- 中国古代天文学: 何为“天极”
编者按：将于7月22日出现的日全食让无数的天文爱好者充满期待，这500年一遇的“大日食”在全国掀起了一阵天文热。其实，中国古代天文学在世界处于领先地位，创造出很多科技史的奇迹，并且对中国传统文化有着极为深刻的影响。2009国际天文年提出“探索我们的宇宙”，就是要把神秘的宇宙向所有的地球人拉近，在某种意义上来说，是向中国古代天文学强调“天人关系”的理念的回归。
天人之际：中国古代的天文
阅 读 索 引
- 中国古代把天文学看得更是高深，其影响和根基深入社会、文化、政治、思想的所有方面。
- “究天人之际，通古今之变”，天人之际、宇宙人生、古今变化，自然的、历史的、社会的都融为一体。
- 宇宙、社会、人体完全是一种感应的、共鸣的有机体。这是中国古代重要的哲学思想。
- “天文”永远与“人文”密切关联，所以中国古代的天文学，其根本的目的是探究天人关系。
演讲人:孙小淳演讲人小传:中国科学院自然科学史研究所研究员。主要从事天文学史、科学史研究。现担任中国古天文联合研究中心主任、国际天文学联合会天文学史专业委员会理事、中国天文学会天文学史专业委员会主任、德国马普科学史研究所-中国科学院自然科学史研究所伙伴小组组长等职。
天文学是观测的科学。400年前，伽利略首先把望远镜指向星空，开启了天文学的新时代。其天文观测发现冲破了地心说的思想禁锢，把人类的视野从封闭的世界扩展到无限的宇宙。联合国宣布2009年为国际天文年，正是为了纪念这个为人类带来新科学、新思想和新视野的伟大发现。然而，在望远镜发明并传入中国之前，中国古代就对星空宇宙进行了数千年的观测和探索，取得了辉煌的成就。
天文学是一门既简单又高深的学问。说它简单，就是说人人都可以懂天文。顾炎武说“三代以上，人人皆知天文”。古代的老百姓在日常生活当中就需要天文。现在我们的生活越来越脱离自然，天文离我们的生活似乎很遥远。其实，大家别忘了我们的生活还是离不开天文的。比如说时间，真正的时间不是电子表、计算机或者其它的计时工具，而是要通过天文观测来确定的。
天文学也很高深，人们可以把它与人类最崇高的理想联系起来。黑格尔说:“一个民族有一些关注天空的人，他们才有希望；一个民族只关心脚下的事情，那是没有前途的�！敝泄糯烟煳难Э吹酶歉呱�，其影响和根基深入社会、文化、政治、思想的所有方面。要想深入理解中国古代的文化、思想和哲学，天文学是一个很好的切入点。天文学不光涉及历法、观察星象等，实际上它还涉及到整个宇宙人生。我主要谈谈如何从天人关系的角度入手，理解和研究中国古代的天文学。
古代天文的特点
中国古代天文学具有最长的、连续的天象记录，这是其他文明所没有的。为什么这样重视天象呢？古代皇帝都自认为是天子，是受天命而君临天下。做得好，天就会出现祥瑞嘉言之，做得不好，天就会出现灾异现象警告之。所以中国古代统治者特别重视天象。汉代的儒学家董仲舒提出一套“天人感应”的学说，就是这种思想的神学构建。他说，“观天人之际，甚可畏也”。统治者似乎也对这种说法深信不疑，在这种情况下，历代天文学家都不敢怠慢，认真观测，如果稍不留神就会受到惩罚。
李约瑟在《中国古代科学史》第三卷中提到，中国古代天文学有两大特点，即天极系统和所谓的政治天文学。什么叫“天极”？中国古代“极”的位置很重要，因为“极”是不动的，其他的星星都是围着它转�？鬃铀倒拔缘拢┤绫背�，居其所而众星拱之”，如果要用德行来治理天下，就像北极星一样，其它的东西都围绕着它转。有了极之后，就有赤道；有了赤道和极，就有了球面坐标。这样，任何天体的位置，都可以靠赤经和赤纬来决定。中国古代不叫赤经和赤纬，叫“去极度”，就是离“极”的距离之意。以赤经来说，现在是以春分点为起点，从0到360度�？墒侵泄糯�28宿把天空分成28块，像桔子瓣式的。说某某星的位置，就说它进入某某宿多少度，然后累计下来就成为现在的赤道坐标系。这样一个系统，对于观测来讲非常有利。
再说说中国古代天文学的政治特点。除李约瑟曾提过之外，还有很多人提过，如美国的席文、英国的古克礼、台湾的黄一农。上海交大江晓原先生的《天学真原》是很有影响的一本书，强调中国古代天文学与政治、宗教、人神之间沟通的关系。我觉得这个问题可以更进一步深入地探讨，不要把政治与科学看做是一种冲突。实际上，古代的科学和政治是融为一体，密不可分的。
现在我们回到理解中国古代天文学的一个切入点，还是要从董仲舒所说的“天人感应”开始。说起感应，我们现在可能要研究磁场之类，古人可能没有这些。但不管怎么说，这是一种信念。而这种信念怎么来的，确实值得去研究。这种信念是有一定的经验基础的，太阳的轨迹影响着四季变化，月上的变化，也对人体有些影响。古人在这种经验的基础上，产生信念，构建理论。这种“天人感应”的思想，对学术本身或者天文学本身产生了非常深刻的影响。中国古代对天上恒星的命名是非常完整的体系。北极星的附近有地星、太子、后宫、大臣、番臣，构成了“紫宫”，那就是天上的紫禁城。再往外围出去，有将军、各种行政机构、农民的生活等等，甚至还有厕所。实际上这是人间社会在天上的投影，天上和人间是非常接近的。因为有了这种对应的思想，建立这种对应的关系，就会对占星、天文产生影响。
怎么样来看待中国古代天文学？研究中国古代天文学史和研究科学史一样，如果把古代的科学看成是一种不成熟的科学，是粗糙的科学，那写出的科学史就要找古代史料中的科学内容，描绘一幅科学不断进步，直到现代科学的顶峰的图像。仅仅用这种方式来描写古代科学，我认为是不够准确的，甚至有时候可能歪曲了历史。我建议换一个视角来思考中国古代天文学，即是以历史、社会、文化的视角来思考，比如古人为什么要天文观测与研究？他们是不是研究恒星的演化？肯定不是的，但是他们有他们的追求和目的，并且这种追求比起我们现在科学所谓真理的追求来，一点都不低下，说不定更高尚。比如司马迁说过“究天人之际，通古今之变”，天人之际、宇宙人生、古今变化，自然的、历史的、社会的都融为一体。那么，古人采用什么样的思维方法？他们的目的是什么？他们不同的理论与观测之间有什么关系？换成这个视角，我们就会问出很多前一种理解不可能提出的问题，这样我们的学术就会向前迈出很大的一步。
观象授时——古代历法
中国古代天文学中有众多的历法和历法改革。中国古代有100多部历法记录，实际上可能远不止100多部，因为有的历法提出来之后，历史上没记载。正式颁布的有80多部。为什么历法这么重要呢？当然，老百姓没有历法，就安排不了日常生活，连农民种地也需要历法，这是最基本的需求。但更重要的一点是，历法是统治的象征，谁颁布历法，遵从谁的历法，就是意味着服从谁的统治。在古代，历法准确，执行得很好，就意味着统治也非常好，它是一种象征，所以历代皇帝都非常重视历法。每当改朝换代，每当换皇帝或者皇帝推崇改革的时候，都以改革历法为标志。比如，最早的记载，汉武帝时候司马迁、邓平等人提出“太初改历”。到了明末，崇祯年间，西方传教士进来之后，也有改历，引入了西方天文学知识。
制定历法，就是“观象授时”，对统治者来说是最重要的事情。天文历法象征着帝王“君权神授”的统治权威。传说尧帝就命天文学家羲、和二氏进行天文观测以制定历法�！渡惺椤ひ⒌洹匪�:“乃命羲和，钦若昊天，历象日月星辰�！钡笔笔且怨鄄馊粘龇轿缓突苹枋敝刑斓暮阈抢慈范窘�。根据书中记录的“中星”天象，可以推断尧帝“观象授时”的年代约在公元前23世纪。当时制定的历法是一年有366天，以置闰月的方法保持与季节同步。
到了春秋战国时代，已经有了完备的“四分历”。所谓“四分”就是指一年365日之后的余数为四分之一日。当时已经掌握了19年7闰的规律，即19个回归年和235(12×19＋7=235)个朔望月的日数非常接近，因而历法计算就相对容易了。孟子当时就说:“天之高也，星辰之远也，苟求其故，千岁之日至可坐而致也”，反映了人们对当时的历法已具有充分的信心。
古代记录历法的文献一般叫“律历志”。先讲音律，然后再讲历法。因为古人认为数是从音律中生，宇宙间数的确定，由律来决定，这很像西方毕达哥拉斯的理论。人确实与自然存在着微妙的关系，而且是没办法解释的。宇宙是有机的和谐体制，是总的生命机理，包括天地万物的机理，也包括人的机理，音律就是典型的证据。历法是由数来构造，数又产生此律，所以律、历相通。历法的目标，就是把所有自然现象的周期性节律调和起来。所以，历法就是调和节律和周期。中国古代的历法，理论上来讲，也很简单，就是发现各种周期，定各种常数，然后找一个最小公倍数。但这里有个追求暗含在里面，就是把自然的、人体的和社会的节律融为一体，包括历史、朝代的更替等社会现象。
说律历相生，就必须要提到中国古代一个很重要的概念——“气”。历法中的二十四节气，说的就是气的状态。冬至到了，宇宙之气就到了那个时刻的状态。怎么才能测定这种状态？用测量音律的办法。《后汉书·律历志》中讲到一种专门测气的方法。九寸之长的管子，其音律对应的是黄钟。在管子之中放置些葭灰，一旦弹同样的音律，就会发生共鸣，灰就会飞起来。宇宙就是气，也有节律，到某个时候的节律，对应于某个音律的管子里的灰就应该飞起来。所以，古人做这个试验的时候，“为室三重，户闭，涂衅必周，密布缇缦”，保证不受干扰�！笆抑幸阅疚�，每律各一，内庳外高，从其方位，加律其上，以葭莩灰抑其内端，案历而候之”，到冬至时，黄钟之管中的灰就应飞起来，表明冬至已到。我们无法知道这种实验是否真做成了。但这至少是一种思想实验，与迈克尔逊·莫雷测宇宙以太的实验差不多。
节律也好，宇宙有机体也好，实际上是说宇宙、社会、人体完全是一种感应的、共鸣的有机体。这是中国古代重要的哲学思想。古代在讲天、人的时候，人，包括个人，也包括人的组织，即社会。比如讲人体的时候，《黄帝内经》里有十二经络体系，每个经络都具有国家某个机关的相同功能。中国古代把人体器官与这些联系在一起，成为一种功能体系。天和人、社会，这几个方面具有对应的关系，构成一个有机的体系，体系之中有气，所以能产生共鸣。这种联系和对应合不合理另当别论，但这里面有某种古人的经验基础、直觉或者说推论是可以肯定的。
宇宙论与独特的星官体系
中国古代在观测天象过程中对宇宙也有认识，形成了一些宇宙学说。其中影响较大的有三种:盖天说、浑天说和宣夜说。
盖天说以为“天圆地方”，“天象盖笠，地法覆盘”。这是对天地结构比较直观的认识，起源于周初。它对古代天文学的影响很大。汉代成书的《周髀算经》利用影长测量数据试图把盖天说构造成一个天地几何模型，说明日月出入、昼夜变化等各种天文现象。但由于天地平行和圭表影长“千里差一寸”的基本假设有误，结果并不理想。不过盖天说对绘制星图，测量天体坐标来说还是很有用的。汉代有一种星图叫做“盖图”，大概就是按盖天说的原理绘制的。此外，天体的赤道坐标在中国古代是“入宿度”和“去极度”，与盖天说并不矛盾。
汉代出现了浑天说，大概出现在太初改历之时。西汉末的扬雄曾说:“或问浑天，曰:落下闳营之，鲜于妄人度之，耿中丞象之”�？杉胩焖凳撬婊胍呛突胂蟮姆⒚魈岢隼吹摹６赫藕獾摹痘胩煲亲ⅰ范曰胩焖涤蟹浅Ｐ蜗蟮拿栊�:“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄�！笨杉胩焖档谋局示褪嵌蕴烨虻娜鲜��；胩焖刀院罄刺煳墓鄄獾挠跋旌艽�。有了浑天说，就有了浑仪，并且有可能在浑仪上加黄道、白道等，使天体位置测量越来越精密。
宣夜说是一种认为宇宙无限的气宇宙论，是汉代的郗萌提出的学说。认为“天”并没有一个固定的天穹，而只不过是无边无涯的气体，日月星辰就在气体中飘浮游动。这种宇宙论虽然对天文测量和天文历法没有产生什么影响，但却启发人们对宇宙本原和天体演化的认识。例如，《列子·天瑞篇》说:“日月星宿亦积气中之有光耀者”。宋代理学家朱熹(1130-1200)更是根据这种气的宇宙论提出了关于宇宙演化的猜想。他认为宇宙起先只是阴阳二气，两者旋转磨擦，磨出一些渣滓，结在中央，便形成地。气之清者就上升成为日月星辰，在外周转不停。这个宇宙演化理论虽然还很粗糙，但其气漩涡论却比西方著名自然哲学家笛卡尔(1596-1650)的宇宙演化漩涡说早400多年。
中国古代宇宙论还有一个重要特点，就是强调天地对应和天人对应。中国古代的星官体系是这一特点的突出表现。西方的传统开始于古埃及巴比伦，到古希腊时期形成星座体系，以神话中的事物为主。中国星官体系则完全不同，是把人间帝王社会搬到了天上。人间的帝王将相、后宫妃子、宫廷庙宇、市场宾馆、车辆道路、谷仓武库、军营车骑、宗教仪礼、农耕狩猎、父子老人乃至坟墓尸体、厕所屎粪，都搬到了天上。天地是名副其实的对应。正是有了这种对应，中国古代的天与人之间才那么的接近。“天文”永远与“人文”密切关联，所以中国古代的天文学，其根本的目的是探究天人关系，正如司马迁所说:“究天人之际”。
随着现代天文学的发展，人在宇宙中的位置看起来似乎越来越不重要。其实情况并不这么简单。当我们探索宇宙越深入，就越发现我们人类是与宇宙紧密相关的。例如，现代天文学探索宇宙中的地外生命，就是出于对我们人类自身命运的关怀。只有当我们关心人，才可能更好地探索宇宙；也只有当我们更多地了解宇宙，才能更好地了解我们自己。
紫微垣星图(敦煌星图，现存大英博物馆)
我国实施高温补贴政策已有年头了，但是多地标准已数年未涨，高温津贴落实遭遇尴尬。
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