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“浑天如鸡子,地如蛋中黄” 张衡到底知不知道地球是圆的?

腾讯太空  · 公众号  · 探索  · 2018-08-03 20:20

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漫步宇宙每周五推送汪诘老师科普著作《星空的琴弦》同名脱口秀节目,今天我们来揭秘为什么 中国古人在对天象的观测和历法的制定上起步很早,却被西方超越了。

早在 战国时期的魏国 ,名叫 石申 的天文学家与 楚人 甘德 ,便测定了并精密记录下的黄道附近恒星位置及其与北极的距离,是世界上 最古老的恒星表。

到了 元朝 时期,天文学家 郭守敬 制定出了当时世界上最先进的一种历法, 《授时历》




历法 ,是人类对太阳、月亮详细观测记录的 大综合


中国人的天文观测记录是世界上最详细、最整齐、最规范的, 没有之一


因为历朝历代都 极为重视 天象记录,古代中国拥有世界上最成建制的天象观测机构,对负责人有着 极为严苛 的要求,如果耽误了天象观测的记录, 最严重的甚至会被砍头


中国人没有理由不率先认识到太阳系的真相,但 可惜 ,一直到明清时期,在中国的知识分子阶层中, 最主流的思想依然是天圆地平 ,所有 天体都绕着地球转




古代中国,主要流行着三种关于天地结构的思想,分别是 盖天说、宣夜说和浑天说





盖天说 认为天圆地方,“天圆如张盖,地方如棋局”。这也是最早的有关天地结构的文字记录,这最符合人们的直观视觉体验。

宣夜说 则认为,天就是由无尽的气组成的,日月星辰全都漂浮在无边无垠的气体中。不过,宣夜说几乎没有怎么描述天地关系以及大地的形状。

浑天说 则是中国古代流传最广、影响也最深的一种天地观。


代表人物之一是 张衡 ,他在《浑天仪注》写道: “浑天如鸡子。地如蛋中黄,孤居于内,天大而地小。”


很多人 误以为 张衡已经认识到大地是圆形的,但在南京大学出版社的 《图解天文学史 》和中国科学技术出版社的学术专著 《中国古代天文学思想》 都曾提及,浑天说 并没有明确认识到地球是圆形的


后者甚至详细地把张衡以及所有浑天学派的文字记载详细地列出,并逐一做出了具体的考证,给出了一幅浑天说对天地结构描述的 示意图



图 张衡浑天说示意图

图中可见,大地是 漂浮在水面上 的一个半球形,水面上的部分是平的,水面下的部分是个半球形,日月星辰 绕着大地 旋转,日月星辰时而挂在天上,时而 落入水下

中国古人历法对日食、月食五星运动的预测,基本上都是建立在 统计规律 之上,并非建立在 几何学模型 之上,所以我们对天体运动的预测 误差很大

陈方正教授的学术专著《继承与叛逆——现代科学为何出现于西方》便提到,中国古代的历法和天文观测记录是全世界同期里面 最厉害 的,但同时也承认,现代天文学的发展基本 与中国无关


为什么中国人无法像古希腊人那样发展出以几何学为基础的天文学呢?


究其 根本原因 ,是 政治和文化 决定了这一切。在皇权主宰下的天朝,一切朝廷机构都是为皇权服务的,天文观测机构亦如此。在中国的传统文化中,天象是 人间祸福 的启示,皇帝是真命天子,而天象则是“玉帝”给天子传达旨意。中国古人 不需要 去思考为什么火星会时而顺行时而逆行这种问题,一切都是上天决定的,我们要做的是 解读,而不是思考为什么








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