Astronomy 版 (精华区)

发信人: reise (旅行), 信区: Astronomy
标  题: 仰观苍穹五千年 ─我国古代天文科技成就(2)
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月26日12:55:16 星期一), 站内信件

在上一集里，我们在河南郑州看到了五 千零四十年前，仰韶文化的先民在彩陶片
上 留下的天象记录。在洛阳和南阳，我们看到 了从两汉古墓中出土的天文图像。

我们也在 南京，看到了紫金山天文台珍藏的古代观测 仪器，其中最主要的，是由
元代著名的天文 学家郭守敬所制成的简仪，以及简仪的前身 ─浑仪。 

提到浑仪，不能不提浑天仪。这两个仪 器，是完全不同的两回事。浑仪是一种天
文 观测仪器，而浑天仪呢，它又叫浑象，也叫 天体仪，是一种观赏跟教学的仪器。
这个就 是目前珍藏在北京古观象台的天体仪。它是 一个大圆球，上面画满了日
月星辰，标示着 各种各样不同的天球坐标。 

为了能更有效的达到教学的目的，东汉 的著名天文学家张衡，结合了水力以及机
械 ，创作了一套「水运仪象」。借着水力运转 ，模仿天体运行的情形。我们现在
所看到的 ，是北宋的天文学家苏颂，根据张衡的设计 ，作出来的「水运仪象台」
的一座复制品。 

这个「水运仪象台」，包括了上层的浑 仪，中层的浑象，以及下层的报时装置。
台 顶的活动屋顶可以摘除；使用浑仪对全天进 行观测，就如同今天的天文台一样。
台中的 浑象，可以在密闭的室内模拟天球上的天体 运行，就如同今天的「天象
仪」。而下层的 报时装置，有五层木阁，各有小人，按照不 同的时刻摇铃、敲钟、
击鼓，有的小人，则 抱着时辰牌，按序出现在门口，以指示时间 。整体的设计
十分精巧，其中关键的杠杆装 置，极有可能是欧洲中世纪天文钟表的直接 祖先。
 
张衡除了在天文观测跟教学上，有伟大 的成就之外呢，他在公元 132年，也做了
一 具非常著名的候风地动仪，用来测量地震的 方位跟强度，我们现在在的地方，
就是河南 省南阳县张衡的故居。候风地动仪周遭有八 条龙，候八方之风，所以称
「候风地动仪」 。 

在地震传来的时候，龙首吐丸，下面的 蟾蜍接着丸，由吐丸的方位跟丸落的声音， 
来决定地震的方向跟强度。它可以测量连人 都无感的地震，这比欧洲的地动仪
要早了一 千七百多年，开启了人类用仪器测量地震的 历史。 

在上古到近代这五千年的历史里，中华 民族在天文观测的记录和技术上，对世界
文 明的发展作出了不可磨灭的贡献。在东汉， 在北宋，在元朝，都出过伟大的天
文学家， 作出过足以傲视全球的成就。而天象记录更 是丰富，二十四史中，我们
看到了两百七十 多项太阳黑子的记录，三百多项陨石的记录 ，四百多项流星雨的
记录，一千多项的慧星 记录。 

但是，很遗憾的，我们需要指出来一点 ，中华民族虽然出过许多伟大的天文学家， 
累积了丰富的天象观测记录，可是天文学─ 这个中国最古老的学门─却从来没
有真正的 发展成为一门「科学」。 

这话怎么说呢？从春秋中晚期以后，由 于政治和军事的需要，观测天象的主要目
的 ，就是「星占」。皇帝透过「星占」掌握天 机，帮助他控制臣子和巩固政权。
因此，绝 大多数的天文观测，虽然有它科学上的价值 ，但当初进行的观测的动机，
多半都只是在 为政治服务，而没有经过有系统的整理分析 ，得出解释宇宙现象
的完整理论。 

有两个例子，可以清楚的说明这个事实 ：一个是「五星联珠」，一个是「荧惑守
心 」。 ：「五星联珠」就是金、木、水、火、土 五个行星在天空中，相距很近，
有如联珠， 这是一个美丽而壮观的天象。古人认为这是 明君在位的吉兆。 

中国历史上出现过十几次这样的记录。 其中有一次记载是在汉高祖元年，也就是
西 元前 206年，「五星聚于东井，沛公至霸上 。」这也就是说，「五星联珠」的
现象刚好 发生在汉高祖刘邦取得政权的时候。 

可是根据现代的推算，这一次「五星联 珠」的天象实际上是发生在第二年，也就
是 公元前 205年。我们相信，这是因为史官刻 意把天象发生的日期提前，以增加
刘邦得天 下的光采。 

根据现代的推算，另外还有两次「五星 联珠」的天象，应该分别在汉、唐代发生。 
可是遍查史书，却全无记载。「五星联珠」 是如此明显的天象，不可能为人轻
易忽略。 当我们仔细查证发生的年代，发觉是在汉高 祖的吕后，以及唐中宗的韦
后当政时发生的 。我们相信，这是因为后代修史的史官对这 两位女主的评价非常
低，但如果天象如此却 不能不以「明君在位」的吉兆来解释，因此 只好略而不谈，
不去记录。

上面这个例子里，政治的考量，干预了 自然现象的正确记录，也因此妨碍了科学
的 的发展。 

「荧惑守心」又是什么样的天象呢？ 

「荧惑」就是我们中国古代称呼「火星 」的另外一个名称。那么火星对于不管是
中 国或西方的天文学家而言，或者一般的古代 的人而言，都是属于不吉利的一个
星体，它 的颜色看起来有一点赤红色。譬如说宋徽宗 的时候，当时景德镇烧瓷器，
不晓得怎么样 发生了「窑变」，结果烧出来的瓷器都带着 赤红色，当时就有一
种谣传说是天上的「荧 惑」影响到了，结果所有的窑户都把瓷器打 碎，所以「荧
惑」对于中国古代人而言，是 一个相当不好的一颗星。 

「荧惑守心」这个「心」呢，心脏的这 个心呢，它其实就是古代二十八宿里面的
一 个「心宿」，相当于现代的「天蝎座」。这 个「心宿」主要是有三颗星，中间
这颗最亮 的就是代表皇帝，旁边一颗代表太子，另外 一颗代表庶子。「荧惑守心」
就代表着火星 它走到了天蝎座这三颗星附近，停留在那个 地方有一段时间，这
样的一个天象，在古代 是认为说是非常不吉利的一种天象。 

火星和地球相距很近，地球比较接近太 阳，走的比较快，因此当地球与火星接近
的 时候，火星看起来好像在天上停住了，这种 现象称作「留」，有时行星甚至倒
退着走， 这种天象，称做「行星逆行」。 

「荧惑守心」在星占学上它主要有两层 的意义，如果看到了这种天象的话，一个
可 能性是皇帝会死掉，另外一个可能性就是宰 相要换人。 

西汉成帝绥和二年，也就是公元前七年 ，有一天天文官向皇帝报告，观测到了「
荧 惑守心」的天象。 

当时的宰相叫做翟方进，汉成帝本身对 这种事情相当的相信，所以他很害怕这种
天 象会应验在他身上，就是皇帝会死掉。所以 他就要求宰相去职，那么翟方进就
被迫告归 ，可是回乡的路上走到一半，汉成帝愈想愈 不对劲，他担心说这样子还
不能够堵塞这个 灾异，所以派人赐了毒酒给这个翟方进，把 他给毒死了。 

这个表面上看来愚不可及的作为，背后 存在着什么样的原因呢？ 

我们现在对整个行星的运行掌握得相当 的清楚，所以我们用计算机回推了一下绥
和二 年那个时间火星的运行，发觉很有趣的，火 星根本就不在「心宿」，也不要
谈「守心」 ，完全没有这种天象。所以可以想见，当时 有人买通了天文学家，报
了这一个天象，皇 帝很害怕，就把当时最有权势的翟方进给毒 死了。这个事件很
奇怪的，翟方进死掉以后 大概没几天，汉成帝他突然暴毙，整个政治 的局势一下
子就变成落在王莽这个王家手上 ，王莽后来称帝，第一个起来反抗王莽的是 谁呢？
就是翟方进的儿子翟义 . . . 

残酷的政治斗争，披着科学的外衣进行 。这是我国古代重视星占的思想下，一个
最 特殊的案例。 

也正因为天文观测的主要目的是星占， 所以过去严禁一般人学习天文，否则不是
处 死，就是流放。天文官必须集中居住在京师 ，以便管理掌握。 

譬如说这个宋太宗的时候，他即位之初 ，就下了一个命令要全国把这个各地懂天
文 的人全部集中到京师来，他希望能够掌握全 国懂天文的人，不希望这些人流落
在民间， 制造各种的谣言或怎么样，把知识传播开来 。他给这几百人一次考试，
然后把其中考得 最好的几十个人就分送到天文台里面去做事 情，就不准他们回家
了，那么其它考不好的 这些人，就在脸上刺字，然后发送到海岛。 

天文官的职位是世袭的，担任这个职位 的人，不见得对仰观天象有兴趣，更谈不
上 主动的去观察日月星辰的运行，以及穷究宇 宙的奥秘。因此世代传袭的结果，
知识逐渐 零散稀薄。而更糟糕的是知识集中在少数菁 英的结果，就是在每次改朝
换代的时候，好 不容易累积的知识和技术毁于一旦。因为中 国改朝换代的方式，
常常是全盘否定，不但 一把火烧了前朝的一切，原有的掌握知识的 上层菁英，也
消灭殆尽。在这样的环境下， 科学知识永远没有办法累积。因此每个朝代 一旦开
张，几乎所有的科学知识与技术，又 得要从零开始。 

站在世界的角度来看，无法累积科技成 就的结果，是逐渐的被欧洲赶上。中国天
文 发展，在元朝达到了顶峰之后，就逐渐的走 下坡。明神宗万历以后，西洋方法
传入中国 ，影响深远。现存于北京古观象台上的清朝 观测仪器，称的上是艺术珍
品。但绝大多数 都是在外国传教士的监造下完成的。 

在我们背后看到的呢，是北京的古观象 台。它的前身是元代的司天台，在清代重
新 修复，建筑成现在这个样子。 

清朝康熙十二年，也就是公元1673年的 时候，在比利时传教士南怀仁的帮助之下， 
建成了黄道经纬仪、赤道经纬仪等等六个主 要的天文观测仪器；而在康熙五十
四年，又 在另一个比利时传教士纪理安的帮助之下， 建成了地平经纬仪，以后陆
续在乾隆年间， 制成了玑衡抚辰仪，同时呢，也接受了英国 赠送的象限仪。这段
时期，在欧洲正是文艺 复兴接续着工业革命的时候。欧洲天文历算 科技的进步，
是一日千里。而借着这些外国 传教士的来华，欧洲的历算科技，也逐渐的 在这段
时间之内传入中国。 

即使是由西洋历算取代了中国历算，站 在科学的角度来看，也无可厚非。因为宇
宙 只有一个，不论用什么方法观测计算，只要 结果是正确的，就是可以接受的。
 
然而积弱不振的国势，不仅无法维持中 国历算的光辉成就，就连近代传入的西洋
历 算，也没有办法顺利扎根。西洋历算传入中 国的具体代表，就是今天保存在北
京古观象 台上，由外国传教士设计制造的精巧仪器。 

这些仪器，在过去，不但曾经记录过天 上的星辰运行，也记录了人世间的残暴血
腥 。为什么呢？ 

在清光绪二十六年，也就是公元1900年 的时候，八国联军进了北京。当时德国跟
法 国洗劫瓜分了观象台上头主要的明清天文观 测仪器。那时后，观象台上头只剩
下一面向 风旗。 

直到第一次世界大战结束，德法两国在 世界舆论的强大压力下，才分批把劫夺去
的 观测仪器归还中国。 

时至今日，古观象台上的仪器还有八国 联军进北京的时候，留下来的弹痕。天地
无 心，仪器何辜？ 

今天，它们安然无恙的躺在这个地方， 但是在我们的历史上，却留下一页永远抹
不 去的记录。 

同样的，紫金山天文台珍藏的明代圭表 ，上面也有抗战的时候，日本人想把它锯
断 带走，所留下来的锯痕。 

时至今日，我们觉得庆幸的是，在古代 中国被视为奇技淫巧之末的科学知识与技
术 ，今天能得到充分的尊重；天文工作者也已 经脱离了政治的束缚，从事独立的
科学研究 。而现代的天文观测仪器，也逐渐出现在海 峡两岸。 

在河北省兴隆县，我们看到了东亚最大 的光学望远镜。 

在北京近旁，怀柔水库的边上，我们看 到了北京天文台辖下的另一个主要天文观
测 站─怀柔太阳塔。 

北京天文台底下，有四个主要天文观测 站，兴隆、怀柔、沙河，跟密云。我们现
在 在的位置，就是北京市北面六十几公里的密 云县，密云射电观测站。它主要是
由二十八 座九米直径的电波天线组成，构成了一个电 波天线阵，对全天作巡天观
测。 

因为有着悠久的传统和良好的基础，即 使经济条件不好，大陆上天文的观测和研
究 仍然持续进行。先进的观测设施也不断增加 。 

而我们台湾在累积了惊人的经济成就之 后，也开始重视天文的研究和发展。 

在东南亚第一高峰的玉山山脉上，中央 大学正在进行天文台址的选址勘察，希望
能 够找到一个天候良好、气流稳定的地方，设 置世界水准的天文观测设施。 

在现代，天文研究人才的培育过程十分 严谨，除了上课之外，还要接受使用先进
观 测仪器的训练，从事卫星和地面观测数据的 处理与分析。 

的确，当天文知识不再是皇室的专利， 而天文观测技术也逐渐普及之后，这门迷
人 的学科，就成为最受年轻学子欢迎的基础科 学之一。所幸现代的天文工作人员
不再是世 袭的，也不用担心考试考不好，会脸上刺字 ，送到海岛去。海峡两岸的
年青学子，大可 以在适当的环境里，自由选择，充分发挥！ 

上下五千年，纵横十万里，我们看到了 「天文学」─这基础科学的根本─在古老
中 国一步一步走过的崎岖路途。我们期待，能 有更多的心血投注，从故纸堆中，
寻找出老 祖宗留下来的科技精华；我们也期待，有一 天，我们能使用现代的观测
仪器，再一次作 出提升世界文明的贡献，重新拾回古老中国 的光荣！

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