天地時空論

蓋天、宣夜、渾天是中國古代宇宙時空的三種論述，就其實際運用來說，只有渾天說落實到實際。宣夜、蓋天只有理論，而無實際操作應用。

一、蓋天說

蓋天說認為天穹如一個扣在上面的鬥笠，大地像一個倒扣於下的盤子。天是傾斜的，它的中心位置在人的北面。天以這個中心為軸向左旋轉，太陽和月亮像鍋蓋上的螞蟻，雖然它們在不停地向右行，但同時仍不得不隨天向左行。太陽在隨天旋轉的同時，還要變換軌道，一年中向南變換六次，再向北變換六次，所以太陽共有七條軌道。太陽在夏至日時，沿內衡圈運動。在冬至日時，沿外衡圈運動。凡中氣都在第一衡到第七衡的衡上運動，其他節氣時太陽在衡與衡之間運動。

晝夜之變化是因為太陽早上從陽中出，而夜晚入於陰中。因為陰氣暗冥，所以夜晚看不見太陽。四季變化，夏季陽氣多陰氣少，所以太陽在天上可見時間長。而冬季則相反，陰氣多而陽氣少。陰氣暗冥，掩日之光。而且夏天的陽氣比冬天的多，所以夏天的白晝比冬天的長。

《晉書·天文志》說「蔡邕所謂《周髀》者，即蓋天之說也。其本於庖羲氏立周天曆度，其所傳則周公受於殷商，周人志之，故曰《周髀》。髀，股也；股者，表也。其言天似蓋笠，地法覆槃，天地各中高外下。北極之下為天地之中，其地最高，而滂沲四隤，三光隱映，以為晝夜。天中高於外衡冬至日之所在六萬裡，北極下地高於外衡下地亦六萬裡，外衡高於北極下地二萬裡。天地隆高相從，日去地恆八萬裡。日麗天而平轉，分冬夏之間日所行道為七衡六間。每衡周徑裡數，各依算術，用鉤股重差推晷影極遊，以為遠近之數，皆得於表股者也。故曰《周髀》。」

蔡邕所說的《周髀》理論就是蓋天說。蓋天說來自伏羲氏制定曆法確定周天度數的方法，由周公承襲傳至殷商。天象沒有柄的鬥笠，地象倒扣的盤子，天地各自中心高四周低。北極之下為天地的中心，其地最高，而滂沲四隤，日月星三光隱沒與顯現，成為晝與夜。天中心高於外衡，冬至日之所在六萬裡，北極下地高於外衡之地六萬裡，外衡之地高於北極下地二萬裡。天地隆高一致，日離地恆八萬裡。日附麗於天而平行運轉，分冬夏之間日所行道為七衡六間。每衡周徑裡數，各依算術，用勾股重差推算晷影、天極、四遊，以此作為遠、近的數據，全都是得之於表股。故曰《周髀》。

二、宣夜說

《晉書·天文志》說：「宣夜之書亡，惟漢秘書郎郤萌記先師相傳雲：『天了無質，仰而瞻之，高遠無極，眼瞀精絕，故蒼蒼然也。譬之旁望遠道之黃山而皆青，俯察千仞之深谷而窈黑，夫青非真色，而黑非有體也。日月眾星，自然浮生虛空之中，其行其止皆須氣焉。是以七曜或逝或住，或順或逆，伏見無常，進退不同，由乎無所根系，故各異也。辰極常居其所，而北鬥不與眾星西沒也。攝提、鎮星皆東行，日行一度，月行十三度，遲疾任情，其無所系著可知矣。若綴附天體，不得爾也。」

 

宣夜說的主要意思是天既不是一個蛋殼，也不是一個蒼穹或圓面，而是沒有質地的空間，但這個空間中充滿了氣，因為「日月眾星，自然浮生虛空之中，其行止皆須氣焉。」即天上的日月眾星，自然的在這個虛空中生成，並漂浮在虛空之中，因而星體之行止賴虛空中大氣的作用。但氣的作用或氣的運動不是任意的，而是有一定的規則的。這種規則表現在：1）辰極常居其所，即天極部分相對恆定不動，而靠近天極的北鬥星不與眾星參與東升西沒。2）攝提（木星）、鎮星（土星）皆東行，即與周天恆星東升西沒的運行方面相反。3）太陽每天行一度，而月亮每天行十三度。4）行星有順逆運行和隱伏不見，進退不一的運行方式。這些都與普天下之間存在的氣有關。因而天體運行之＂遲疾任情」，並不是星體的「任情」，而是其運行所依賴的氣的＂任情」。

三、渾天說

渾天說確定的天地是一個有極限的空間，這個有極限的空間包裹著地球，懸掛著三垣二十八宿、日月五星在其中運行。與宇宙是一個相對的定義，宇宙是無限的時空。換成對等關係就是：天地=有限，宇宙=無限。

張衡《渾天儀注》說：「渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃，孤居於內，天大而地小。……周天三百六十五度又四分之一，又中分之，則一百八十二度八分度之五複地上，一百八十二度八分度之五繞地下。故二十八宿，半見半隱。其兩端謂之南北極。北極乃天之中也，在正北出地上三十六度。……常見不隱。南極天之中也，在正南入地三十六度。……常伏不見。兩極相去一百八十二度半強。天轉如轂之運也，周旋無端，其形渾渾，故曰渾天也。赤道橫帶，天之腹。……橫帶者，東西周圍天之腰也。」

天地就象一枚雞卵，假想的天球外表就象雞卵的外殼，地體就象卵中黃，孤居於天之中，雞卵的圓周長是365.25度，182.625度複蓋在地體上半部（地平面以上），182.625度環繞在地體下半部（地平面以下），所以圓形天道二十八宿半顯半隱。這個「雞卵」的兩端是南極、北極。北極是天的中心，在正北出地上36度，經常顯現而不隱藏。南極也是天的中心，在正南沒入地下36度，經常伏藏在下面而不顯現。兩極相距182度半多一點。天轉如車輪在運行，運轉得沒有開端沒有終點，其形狀混混沌沌，所以稱為渾天。赤道是天地的腰帶，天的肚腑，從東到西將天圍腰攔截。

這一個內容很好理解，拿起一枚雞蛋豎立在桌面上，雞蛋的頂部可以簡單理解成北極，底部可以簡單的理解為南極。蛋殼頂部到底部連線的中點就是天赤道。太陽在其中運行一圈的軌跡叫做黃道，月亮在其中運行一周的軌跡叫做白道，二十八宿環繞天赤道一周。

張衡的《靈憲》還論述說明渾天體系是根據陰陽之氣的運行規律確定出來的。

「昔在先王，將步天路，用(之)[定]靈軌，尋緒本元。先準之於渾體，是為正儀立度，而皇極有逌建也，樞運有逌稽也。乃建乃稽，斯經天常。聖人無心，因茲以生心，故靈憲作興。太素之前，幽清玄靜，寂漠冥默，不可為象，厥中惟虛，厥外惟無。如是者永久焉，斯謂溟涬，蓋乃道之根也。道根既建，自無生有。太素始萌，萌而未兆，並氣同色，渾沌不分。故道志之言雲：『有物渾成，先天地生。』其氣體固未可得而形，其彁速固未可得而紀也。如是者又永久焉，斯為庬鴻，蓋乃道之幹也。道幹既育，有物成體。於是元氣剖判，剛柔始分，清濁異位。天成於外，地定於內。天體於陽，故圓以動；地體於陰，故平以靜。動以行施，靜以合化，堙鬱構精，時育庶類，斯謂太元，蓋乃道之實也。在天成象，在地成形。天有九位，地有九域；天有三辰，地有三形；有象可效，有形可度。情性萬殊，旁通感薄，自然相生，莫之能紀。於是人之精者作聖。實始紀綱而經緯之。」

遠古賢能的天子，推導天體運行的軌跡，確定天地的軸心及赤道大圓。端正儀錶，定出度數。推論出天地剛開始生成的狀態是渾渾沌沌的大氣團，這氣團運轉了很久很久，元氣開始剖判分離，清輕的氣發散上升為天，重濁的氣下降進入物質中凝聚成地。天的氣為陽，明亮而且運動不止；地氣為陰，幽暗而且相對靜止。陽氣動以運化施布，陰氣靜以化育和合，陰陽之氣交接形成四時，四時交替出現萬物的週期變化。氣周流六虛運轉不停止，在天呈現為天象、星象、雲氣的變化，在地推動形成春、夏、長夏、秋、冬五季的交替。天有九個方位，地有九個區域；天有日月星三辰；地有南極、北極、赤道三形；因而有天象可以校訂，有地形可以測度，於是有賢能的人便以此為基來經天緯地。

《靈憲》還說天地是一個可測量的空間，宇宙是無法測量、度量。

即是《靈憲》說「八極之維，徑二億三萬二千三百裡，南北則短減千裡，東西則廣增千裡。自地至天，半於八極，則地之深亦如之。通而度之，則是渾儀。將覆其數，用重[差]勾股，懸天之景，薄地之義（儀），皆移千裡差一寸得之。過此而往者，未之或知也。未之或知者，宇宙之謂也。宇之表無極，宙之端無窮。」

「八極之維」是指四面八方的時空。宇指空間，「四方上下謂之宇，宇之表無極」是說四方上下的空間稱之為宇，宇的表面沒有極限。宙指時，「古往今來謂之宙，宙之端無窮」是說沒有開端、沒有終結的時間被稱為宙。

這段話是說，四面八方的八極空間直徑是二億三萬二千三百裡，它的南北短減千裡，東西廣增千裡。從地到天是八極的一半，地的上下與天相同。用來進行測量、度量、考度的是渾天儀。採用的定律理論是勾股定理——立竿測影的方法，全都是移動一千裡通過日影相差一寸而獲得這些數據。這個空間以外的時空則被稱為『宇宙』。宇是沒有極限的空間，宙是沒有開端和終結的時間。

析評三說：

渾天、宣夜、蓋天三說都基於陰陽理論學說而建立的，渾天說論述了陰陽之氣，蓋天、宣夜也同樣論述了相關內容，三種天地論均離不開陰陽氣論。《大戴禮記·曾子天圓》說的「天圓地方」是指「含氣與吐氣」，不是天是圓形，地是方形。圓指吐氣，方是指含氣。天道稱明，地道稱為幽，明是吐氣，所以在體表外有景象；幽是含氣，所以在體表內有景象，吐氣以佈施，含氣化育和合，因而陽施陰化。

渾天說論述的時空是假想的天球，蓋天說因為理解錯誤，把「方」解釋為「四四方方」的「大地」，而與渾天說神合貌離；宣夜說則將假想的「天球的邊緣」認為是「實有」的「天殼」，而與渾天、蓋天這兩種學說分道揚鑣。

然而，由於實際運用操作需要，宣夜說亡失，蓋天說只有《周髀》，唯渾天說為歷代官府傳承。從宇宙結構來說，渾天說不符合事實，天球是假像的，是不存在的實體。但就實際應用操作來說宣夜、蓋天不如渾天說，渾天確定的是一個有極限的空間，這個有極限的空間是可以測量、度量，滿足天文觀測、制定曆法的需要。不確定一個相對恆定有限的時空，就無法制訂出行之有效的曆法，也無法的落實到實際的操作中去。

由於渾天說可以實際的應用於生活操作，自張衡渾天儀後，一直傳承至今。

今時今日的中國天文學基礎知識雖然偷樑換柱的改成了西方理論，但其理論框架保留的依舊是中國渾天說內容。