搜索
   登录

浑天说
所属图书:《天问之路:中国古代天文学史话》 出版日期:2013-11-01

浑天说

浑天说是继盖天说之后兴起的一种宇宙学说,经过长时间的争鸣后,浑天说终于取代盖天说而成为中国古代的主流宇宙学说。

浑天说产生的年代可以追溯到战国时期。到了西汉在制定《太初历》的过程中已被官方采用,著名的天文学家落下闳、耿寿昌、鲜于妄人、张衡等,都为浑天说的发展和完善作出了贡献。浑天说的代表作是张衡的《浑天仪图注》。它指出:“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于内,天大而地小。天表里有水,天之抱地,犹壳之裹黄,天地各乘气而立,载水而行……天转如车毂之运也,周旋无端,其形浑浑,故曰浑天。”这段话被后世看做是浑天说的经典描述,它的意思是说,天地结构如同一个鸡蛋,天大地小,天包着地,天如同一个浑圆的壳,地居在天壳中间,天地都浮于水。天不下坠,是由于中间有气;地不下坠,是由于水的悬浮。它还认为日月星辰缀在天壳之上,随着天壳绕着南北天极的轴转动。天的旋转正像滚动的车轮,没有停止的迹象,形状混沌一团,故叫“浑天”。这是一种以地球为中心的宇宙结构理论。需要指出的是,浑天说把地比作蛋黄,并不是说地是圆形的,而是用来说明天、地、水之间的关系,即天包地,地浮于水,浑天说认为地是平的。

浑天说克服了盖天说的种种不足,不仅可以较完满地解释太阳东升西落,太阳位置的四季变化,星辰半现于地上、半隐于地下,四季昼夜的长短变化等现象,而且为精确观测、记录、分析及预报天体的运动情况提供了一个基本正确的参照系统,为古代理论天文学的发展提供了较为广阔的前景,这正是浑天说在古代的生命力所在。张衡还于117年制造了第一台自动的天文仪器——水运浑天仪,可自动地、近似正确地演示天象。水运浑天仪的制作,是张衡在天文学上的一大创造,对推动浑天说的发展有重要作用。

浑天说比较盖天说而言,是一个巨大的进步。但是,在历史上,不乏开倒车的现象。迷信佛教的梁武帝萧衍,于526年在长春殿纠集了一批人,讨论宇宙理论,其结果竟是全部反对浑天说而赞成盖天说。也是在这同一时期,还有一个叫崔灵恩的,竟创浑盖合一论,想把浑天说和盖天说合成一个学说,最后也无果而终。同时,古人也很难接受浑天说关于地是漂浮不稳的以及日月星辰夜晚会浸泡在水里的假设,以致浑天说和盖天说之争相持了很长一段时间。

但是,历史终要前进。这里不能不谈到,在盖天说形成的过程中,曾运用了两个几何定理和一项假说。这两个几何定理是:相似三角形的对应边成等比关系;直角三角形的勾股弦定理。一个假设是:在南北两地用八尺表同时测量影长,相距一千里,影长应差一寸。问题正是出在这条假设上。唐开元十二年(724年),一行和南宫说等人在河南的滑县、扶沟和上蔡等地同时测量影长,发现滑县距离上蔡526.9里,而影长却差2.1寸,完全否定了“日影千里差一寸”的假设。这次著名的论证以后,浑天说便为绝大部分的人所信服,成为中国古代权威的宇宙学说。

当然,浑天说本身并不完善,也有许多解释不清的地方。如浑天说认为地远远大于日月,而日月又具有相同的大小,结果在月食成因的解释上就遇到了很大的麻烦,最后只能借助于神秘主义观点来解释,背离了科学的方向。浑天说还认为地浮水上,有人就此提出诘难:那么当日月随天球绕行地下时不是要被水熄灭吗?葛洪曾经想用“天为金,金水相生之物”等阴阳五行的观点来解答这个问题,但说服力不强。后来,五代时又有人提出了“天周于气、气周于水、水周于地”的浑天模型,让所有的天体运行于气中,使它们“虽从海下而回,莫得与水相涉”,这个诘难才算勉强有了一个回答。

天问之路:中国古代天文学史话