眾所周知,中國的創(chuàng)世紀故事,是:盤古開天地。據(jù)徐整《三五歷紀》:
“天地渾沌如雞子,盤古生其中,萬八千歲。天地開辟,陽清為天,陰濁為地,盤古在其中,一日九變,神於天,圣於地。天日高一丈,地日厚一丈,盤古日長一丈。如此萬八千歲,天數(shù)極高,地數(shù)極深,盤古極長,后乃有三皇。數(shù)起於一,立於三,成於五,盛於七,處於九,故天去地九萬里?!?/p>
這個故事中,宇宙不是神仙創(chuàng)造的,而是天然的,而且是像一枚雞蛋,人就生長在雞蛋之中。
其實,這故事,與“道生一、一生二、二生三、三生萬物”的哲學思想,是緊密相連、一脈相承的。而且,正是在這樣的哲學思想的指導下,構筑了中國人的世界觀、人生觀,建立了中國的科學發(fā)展路徑。
基于《易經(jīng)》、《道德經(jīng)》等經(jīng)典,我國古代天文學非常發(fā)達。精于道家學說者,必通天文;通天文者,必精于道家學說。因此,古代高水平的道士,往往是天文大家。漢朝著名的天文學家揚雄的《太玄》便是天文學杰作之一。漢朝著名的天文學家揚雄的《太玄》便是天文學杰作之一。張衡、僧一行,都是在學習了《太玄》后,才成長為卓有成就的天文學家。他在《太玄瑩》說:
“天地開辟,宇宙拓坦。天元咫步,日月紀數(shù)?!瓥|西為緯,南北為經(jīng);經(jīng)緯交錯,邪正以分?!?/p>
意思是說,盤古開天辟地之后,人類便以日月運行的規(guī)律,來計量時間;以東西(緯度)、南北(經(jīng)度)來確定空間。有了時間、空間,宇宙概念便形成了。(這些思想,至少早在揚雄千年前便已形成。比如,《孔子家語·執(zhí)轡》:“子夏曰:商聞山書曰:地東西為緯,南北為經(jīng)”。 )
日月運行軌跡是“圓”,東西南北構成平面上的“方”,所以,便有了“天圓地方”之說。
必須強調,古圣先賢從沒說過大地是個平面四方形。比如,《曾子》:“參嘗聞之夫子曰:天道曰圓,地道曰方。”《呂氏春秋》:“天道圓,地道方,圣人所以立天下”。
可見,方和圓,都是哲學意義上的,“天道曰圓,地道曰方”,而非幾何意義上的“天圓地方”。
于是,專業(yè)的天文學誕生了。
東漢末大學者蔡邕說:很早以前,中國的天文學有三大流派:蓋天學派、宣夜學派、渾天學派。唐初大天文學家李淳風援引相關資料,在《晉書·天文志》中分別介紹這三派的觀點。
蓋天學派認為:布滿日月星辰的天,如一口鍋蓋住了大地;天如同一個磨盤繞大地旋轉,由于大地中間高聳入云,于是有了年月晝夜。稍懂佛教經(jīng)典的人都會發(fā)現(xiàn),佛教的宇宙觀,即所謂“梵天”概念,與此非常相似。由于這一派“多所違失,故史官不用”。
宣夜學派的觀點,很值得注意。他們認為,在蒼茫無邊的宇宙,無數(shù)星體懸在虛空,自然而有規(guī)律的運行著;太陽和月亮的運行,形成了地球的年月晝夜。由于時代的局限性,這一學派被慢慢淡忘了。
渾天學派,由于其卓越的顯示成就,成為近兩千多年的天文學界的主導者。其典型杰作,便是人所共知的渾天儀。以張衡為代表的歷代天文學家,深知宇無極、宙無窮,但是,為了便于工作,他們根據(jù)日月星辰運行規(guī)律,虛擬了一個宇宙模型:
1、“譬如卵白,白繞黃也”。如同雞蛋一樣,天包裹著地,天如同蛋殼蛋白,地如同蛋黃。
2、“斗極,天之中也”,“南極北極,天軸所在,轉運所由”。始終高高在上、相對不動的北極星,被確定為天的中心,由此形成一根南北向穿過地心的天軸、地軸,北為北極,南端則為南極。大地靜止不動,由日月星辰構成的天,圍繞這根軸自東向西運轉。瞧,這是不是“地球中心說”?
3、天上掛滿的日月星辰,各自按規(guī)律運行著,為人類提供了構建時間、空間的條件。為了精確掌握其運行規(guī)律,那就必須建立計量規(guī)則。
4、制造白天黑夜、春夏秋冬的太陽,自然是最重要的。經(jīng)過測定,太陽東西向運行一個回合,形成365.25個晝夜。于是,確定球體的經(jīng)度,均為365.25度。
5、經(jīng)過測定,太陽運行,并不是正東西向的,而是與赤道交叉的一條軌跡,這條軌跡被命名為:黃道。于是,南、北回歸線就誕生了。一千九百年前的張衡說:“赤道橫帶渾天之腹,去極九十一度十分之五。黃道斜帶其腹,出赤道表里各二十四度。故夏至去極六十七度而強,冬至去極百一十五度亦強也”。這就是說,南、北回歸線分別在南緯、北緯的24度線上。
6、“天大地小,天統(tǒng)地,半覆地上,半周地下”,“天如車輪而轉,日月旦從上過,夜從下過”。由于地球是靜止不動的,所以,對地球“又中分之,則半覆地上,半繞地下”,于是,有了上半球、下半球。當今的東半球、西半球,大家是否覺得有點意思?
7、由于北極星在上,于是先將天體等分為南、北兩個半球。各自的緯度為91.5度。于是,赤道就誕生了。
8、順帶介紹一下,張衡說:“夫日譬猶火,月譬猶水,火則外光,水則含景。故月光生于日之所照,魄生于日之所蔽,當日則光盈,就日則光盡也。眾星被耀,因水轉光。當日之沖,光常不合者,蔽于地也。是謂闇虛?!币馑际钦f,月光來自太陽光;月食及月蝕,均因為被地球遮擋。所以,日食、月食都是可以推算的,這也是制定歷法的主要任務之一。諸如此類的知識,在古代知識分子那里,是常識中的常識。
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研究天文學、編制歷法,僅僅有理論是不行的,還必須有相應儀器設備。
渾天學派主導天文學界的的典型杰作之一,便是人所共知的渾天儀。
據(jù)列入中學教科書《后漢書·張衡傳》,我們知道,張衡創(chuàng)制了渾天儀、地動儀等一系列觀測天文地理的儀器。近些年來,某些無知無德的“磚家”、“邪者”宣稱:張衡的渾天儀、地動儀是子虛烏有的。
事實上,張衡創(chuàng)制的許多實物,直到南北朝時期,依然存在。據(jù)《太平御覽·天部》:“《義熙起居注》曰:(義熙)十四年(418年),相國表曰:間者平長安,獲張衡所作渾儀、土圭,歷代寶器,謹遣奉送,歸之天府?!笨芍斈陝⒃B受姶蛳侣尻?、長安時,獲得這些東西,運回了江南。據(jù)眾多史料記載,江南的天文學家和天文學愛好者,大量仿制,并不斷改進。
張衡的渾天儀、地動儀等儀器的圖紙文字,直到南北朝時期,依然存在。據(jù)《魏書·信都芳傳》:“(安豐王)延明家有群書……又聚渾天、欹器、地動、銅烏、漏刻、候風諸巧事,并圖畫為《器準》。并令芳算之?!薄段簳ぐ藏S王延明傳》:“又以河間人信都芳工算術,引之在館?!旨镀鳒省肪牌?,芳別為之注,皆行于世。”北魏安豐王府,聚集了大量圖書、實物,組織人員編撰成書,其中便有渾天儀、欹器(計時器)、地動儀、銅烏、漏刻、候風儀。
其實,這些東西,多是張衡繼承前人的成果,并實現(xiàn)重要改進和發(fā)展。據(jù)《尚書》,早在堯舜時期,便創(chuàng)制璇璣玉衡即天文觀測儀器,以齊七政。據(jù)《周禮》,以土圭正日景等天文觀測工作,是大司徒主要任務之一。西周以來,直至春秋戰(zhàn)國時期,天文學持續(xù)發(fā)展,“其諸侯之史,則魯有梓慎,晉有卜偃,鄭有裨灶,宋有子韋,齊有甘德,楚有唐昧,趙有尹皋,魏有石申夫,皆掌著天文,各論圖驗。其巫咸、甘、石之說,后代所宗?!比龂鴷r吳國天文學家王蕃說:“渾天遭周秦之亂,師徒斷絕,而喪其文,唯渾儀尚在候臺,是以不廢,故其法可得言?!鼻爻煳呐_的渾儀,傳到漢朝。在此基礎上,經(jīng)過漢朝若干學者的理論完善和器物改進,促成了張衡偉大成果的誕生。李淳風記述這一過程道:
“暨漢太初,落下閎、鮮于妄人、耿壽昌等造員儀以考歷度。后至和帝時,賈選逵系作,又加黃道。至順帝時,張衡又制渾象,具內外規(guī)、南北極、黃赤道,列二十四氣、二十八宿中外星官及日月五緯,以漏水轉之于殿上室內,星中出沒與天相應。因其關戾,又轉瑞輪蓂莢于階下,隨月虛盈,依歷開落?!?/p>
李淳風說,張衡在密室里觀測渾儀運行,讓人在室外觀測星體運行實況,兩人隔窗相互通報觀測結果。事實證明,渾儀中星體運行狀態(tài),與他人看到的實況是完全一致的。
李淳風在總結前人成果的基礎上,做了進一步改進和完善。史書記載了李淳風的渾儀,《唐會要》卷42:
“貞觀初,……上(唐太宗)因令淳風改造渾儀,鑄銅為之。至(貞觀)七年三月十六日,直太史局將仕郎李淳風,鑄渾天黃道儀成,……第一儀名六合儀。有天經(jīng)雙規(guī)、渾緯規(guī)、金常規(guī),相結于四極之內。備二十八宿、十干、十二辰,緯三百五十五度。第二儀名三辰儀。圜徑八尺,有璇璣規(guī)、黃道規(guī)、月游規(guī)、天宿矩度,七曜所行,并備于此,轉于六合之內。第三儀名四游儀。元樞為軸,以連結玉衡,游筒而貫約規(guī)矩。又元樞北樹北辰,南距地軸,傍轉于內。又玉衡在元樞之間,而南北游。仰以觀天之辰宿,下以識器之晷度?!?/p>
這是一個里外三層、囊括了七曜(日、月、金、木、水、火、土)和二十八宿等星體,包容他們各自運行軌跡,并進行經(jīng)緯度測量,進而實時給出時間的大型天體運行的儀器了。
眾所周知,到了唐玄宗開元年間,僧一行和率府兵曹參軍梁令瓚等人一起,創(chuàng)制了更加復雜、先進的“注水激輪”的儀器,即水力推進、自動運轉,自動擊鼓、敲鐘報時(“每一刻,作自然擊鼓;每一辰,則自然撞鐘”)的自鳴天文鐘。