[轉(zhuǎn)帖]中國(guó)古代的宇宙構(gòu)造學(xué)
中國(guó)古代的宇宙構(gòu)造學(xué)說
中國(guó)古代有3個(gè)關(guān)于宇宙構(gòu)造的學(xué)說. 渾天,蓋天和渲铘.
說到蓋天,不得不提起《周髀算經(jīng)》. 此書一向被人們視為蓋天說的經(jīng)典.《周髀算經(jīng)》寫于公元前1世紀(jì)左右,書中對(duì)天地的描寫為: 天以北極為中心,地以正對(duì)北極的極下為中心.天地都是中心高,四周漸底的曲面.在《周髀算經(jīng)》所述蓋天宇宙模型中,天與地的形狀如何,現(xiàn)代學(xué)者們有著普遍一致的看法,這里 舉出敘述最為簡(jiǎn)潔易懂的一種作為代表:
《周髀》又認(rèn)為,“天象蓋笠,地法覆盤”,天和地是兩個(gè)相互平行的穹形曲面。天北極比冬至日道所在的天高60,000里,冬至日道又比天北極下的地面高20,000里。同樣,極下地面也比冬至日道下的地面高60,000里。然而,同樣普遍一致地,這種看法的論述者總是在同時(shí)指出∶上述天地形狀與《周髀算經(jīng)》中有關(guān)計(jì)算所 暗含的假設(shè)相互矛盾。仍舉出一例為代表:天高于地八萬(wàn)里,在《周髀》卷上之二,陳子已經(jīng)說過,他假定地面是平的;這和極下地面高于四旁地面六萬(wàn)里,顯然是矛盾的。……它不以地是平的, 而說地如覆盤?!吨荀滤憬?jīng)》中的蓋天學(xué)說是一個(gè)公理化體系,其中的宇宙模型有明確的幾何結(jié)構(gòu),由這一結(jié)構(gòu)進(jìn) 行推理演繹時(shí)又有具體的、絕大部分能夠自洽的數(shù)理。“日影千里差一寸”正是在一個(gè)不證自明的前提、 亦即公理————“天地為平行平面”————之下推論出來(lái)的定理。這個(gè)定理且能推廣其應(yīng)用,即所謂“勾之損益 寸千里”。
然而,認(rèn)定《周髀算經(jīng)》是“自相矛盾”的論者,總是勇于指出“天地為平行平面”這一前提之謬誤, 卻不去注意這條公理在《周髀算經(jīng)》體系中的地位。“天地為平行平面”固然不符合今天的常識(shí),卻未 必不符合古人的常識(shí)。更重要的是,在“天地為平行平面”與“日影千里差一寸”這對(duì)公理-定理之間, 有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理所支持,并無(wú)任何矛盾.馮時(shí)先生在其《河南濮陽(yáng)西水坡45號(hào)墓的天文學(xué)研究》(以下簡(jiǎn)稱《研究》)中,結(jié)合M45號(hào)墓的考古事實(shí),提出了關(guān)于蓋天說及二十八宿的新見解,將這項(xiàng)研究推到一個(gè)新階段。他認(rèn)為:墓形為一蓋圖;墓南的圓弧形墓壁為春秋分日道,即《周髀》所謂的『中衡』;東西兩側(cè)的蚌龍和蚌虎,為星空東宮蒼龍和西宮白虎之象;并將蓋天說及二十八宿的『濫觴期』推到公元前四千年代(可參閱《河南濮陽(yáng)西水坡45號(hào)墓的天文學(xué)研究》)
渾天說的代表作是張衡的《渾天儀》. 渾天說認(rèn)為天是一個(gè)自閉的球殼,地為天所包,天球每天繞極軸一周,而且可以帶動(dòng)日月繞行.渾天如雞子。天體圓如彈丸,地如雞子中黃,孤居于天內(nèi),天大而地小。天表里有水,天之包地,猶殼之裹黃。”即天和地的關(guān)系就像雞蛋中蛋白和蛋黃的關(guān)系一樣,地被天包在當(dāng)中。渾天說中天的形狀,不像蓋天說所說的那樣是半球形的,而是一個(gè)南北短、東西長(zhǎng)的橢圓球。大地也是一個(gè)球,這個(gè)球浮在水上,回旋漂蕩;后來(lái)又有人認(rèn)為地球是浮于氣上的,因此有可能回旋浮動(dòng),這就是“地有四游”的樸素地動(dòng)說的先河。渾天說認(rèn)為全天恒星都布于一個(gè)“天球”上,而日月五星則附麗于“天球”上運(yùn)行,這與現(xiàn)代天文學(xué)的天球概念十分接近。因而渾天說采用球面坐標(biāo)系,如赤道坐標(biāo)系,來(lái)量度天體的位置,計(jì)量天體的運(yùn)動(dòng)。渾天說提出后,并未能立即取代蓋天說,而是兩家各執(zhí)一端,爭(zhēng)論不休。但是,在宇宙結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)上,渾天說顯然要比蓋天說進(jìn)步得多,能更好地解放許多天象。 相對(duì)于蓋天說,渾天說更精確的解釋了常見的天文現(xiàn)象,并為中國(guó)古代較準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)天體運(yùn)動(dòng)提供了依據(jù).所以自東漢以后,渾天說成為中國(guó)古代天文學(xué)的主要學(xué)派.到了唐代,天文學(xué)家一行等人通過大地測(cè)量徹底否定了蓋天說,使渾天說在中國(guó)古代天文領(lǐng)域稱雄了上千年。
宣夜說是我國(guó)歷史上最有卓見的宇宙無(wú)限論思想。它最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,到漢代則已明確提出。“宣夜”是說天文學(xué)家們觀測(cè)星辰常常喧鬧到半夜還不睡覺。據(jù)此推想,宣夜說是天文學(xué)家們?cè)趯?duì)星辰日月的辛勤觀察中得出的。不論是中國(guó)古代的蓋天說、渾天說,還是西方古代的地心說,乃至哥白尼的日心說,無(wú)不把天看作一個(gè)堅(jiān)硬的球競(jìng),星星都固定在這個(gè)球殼上。宣夜說否定這種看法,認(rèn)為宇宙是無(wú)限的,宇宙中充滿著氣體,所有天體都在氣體中漂浮運(yùn)動(dòng)。星辰日月的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是由它們各自的特性所決定的,決沒有堅(jiān)硬的天球或是什么本輪、均輪來(lái)束縛它們。宣夜說打破了固體天球的觀念,這在古代眾多的宇宙學(xué)說中是非常難得的。這種宇宙無(wú)限的思想出現(xiàn)于兩千多年前,是非??少F的.另一方面,宣夜說創(chuàng)造了天體漂浮于氣體中的理論,并且在它的進(jìn)一步發(fā)展中認(rèn)為連天體自身、包括遙遠(yuǎn)的恒星和銀河都是由氣體組成。這種十分令人驚異的思想,竟和現(xiàn)代天文學(xué)的許多結(jié)論一致。宣夜說不僅認(rèn)為宇宙在空間上是無(wú)邊無(wú)際的,而且還進(jìn)一步提出宇宙在時(shí)間上也是無(wú)始無(wú)終的、無(wú)限的思想。它在人類認(rèn)只史上寫下了光輝的一頁(yè)??上?,宣夜說的卓越思想,在中國(guó)古代沒有受到重視,幾至失傳。