色山巒,可人們遠望時看到的卻是一片蒼翠;又像是俯視千仞的深谷,一片黝黑。但蒼翠與黝黑都並非它們的本色。日月星辰這些天體在無邊無際的天空中自由地飄浮,沒有任何的牽系,一切運動都由“氣”來決定。
這個學說的出色之處,在於闡述了宇宙的無限性,否定了虛構“天殼”的存在,這是很了不起的。但它對日月星辰等天體的運行規律沒有具體的闡述,更沒有可供天文學家們使用的數學模式。於是,天體的運動就根本無序可言,這個學說也就失去了實用的價值。
所以,盡管這個學說充滿了光彩,但這光彩被它的不足掩蓋了,在當時難為世人賞識。
2.蓋天說
產生於春秋戰國時期的“天圓地方”的蓋天說,後來又有許多的變化。特別是對於“天殼”的形狀,產生了三種不同的說法:一說天如車蓋;一說天形如笠;一說天如倚車蓋。但這些都是次要的,關鍵是完善了一整套的數學模式。
蓋天說的數學模式記載在《周髀算經》一書中,它描述的太陽運動軌跡,集中體現為七衡六間圖。
蓋天說的天體結構與數學模式,其實並不怎麽樣。它只是早期的一個學說,盡管漢代還有人為之修修補補,但畢竟已經衰落了。特別是西漢末年著名學者揚雄提出了難蓋天八事以後,信從蓋天說的人就更少了。
3.渾天說
種種的跡象顯示,渾天說也應該是一種較早的學說。漢代是渾天說迅速崛起並取得主導地位的時代。在這個時代裏,主張渾天說的人和文獻很多,但現在能流傳下來的卻已經很少。學術界公推的代表說法,是張衡的《渾天儀圖註》。雖然這本書是否真是張衡所作還有爭議,但書中所闡述的確實可以作為漢代渾天說的代表性見解。
《渾天儀圖註》中所說的渾天說是這樣一派景象:
宇宙就像一個雞蛋,天殼渾圓而包裹在外,大地如同蛋黃而在這內中,天大而地小。天與地都浮在水上。天憑著氣而不墜落,地浮在水上而不墜落。
這是一個早期的渾天說,到了後來,又有學者把天殼內半是氣半是水改為全是氣,形成了晚期的渾天說。
渾天說在天文學界受人註目的是它的數學模式:
周天365□度,大地182□度浮在水上,182□度沈於水下。北極高出地36度,南極入地36度。赤道是與極軸垂直,橫截天球為兩半,黃、赤道的交角為24度。黃道上的夏至點去極67□度,冬至點去極115□度。這些數值與現代的準確值非常接近(現代周天度數為360度,兩相折算,各項數值都與現代值極其接近),這就使渾天說在古代確立起了獨尊的地位。
無論是宣夜說、蓋天說,還是渾天說,從本質上來說都是思辨性的,而不是實證性的,這是由於古代時期的客觀條件所決定的。但就在這思辨之中,依然體現出了古代學者們的實際觀測成果與高度智慧的思辨能力。
二、渾天儀器
漢代天文科學的豐碩成果,既得益於天文儀器的進步,同時也包含這些天文儀器在內。
西漢初年,為了制訂太初歷,由落下閎對原有的渾天儀作了改進,並用它重新測量了二十八宿的距度。
漢宣帝時,耿壽昌創制出了第一架渾象儀器。
東漢永元四年(公元92年),民間天文學家傅安在傳統的渾儀上增加了一道黃道環。這一改進引起了著名學者賈逵的重視,他在永元十五年(公元103年)主持制造渾儀時,吸取了這個成果,並特地命名為“太史黃道銅儀”。這時期天文儀器制造的最高峰,是張衡所制的水運渾象。
這些天文儀器,可分為渾儀與渾象兩類。
1.渾儀
渾儀是根據渾天說理論制造的、用於觀測天體的儀器。最基本的渾儀,具有固定不動的赤道環與能繞極軸旋轉的赤徑環(因為能繞極軸旋轉,故習慣稱之為“四游環”),赤徑環上裝置有窺管。
使用時,先將渾儀的赤道環的位置與大地的赤道圈對準,然後再將窺管對準所要觀測的天體,在赤道環上就能讀出具體的數值(古代中國習慣使用“去極度”、“入宿度”為基本數值)。
以赤道環為觀測的基準,是建立在古代中國天文科學以赤道坐標為基準坐標的基礎之上的(參見第一章第四部分)。但中國古代天文科學並不排斥其他坐標體系,所以後來會增加黃道環、白道環、地平環、子午環以及二分二至環、百刻環等。每增加一道環,就能使一次觀測多讀出一個數值,也就使觀測的精度更加提高。
2.渾象
渾象是一種表演天體視運動狀態的儀器,也就是現代天球儀的鼻祖。
渾象的主體是一個象征天球的圓球體,上面繪(或刻)有赤道、黃道圈與日、月、星辰等天體。
渾象能使人們無論白天還是黑夜,都能很直觀、很形象地了解當時的天象,有利於人們學習、探究、掌握天體知識。
張衡在耿壽昌發明的渾象基礎上,制造出了更為先進的水運渾象。它的主體是一個直徑約5尺(約當今120厘米不到一點)的空心銅球,上面畫有黃、赤道與二十八宿及其他星官。緊附球體的,是地平圈與子午圈。整個天球一半在地平圈上,一半在地平圈下,可以繞天軸轉動,正表現了所能看到的天象實況。整個渾象還與一套水力推動裝置相連接,利用漏壺滴水的動力與漏壺的計時性,使渾象能夠與晝夜時刻的變化相同步,使渾象所演示的與實際的天象相一致。
這是一個了不起的創造發明。從淺近處說,水運渾象能夠形象地演示天象的實際變化,使渾天說得到普及推廣,而從長遠處說,對於整個天文學事業的發展,對於後來發明機械計時裝置,都有著重要的意義。
天文儀器的進步,特別是渾儀的改進,最先受益的恐怕是天象的觀測與記錄。
漢代對日、月、五星的觀測精度都有不同的提高,內容也有不斷的擴充。如對日食的觀測,不僅有了具體的日期,而且對食分、方位、虧起方向、初虧、覆圓時刻等等都註意到了。又如對太陽黑子的觀測,對其出現的時間、形象、大小、位置等等有了明確的記錄。其他如新星與超新星、極光等也都是從漢代開始有了詳實記錄。
如果要說漢代是古代中國系統觀測、記錄天象的起始時期,那是絕對不錯的。
漢代以前,古代中國的先人們也有天象觀測與記錄,但由於種種條件的局限與客觀因素的影響,一方面當時的觀測在系統性上確實還不夠,另一方面一些觀測的記錄也未能完善地保存下來。
而從漢代開始,一方面朝代的沿革較為正常了,歷朝對天象觀測也較為正規,另一方面從漢朝起開始有了正史,成為古代時期保存天象資料最主要的文獻。
這也是天文學體系在漢代形成的重要內容之一。
三、歷法體系
秦王朝使用的是顓頊歷,它是“古六歷”之一,秦王朝統一中國以後成為了全國通用的歷法,但終究因為沒有完整地保存下來,所以後人對它知之甚少。
現在人們能夠知道顓頊歷的情況,只因在唐代的《開元占經》中略略保存了一些基本數據,如歲實、朔策、章蔀紀元、歷元等等。
顓頊歷一直使用到漢代初年,那是由於漢初的天下剛剛奪下,還來不及改制新歷。直到漢武帝時期,改歷才被提上了議事日程。公元前104年,躊躇滿志的漢武帝下令由公孫卿、壺遂、司馬遷等“議造漢歷”,同時征召了當時著名的民間天文學家與占星家共二十餘人參加具體的工作。在經過一番緊張的工作之後,一共提出了18種草案。經過集體的討論、考辨、比較,最終采用了鄧平的方案,於是漢代的第一部歷法就此誕生了,這就是我國第一部由國家組織制訂的歷法棗太初歷。
好事常多磨,這部歷法的原文早已失傳了,幸好西漢末年劉歆用這部歷法中的主要數據改制成三統歷(現保存於《漢書·律歷志》中),後人還能基本了解到太初歷的情況。
在三統歷中,開始有了氣朔、閏法、交食與五星周期等內容。它將沒有中氣的月份定為閏月,在135個朔望月中設23個食季。這些很可能就是太初歷的內容。
東漢章帝元和二年(公元85年),太初歷被廢止,推出了由賈逵、李梵、編訢等人編制的四分歷。所以命名為四分歷,是因為歲實、朔策這兩個最基本的常數與戰國時期的四分歷完全一致。
整個兩漢時期的歷法,成就最高的是東漢末年劉洪編制的乾象歷。乾象歷初成於東漢靈帝光和年間(公元17883),終定於東漢獻帝建安十一年(公元206年)。但這部歷法在東漢時沒有能被采用,直到吳黃武二年(公元223年)才被正式頒布使用。
在古代中國的歷法史上,乾象歷被認為是一部具有劃時代意義的歷法。這種劃時代的意義,主要體現在:
乾象歷是我國天文學史上第一部具有月行遲疾(即月球運動不均勻性)內容的歷法;
乾象歷第一次明確提出了“交點月”的概念(即月亮從白道與黃道的一個交點運行一周後回到原交點所需的時間),並給出了一個相當精確的數值27.55336(現代精確值為27.55455);
乾象歷縮小了回歸年的鬥分值,即將一年365□日的值提升為365.246179日,更趨精確;
乾象歷提出了“食限”的概念,使對日食發生率的判斷更為精確;
乾象歷還創造了“月行三道術”、更為精確的五星推算法……
至此,就可以知道乾象歷何以被稱為具有劃時代意義的歷法了!
太初歷誕生的那一刻起,宣告了中國天文學史上的一件至為關鍵的要事:古代中國歷法體系就此形成了!
眾所周知,古代中國的歷法是一種陰陽合歷,即以太陽的運行定年,以月亮的運行定月,為了使年、月兩者的日期相合,用設置閏月的辦法來解決。但這實際上並不是古代中國歷法獨有的特點,因為世界上的歷法大多是陰陽合歷。
也有的人認為二十四節氣是古代中國歷法的特點,這確實有一定的道理。二十四節氣的確是古代中國的獨特創造,它源起於上古時代,最終完成於漢初。二十四節氣的實質是分得更細的陽歷月,因為陰歷月對農業生產的適時性不利,所以就有了二十四節氣。但二十四節氣只是歷法的具體內容,不能算是歷法的體系特點。
那麽,古代中國國家歷法體系的特點是什麽呢?如果您能看一下那些正史上所載的歷法,很快會發現:不是專業人員就絕對看不懂。原來,古代中國的國家歷法,實際上都是天文歷而不是普通的民用歷。
在這些歷法中,有的是一系列的天文學專用數據。如果您是一位內行人員,就能看出這些數據的價值如何,而且能運用這些數據計算出所需的答案。如,您想知道什麽時候會發生日食嗎?那就只能根據歷法提供的有關數據,還要懂得有關的計算方法與公式,如此一般,才能計算出結果來。而如果您不是內行人員,也就什麽都得不到了。
這就是古代中國國家歷法體系的特點。
而這種體系在太初歷問世時就已開始形成了。
本站無廣告,永久域名(danmei.twking.cc)
天文科學在先秦時期奠定基礎之後,秦漢時期進入了整個體系的形成時期。這是一個極其重要的時期,是一個轟轟烈烈的大建樹、大收獲時期。
一、天學理論
漢代的天體結構理論,主要有宣夜說、蓋天說、渾天說三家。
1.宣夜說
這是一個很有特色、很有見地的學說。
這個學說的創始人是誰,已經不得而知了。傳下這個學說的,是這位創始人的學生棗擔任秘書郎的郤萌。
據《晉書·天文志》記載,郤萌曾聽他的老師說:天空是一個沒有任何物質的空間,高遠得無邊無際。人們眼望上天一片蒼茫,似乎是有顏色的。這就像是很遠處的黃色山巒,可人們遠望時看到的卻是一片蒼翠;又像是俯視千仞的深谷,一片黝黑。但蒼翠與黝黑都並非它們的本色。日月星辰這些天體在無邊無際的天空中自由地飄浮,沒有任何的牽系,一切運動都由“氣”來決定。
這個學說的出色之處,在於闡述了宇宙的無限性,否定了虛構“天殼”的存在,這是很了不起的。但它對日月星辰等天體的運行規律沒有具體的闡述,更沒有可供天文學家們使用的數學模式。於是,天體的運動就根本無序可言,這個學說也就失去了實用的價值。
所以,盡管這個學說充滿了光彩,但這光彩被它的不足掩蓋了,在當時難為世人賞識。
2.蓋天說
產生於春秋戰國時期的“天圓地方”的蓋天說,後來又有許多的變化。特別是對於“天殼”的形狀,產生了三種不同的說法:一說天如車蓋;一說天形如笠;一說天如倚車蓋。但這些都是次要的,關鍵是完善了一整套的數學模式。
蓋天說的數學模式記載在《周髀算經》一書中,它描述的太陽運動軌跡,集中體現為七衡六間圖。
蓋天說的天體結構與數學模式,其實並不怎麽樣。它只是早期的一個學說,盡管漢代還有人為之修修補補,但畢竟已經衰落了。特別是西漢末年著名學者揚雄提出了難蓋天八事以後,信從蓋天說的人就更少了。
3.渾天說
種種的跡象顯示,渾天說也應該是一種較早的學說。漢代是渾天說迅速崛起並取得主導地位的時代。在這個時代裏,主張渾天說的人和文獻很多,但現在能流傳下來的卻已經很少。學術界公推的代表說法,是張衡的《渾天儀圖註》。雖然這本書是否真是張衡所作還有爭議,但書中所闡述的確實可以作為漢代渾天說的代表性見解。
《渾天儀圖註》中所說的渾天說是這樣一派景象:
宇宙就像一個雞蛋,天殼渾圓而包裹在外,大地如同蛋黃而在這內中,天大而地小。天與地都浮在水上。天憑著氣而不墜落,地浮在水上而不墜落。
這是一個早期的渾天說,到了後來,又有學者把天殼內半是氣半是水改為全是氣,形成了晚期的渾天說。
渾天說在天文學界受人註目的是它的數學模式:
周天365□度,大地182□度浮在水上,182□度沈於水下。北極高出地36度,南極入地36度。赤道是與極軸垂直,橫截天球為兩半,黃、赤道的交角為24度。黃道上的夏至點去極67□度,冬至點去極115□度。這些數值與現代的準確值非常接近(現代周天度數為360度,兩相折算,各項數值都與現代值極其接近),這就使渾天說在古代確立起了獨尊的地位。
無論是宣夜說、蓋天說,還是渾天說,從本質上來說都是思辨性的,而不是實證性的,這是由於古代時期的客觀條件所決定的。但就在這思辨之中,依然體現出了古代學者們的實際觀測成果與高度智慧的思辨能力。
二、渾天儀器
漢代天文科學的豐碩成果,既得益於天文儀器的進步,同時也包含這些天文儀器在內。
西漢初年,為了制訂太初歷,由落下閎對原有的渾天儀作了改進,並用它重新測量了二十八宿的距度。
漢宣帝時,耿壽昌創制出了第一架渾象儀器。
東漢永元四年(公元92年),民間天文學家傅安在傳統的渾儀上增加了一道黃道環。這一改進引起了著名學者賈逵的重視,他在永元十五年(公元103年)主持制造渾儀時,吸取了這個成果,並特地命名為“太史黃道銅儀”。這時期天文儀器制造的最高峰,是張衡所制的水運渾象。
這些天文儀器,可分為渾儀與渾象兩類。
1.渾儀
渾儀是根據渾天說理論制造的、用於觀測天體的儀器。最基本的渾儀,具有固定不動的赤道環與能繞極軸旋轉的赤徑環(因為能繞極軸旋轉,故習慣稱之為“四游環”),赤徑環上裝置有窺管。
使用時,先將渾儀的赤道環的位置與大地的赤道圈對準,然後再將窺管對準所要觀測的天體,在赤道環上就能讀出具體的數值(古代中國習慣使用“去極度”、“入宿度”為基本數值)。
以赤道環為觀測的基準,是建立在古代中國天文科學以赤道坐標為基準坐標的基礎之上的(參見第一章第四部分)。但中國古代天文科學並不排斥其他坐標體系,所以後來會增加黃道環、白道環、地平環、子午環以及二分二至環、百刻環等。每增加一道環,就能使一次觀測多讀出一個數值,也就使觀測的精度更加提高。
2.渾象
渾象是一種表演天體視運動狀態的儀器,也就是現代天球儀的鼻祖。
渾象的主體是一個象征天球的圓球體,上面繪(或刻)有赤道、黃道圈與日、月、星辰等天體。
渾象能使人們無論白天還是黑夜,都能很直觀、很形象地了解當時的天象,有利於人們學習、探究、掌握天體知識。
張衡在耿壽昌發明的渾象基礎上,制造出了更為先進的水運渾象。它的主體是一個直徑約5尺(約當今120厘米不到一點)的空心銅球,上面畫有黃、赤道與二十八宿及其他星官。緊附球體的,是地平圈與子午圈。整個天球一半在地平圈上,一半在地平圈下,可以繞天軸轉動,正表現了所能看到的天象實況。整個渾象還與一套水力推動裝置相連接,利用漏壺滴水的動力與漏壺的計時性,使渾象能夠與晝夜時刻的變化相同步,使渾象所演示的與實際的天象相一致。
這是一個了不起的創造發明。從淺近處說,水運渾象能夠形象地演示天象的實際變化,使渾天說得到普及推廣,而從長遠處說,對於整個天文學事業的發展,對於後來發明機械計時裝置,都有著重要的意義。
天文儀器的進步,特別是渾儀的改進,最先受益的恐怕是天象的觀測與記錄。
漢代對日、月、五星的觀測精度都有不同的提高,內容也有不斷的擴充。如對日食的觀測,不僅有了具體的日期,而且對食分、方位、虧起方向、初虧、覆圓時刻等等都註意到了。又如對太陽黑子的觀測,對其出現的時間、形象、大小、位置等等有了明確的記錄。其他如新星與超新星、極光等也都是從漢代開始有了詳實記錄。
如果要說漢代是古代中國系統觀測、記錄天象的起始時期,那是絕對不錯的。
漢代以前,古代中國的先人們也有天象觀測與記錄,但由於種種條件的局限與客觀因素的影響,一方面當時的觀測在系統性上確實還不夠,另一方面一些觀測的記錄也未能完善地保存下來。
而從漢代開始,一方面朝代的沿革較為正常了,歷朝對天象觀測也較為正規,另一方面從漢朝起開始有了正史,成為古代時期保存天象資料最主要的文獻。
這也是天文學體系在漢代形成的重要內容之一。
三、歷法體系
秦王朝使用的是顓頊歷,它是“古六歷”之一,秦王朝統一中國以後成為了全國通用的歷法,但終究因為沒有完整地保存下來,所以後人對它知之甚少。
現在人們能夠知道顓頊歷的情況,只因在唐代的《開元占經》中略略保存了一些基本數據,如歲實、朔策、章蔀紀元、歷元等等。
顓頊歷一直使用到漢代初年,那是由於漢初的天下剛剛奪下,還來不及改制新歷。直到漢武帝時期,改歷才被提上了議事日程。公元前104年,躊躇滿志的漢武帝下令由公孫卿、壺遂、司馬遷等“議造漢歷”,同時征召了當時著名的民間天文學家與占星家共二十餘人參加具體的工作。在經過一番緊張的工作之後,一共提出了18種草案。經過集體的討論、考辨、比較,最終采用了鄧平的方案,於是漢代的第一部歷法就此誕生了,這就是我國第一部由國家組織制訂的歷法棗太初歷。
好事常多磨,這部歷法的原文早已失傳了,幸好西漢末年劉歆用這部歷法中的主要數據改制成三統歷(現保存於《漢書·律歷志》中),後人還能基本了解到太初歷的情況。
在三統歷中,開始有了氣朔、閏法、交食與五星周期等內容。它將沒有中氣的月份定為閏月,在135個朔望月中設23個食季。這些很可能就是太初歷的內容。
東漢章帝元和二年(公元85年),太初歷被廢止,推出了由賈逵、李梵、編訢等人編制的四分歷。所以命名為四分歷,是因為歲實、朔策這兩個最基本的常數與戰國時期的四分歷完全一致。
整個兩漢時期的歷法,成就最高的是東漢末年劉洪編制的乾象歷。乾象歷初成於東漢靈帝光和年間(公元17883),終定於東漢獻帝建安十一年(公元206年)。但這部歷法在東漢時沒有能被采用,直到吳黃武二年(公元223年)才被正式頒布使用。
在古代中國的歷法史上,乾象歷被認為是一部具有劃時代意義的歷法。這種劃時代的意義,主要體現在:
乾象歷是我國天文學史上第一部具有月行遲疾(即月球運動不均勻性)內容的歷法;
乾象歷第一次明確提出了“交點月”的概念(即月亮從白道與黃道的一個交點運行一周後回到原交點所需的時間),並給出了一個相當精確的數值27.55336(現代精確值為27.55455);
乾象歷縮小了回歸年的鬥分值,即將一年365□日的值提升為365.246179日,更趨精確;
乾象歷提出了“食限”的概念,使對日食發生率的判斷更為精確;
乾象歷還創造了“月行三道術”、更為精確的五星推算法……
至此,就可以知道乾象歷何以被稱為具有劃時代意義的歷法了!
太初歷誕生的那一刻起,宣告了中國天文學史上的一件至為關鍵的要事:古代中國歷法體系就此形成了!
眾所周知,古代中國的歷法是一種陰陽合歷,即以太陽的運行定年,以月亮的運行定月,為了使年、月兩者的日期相合,用設置閏月的辦法來解決。但這實際上並不是古代中國歷法獨有的特點,因為世界上的歷法大多是陰陽合歷。
也有的人認為二十四節氣是古代中國歷法的特點,這確實有一定的道理。二十四節氣的確是古代中國的獨特創造,它源起於上古時代,最終完成於漢初。二十四節氣的實質是分得更細的陽歷月,因為陰歷月對農業生產的適時性不利,所以就有了二十四節氣。但二十四節氣只是歷法的具體內容,不能算是歷法的體系特點。
那麽,古代中國國家歷法體系的特點是什麽呢?如果您能看一下那些正史上所載的歷法,很快會發現:不是專業人員就絕對看不懂。原來,古代中國的國家歷法,實際上都是天文歷而不是普通的民用歷。
在這些歷法中,有的是一系列的天文學專用數據。如果您是一位內行人員,就能看出這些數據的價值如何,而且能運用這些數據計算出所需的答案。如,您想知道什麽時候會發生日食嗎?那就只能根據歷法提供的有關數據,還要懂得有關的計算方法與公式,如此一般,才能計算出結果來。而如果您不是內行人員,也就什麽都得不到了。
這就是古代中國國家歷法體系的特點。
而這種體系在太初歷問世時就已開始形成了。
本站無廣告,永久域名(danmei.twking.cc)