第6章 天文历法(1)

【盖天说】

汉代到魏晋南北朝是中国天文学飞速发展的时代，也是学术思想比较活跃的时代。在这段时期内，涌现出了许多讨论天地结构的学说。“盖天说”就是其中一种。它也是中国最古老的讨论天地结构的体系。

早期的盖天说认为，天就像一个倒扣着的大锅。它覆盖着像棋盘一样的大地。这样的天地形状很容易让人们产生疑问：圆形的天怎么能够与方形的大地合拢呢？因此，后来的盖天家们又主张，天好比是圆形的斗笠，地就像扣着的盘子，两者都是中间高四周低的拱形。这种盖天说既能克服“天圆地方”说的缺点，也能解释很多天象。

盖天家认为，太阳在天盖上的周日运动一年中有七条道路，称为“七衡”。最内一道叫“内衡”，夏至日太阳就沿内衡走一圈；最外一圈叫“外衡”，是冬至日太阳的路径；其他节气里，太阳沿中间的五道运行。这就是盖天家的“七衡六间”。

他们还主张，太阳只能照射167万里。超过这个距离就什么也看不见了。因此，白天就是太阳走到距离我们167万里以内的范围。而晚上则在该范围之外。

【浑天说】

浑天说也是古代人讨论的天地结构说之一。浑天说认为，天就像一个鸡蛋，大地像其中的蛋黄。天包着地如同蛋壳包着蛋黄一样。

浑天说还认为天球北高南低，绕通过南北天极的轴旋转。垂直于南北极轴把天球平分成南北两半的大圆就是天赤道。与赤道斜交成大约24度角的大圆是黄道，太阳在黄道上运行。过日心并与天赤道平行的圆是太阳的周日平行圈，它代表着太阳每日在天空中的运行轨迹。天球绕南北极轴旋转一周就是一日。

夏至日，太阳处在黄道最北点，太阳的周日平行圈一大半在地上，一小半在地下，表示着太阳在地上的时间多，在地下的时间少，日出在东北方，日落在西北方。冬至日，太阳处在黄道最南点，周日平行圈有一大半在地下，一小半在地上，太阳在地上的时间少，而在地下的时间多，日出东南方，日落西南方。

在中国天文学史上，浑天说占有着十分重要的地位，它对中国古代天文仪器的设计与制造都产生了重大的影响，如浑仪和浑象的结构就和浑天说有着密切的联系，对天文学的有关理论问题的解释也产生了重大影响。

【仰仪】

仰仪是我国古代的一种天文观测仪器，由元朝天文学家郭守敬设计制造。

仰仪的主体是一只直径约3米的铜质半球面，好像一口仰放着的大锅，因而得名“仰仪”。仰仪的内部球面上，纵横交错地刻画出一些规则网格，用来量度天体的位置。

在仰仪的锅口上刻有一圈水槽，用来注水校正锅口的水平，使其保持水平设置；在水槽边缘均匀地刻画出24条线，以示方向。在正南方的刻线上安置着两根十字交叉的竿子，呈正南北方向，一直延伸到仰仪的中心。把一块凿有中心小孔的小方板装在竿子的北端，并且小方板可以绕着仰仪中心旋转。

仰仪是采用直接投影方法的观测仪器，非常直观、方便。例如，当太阳光透过中心小孔时，在仰仪的内部球面上就会投影出太阳的影像，观测者便可以从网格中直接读出太阳的位置了。尤其在日全食时，利用仰仪能清楚地观看日食的全过程。

【简仪】

简仪是郭守敬于1276年创制的一种测量天体位置的仪器。该仪器的结构和使用上都比浑仪简单，而且除北极星附近以外，整个天空一览无余。故称简仪。

简仪的主要装置是由两个互相垂直的大圆环组成，其中的一个环面平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；另一个是直立在赤道环中心的双环，能绕一根金属轴转动，叫做“赤经双环”。双环中间夹着一根装有十字丝装置的窥管，相当于单镜筒望远镜，能绕赤经双环的中心转动。

观测时，将窥管对准某颗待测星，然后在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读出这颗星星的位置值。有两个支架托着正南北方向的金属轴，支撑着整个观测装置，使这个装置保持着北高南低的形状。这是我国首先发明的赤道装置，要比欧洲人使用的赤道装置早500年左右。

【古代观察天象的仪器】

古人用以观测天象的仪器，大致可以分为两类：一类是“表”，形制是一根直立的杆子，人们通过太阳光照射下的“表”的投影方向和长度的变化来观测天象；一类是浑仪与浑象。浑仪专指测量天体在天球面上坐标位置的仪器。它是我国古代天文观测的主要仪器。浑象则是我国古代演示天空星象的仪器，类似于现代的天球仪。

“表”起源于最早的天文仪器。它是古人在长期的生产和生活实践中通过观察太阳投影的变化而发明的。人们在长期的生活中，发现在太阳光下，很多物体的影子都在变动。于是人们便为了观测的方便，在平地上专门直立一根杆子，通过杆影来研究太阳的运动。最初的“表”，可以是木杆、竹竿，也可以是石柱。它在古书中还有许多不同的名称如“竿”、“染”、“臬”、“髀”、“碑”、“式”等。古人利用“表”可达到定方向、定节气、定时刻的目的。

浑仪与浑象是中国古代两种功用不同的天文仪器。但在隋唐以前的古代记载中常把浑仪和浑象统称为浑天仪，隋唐以后，多用浑象与浑天象来称呼天球仪，这就比较明确地把浑仪和浑象区别开来了。

浑仪是由许多带有刻度的同心圆环及中间设有窥管组成的一种观测仪器。其主要用途是测定昏、旦和夜半中星以及天体的赤道坐标，有时也能测黄道经度和地平坐标。浑象是在一个大球面上刻画或镶嵌有星宿、赤道、黄道、恒隐圈、恒显圈等的演示天象的仪器，可能由西汉人耿寿昌发明。

【地动仪】

我国是一个地震发生较频繁的国家。《吕氏春秋》云：“周文王立国八年（公元前1177年），岁六月，文王寝疾五日。而地动东西南北，不出国郊。”这可算是我国关于具体可靠的地震的最早记载。

到了汉代，东汉杰出的科学家张衡发明了世界上第一架观测地震的仪器——候风地动仪。侯风地动仪，又称地动仪，制成于阳嘉元年（132年）。

关于这架仪器，《后汉书》中记载：“地动仪以精铜制成网径八尺，合盖隆起，形似酒尊。”（酒尊就是酒坛）仪体内有一根高且细的铜柱称为“都柱”（类似惯性运动的摆），都柱在仪体内居于顶天立地的位置，是按古代天柱之说设计的。都柱旁有八组滑道（装置在摆的周围和仪体相连接的八个方向的八组杠杆机械），外面相应设置八条龙，盘踞在八个方位上。每个龙头的嘴中含有一个小铜球，每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上。

地震时，传来地震的震波，倾斜的都柱倒向地震方向的滑道。倒到尽头后推动杠杆，通过杠杆作用引发一个牙机，龙首打开，铜球当啷一声掉在下面的蟾蜍口里。司仪之人根据落球的方位，便可报告地震发生的方向。

地动仪制成以后，安置在洛阳，并且观测到了永和三年（138年）陇西发生的一次六级以上的地震，开创了人类使用科学仪器观测地震的历史。

【五星与五行】

所谓五星，就是古人观测到的金、木、水、火、土五颗行星。由于这五颗行星在天空上像纬线一样由东向西穿梭行进。所以也称作五纬或五曜。

古人很早就注意到了这五颗行星，有关木星的记载甚至在甲骨文中就已经出现。战国时期就有了五星的说法。最初，这五颗行星分别叫做太白、岁星、辰星、荧惑、镇星，这也是古代对这五颗星的通常称法。

之所以把这五颗星又分别叫金、木、水、火、土，那是用地上的五个元素配上这五颗行星产生的。《史记·天官书》中说“天则有日月，地则有阴阳。天有五星，地有五行”。其中，阴阳与日月相符，五行也相应于五星。

金星，古称太白、明星、大嚣，因为金星在天空中，除了太阳和月亮，就数它看起来最为明亮了。早晨，它出现在东方黎明前的夜空，人们又叫它“启明星”；傍晚，它出现在西方日落时的天际，人们又称它为“长庚星”。《诗·小雅·大东》中说，“东有启明，西有长庚。”古人误以为启明与长庚是两颗星，所以给它起了两个名字。而实际上都是金星，只不过出现的时间和位置不一样罢了。

木星，古称岁星或岁，有人认为甲骨文中的岁字就是指岁星。岁星在《史记·天官书》中还有摄提、重华、应星、纪星等别名。木星在五星中是体积最大的一颗，所以古人特别注意对它的观测。《淮南子·天文训》中记载道：“岁星之所居，五谷丰昌。”把木星的周期与农业生产联系起来，可能因为木星和太阳活动周期相近。木星十二年绕天一周，每年居十二次的一次，所以被称为岁星。

水星，古称辰星。它是离太阳最近的一颗行星。看上去总是在太阳两边摆动。古人把一周天分为十二辰，每辰约三十度，因此将水星称为辰星。在《五星占》中，水星还被称为小白。

火星，古称荧惑。因为火星的红光荧荧似火，而且它在天空中时而由西往东，时而由东往西，很迷惑人，故名荧惑。此外，古人还将火星的红色同雷厉风行的执法官联系起来，又将火星称为“罚星”或“执法”。《广雅·释天》中记载道，“荧惑谓之罚星，或谓之执法。”

土星，古称镇星。土星约二十八年绕天一周。每年进入二十八宿中的一宿，叫岁镇一宿。好像轮流坐着二十八宿一样，所以被称为镇星。

在“五行”中，五是指金、木、水、火、土五种物质。行就是运动变化、运动不息的意思。五行就是金、木、水、火、土五种物质的运动变化，是自然界客观事物内部阴阳运动变化过程中物种状态的抽象概括。

古代的五行学说认为：宇宙间的一切事物，都是由金、木、水、火、土五种物质所构成的。自然界各种事物或现象的发展变化，都是这五种物质不断运动和相互作用的。古人把五行学说纳入预测术的范畴，以全息系统的观点来观察、解释自然现象和人事。并依据自己的理论体系，综合推衍出事物发展的趋势和细节。

【史籍中的哈雷彗星】

哈雷彗星是以著名天文学家哈雷名字命名的彗星，它每隔76年绕太阳一圈。我国是最早发现和记载哈雷彗星的国家。

《淮南子·兵略训》记载，公元前1057年，武王伐纣时有“彗星出”；之后，《春秋·文公十四年》记载。公元前613年“秋七月，有星孛于北斗”。《公羊传》：“孛者何？彗星也。”再后，《史记·六国年表》记载，秦厉公十年（公元前467年）云“彗星见”。

但以上三次记录由于文字太简，均未被世界公认。被世界公认的最早一次哈雷彗星观测记载是由《史记·秦始皇本纪》记载的：始皇七年（公元前240年）“彗星光出东方，见北方，五月见西方……彗星复见西方十六日”。这比外国最早的记录早228年。

从公元前240年到公元1910年的2000多年间，哈雷彗星共出现过29次，每一次中国都有详细记录。早期最详细的一次记载见于《汉书·五行志》汉成帝元延元年条，共百余字，将哈雷彗星的出没时间乃至视觉速度，描绘得栩栩如生。宋、元以后，对哈雷彗星的观测越来越精确，记载越来越详细。

这种长期连续的观测记录是我国所独有的，也表明了我国古代天文学在世界上的领先地位。

【古籍中的飞碟】

在北宋大科学家沈括的《梦溪笔谈》中，已经有了关于飞碟的记载。

在《梦溪笔谈》的“异事”卷中，沈括讲述了一件发生在嘉祐年间（公元11世纪）的奇事：“嘉祐中，扬州有一珠，甚大，天晦多见，初出于天长县陂泽中，后转入甓社湖，又后乃在新开湖中，凡十余处，居民行人常常见之……一夜忽见其珠，甚近。初微开其房，光自吻中出，如横一金线。俄顷忽张壳，其大如半席。壳中白光如银，珠大如拳，烂然不可正视，十余里间林木皆有影，如初日所照；远处但见天赤如野火；倏然远去。其行如飞，浮于波中，杳杳如日……”

有不少人认为，沈括是位杰出的科学家，他的记述应当是可信的。何况与此相对应的，还有他的友人、宋代大诗人苏轼的《游金山寺》一诗作印证：“是时江月初生魄，二更月落天深黑。江心似有炬火明，飞焰照山栖鸟惊。”有人进而认定，这首诗中所说的长江中的“火炬”肯定是UFO无疑。既然这位大诗人在镇江也亲眼见到了这种飞碟，镇江与扬州相距不远，只有一江之隔，不是相互可以印证吗？

此外，又有人考证，在司马迁的《史记·天官书》上所记载的17种“异星”中，至少有5种是飞碟。之后。中国古代UFO记录真是可以用“不绝史书”来形容。如《汉书·天文志》中有：“元平元年（公元前74年）……二月甲申，晨有大星如月，有众星随而西行。”“阳朔……四年（公元前21年）闰月庚午，飞星大如缶，出西南，入斗下”……直到清代，这种记载实在多得无法一一列举。

【农历十二个月的别名】

一月：正月、陬（邹）月、孟陬、端月、孟春；

二月：如月、杏月、仲春；

三月：桃月、季春；

四月：余月、清和月、槐月、孟夏；

五月：皋月、榴月、蒲月、仲夏；

六月：且月、荷月、伏月、季夏；

七月：相月、巧月、霜月、孟秋；

八月：壮月、桂月、仲秋；

九月：玄月、菊月、季秋；

十月：阳月、小阳春、孟冬；

十一月：辜月、葭月、仲冬；

十二月：涂月、腊月、嘉平月、季冬。