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

苏颂

苏颂像

在中国历史博物馆的展厅中,陈列着两台巨型天文仪器的复制模型:浑仪和浑象。它们是根据北宋《新仪象法要》一书中的附图和说明文字成功复制的。尽管这些图纸表达的方式和近代的机械制图法有许多不同,看起来也不够严密,但是一点一线都有根据,连同文字说明,能把相当复杂的仪器结构讲得一清二楚。《新仪象法要》的作者就是苏颂。

苏颂,北宋时期著名的科学家。23岁那年,苏颂和王安石一起考中了进士,开始进入仕途,到晚年位及宰相之职,为官50多年,政绩颇丰。但他给后世留下的最大财富不是政治方面的成就,而是在科技方面的建树。

皇祐五年(1053年),苏颂34岁,被调到京城,担任馆阁校勘、集贤校理等官职,负责编定书籍,前后共达九年多时间。苏颂充分利用这一难得的机会,博览群书,每天背诵二千言,回家后默写下来,作为自己的藏书,多年如一日,从不间断。通过长期刻苦努力,积累了非常渊博的知识,为他以后从事科学研究工作奠定了坚实的基础。

苏颂最大的贡献在于领导创造了水运仪象台。苏颂在领导建造水运仪象台的过程中,不仅表现出一个学识渊博的科学家的素养,同时还有一个卓越科学活动组织者的才能。苏颂首先推荐起用了有真才实学的吏部令史韩公廉,又组织当时太史局的一些年轻的生员共同合作。苏颂等人在设计制造新仪器过程中,“兼用诸家之说”,加以创新。仪器的构思上,他们广泛吸收了以前各家仪器的优点,尤其是汲取了北宋初年天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处;在机械结构方面,采用了民间使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械的原理,把观测、演示和报时设备集于一体,最终在宋元祐三年(1088年)制成了水运仪象台。

苏颂主持创造的水运仪象台,是11世纪我国杰出的天文仪器,也是世界上最古老的天文钟,国际上对它给予了高度的评价。它的主要贡献是:第一,为了观测上的方便,它的屋顶做成活动的,这是今天天文台圆顶的祖先。第二,浑象一昼夜自转一圈,不仅形象地演示了天象的变化,也是现代天文台的跟踪机械——转仪钟的祖先。第三,苏颂和韩公廉创造的擒纵器,是后世钟表的关键部件,因此,它又是钟表的祖先。

近年来,关于苏颂的水运仪象台是钟表的祖先这一说法曾引起过一番热议。在江诗丹顿的一次古董钟表收藏家演讲会上,世界著名的钟表大师、香港钟表历史学家矫大羽先生语出惊人:世界上第一座具有擒纵系统的水运仪象台,出自中国人之手,他就是北宋宰相苏颂。矫大羽十分自豪地宣称:中国人开创了钟表史。矫大羽这一观点,和科技史专家李约瑟是一致的。李约瑟在《中国科学技术史》中说:“我们借此机会声明,我们以前关于‘钟表装置……完全是14世纪早期欧洲的发明’的说法是错误的。使用轴叶擒纵器重力传动机械时钟是14世纪在欧洲发明的。可是,在中国许多世纪之前,就已有了装有另一种擒纵器的水力传动机械时钟。”“苏颂把时钟机械和观察用浑仪结合起来,在原理上已经完全成功。因此可以说他比罗伯特·胡克先行了六个世纪,比方和斐先行了七个半世纪。”在纪念苏颂首创“人类第一钟表”910周年之际,香港钟表艺术家特地创制了新型天仪飞轮手表,以表彰苏颂在钟表方面的杰出贡献。

今天人们早已认识到水运仪象台的科学价值,但在当年水运仪象台却历经磨难。先是有一位翰林曾以阴阳五行说来非难和阻挠仪象台的制造和安装。他胡说什么宋朝是以火德称王于天下的,这个仪象台名为水运,不是国家的吉兆,因为水可以克火。他的奏折送到皇帝那里,皇帝就听信谄言,命令把“水运”二字取消,改名为“元祐浑天仪象”,并命人把它安放在京城(今河南开封)西南角,因为据五行说,西方属金,南方属火,金火夹攻,可以镇住水。这实在是愚昧、荒唐!

不久之后,到绍圣初年(1094年),又有大臣蔡汴上奏,苏颂所制的仪象台应该毁掉,因为它属于元祐年间之物。幸亏有大臣晃美叔,非常钦佩苏颂的仪器的精确度和其美观的结构,所以极力反对蔡汴的观点,仪象台才免于被销毁。再后来,金兵攻陷北宋京城,将水运仪象台作为战利品抢掠而去,从此不知所终。

苏颂和韩公廉等人不仅创制了水运仪象台,而且还编写了《新仪象法要》一书。全书分三卷,分别详细介绍了浑仪、浑象和水运仪象台的设计制作情况。尤其重要的是,这部书还附有这三种天文仪器的全图、分图、详图60多幅,图中绘有机械零件150多种。这是一套我国现存最早的十分珍贵的机械设计图纸。正是依靠了这些图纸和说明,科学工作者们才复制出了800多年前的浑仪和浑象,当我们一走进中国历史博物馆就可以看到这世界科技史上的瑰宝。李约瑟博士还曾把《新仪象法要》译成英文在国外发行,引起了巨大的反响。

除此之外,苏颂还制造了一个中国古代独一无二的浑象。古代的浑象,大都是人站在外边看的,日、月、星辰布列在天球的表面,这对于计算坐标和观察星空有它方便的地方,但是就象征天穹来说,还不够逼真。苏颂和韩公廉在创造水运仪象台的时候,还造了一个能够从浑象内部观看星象的设备。这个仪器是一个大圆球,人在球中,诸星宿由球面穿孔来表示,圆球由机械带动旋转,光线从孔照入,就好像星辰在天空运行一样,十分逼真。这台仪器是近代天象仪的祖先。像北京天文馆用来表演四季星空的机械式的天象仪,20世纪初期才出现。在没有发明电灯以前,成千的星星如果用香火或油灯来表现,既不便旋转,又会因为烟火太浓而不便于观看。苏颂在800年前“因星凿窍”,借室外自然光,在室内观看表演,它的创造性也是前无古人的。

由于历史的原因,世界很晚才了解这位伟大的科学家。李约瑟博士在全面研究了苏颂之后,高度评价:“苏颂是中国古代和中世纪最伟大的博物学家和科学家之一,他是一位突出的重视科学规律的学者。”如今,苏颂学已成为国际上的一个热门研究对象。国外如俄罗斯、日本、英国,国内如长春、杭州等均有苏颂学术研究机构。

在沉寂了1000年后,人们才真正认识到了这位伟大科学家的价值。

天问之路:中国古代天文学史话