巴比倫、埃及和印度的古老天文知識

古人注意天象變化并有意識地去進(jìn)行天象觀測，是從實(shí)際生活的需要出發(fā)的。特別在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起來之后，人們更認(rèn)識到了掌握季節(jié)變化的重要性。此外，對于生存能力低下的古人來說，一切罕見的天象如流星、日月食和替星等，都會引起恐懼的心理。這都促進(jìn)了古人對天象變化的觀測和天文知識的積累。

古埃及人的天文知識比較粗糙，因?yàn)樗麄兠鎸Φ膯栴}要簡單一些。

古埃及人的生產(chǎn)和生活與尼羅河的水情變化息息相關(guān)。在尼羅河三角洲地區(qū)，人們發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)看到天狼星與太陽同時在地平線上升起時，尼羅河的汛期就到來了，因?yàn)檫@時尼羅河上游地區(qū)的雨季到來了，新的一個農(nóng)業(yè)季節(jié)也就要開始了。所以埃及人就把這一天定為一年的開始。對于這個現(xiàn)象不斷進(jìn)行觀測，大約在公元前4000年，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個周期平均為365日，這也是太陽在繁星間復(fù)回到相同方位所需的時間。

埃及人的天文觀測記錄未被保存下來，從古代棺柩蓋上的銘文和所畫的天象圖可知，古埃及人將天球赤道帶上的星分為36群，將一年分為以10天為周期的36段；每當(dāng)一個星群在黎明前恰好升到地平線上時，就標(biāo)志著一個新的10天的開始。他們把一年分為三季，共12個月，每月30天，年終再加5天作為宗教節(jié)日。這樣，一年就是365日，這是世界上最早的太陽歷。由于實(shí)際上一年即地球圍繞太陽運(yùn)動一周的時間約為365又1/4日，因而每隔年天狼星與太陽同時從地平線上升起的日子就要差一天，120年就要差一個月，直到365X4＝1460年后，才會又在同一日子看到天狼星與太陽同時從地平線上升起。這樣，埃及人便逐漸采取了一些置閏的方法，特別是發(fā)現(xiàn)了1460這個"天狼號周期"或"索特周期"(埃及人稱天狼星為索特）?，F(xiàn)在的公歷的前身"儒略歷"就是儒略.愷撒(公元前102-前44）在公元前46年采用埃及歷增加閏年而來的。

除歷法外，古埃及人在利用天文方法測定方向上有很高的成就。早期修建的幾座金字塔，其東西南北方位精確到幾度，后期的幾座精確到幾十分之一度；大金字塔北面的主要隧道指向天龍座a星，這顆星當(dāng)時(公元前3400年）為極星。這很可能是利用天文知識定出一個方位，再運(yùn)用幾何知識定出正方形的四個直角。有的神廟里的神像被安置得恰到好處，以使每年白晝最長的夏至日的陽光能直接射入神廟照亮祭壇上的神像。這表明古埃及人在天象觀測上已經(jīng)積累起了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)知識，并能夠在實(shí)踐中加以利用了。

古巴比倫人在天文學(xué)方面取得了更大的成績。古巴比倫人是用太陰歷制訂歷法的。月亮的盈虧是很容易觀察的。早在蘇美爾城邦時代，他們就把月黑后第一個新月(蛾眉月）到下一個新月之間的天數(shù)定為一個月。他們注意到這個周期約為29又1/2日，因此把大月定為30天，小月為29天，大小月相間；一年為12個月，共354天。這個日數(shù)比實(shí)際的一個回歸年要少11又1/4天，這就出現(xiàn)了如何使陰歷符合季節(jié)的這個復(fù)雜問題。當(dāng)時他們的一年是從春分日開始的，一月分是以金牛座命名的，因?yàn)樵诠?700年左右春分時太陽在金牛座。為了把歲首固定在春分前后，需要用加設(shè)閏月的辦法來調(diào)劑這個差額。經(jīng)過長期摸索，在公元前383年，巴比倫人終于確定了19年7閏制。這樣，235個陰歷月才與19年相等。他們還逐年算出了夏至的時間，然后用相等分段方法定出冬至、春分和秋分的時間。這種歷法為猶太人、希臘人所沿用，直到公元前46年采用儒略歷為止。

除月份之外，巴比倫人還制訂了另一個時間周期，即"星期"。在亞述帝國和新巴比倫時期，他們就根據(jù)月相變化，將每個月分為4個星期，每星期7天。他們用太陽、月亮和五大行星的名字來稱呼一個星期中的7天；即由日、月、水、火、木、金、土7個星神各主管一天，這個制度后來為世界各國所采用。巴比倫人按黃道12宮把一晝夜分為12個時辰，每個時辰分為60分，每分分為60秒。我們現(xiàn)在沿用的就是這個計(jì)時法，不過一天分為24小時，分和秒也都縮短了一半。

古巴比倫發(fā)達(dá)的天文學(xué)，除了生產(chǎn)的需要外，還與兩河流域的地理環(huán)境、宗教觀念有密切關(guān)系。兩河流域的河水泛濫不象尼羅河那樣有規(guī)律，意想不到的洪水會吞沒一切；無天然屏障保護(hù)的居民隨時會被蠻族的入侵殺掠一空。這種種無常的自然風(fēng)云和人間災(zāi)禍給那里的人們帶來了沉重的精神壓力，使占星術(shù)在那個地區(qū)十分活躍。他們認(rèn)為天上的神靈對人類一般是仇視的，天象的變化預(yù)示著人間的吉兇禍福，因此對天象的觀測就十分頻繁而認(rèn)真，并成為寺廟中祭司和僧侶們的一項(xiàng)重要活動，這在客觀上促進(jìn)了巴比倫天文學(xué)的進(jìn)展。在他們所進(jìn)行的天文觀測中，最精確和令人欽佩的要算行星的運(yùn)動了。雖然從公元前700年前后的亞述時代開始，這種觀測數(shù)據(jù)才被系統(tǒng)地記錄下來，但從尼內(nèi)微廢墟里所發(fā)現(xiàn)的亞述石碑和蘇美爾泥版中的農(nóng)用歷書可以斷定，那個地區(qū)至遲在公元前1700年以前就已經(jīng)有了比較發(fā)達(dá)的天文學(xué)和天象觀測記載；其上還刻有行星的運(yùn)動、月相和太陰歷。巴比倫人很早就能夠?qū)⑿行桥c恒星區(qū)別開來。早在公元前2000年，他們就注意到金星在8年中有5次回到同樣的位置。他們的天象記錄中有日食、月食、行星的出沒、偶見的彗星和流星等，這就使他們在公元前1000年后能夠?qū)μ煳膶W(xué)上的一些主要周期現(xiàn)象算出正確的平均值，從而對天文現(xiàn)象作出比較準(zhǔn)確的預(yù)測。在一件泥版中，記載了行星會合周期(即行星、太陽和地球的相對位置復(fù)原一次的時間），相對誤差都在1％以下，如他們測得土星的會合周期為378.06日，今測值為378.09日；木星的會合周期為398.96日，今測值為398.88日。

美索不達(dá)米亞人還發(fā)現(xiàn)了"沙羅周期"，即發(fā)現(xiàn)每過223個朔望月，也就是大約每隔18年，日、月、地三者又回到原先的相對位置，于是一個周期以前的日食、月食會再次相繼出現(xiàn)。因此到新巴比倫時期(公元前626-前538)，他們就已經(jīng)能夠據(jù)此預(yù)測到日月食和行星的會沖現(xiàn)象。到公元前四世紀(jì)，他們還發(fā)現(xiàn)了用一種代數(shù)方法能將復(fù)雜的周期性天文現(xiàn)象分解成許多簡單的周期組合，如發(fā)現(xiàn)太陰歷每月平均是29天多，而對于這個平均天數(shù)的偏離也是有周期性的，從而創(chuàng)造了19年7閏制。后來希臘人把這種方法表現(xiàn)為幾何形式，長時間里成為分析天體運(yùn)動現(xiàn)象的主要方法。

巴比倫人對恒星也進(jìn)行了精確的觀測，繪成了世界上最早的星圖。他們早就知道了黃道帶里的星座了，不過直到公元前419年的一個文件中，才首次出現(xiàn)黃道帶的名稱。他們把黃道附近的星群劃分為若干星座并作出命名，如獅子座、雙子座、天秤座、天蝎座、巨蟹座等。古巴比倫的這些天文學(xué)成就，后來都為希臘人所繼承。

古印度很早也產(chǎn)生了天文學(xué)。早在吠陀時代，他們已經(jīng)有了不少天文歷法知識。據(jù)現(xiàn)存最早的印度古文獻(xiàn)《梨俱吠陀》記載，印度大約在公元前一千多年前，就把一年定為360日，分為12個月，每月30天，每隔五年增加一個閏月。他們對恒星也作了細(xì)致的觀測。成書于公元前一世紀(jì)上半葉的《耶柔吠陀》和《阿闥婆吠陀》中，把黃道附近的星分為27或28個星宿。"宿"是梵文"月站"、"月宮"之意，顯然是用來表明月亮每天在天穹上所處的不同位置。

古人對宇宙結(jié)構(gòu)已有了某些原始的看法。在希臘時期以前，美索不達(dá)米亞人尚未用幾何方法來解釋天體運(yùn)動現(xiàn)象，因此他們對于宇宙的空間特性的看法，同他們的科學(xué)知識是相互分離的。他們設(shè)想天和地是兩個扁盤，地浮在水上，天則覆在上面；天穹上面是更多的水，水外面是諸神居住的地方。太陽和其他天體都是神，他們每天從自己的住處出來，在不動的天穹上走過特定的軌道。

埃及人則把宇宙想像為一只長方形的盒子，呈凹形的大地為盒底，天為盒頂，被大地四角聳起的四座大山支撐著；宇宙之河環(huán)繞在大地周圍，尼羅河就是宇宙之河從南邊分出的一條支流，流過大地的中央。宇宙之河的河面低于支撐天空的山頂，供太陽神所乘的船每天從河中駛過，這就是日出和日落。由于太陽船總靠近大地這邊，所以在尼羅河泛濫時太陽離大地的距離就比冬天近些，這就是季節(jié)變化的原因。

印度古人在吠陀時代就提出，天地的中央是一座名為須彌山的大山，日月都繞此山運(yùn)行，太陽繞一周為一晝夜。在公元一世紀(jì)以后出現(xiàn)的一部天文歷法著作《太陽悉檀多》(據(jù)說它在公元前六世紀(jì)時已基本形成，后經(jīng)人增改成書）中則說大地為球形，北極為一稱為墨路山的山頂，是神的住處。日月和五大行星由一股宇宙風(fēng)驅(qū)使而運(yùn)行，一股更大的宇宙風(fēng)則使所有天體一起旋轉(zhuǎn)。

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