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7 古中国天文学和宇宙观

中国古代天文学

中国古代的天象记录十分发达,的确是一种与“天文”有关的活动,却不是现代意义上的“天文学”。中国古代有当时世界上最丰富、最有系统的天文观测记录,记载了不少当时看起来十分“奇异”的天象。用当今的观点,重新考证这些几千年前的观测记录,可以为现代天文学研究提供丰富宝贵的历史资料。下面列举日食、哈雷彗星、超新星记录的例子。

(1)有关日食的记录:历史上最早的日食记录出现在公元前2137年10月22日,夏代仲康的《书经日食》。据说从公元前1400年左右开始,中国已有规律的日食与月食记录,例如,前776年,中国《诗经·小雅》中描述:“十月之交,朔日辛卯,日有食之……”。

(2)有关哈雷彗星的记录:如《春秋》中描述,“鲁文公十四年(前613年)七月,有星孛入于北斗。”这是哈雷彗星的最早记载。到1910年为止,中国史书对哈雷彗星出现的记载多达31次。(注:哈雷彗星的回归周期是75.3年,从公元前613年到1910年,出现33~34次。)

(3)有关新星或超新星的记录:公元前532年,“周景王十三年春,有星出婺女”,这可能是新星的记录。最早的超新星观测记录:SN 185(或RCW 86)。东汉中平二年乙丑(185年12月7日),《后汉书·天文志》记载:“中平二年(185年)十月癸亥,客星出南门中,大如半筵,五色喜怒,稍小,至后年六月消”。

宋朝时期(1006年4月30日),观察到SN 1006爆发,由司天监周克明等人发现,称作周伯星。在《宋史·天文志》中记载:“景德三年四月戊寅,周伯星见,出氐南,骑官西一度,状如半月,有芒角,煌煌然可以鉴物,历库楼东。八月,随天轮入浊。十一月复见在氐。自是,常以十一月辰见东方,八月西南入浊。”

1054年7月4日,产生蟹状星云的一次超新星爆发,这次客星的出现被中国历史上宋朝的天文学家详细记录,《续资治通鉴长编》记载:“至和元年五月己酉,客星晨出天关之东南可数寸(嘉祐元年三月乃没)。”

……

中国古代有如此准确又完整的天文观测,却并不是基于对天体间的位置关系及其运动规律得到的认识。这些观测资料仅仅是记录下来的数据,没有升华到“天文学”的理论。当时观测天象的目的,既不是为了探索大自然的秘密,也不是为了帮助农业,预测旱涝洪水或任何气象灾难,而完全是为封建帝王服务的。中国的历代帝王都迷信于“天数”,企图利用天象服务于人事。因此,中国古代的天象观测主要有两个目的,一是造历,二是星占。中国天文学落后的另一个原因是因为古代天文学被皇权垄断,禁止民众私自研究天文,如有犯者,罪同造反,将被斩首。当时从事天文观测的人,原本不算科学家,而是占星家一类的人士,或者是管理历法和星象的官员。十分有趣的是,这些人绝对想不到,他们观察到且记录下来的天象,如今成为现代天文学研究的宝贵财富。从这个意义上来说,他们当之无愧地可以被称为“天文学家”。所以,中国古代没有天文学,却有天文学家。

例如,战国时代(公元前4世纪)齐国天文学家甘德,据说用肉眼观察到了伽利略1000多年后用望远镜看到的木星的卫星木卫三。甘德与同时代的魏国天文学家石申合著的《甘石星经》,是仅晚于巴比伦星表的星表。

中国古代宇宙观

古中国宇宙学的思想距离现代学说不太远,中国古代有好几个宇宙模型:宣夜说、盖天说、浑天说,并称为“伦天三家”,其中浑天说是最接近地心说的理论。西汉民间天文学家落下闳(公元前156—前87),是浑天说创始人之一,曾创立了中国古代第一部有完整的文字记载的新历法,制造观测星象的浑天仪。东汉的张衡(78—139)解释和确立了浑天说,他在《浑天仪注》中说:“浑天如鸡子。天体圆如弹丸,地如鸡子中黄……”认为天是一个圆球,地球在其中,就如鸡蛋黄在鸡蛋内部一样。张衡还认为“天球”之外还有别的世界:“宇之表无极,宙之端无穷”,这是无穷宇宙的观点。虽然上文中说“大地像蛋黄”,但深究下去,浑天说表示的只是“天把大地像蛋黄一样包在当中”的意思。张衡仍然认为“天圆地方”,大地是平面的,周围是水,平面的大地浮在水上。中国人从未发现大地是球形的,也未能提出一个基于逻辑、数学的宇宙体系。浑天说离地心说也许只有一步之遥,但终究也没有跨过去。