要說渾天儀,首先繞不開張衡這個人。
張衡(公元78年---139年),東漢科學家南陽西鄂(河南省南陽縣石橋鎮)人,字平子。
靠自學成才聞名鄉裡的學者,後來被推薦到京師洛陽任職。
但是張衡並不是渾天儀的發明者,這個事情讓我給你們一一道來。
張衡是渾天說的集大成者。
「蓋天說」之後又有了「渾天說」,在解釋天文現象上「渾天說」似乎更高一籌,因而得到很多的擁護者。
渾天說是我國古代科學家,為了更好地解釋自然現象,避開蓋天說所遇到的困難而逐漸發展起來的。
張衡在《渾天儀圖注》裡闡述了渾天說的主要思想:
天是一個球殼,天包著地,像蛋殼包著蛋黃。
天外是氣體,天內有水,地漂在水上。
全天為3651/4度,其一半蓋在地上,一半環於地下,所以二十八宿恆星只能看到其中的一半。
南極和北極整整相差半個圓周。
天的旋轉正如滾動的車輪,沒有停止的跡象。
分析渾天家製造的渾儀和渾象,有助於了解渾天說在解釋天象方面的能力。
與極軸垂直的圓有五個。
靠近北極的圓叫恆顯圈,凡在圈內的恆星,全年總在地面以上。
靠近南極的圓叫恆隱圈,圈內的恆星總在地面以下,全年都看不到。
位於中間的圓代表天赤道。
太陽在春分和秋分時,沿天赤道運動,出於正東方的E一點,而且白天和黑夜索走到距離相等。
天赤道以北,是太陽在夏至日所走到軌道,早晨出於東北方的A點,傍晚沒於西北方的B點,白天所行路程明顯多於夜晚。
從以上渾天說的理論中,我們的先輩們已經大致可以了解地球是圓的。
但是我們缺乏一種探險精神,下面我們了解一下麥哲倫。
麥哲倫環球航行是世界航海史上的一次大成就,葡萄牙航海探險家麥哲倫率領的探險隊於1519年9月20日出發,至1522年9月6曰成功歸來,歷史1082天。
麥哲倫環球航行成功不僅開闢了新航線,還通過他的探險隊進行的探險航行證明了地球是圓的,地球是個圓球。
現在我們還回到正題,蓋天說能夠演示的天象,渾天說同樣能夠演示。
蓋天說不能掩飾的天象,渾天說也可以。
看來,渾天說在表現天體是運動方面是無懈可擊的。
然而,古人很難接受的是漂浮不穩地和日、月、星辰夜晚會浸泡在水中的假設,以致渾天說和蓋天說之爭相持了很長一段時間。
主張渾天說的認為地體不是球形,而是上平下圓的半球形。
正好填滿天球的下半部,圓形地面的直徑正好同天球的直徑相等,而地面的中心就是陽城(今河南商水西南)。
不管什麼季節,什麼時刻,太陽跟陽城的距離都是相等的。
由此還可以計算出冬至夏至等不同節氣中午時的太陽距離高度,方法是勾股定理。
渾天和蓋天代表了歷史上人們認識天體結構的不同水平,雖然它們距事實都甚遠,但是反應了人們對天體認識的一個發展階段。
明天我們接著講講,在當時的第三種學說宣夜說。