編者按:將于7月22日出現的日全食讓無(wú)數的天文愛(ài)好者充滿(mǎn)期待,這500年一遇的“大日食”在全國掀起了一陣天文熱。其實(shí),中國古代天文學(xué)在世界處于領(lǐng)先地位,創(chuàng )造出很多科技史的奇跡,并且對中國傳統文化有著(zhù)極為深刻的影響。2009國際天文年提出“探索我們的宇宙”,就是要把神秘的宇宙向所有的地球人拉近,在某種意義上來(lái)說(shuō),是向中國古代天文學(xué)強調“天人關(guān)系”的理念的回歸。
天人之際:中國古代的天文
閱 讀 索 引
- 中國古代把天文學(xué)看得更是高深,其影響和根基深入社會(huì )、文化、政治、思想的所有方面。
- “究天人之際,通古今之變”,天人之際、宇宙人生、古今變化,自然的、歷史的、社會(huì )的都融為一體。
- 宇宙、社會(huì )、人體完全是一種感應的、共鳴的有機體。這是中國古代重要的哲學(xué)思想。
- “天文”永遠與“人文”密切關(guān)聯(lián),所以中國古代的天文學(xué),其根本的目的是探究天人關(guān)系。
演講人:孫小淳演講人小傳:中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所研究員。主要從事天文學(xué)史、科學(xué)史研究,F擔任中國古天文聯(lián)合研究中心主任、國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì )天文學(xué)史專(zhuān)業(yè)委員會(huì )理事、中國天文學(xué)會(huì )天文學(xué)史專(zhuān)業(yè)委員會(huì )主任、德國馬普科學(xué)史研究所-中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所伙伴小組組長(cháng)等職。
天文學(xué)是觀(guān)測的科學(xué)。400年前,伽利略首先把望遠鏡指向星空,開(kāi)啟了天文學(xué)的新時(shí)代。其天文觀(guān)測發(fā)現沖破了地心說(shuō)的思想禁錮,把人類(lèi)的視野從封閉的世界擴展到無(wú)限的宇宙。聯(lián)合國宣布2009年為國際天文年,正是為了紀念這個(gè)為人類(lèi)帶來(lái)新科學(xué)、新思想和新視野的偉大發(fā)現。然而,在望遠鏡發(fā)明并傳入中國之前,中國古代就對星空宇宙進(jìn)行了數千年的觀(guān)測和探索,取得了輝煌的成就。
天文學(xué)是一門(mén)既簡(jiǎn)單又高深的學(xué)問(wèn)。說(shuō)它簡(jiǎn)單,就是說(shuō)人人都可以懂天文。顧炎武說(shuō)“三代以上,人人皆知天文”。古代的老百姓在日常生活當中就需要天文,F在我們的生活越來(lái)越脫離自然,天文離我們的生活似乎很遙遠。其實(shí),大家別忘了我們的生活還是離不開(kāi)天文的。比如說(shuō)時(shí)間,真正的時(shí)間不是電子表、計算機或者其它的計時(shí)工具,而是要通過(guò)天文觀(guān)測來(lái)確定的。
天文學(xué)也很高深,人們可以把它與人類(lèi)最崇高的理想聯(lián)系起來(lái)。黑格爾說(shuō):“一個(gè)民族有一些關(guān)注天空的人,他們才有希望;一個(gè)民族只關(guān)心腳下的事情,那是沒(méi)有前途的!敝袊糯烟煳膶W(xué)看得更是高深,其影響和根基深入社會(huì )、文化、政治、思想的所有方面。要想深入理解中國古代的文化、思想和哲學(xué),天文學(xué)是一個(gè)很好的切入點(diǎn)。天文學(xué)不光涉及歷法、觀(guān)察星象等,實(shí)際上它還涉及到整個(gè)宇宙人生。我主要談?wù)勅绾螐奶烊岁P(guān)系的角度入手,理解和研究中國古代的天文學(xué)。
古代天文的特點(diǎn)
中國古代天文學(xué)具有最長(cháng)的、連續的天象記錄,這是其他文明所沒(méi)有的。為什么這樣重視天象呢?古代皇帝都自認為是天子,是受天命而君臨天下。做得好,天就會(huì )出現祥瑞嘉言之,做得不好,天就會(huì )出現災異現象警告之。所以中國古代統治者特別重視天象。漢代的儒學(xué)家董仲舒提出一套“天人感應”的學(xué)說(shuō),就是這種思想的神學(xué)構建。他說(shuō),“觀(guān)天人之際,甚可畏也”。統治者似乎也對這種說(shuō)法深信不疑,在這種情況下,歷代天文學(xué)家都不敢怠慢,認真觀(guān)測,如果稍不留神就會(huì )受到懲罰。
李約瑟在《中國古代科學(xué)史》第三卷中提到,中國古代天文學(xué)有兩大特點(diǎn),即天極系統和所謂的政治天文學(xué)。什么叫“天極”?中國古代“極”的位置很重要,因為“極”是不動(dòng)的,其他的星星都是圍著(zhù)它轉?鬃诱f(shuō)過(guò)“為政以德,譬如北辰,居其所而眾星拱之”,如果要用德行來(lái)治理天下,就像北極星一樣,其它的東西都圍繞著(zhù)它轉。有了極之后,就有赤道;有了赤道和極,就有了球面坐標。這樣,任何天體的位置,都可以靠赤經(jīng)和赤緯來(lái)決定。中國古代不叫赤經(jīng)和赤緯,叫“去極度”,就是離“極”的距離之意。以赤經(jīng)來(lái)說(shuō),現在是以春分點(diǎn)為起點(diǎn),從0到360度?墒侵袊糯28宿把天空分成28塊,像桔子瓣式的。說(shuō)某某星的位置,就說(shuō)它進(jìn)入某某宿多少度,然后累計下來(lái)就成為現在的赤道坐標系。這樣一個(gè)系統,對于觀(guān)測來(lái)講非常有利。
再說(shuō)說(shuō)中國古代天文學(xué)的政治特點(diǎn)。除李約瑟曾提過(guò)之外,還有很多人提過(guò),如美國的席文、英國的古克禮、臺灣的黃一農。上海交大江曉原先生的《天學(xué)真原》是很有影響的一本書(shū),強調中國古代天文學(xué)與政治、宗教、人神之間溝通的關(guān)系。我覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題可以更進(jìn)一步深入地探討,不要把政治與科學(xué)看做是一種沖突。實(shí)際上,古代的科學(xué)和政治是融為一體,密不可分的。
現在我們回到理解中國古代天文學(xué)的一個(gè)切入點(diǎn),還是要從董仲舒所說(shuō)的“天人感應”開(kāi)始。說(shuō)起感應,我們現在可能要研究磁場(chǎng)之類(lèi),古人可能沒(méi)有這些。但不管怎么說(shuō),這是一種信念。而這種信念怎么來(lái)的,確實(shí)值得去研究。這種信念是有一定的經(jīng)驗基礎的,太陽(yáng)的軌跡影響著(zhù)四季變化,月上的變化,也對人體有些影響。古人在這種經(jīng)驗的基礎上,產(chǎn)生信念,構建理論。這種“天人感應”的思想,對學(xué)術(shù)本身或者天文學(xué)本身產(chǎn)生了非常深刻的影響。中國古代對天上恒星的命名是非常完整的體系。北極星的附近有地星、太子、后宮、大臣、番臣,構成了“紫宮”,那就是天上的紫禁城。再往外圍出去,有將軍、各種行政機構、農民的生活等等,甚至還有廁所。實(shí)際上這是人間社會(huì )在天上的投影,天上和人間是非常接近的。因為有了這種對應的思想,建立這種對應的關(guān)系,就會(huì )對占星、天文產(chǎn)生影響。
怎么樣來(lái)看待中國古代天文學(xué)?研究中國古代天文學(xué)史和研究科學(xué)史一樣,如果把古代的科學(xué)看成是一種不成熟的科學(xué),是粗糙的科學(xué),那寫(xiě)出的科學(xué)史就要找古代史料中的科學(xué)內容,描繪一幅科學(xué)不斷進(jìn)步,直到現代科學(xué)的頂峰的圖像。僅僅用這種方式來(lái)描寫(xiě)古代科學(xué),我認為是不夠準確的,甚至有時(shí)候可能歪曲了歷史。我建議換一個(gè)視角來(lái)思考中國古代天文學(xué),即是以歷史、社會(huì )、文化的視角來(lái)思考,比如古人為什么要天文觀(guān)測與研究?他們是不是研究恒星的演化?肯定不是的,但是他們有他們的追求和目的,并且這種追求比起我們現在科學(xué)所謂真理的追求來(lái),一點(diǎn)都不低下,說(shuō)不定更高尚。比如司馬遷說(shuō)過(guò)“究天人之際,通古今之變”,天人之際、宇宙人生、古今變化,自然的、歷史的、社會(huì )的都融為一體。那么,古人采用什么樣的思維方法?他們的目的是什么?他們不同的理論與觀(guān)測之間有什么關(guān)系?換成這個(gè)視角,我們就會(huì )問(wèn)出很多前一種理解不可能提出的問(wèn)題,這樣我們的學(xué)術(shù)就會(huì )向前邁出很大的一步。
觀(guān)象授時(shí)——古代歷法
中國古代天文學(xué)中有眾多的歷法和歷法改革。中國古代有100多部歷法記錄,實(shí)際上可能遠不止100多部,因為有的歷法提出來(lái)之后,歷史上沒(méi)記載。正式頒布的有80多部。為什么歷法這么重要呢?當然,老百姓沒(méi)有歷法,就安排不了日常生活,連農民種地也需要歷法,這是最基本的需求。但更重要的一點(diǎn)是,歷法是統治的象征,誰(shuí)頒布歷法,遵從誰(shuí)的歷法,就是意味著(zhù)服從誰(shuí)的統治。在古代,歷法準確,執行得很好,就意味著(zhù)統治也非常好,它是一種象征,所以歷代皇帝都非常重視歷法。每當改朝換代,每當換皇帝或者皇帝推崇改革的時(shí)候,都以改革歷法為標志。比如,最早的記載,漢武帝時(shí)候司馬遷、鄧平等人提出“太初改歷”。到了明末,崇禎年間,西方傳教士進(jìn)來(lái)之后,也有改歷,引入了西方天文學(xué)知識。
制定歷法,就是“觀(guān)象授時(shí)”,對統治者來(lái)說(shuō)是最重要的事情。天文歷法象征著(zhù)帝王“君權神授”的統治權威。傳說(shuō)堯帝就命天文學(xué)家羲、和二氏進(jìn)行天文觀(guān)測以制定歷法!渡袝(shū)·堯典》說(shuō):“乃命羲和,欽若昊天,歷象日月星辰!碑敃r(shí)是以觀(guān)測日出方位和黃昏時(shí)中天的恒星來(lái)確定季節。根據書(shū)中記錄的“中星”天象,可以推斷堯帝“觀(guān)象授時(shí)”的年代約在公元前23世紀。當時(shí)制定的歷法是一年有366天,以置閏月的方法保持與季節同步。
到了春秋戰國時(shí)代,已經(jīng)有了完備的“四分歷”。所謂“四分”就是指一年365日之后的余數為四分之一日。當時(shí)已經(jīng)掌握了19年7閏的規律,即19個(gè)回歸年和235(12×19+7=235)個(gè)朔望月的日數非常接近,因而歷法計算就相對容易了。孟子當時(shí)就說(shuō):“天之高也,星辰之遠也,茍求其故,千歲之日至可坐而致也”,反映了人們對當時(shí)的歷法已具有充分的信心。
古代記錄歷法的文獻一般叫“律歷志”。先講音律,然后再講歷法。因為古人認為數是從音律中生,宇宙間數的確定,由律來(lái)決定,這很像西方畢達哥拉斯的理論。人確實(shí)與自然存在著(zhù)微妙的關(guān)系,而且是沒(méi)辦法解釋的。宇宙是有機的和諧體制,是總的生命機理,包括天地萬(wàn)物的機理,也包括人的機理,音律就是典型的證據。歷法是由數來(lái)構造,數又產(chǎn)生此律,所以律、歷相通。歷法的目標,就是把所有自然現象的周期性節律調和起來(lái)。所以,歷法就是調和節律和周期。中國古代的歷法,理論上來(lái)講,也很簡(jiǎn)單,就是發(fā)現各種周期,定各種常數,然后找一個(gè)最小公倍數。但這里有個(gè)追求暗含在里面,就是把自然的、人體的和社會(huì )的節律融為一體,包括歷史、朝代的更替等社會(huì )現象。
說(shuō)律歷相生,就必須要提到中國古代一個(gè)很重要的概念——“氣”。歷法中的二十四節氣,說(shuō)的就是氣的狀態(tài)。冬至到了,宇宙之氣就到了那個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)。怎么才能測定這種狀態(tài)?用測量音律的辦法!逗鬂h書(shū)·律歷志》中講到一種專(zhuān)門(mén)測氣的方法。九寸之長(cháng)的管子,其音律對應的是黃鐘。在管子之中放置些葭灰,一旦彈同樣的音律,就會(huì )發(fā)生共鳴,灰就會(huì )飛起來(lái)。宇宙就是氣,也有節律,到某個(gè)時(shí)候的節律,對應于某個(gè)音律的管子里的灰就應該飛起來(lái)。所以,古人做這個(gè)試驗的時(shí)候,“為室三重,戶(hù)閉,涂釁必周,密布緹縵”,保證不受干擾!笆抑幸阅緸榘,每律各一,內庳外高,從其方位,加律其上,以葭莩灰抑其內端,案歷而候之”,到冬至時(shí),黃鐘之管中的灰就應飛起來(lái),表明冬至已到。我們無(wú)法知道這種實(shí)驗是否真做成了。但這至少是一種思想實(shí)驗,與邁克爾遜·莫雷測宇宙以太的實(shí)驗差不多。
節律也好,宇宙有機體也好,實(shí)際上是說(shuō)宇宙、社會(huì )、人體完全是一種感應的、共鳴的有機體。這是中國古代重要的哲學(xué)思想。古代在講天、人的時(shí)候,人,包括個(gè)人,也包括人的組織,即社會(huì )。比如講人體的時(shí)候,《黃帝內經(jīng)》里有十二經(jīng)絡(luò )體系,每個(gè)經(jīng)絡(luò )都具有國家某個(gè)機關(guān)的相同功能。中國古代把人體器官與這些聯(lián)系在一起,成為一種功能體系。天和人、社會(huì ),這幾個(gè)方面具有對應的關(guān)系,構成一個(gè)有機的體系,體系之中有氣,所以能產(chǎn)生共鳴。這種聯(lián)系和對應合不合理另當別論,但這里面有某種古人的經(jīng)驗基礎、直覺(jué)或者說(shuō)推論是可以肯定的。
宇宙論與獨特的星官體系
中國古代在觀(guān)測天象過(guò)程中對宇宙也有認識,形成了一些宇宙學(xué)說(shuō)。其中影響較大的有三種:蓋天說(shuō)、渾天說(shuō)和宣夜說(shuō)。
蓋天說(shuō)以為“天圓地方”,“天象蓋笠,地法覆盤(pán)”。這是對天地結構比較直觀(guān)的認識,起源于周初。它對古代天文學(xué)的影響很大。漢代成書(shū)的《周髀算經(jīng)》利用影長(cháng)測量數據試圖把蓋天說(shuō)構造成一個(gè)天地幾何模型,說(shuō)明日月出入、晝夜變化等各種天文現象。但由于天地平行和圭表影長(cháng)“千里差一寸”的基本假設有誤,結果并不理想。不過(guò)蓋天說(shuō)對繪制星圖,測量天體坐標來(lái)說(shuō)還是很有用的。漢代有一種星圖叫做“蓋圖”,大概就是按蓋天說(shuō)的原理繪制的。此外,天體的赤道坐標在中國古代是“入宿度”和“去極度”,與蓋天說(shuō)并不矛盾。
漢代出現了渾天說(shuō),大概出現在太初改歷之時(shí)。西漢末的揚雄曾說(shuō):“或問(wèn)渾天,曰:落下閎營(yíng)之,鮮于妄人度之,耿中丞象之”?梢(jiàn)渾天說(shuō)是隨渾儀和渾象的發(fā)明提出來(lái)的。東漢張衡的《渾天儀注》對渾天說(shuō)有非常形象的描寫(xiě):“渾天如雞子,天體圓如彈丸,地如雞子中黃!笨梢(jiàn)渾天說(shuō)的本質(zhì)就是對天球的認識。渾天說(shuō)對后來(lái)天文觀(guān)測的影響很大。有了渾天說(shuō),就有了渾儀,并且有可能在渾儀上加黃道、白道等,使天體位置測量越來(lái)越精密。
宣夜說(shuō)是一種認為宇宙無(wú)限的氣宇宙論,是漢代的郗萌提出的學(xué)說(shuō)。認為“天”并沒(méi)有一個(gè)固定的天穹,而只不過(guò)是無(wú)邊無(wú)涯的氣體,日月星辰就在氣體中飄浮游動(dòng)。這種宇宙論雖然對天文測量和天文歷法沒(méi)有產(chǎn)生什么影響,但卻啟發(fā)人們對宇宙本原和天體演化的認識。例如,《列子·天瑞篇》說(shuō):“日月星宿亦積氣中之有光耀者”。宋代理學(xué)家朱熹(1130-1200)更是根據這種氣的宇宙論提出了關(guān)于宇宙演化的猜想。他認為宇宙起先只是陰陽(yáng)二氣,兩者旋轉磨擦,磨出一些渣滓,結在中央,便形成地。氣之清者就上升成為日月星辰,在外周轉不停。這個(gè)宇宙演化理論雖然還很粗糙,但其氣漩渦論卻比西方著(zhù)名自然哲學(xué)家笛卡爾(1596-1650)的宇宙演化漩渦說(shuō)早400多年。
中國古代宇宙論還有一個(gè)重要特點(diǎn),就是強調天地對應和天人對應。中國古代的星官體系是這一特點(diǎn)的突出表現。西方的傳統開(kāi)始于古埃及巴比倫,到古希臘時(shí)期形成星座體系,以神話(huà)中的事物為主。中國星官體系則完全不同,是把人間帝王社會(huì )搬到了天上。人間的帝王將相、后宮妃子、宮廷廟宇、市場(chǎng)賓館、車(chē)輛道路、谷倉武庫、軍營(yíng)車(chē)騎、宗教儀禮、農耕狩獵、父子老人乃至墳墓尸體、廁所屎糞,都搬到了天上。天地是名副其實(shí)的對應。正是有了這種對應,中國古代的天與人之間才那么的接近!疤煳摹庇肋h與“人文”密切關(guān)聯(lián),所以中國古代的天文學(xué),其根本的目的是探究天人關(guān)系,正如司馬遷所說(shuō):“究天人之際”。
隨著(zhù)現代天文學(xué)的發(fā)展,人在宇宙中的位置看起來(lái)似乎越來(lái)越不重要。其實(shí)情況并不這么簡(jiǎn)單。當我們探索宇宙越深入,就越發(fā)現我們人類(lèi)是與宇宙緊密相關(guān)的。例如,現代天文學(xué)探索宇宙中的地外生命,就是出于對我們人類(lèi)自身命運的關(guān)懷。只有當我們關(guān)心人,才可能更好地探索宇宙;也只有當我們更多地了解宇宙,才能更好地了解我們自己。
紫微垣星圖(敦煌星圖,現存大英博物館)
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