《天人古义》

 

 

 

《天人古义》是一本文集汇总，其中的内容之一是研究沈括。沈括的重要成果之一就是《浮漏议》这篇文章，是现存的关于中国古代计时仪器技术最详细的一篇文献。可惜的是，沈括在测量极星角度时发生了方法错误，使得中国古代天文界对宇宙的理解停留在一个错误的基点上很多年

 

 

第一本是《天人古义》。从1979年、1980年到1995年，我在职搞科学史这段时间里做了一些工作。这是一本文集汇总，其中主要的内容之一,最开始是1980年前后，我是研究沈括。沈括的文章有几个重要的东西，我简单讲一下。沈括在中国古代天文学史里头起过重要作用。

 

他的重要成果之一就是《浮漏议》这篇文章。这篇文章是存在《宋史》里的《天文志》，是现存的关于中国计时仪器技术最详细的一篇文献。我们根据他的文献在1979年的时候复原了他的原样、原理上的装置，验证了一件事情。就是中国古代的计时学和技术是在1500年之间，从东汉的张衡到明朝是全世界最高的。

 

沈括一生的成果，现在按照许多小册子的介绍是不够全面的，有偏差。成果和错误是兼而有之，其中一项重要的错误就是跟中国天文学发展密切相关。在某种意义上夸张地说，可能也与中国科技在近代落后有关。他搞错了一件事情，他观察北极的星。其实北极是没有星的，北极点上没有星的。旁边很近有一颗星，这颗星是运动着的，相对于北极这个点是走的。他那个时代的星不是现在的北极星，是一个他们叫做极星的星。他用他自己做的方法去测量这个极星偏离北极点的位置有多远。结果他发生了一个错误，他把管子就是望筒、瞄准管，从底下眼睛位置看的角度当做北极星的视角度，就是眼睛看的角度。实际上浑仪测量不是拿眼睛作为起点，而是拿望筒的中心转轴那个地方做参考出发点的测量，结果就差了二倍。几何学上圆周上的一个小弧，小段的弧长从作为圆周角还是圆心角这个差别他搞错了，他把圆周角当成圆心角了，结果就使得极星的测量误差变成了二倍。这一差影响了什么呢？天上太阳的运行轨道叫赤道，也就是地球的赤道投影到外头去的那条大圆。天赤道是动的，中国人以为是黄道在动。太阳运动的轨道叫黄道，沈括以为是黄道在动，实际上是赤道在动。这个错误一直到西洋天文学家利玛窦来了，才告诉中国人说不是黄道在动，而是赤道在动。

 

    恰巧他的数据和元代的郭守敬测量的数据是一致的。历代测量都有记录，那么记录是有变化的，但是他这个数据和元代的郭守敬的数据一致，大家就没看出变化来。这样一来中国人一直到利玛窦来了才知道，不是黄道在动，而是赤道在动。这一下子就延误了，没法了解地是个球，而且是围着太阳转的，这样一个基本的天文学原理不知道。以为地是不动的，跟西洋的地心说相似了。地心说还知道这个是黄道赤道谁在动，因为认为地是个球。但是中国人不知道地是个球。如果知道了这个动的是黄道还是赤道的话，那么经过一段时间也会搞明白地是个球，而且是在动。

 

    这样一来中国天文学落后了，到利玛窦来了才知道有地心说，再接着才是日心说。有了日心说才有开普勒的三定律，有了开普勒三定律才有牛顿的万有引力。有了牛顿的万有引力，力学就建立起来详细的理论，才有近现代的物理学。沈括搞的这个测量把数据搞混了，搞乱了。大家不知道这个极星是在动的，那么结果我认为他对中国近现代科学没有发生这件事情有责任，他的这个测量影响很坏。

 

所以沈括的成果有好的，也有糟糕的，这是糟糕的一件事情，不能总是宣传沈括的好的东西。好的东西比如说光是波，这件事情。光的波动说在物理学史上是荷兰人惠更斯最先提出来的，沈括是不知道的。我在书里记录的是明代的方以智，方以智比惠更斯早30多年在他的书《物理小识》提出来光波动说。

 

    这个问题为什么以前的人没有发现呢？ 100年以前中国人不知道物理上有光是波的这个说法。近百年的人读古文没读懂，他那个古文里头用词用字不是现代的物理学语言，但是这件事是大事。在这个文集里头有我们发现这件事情的文章。

 

除了沈括的研究以外，还有很重要的一件事就是，中国的宇宙学是从先秦的公元前三百年前后有一位叫邹衍的学者，他提出了“平天说”，以前叫做“盖天说”。“平天说”就是天和地大体是平行平面的，当然地上有山什么的。那是中国最早的一个宇宙学理论，不管它对和错，它总是一套宇宙学理论。

中国宇宙学史重要的变化是发生在汉武帝时代，“平天说”由当时叫做 “浑天说”取代了，这是一次科学革命。说天是个球，地是个平板，平板在球壳里，天是个球壳，一个球面，里头是空心的。这个空心球壳里面一半是水，上面漂浮着平板形的陆地。

 

    用邹衍的“平天说”来研究天空是什么东西，这里有很多矛盾解不开。太阳月亮怎么从东边出来，西边下去？说不清楚。日食和月食是怎么回事儿？说不清楚。那么这个问题需要“浑天说”解答。 “浑天说”能解决，也没有完全解决。但是总得要把天从一个平板变成一个球壳，这个概念是汉武帝时代落下闳这个人，以他为首形成了一个学派，叫做“浑天派”提出来。

 

司马迁是一个“平天派”，他家传的是国家天文台的太史令，就是头，主管官员。他是信仰“平天说”的，是尊重邹衍的。但是在他下面的管天文的一些专家学者也已经有一些人是改信“浑天派”了。他主持编订新历法，他用旧的方法、旧的观念、旧的概念来处理这件事，底下的人说不同意。不同意怎么办？他是头，就直接告到汉武帝那儿。汉武帝是个很聪明、很有学问的人，主持这件事把司马迁的观点否定了，就确定了“浑天说”。中国从此“浑天说”就在官方站住了脚跟，一直传到利玛窦来华，这才改变了 “浑天说”，变成了“地心说”，然后很快改成“日心说”，那就是现代化了。

 

这件事情是我在1984年-1985年发现的，写在这本书里面，这也是很重要的几篇文章。

 

还有一本叫《中国水钟史》，是安徽教育出版社出的。它是全面的从上古时代，中国的计时技术一直到西洋钟表传进来。也就是康熙乾隆时代，有西洋的挂钟传进来，才结束。大概至少有一千五百年的历史，它的精度和研究的细度都是世界第一。可以说中国的天文学在当时不落后，就是靠这个。没有计时你还怎么研究天文呢？这个就不细说了。