中國(guó)是世界上天文學(xué)起步最早、發(fā)展最快的國(guó)家之一,有大量觀測(cè)資料,但并未有很深入的研究,對(duì)于天體物理也并未提出任何理論。因此,中國(guó)的天文學(xué)也可說(shuō)是天象學(xué)。中國(guó)的天文學(xué)也是我國(guó)古代最發(fā)達(dá)的四門自然科學(xué)之一,其他包括農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)和數(shù)學(xué)。天文學(xué)方面屢有革新的優(yōu)良?xì)v法、令人驚羨的發(fā)明創(chuàng)造、卓有見識(shí)的宇宙觀等,在世界天文學(xué)發(fā)展史上,無(wú)不占據(jù)重要的地位。中國(guó)古代天文學(xué)發(fā)達(dá)的原因是:天文學(xué)的發(fā)展可以更精確的制定歷法,指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
一,中國(guó)古代的天文觀念:天人合一
戰(zhàn)國(guó)的《尸子》有言“ 四方上下曰宇,往古來(lái)今曰宙。 ”這是中國(guó)人對(duì)宇宙概念的解釋,宇是空間,宙是時(shí)間。時(shí)間無(wú)窮無(wú)盡,空間無(wú)邊無(wú)際?!坝钪頍o(wú)極,宙之端無(wú)窮”。那么宇宙又是如何產(chǎn)生的呢?《淮南子》載:“天地渾沌如雞子,盤古生其中。一萬(wàn)八千歲,天地開辟,陽(yáng)清為天,陰濁為地?!薄V袊?guó)人認(rèn)為,宇宙最初是混沌未開的,之后才出現(xiàn)了陰陽(yáng)之氣。陰陽(yáng)是宇宙萬(wàn)物最基本的兩種屬性。道家將混沌未開叫做道,儒家稱為太極。隨后有這個(gè)奇點(diǎn)產(chǎn)生萬(wàn)物:“道生一,一生二,二生三,三生萬(wàn)物”,“太極生兩儀,兩極生四象,四象生八卦”。
“天圓地方”是中國(guó)大多數(shù)古人相信的宇宙形態(tài),北朝民歌中的“天似穹廬,籠蓋四野”便是對(duì)天圓地方的描述。這一種宇宙模型被稱為“蓋天說(shuō)”。除了蓋天說(shuō)以外,中國(guó)還出現(xiàn)過(guò)“渾天說(shuō)”和“宣夜說(shuō)”。渾天說(shuō)認(rèn)為宇宙就如一個(gè)雞蛋,地球好比蛋黃,太空好比蛋殼,晉代的《渾天儀注》有解釋“渾天如雞子,地如卵中黃”?!靶拐f(shuō)”則認(rèn)為日月星辰都是漂浮的氣體,它們上下浮動(dòng)。
在地球自轉(zhuǎn)的過(guò)程中,地軸所對(duì)應(yīng)的北極星基本保持不動(dòng),因而古人認(rèn)為北極星是眾星的主宰??鬃釉f(shuō)“為政以德,譬如北辰。居其所而眾星拱之。”古人將黃道附近的星象劃分為二十八組,形成“二十八宿”,分別是:東方蒼龍七宿是角、亢、氐、房、心、尾、箕;南方朱雀七宿是井、鬼、柳、星、張、翼、軫;西方白虎七宿是奎、婁、胃、昴、畢、觜、參;北方玄武七宿是斗、牛、女、虛、危、室、壁。
二十八宿
二十八宿按東北西南四個(gè)方位分作四組,每組七宿,分別與四種顏色、四種四組動(dòng)物形象相匹配,叫做四象或四陸,對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:東方蒼龍,青色,掌管春季;北方玄武,黑色,掌管秋季;西方白虎,白色,掌管冬季;南方朱雀,紅色,掌管夏季。天上的星宿還和地上的方位相對(duì)應(yīng)。
中國(guó)古人對(duì)天象的記載和研究,主要有幾個(gè)目的:(1),制定歷法,指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn);(2),以天象比喻人間,為人間的現(xiàn)象尋求合理的解釋。其中第二點(diǎn)在中國(guó)古代文化中被稱為“天人合一”。首先,人們?cè)噲D通過(guò)天象來(lái)進(jìn)行占卜,預(yù)測(cè)未來(lái);其次,人們以天象的規(guī)律來(lái)解釋人間君主權(quán)威、等級(jí)關(guān)系、王朝更替的合理性;再者,人們通過(guò)“天有異象”來(lái)警告君王或者附會(huì)災(zāi)難。
因此,中國(guó)古代的史書都會(huì)將天文事件記載于書,甚至進(jìn)行附會(huì)解釋,可謂“史官欲神其事,不復(fù)推之于理”。 這也會(huì)導(dǎo)致中國(guó)古代有些天文現(xiàn)象記載失真,根據(jù)相關(guān)研究,中國(guó)古代天文現(xiàn)象記載的正確率大約是50%。因此,中國(guó)古代的天文學(xué)嚴(yán)格來(lái)說(shuō),并非是科學(xué),而是神學(xué)或者方術(shù)。
二,天象觀察和記錄
中國(guó)古代對(duì)天文的研究,熱衷于神學(xué)的附會(huì),不熱衷于其中規(guī)律的探討。因此,中國(guó)古代天文的一大特點(diǎn)就是記錄繁多。中國(guó)對(duì)太陽(yáng)、月亮、行星、彗星、新星、恒星,以及日食和月食、太陽(yáng)黑子、日珥、流星雨等罕見天象,都有著悠久而豐富的記載。我國(guó)有世界上最早最完整的天象記載,是歐洲文藝復(fù)興以前天文現(xiàn)象最精確的觀測(cè)者和記錄的最好保存者。
戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,出現(xiàn)了世界上最早的天文學(xué)著作《甘石星經(jīng)》,書中記有120顆恒星的位置,是世界最早的恒星表。 1973年,在長(zhǎng)沙馬王堆出土的《天文氣象雜占》,是迄今發(fā)現(xiàn)的世界上最古老的彗星圖。同樣是馬王堆出土的《五星占》是目前中國(guó)最早的天文學(xué)著作,它記載了五大行星的運(yùn)行,其精確度十分驚人。在望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)之前,外國(guó)標(biāo)記的恒星位置從未超過(guò)1022顆,而中國(guó)卻能夠到達(dá)1400顆左右,如三國(guó)陳卓繪制的星圖標(biāo)記了1464顆星,現(xiàn)存大英博物館的《唐代敦煌星圖》一共標(biāo)記了1350顆恒星。
五星占
為了觀察天文,就必須制定天文儀器。我國(guó)最古老的天文儀器是土圭(圭表),是用來(lái)度量日影長(zhǎng)短的。此外,西漢的落下閎改制了渾儀,這種我國(guó)古代測(cè)量天體位置的主要儀器,幾乎歷代都有改進(jìn)。東漢的張衡創(chuàng)制了世界上第一架利用水利作為動(dòng)力的渾象儀。 元代的郭守敬先后創(chuàng)制和改進(jìn)了10多種天文儀器,如簡(jiǎn)儀、高表、仰儀等,其中簡(jiǎn)儀能夠觀測(cè)除了北極天附近的整個(gè)北半球天空,是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的觀測(cè)儀器。
渾儀
不過(guò),我國(guó)古代的天文學(xué)重視對(duì)天文現(xiàn)象的記錄,忽視了對(duì)天文現(xiàn)象背后的科學(xué)理論的探究,這使得中國(guó)的天文學(xué)理論長(zhǎng)期落后于世界 。在明清時(shí)期,由于西方國(guó)家的觀測(cè)儀器得到了改進(jìn),望遠(yuǎn)鏡、捕星儀等先進(jìn)的儀器出現(xiàn),使得歐洲的天文觀測(cè)開始超越中國(guó)。此時(shí),西方的天文觀測(cè)記錄和天文理論很快結(jié)合起來(lái),出現(xiàn)了哥白尼、伽利略、布魯諾、開普勒、第谷等一大批杰出的天文學(xué)家。
三,歷法制定:中國(guó)天文學(xué)最大的實(shí)用價(jià)值
歷法是根據(jù)天文現(xiàn)象來(lái)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的,也就是“歷像日月星辰,敬授民時(shí)”,因此歷代官方都十分重視對(duì)歷法的研究。人類的歷法主要分為太陽(yáng)歷和陰歷,中國(guó)的也是如此。太陽(yáng)歷是依靠觀測(cè)太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律制定,而陰歷主要依靠月球的“陰晴圓缺”來(lái)制定。
中國(guó)最早的歷法是夏正、殷正、周正,合稱“三正”。夏正以正月為歲首,殷正以十二月為歲首,周正以十一月為歲首。殷歷用干支紀(jì)日,數(shù)字記月;月有大小之分,大月30日,小月29日;有連大月,有閏月;閏月置于年終,稱為“十三月”。
春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,中國(guó)的天文學(xué)得到突破性的發(fā)展,這給歷法的進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。有一個(gè)比較有代表性的成就就是“二十四節(jié)氣”在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期初步形成了。二十四節(jié)氣以太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)制定的,因而比傳統(tǒng)的陰歷更能夠準(zhǔn)確反映氣候的變化。“二十四節(jié)氣”為中國(guó)的陰陽(yáng)合歷奠定了基礎(chǔ)。另外,戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的歷法已經(jīng)開始使用19年7潤(rùn)的方法來(lái)調(diào)整歷法。漢朝時(shí)期,中國(guó)的傳統(tǒng)歷法基本形成,其特點(diǎn)也就是集陰、陽(yáng)兩歷為一身,也被稱為“陰陽(yáng)歷”,其代表為《太初歷》。中國(guó)之后的歷法基本以漢歷為基礎(chǔ)。
漢朝之后,歷法還在不斷的完善。唐朝的僧一行制定的《大衍歷》測(cè)出了一年四季的太陽(yáng)運(yùn)行規(guī)律,被后世效法。兩宋時(shí)期,共頒布了18部歷法,是歷代之最。元代郭守敬制定的《授時(shí)歷》是中國(guó)古代傳統(tǒng)歷法的巔峰之作,該歷法以365.2425日為一歲,距近代觀測(cè)值365.2422僅差25.92秒,精度與1582年《格里高利歷》相當(dāng)。明朝的《大統(tǒng)歷》基本沿用了《授時(shí)歷》的方法,這使得《授時(shí)歷》前后共使用了360多年,位居各歷法之首。
郭守敬
到了明清時(shí)期,西方天文學(xué)崛起。歐洲人通過(guò)科學(xué)的理論、精密的觀測(cè),使近代天文學(xué)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,而同時(shí)期的中國(guó)天文學(xué)基本上還是原地踏步。
明朝對(duì)天文學(xué)采取什么樣的態(tài)度呢?根據(jù)據(jù)沈德符《野獲編》記載:“國(guó)初學(xué)天文有厲禁,習(xí)歷者遣戍,造歷者殊死?!币簿褪敲鞒寡芯刻煳膶W(xué),不然就是死罪。而明朝的欽天監(jiān)人員則世襲,不能學(xué)習(xí)其他知識(shí)。
對(duì)于歷法,明朝就直接將元朝的《授時(shí)歷》改名為《大統(tǒng)歷》,直接沿用?!妒跁r(shí)歷》雖然先進(jìn),但畢竟有誤差,時(shí)間長(zhǎng)了必然會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,所謂“年遠(yuǎn)數(shù)盈,漸差天度”。到15世紀(jì),歷法歷法常常與天象不合,明朝官方就求取朝野懂天文的人出來(lái)修修歷法,然而無(wú)人應(yīng)征?!兑矮@編》說(shuō):“至孝宗,弛其禁, 且命征山林隱逸能通歷者以備其選,而卒無(wú)應(yīng)者。”這說(shuō)明,經(jīng)過(guò)明朝150多年打壓,中國(guó)的天文學(xué)人才已經(jīng)凋零了。
明朝末年,西方的天文學(xué)開始傳入中國(guó),其先進(jìn)的觀測(cè)結(jié)果開始被中國(guó)人采用以制定更加精密的歷法。如湯若望、南懷仁等傳教士引用西洋法數(shù)制訂了《時(shí)憲歷》,該歷法也就是近現(xiàn)代人們使用的農(nóng)歷??偨Y(jié)起來(lái),明清時(shí)期,是中國(guó)歷法的轉(zhuǎn)型時(shí)期,也是中國(guó)傳統(tǒng)歷法開始步入衰落的時(shí)期。
結(jié)語(yǔ)
李約瑟曾經(jīng)提出一個(gè)問(wèn)題:“盡管中國(guó)古代對(duì)人類科技發(fā)展做出了很多重要貢獻(xiàn),但為什么科學(xué)和工業(yè)革命沒有在近代的中國(guó)發(fā)生?”這就是著名的“李約瑟難題”。以天文學(xué)為例,中國(guó)古代的天文學(xué)如此發(fā)達(dá),為何近代卻衰落了。其原因還得從文明的本質(zhì)上來(lái)分析。中國(guó)是傳統(tǒng)的農(nóng)耕文明,重視實(shí)用性和經(jīng)驗(yàn)性,由于經(jīng)驗(yàn)的長(zhǎng)期累積,中國(guó)是傳統(tǒng)的技術(shù)大國(guó)。但是,由于中國(guó)文明缺乏對(duì)理論的探究,也就是使得人們無(wú)法從理論層面去認(rèn)識(shí)技術(shù),最終也只能讓技術(shù)停留在經(jīng)驗(yàn)層面,無(wú)法上升為科學(xué)。
我們的天文學(xué)過(guò)分重視實(shí)用性,要么為人間的行為作辯護(hù)(占星術(shù)),要么為指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),因而不會(huì)去探究星象背后的真正原理、邏輯,使得天文學(xué)始終停留在占星術(shù)、天象學(xué)層面,無(wú)法上升到真正的理論層面。到了明清時(shí)期,西方的觀測(cè)技術(shù)提高后,我們便失去了相應(yīng)的優(yōu)勢(shì),最終走向了衰落。
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