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天人地 2023-12-27 15:49
天文学,是中国古代四大科学之一,其他三个分别是农学、医学和数学。中国是农耕文明国家,特别重视天文历法对农业的指导,因此天文学也十分发达。早在战国时期,中国就出现了《甘石星经》等天文著作,在当时世界可以和希腊、两河相媲美。
到了元朝,中国的传统天文学达到了一个高峰。为什么是元朝呢?首先是蒙古人西征打通了亚欧大陆的交通,让元朝可以吸收中亚、西亚各国的文化成果。早在蒙古汗国时期,耶律楚材就已经掌握了回回的历法,陶宗仪《南村辍耕录》记载:“耶律文正工于星历、筮卜、杂算、内算、音律、儒释。异国之书,无不通究。尝言西域历五星密于中国,乃作《麻答把历》,盖回鹘历名也。

耶律楚材
蒙古沿用金国的《大明历》,但是年久而误差越来越大,以至于出现1220年五月“月蚀不效”的问题。耶律楚材于是作《西征庚午元历》,首次处理了因地理经度之差造成的时间差,这是伊斯兰天文学对中国历法影响的开端。实际上,希腊的天文学早就可以处于这个问题,而伊斯兰世界和希腊历法又一脉相承,因此也是可以解决这个问题的。
不久,成吉思汗发动了西征,中原的丘处机也来到了中亚,在这里和当地的天文学家进行了交流。耶律楚材和丘处机都到达过撒马尔罕,这里是中亚的天文学中心。150年后,乌鲁伯格在此建设了规模宏大的天文台,并主持编算出著名的《乌鲁伯格天文表》,其就有一份恒星表,这是托勒密之后,西方世界出现了第一份独立恒星表。

1258年,蒙古第三次西征,攻占了伊斯兰世界的中心——巴格达。随后,蒙古人在西亚建立了伊尔汗国。在阿拉伯学者纳速拉丁·图思的帮助下,旭烈兀大兴文治,在首都建设了世界一流的天文台,藏书40万卷。此后,马拉盖天文台就成为了伊斯兰世界的学术中心了。
伊尔汗国和忽必烈的交往十分密切,双方经常派遣使者来往,因此双方的文化交流也十分频繁。根据多桑的《蒙古史》记载,当时有两位中国学者参与了马拉盖天文台建设,并传播了一些中国的天文学知识。1267年,阿拉伯的札马鲁丁向忽必烈进献了七件天文学仪器,其名字都记载于《元史·天文志》。

由于两国交流密切,元朝很快就注意到了伊斯兰历法的先进。1271年,忽必烈下令在上都设立回回司天台,并让札马鲁丁领导司天台的工作。此后,回回司天台就成为了伊斯兰天文历法传入中国的重要据点了。在这里工作的天文学家还带来了许多西方的数学著作,一共有58部。
元朝又在大都设置了“汉儿司天台”,用来发展中原传统的天文学,其主持者就是郭守敬。在札马鲁丁进献了七件天文学仪器后,元朝就下令让郭守敬改造、创造一批的新的天文仪器。郭守敬在参考了阿拉伯的七件天文仪器后,也得到了一些新的数学知识,例如“弧三角法”。随后三年就制造出了简仪、仰仪、正方案、门规几等。

仪器制作完成后,元朝就下令郭守敬主持全国性的天文测量,也制定更加严密的历法。1279年,元朝在全国设置了27个测影所,最东是高丽平壤,最西是云南,最南是西沙群岛的南海侧影所,最北是西伯利亚的北海侧影所。据史书记载:“设监侯官一十四员,分道而出,东至高丽,西极滇池,南逾朱崖,北尽铁勒,四海测验,凡二十七所。

测量结果出来后,郭守敬等科学家又参考了1000年以来的天文学资料,70多种历法,按照日月五星在太空运行的自然规律,编制成了新的历法——《授时历》。《授时历》的蓝本就是《庚午元历》(麻答把历)和《万年历》,这两部历法都受到了伊斯兰历法的影响。《癸巳存稿》记载:“先是耶律文正麻答把法,增益庚午元法,万年法,而为授时所本。”《授时历》算出了一个回归年为365.2425天,与近代计算出的时间只差26秒。因此,这部历法被视为当时世界上最先进的历法,也证明了元朝的天文学领先于世界。

然而悲哀的是,中国天文学到达巅峰之后就走向了衰落。很快,明朝建立起来。明朝对天文学采取什么样的态度呢?根据据沈德符《野获编》记载:“国初学天文有厉禁,习历者遣戍,造历者殊死。”也就是明朝禁止研究天文学,不然就是死罪。而明朝的钦天监人员则世袭,不能学习其他知识。
对于历法,明朝就直接将元朝的《授时历》改名为《大统历》,直接沿用。《授时历》虽然先进,但毕竟有误差,时间长了必然会出现问题,所谓“年远数盈,渐差天度”。到15世纪,历法历法常常与天象不合,明朝官方就求取朝野懂天文的人出来修修历法,然而无人应征。《野获编》说:“至孝宗,弛其禁, 且命征山林隐逸能通历者以备其选,而卒无应者。”这说明,经过明朝150多年打压,中国的天文学人才已经凋零了。

《明清文化大观》
而同时期的欧洲天文学却突飞猛进。在文艺复兴后不久,欧洲就开始爆发了“科技革命”,涌现了一大批的科学家,其中天文学领域的不少,例如哥白尼、布鲁诺、第谷、伽利略等。在中世纪,天文学被教会垄断,天文学进步非常缓慢。可“科技革命”时代,天文学的进步让人惊叹。
在17世纪初期,欧洲的传教士开始将欧洲的天文学传播到中国。需要注意,传教士传播的并非是欧洲最先进的天文学,而是被抛弃的宗教天文学,也就是托勒密的天文学体系——地心说体系,但是和明朝比起来也先进了太多太多了。

哥白尼
明朝比较开明的士大夫,如徐光启等见到西方天文学不禁感叹“古所未闻”“惟西历有之。而舍此数法,则交食凌犯,终无密合之理”。于是徐光启等人就直接用传教士带来的历法来改造明朝历法,“宜取其法,参互考订 , 使与大统法会同归一”。许多西方传教士也参与其中,比如意大利的龙华民、罗雅各、瑞士的邓玉函,德国的汤若望等。最终在大家的努力下,完成了《崇祯历书》。

《崇祯历书》是较全面介绍欧洲古典天文学的重要著作。全书共 46 种,137 卷,分节次六目和基本五目。节次六目分别为日躔、恒星、月离、日月交合、五纬星和五星凌犯,基本五目分别为法原、法数、法算、法器和会通。其中以讲述天文学基础理论法原所占篇幅最大, 有 40 卷之多,法数为天文用表,法算为天文学计算必备的数学知识,如三角学、几何学等, 法器为天文仪器及其使用方法,会通为中西度量单位换算表。
《崇祯历书》采用的是丹麦天文学家第谷所创立的宇宙体系和几何学的计算方法(是托勒密体系和哥白尼体系的折中),引入了地球、经纬度概念、球面天文学、视差、蒙气差等重要天文概概念。但是这个体系也否认天体自转。《崇祯历书》的出现,是中国传统天文学甩衰落的标志,此后中国的天文学体系基本就来自于欧洲了。

不过,当时崇祯皇帝没有颁布历法,因为明朝的保守派认为这部历法不符合祖制,甚至认为其中的地圆学说是胡言乱语,因此阻止《崇祯历书》的颁行。直到1643年,崇祯皇帝才下令颁布这部历法,但第二年明朝就灭亡了。

汤若望
清朝入关后,汤若望将《崇祯历书》改订为《西洋新法历书》,清朝将之颁布了下去。而此后,朝廷的钦天监人才也主要是西方传教士担任了。传教士虽然对传播西方天文和历法有一定的作用,但是他们的传播渠道十分有限,最终也未能完成“西学东渐”,中国天文学自然也处于原地踏步的状态。


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