中国古代,关于天体的形状问题,介绍者已经很多但是对于不同学派的相互驳论,说明似乎不够然而正是这些驳论,才显出科学探索的艰辛,科学探索的意义一、 盖天说及其相关的驳论依据《周髀算经》的说法,天像一个斗笠,即有一个中心点,四周下垂。
地像倒扣的盘子,中间高,四边低天的中心点离天四周最低处有六万里,地的中心点离地四周的最低处也为六万里天离地的高度为八万里,所以天的最低处离地的最高处还有两万里天的这种形状被概括为“天似盖笠,地法覆盘”
(图片来源:网络)据唐初成书的《晋书·天文志》记载,则还有所谓“周髀家”说周髀家的说法是:天之居如倚盖,故极在人北,是其证也极在天之中,而今在人北,所以知天之形如倚盖也打个比方,天就像一个面南背北的人肩上斜扛着一把伞,伞的顶端在人头的后上方。
“周髀家”的说法,当是对《周髀算经》的“天似盖笠”的修正显然,周髀家是把北极星作为天的最高点而周、汉时期,皆定都在西安或者洛阳北极星,就在这一带的北方,而不是在正顶周髀家还解释了晚上为何不见太阳,那是因为太阳转到了低处:。
天形南高而北下日出高故见,日入下故不见(《晋书·天文志》)依照“天似盖笠”的说法,夜晚时不见太阳,是因为太阳转到了远处,光亮减弱的缘故依照“天如倚盖”的说法,则夜晚不见太阳是因为太阳转到了比较低的、接近地面、甚至地面以下的某个地方。
西汉末年,著名的儒学大师扬雄,反驳盖天说,提出了八个问题,称“难盖天八事”扬雄的《难盖天八事》,著名科学史家钱宝琮有具体解释,后来又有人给予补充我们这里只简单地介绍几条:第一条,按照盖天说,二十八宿中,牛宿在北极以北,距离北极110度;井宿在北极南,距离北极70度。
这样,二十八宿围成的圆圈,直径就有180度按周三径一,二十八宿的圆周就应当是540度可为什么说周天是360度?第二条,根据盖天说的理论夜晚的时间应当是白天的一倍可是实际是,白天和晚上的时间大体是一样的,为什么?。
第三条,按照盖天说,北斗星每年有六个月是看不见的,可是现在为什么常年都可以看见?可以看出,扬雄的《难盖天八事》,是他认真地观测了天象所得出的结论看过《三国演义》的人都知道诸葛亮夜观天象,其实,在中国古代,真正观天象观出科学成果的,是类似扬雄这样的学者。
二、王充的平天说及有关反驳按大的分类,王充的说法也可以归入盖天说。但他认为天不是像斗笠或者斜倚的伞,而是和大地的形状一样,坚硬、扁平,所以有人把王充的说法称为“平天说”。
王充(图片来源:网络)王充反驳天像斜倚的伞他提出,假如天像一把伞,那么伞柄在什么地方?没有伞柄,伞又如何能撑得起来?还有,这把斜倚的伞一部分要转到地下那么,它在转动中不和大地碰撞吗,又如何能够转入地下?他认为,天是平的。
日月都随着天的运行,在天的平面上转动晚上不见太阳,是因为转到远处的缘故就像一个火把,距离太远,人就看不见了王充关于太阳的说法,遭到了晋代葛洪的反驳葛洪也列举了几条理由:第一,假如像王充所说的那样,天像磨石一样的旋转,日月和星辰应该由东而南而西而北,然后回到东方。
实际上,太阳和星辰都是出自东方,经人头顶转向西方而沉没,没有转向南北所以王充的说法是错误的第二,假如看不见太阳是因为转远的缘故,那么应当看见它变小,而不应当完全看不见太阳比星星要大,能够看见北方的星星却看不见北方的太阳,说明太阳没有转到北方去。
第三,日月在天上,从出来到进去,大小都没有改变,也不是转远转近的表现假如不见太阳是因为转远,那么将要看不见时应当变小,而实际情况是,将要看不见时,反而变大这也不是转远的现象葛洪是晋代最推崇王充的学者但是在天体形状问题上,他对王充的反驳也最为详尽和有力。
如果仅仅从扬雄到葛洪所处的年代计算,则浑天说对盖天说的反驳,差不多经历了三百年的历史三、浑天说遇到的反驳和解决方法依据张衡的《浑天仪注》,浑天的意思是,天像一个圆球,围绕着大地旋转:“半覆地上,半绕地下”。
天球里有水,地浮在水上,天“载水而行”也就是说,天一半在地上,一半在地下大地下面是水,水负载着大地于是,盖天说的学者提出问题:天如何能从水中通过?比如王充说:“今掘地一丈辄有水,天何得从水中行乎”(《隋书·天文志》)。
这个问题其实包含着这样的意思,大家都认为,太阳是火如果天从水中通过,也就意味着太阳要从水中通过那么,作为火的太阳,如何能从水中通过而不减损它的光芒?浑天说的学者,为回答这个问题,也做了几百年的努力首先回答这个非难的,是最推崇王充的葛洪。
(图片来源:网络)葛洪首先指出,从张衡造浑天仪开始,到陆绩造浑象,用来考察天体运行,“与天皆合如符契”依浑天说制定历法,也非常精确,这是人们相信浑天说的基本根据由于依浑天说造出的浑天仪和历法与天体运行完全符合,所以天必然从水中通过:“若天果如浑者,则天之出入行于水中,为必然矣”(《隋书·天文志》)。
《周易》说“时乘六龙”,把阳爻称为龙天,也是阳物出入水中,和龙相似,所以才可以把天比喻为龙其晋卦是坤上离下,这是太阳出于地的证据;明夷卦离下坤上,是太阳入地的证据需卦乾下坎上,也是天入于水的象征《周易·说卦传》,乾为天,为金。
也就是天为金金生水,天出入水中,也不会受到伤害结论是:天出入水中,是无可怀疑的葛洪旁征博引,但并没有一条过硬的证据大约葛洪也感到自己的证据不过硬,所以才旁征博引后人大约也感到葛洪的回答过于勉强,于是何承天提出了另外一种说法。
何承天说,他详细地研究了前人的说法,认真观察了浑象,悟到天体是正圆形,其中一半是水大地中间高四周低,水环绕在大地之下《庄子》说的北溟、南溟,一定是上古流传下来的说法,也是四方都是水的证据四方都是水,所以称为“四海”。
根据五行相生,金生水金藏于山中,所以水都发源于山中,由高向低,流入海中太阳是阳的精华,光明而炎热,一夜经过水中所烧干的水,白天就由流入海中的河水加以补充所以海水在天旱时不减少,天涝时也不增加何承天的解释不再援引儒经,而是尽量援引事实,不过也是漏洞百出。
说太阳入水能够烧干许多水,为什么不是被没有穷竭的海水所浇灭呢?说海水大旱不少,大涝不多需知大旱时河中的流水是少的,大涝时是多的何承天也没有很好地回答王充提出的天出入水中何以可能的问题浑天说始终也没有解决好“携带着太阳的天,如何能从承载着大地的水中通过”这样的难题。
四、纷纭复杂的天体结构说由于浑天说能够很好地和历法数据相互印证,所以获得了广泛的赞同但是盖天说对它提出的责难,始终也没有能够做出令人信服的解答此外,依据浑天说,太阳和人的距离,无论春夏秋冬,都是一样的然而人们的感觉,是夏天太阳离人距离近,所以热;冬天离人距离远,所以寒等等,浑天说也未能作出令人信服的答案。
而且无论浑天说还是盖天说,都面临着一个共同的问题:如果天是一个硬壳,为什么不会毁坏?所以,后来被视为笑料的“忧天倾”问题,在古代,则是被认真提出的科学问题于是又有人主张“宣夜说”宣夜说不承认天是一个硬壳,认为日月星辰都在天空自由自在的运行。
那么,这些自由运行的日月星辰,为什么不掉下来?这样,宣夜说似乎解决了天不会垮塌的问题,却又难以回答日月星辰为何不会坠落的问题此外,晋代的葛洪还反驳说,假如日月星辰都不在天上,天就是个无,要天干什么!据《隋书·天文志》,在汉代,除了扬雄、张衡等人之外,还有桓谭、郑玄、蔡邕、陆绩等等,都认真研究过天体结构问题。
到了魏晋时代,更是出现了新的“论天三家”
(图片来源:网络)为了解决天会不会毁坏的问题,晋代虞喜提出了“安天论”他根据宣夜说,认为天是一大“积气”,即气的积聚,就像大海是水的积聚一样日月星在天上,各自运行只是和宣夜说一样,安天论也没有解决日月星为何不坠落的问题。
为了弥补安天论的缺陷,虞喜的族祖虞耸,造出了“穹天论”穹天论认为,天像一个圆顶帐篷,周围连接着四海帐篷中充满了气,所以不会坠落安天论和穹天论以外,三国时吴国的姚信还造过“昕天论”说天的运行,“寒依于浑,夏依于盖”,冬至天极低,太阳离人远而北斗离人近,北方的寒气就到来,所以气候寒冷。
夏至天极变高,太阳离人近而北斗离人远,于是南方热气到来,气候炎热昕天论还要解决浮在水上的大地为什么不会沉没该论认为,地有两层,下层是上层的根天,就运行于两地之间在某种意义上,昕天论也是一种浑天说和盖天说的结合。
于是在南北朝后期,开始出现了所谓“浑盖合一说”,认为浑天、盖天,都只是讲对了某些方面把它们正确的地方合在一起,才是正确的答案五、尾语唐代大地测量的数据,否定了传统的天体数据,也否定了有关天体形状、大小的争论。
不过争论中的思想成果,有的还是被继承下来了其中第一,就是认为,天是气的积聚这是宣夜说和安天论的主张所以才有李白那著名的诗句:“杞人无事忧天倾”从此以后,中国古人不再怕天会塌下来了第二,浑天说对日月运行的描述,仍然是制定历法的指导。
南北朝时,天文学家姜岌还解释了太阳为什么中午小、早晚大的问题说是“游气”的阻碍,今天被称为“大气消光理论”这是中国古代对天体认识的一项重要成果盖天说被否定了,包括一些相关的数据,特别是“千里一寸”但是,北极半年白天,半年黑夜。
那里夏天也有不化的冰;南方某地,冬天也有不死的草这些知识,还都是正确的在南方一定的距离之上,夏至的中午太阳没有影子王充指出,我们是夜晚的时候,有的地方可能就是中午等等,这些看法,也都是正确的至于太阳如何能从承载着大地的水下通过,仍然是浑天说面临的难题。
还有,夏热冬寒,是由于大气的流动,还是因为太阳离人的距离远近不同?直到明代,仍然在激烈争论本文仅代表作者观点欢迎个人转发媒体转载授权请联系kpsbsh2017@163.com
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