來源：文匯報
中國人對「宇宙」的理解比歐洲早了兩千多年
數千年來，中國人對於 星空的探索從未停止
陸紓文
北鬥組網、嫦娥探月、載人航天……近年來，中國航天事業取得的成就全球矚目。事實上早在數千年前，中國就是天文學最為發達的國家之一。歷代科學家創造了早於西方成百上千年的天文成就，同時留下了數以千計的天文觀測資料，時至今日仍在為現代天文學研究貢獻一己之力。
然而，中國留給世界的天文學寶庫卻沒能在西方國家得到充分認可，很多歐洲人至今依然錯誤地認為「是耶穌會傳教士將天文學帶到了中國」。作為一位法國天體物理學家，讓-馬克·博奈-比多在新近出版的《4000年中國天文史》中以一位歐洲人的視角，對中國歷史上的天文成就進行了客觀、公正的闡述。
——編者
中國歷史上，為什麼有那麼多的天文成就？
古代中國，人們遵循「天人合一」的哲學思想，君王們不僅要對國家治理的秩序負責，也要對上天的正常運轉負責，這一特性使天文學在當時成為官方的首要科學
在成書於公元前100多年的《淮南子》中，記載著一個我們熟知的神話故事：「昔者共工與顓頊爭為帝，怒而觸不周之山。天柱折，地維絕。天傾西北，故日月星辰移焉；地不滿東南，故水潦塵埃歸焉。」這些文字作為對中國天文學思想發端的記載，一直流傳至今。
誠然，神話中涉及的諸如地軸傾斜和季節產生等天文知識和宇宙現象，其確切的起源已消失在歷史的迷霧中。但從這些神話開始，天文學就在中國歷史上佔據著極其重要的地位。從史前的天文遺址，到西漢的彗星帛書；從唐朝遺留的星圖，到宋代記載的客星……這些早於西方國家成百上千年的天文成就，以及留存至今的數以千計的天文觀測資料，時至今日仍在為現代天文學研究貢獻一己之力。
為什麼中國歷史上會有如此眾多的天文成就？《4000年中國天文史》一書認為，這與「天人合一」的中國哲學思想以及中國古代天文學的官辦性質密不可分。
在許多其他文明中，天堂被認為是一個獨立的空間，一個只有神才能涉及的領域。古代希臘人，例如哲學家亞里斯多德就認為天空是幾何學上純粹的、完美的領域，由不變的層層天球組成；亦是一個死板的空間，與人世隔絕。與此相反，在古代中國，人們遵循「天人合一」的哲學思想，每天都在通過天象解讀自己的命運。無論是國家的政治活動，還是百姓的日常生活，都與天空密切相關。
「天人合一」又稱「天人合德」或「天人相應」。老子提出「人法地，地法天，天法道，道法自然。」漢朝董仲舒將其引申為天人感應之說，程朱理學則引申為天理之說。古人認為，天地是相通的，天上發生的每一種天文現象（例如行星相合、日食、彗星、新星等），都對人間的事件有著特殊的啟示；與此同時，天上的不同區域也都有地理上的分野與之對應。天空就如同一面鏡子，映照著人間的一切。生活在地上的人，就這樣一直處於上天的凝視之下。
在這一哲學思想的影響下，國家被稱為「天下」，帝國被喚作 「天朝」，治國要遵循「天意」，皇帝亦自命為「天子」。正是通過與上天頻繁的「對話」，中國古人豐富的思想才得以呈現。
在諸多與「天」相關的事物中，「天子」一說耐人尋味。「天子」顧名思義是「上天之子」，統治者被認為是上天的代言人，維繫著天地之間的和諧。作為「天子」，不僅要對國家治理的秩序負責，也要對上天的正常運轉負責。為此，君王們必須解讀天象。這一特性使中國的天文學在當時成為官方首要科學，不但在很早之前就有了曆法計算等基本內容，還注重持續地關注任何可能發生的天象異常。中國古代天象觀測活動的頻率究竟高到何種程度？從早期的來華耶穌會傳教士的記述中就可見一斑。
1688年，法國傳教士李明訪問北京古觀象臺，被眼前看到的景象所震驚。他後來在《中國近事報導》中寫道：「五個天文學家整夜待在觀象臺上，觀察天上發生的所有事情，其中一個人負責天頂區域，另外四個人分別負責東、南、西、北四個方向……這些人極為警惕地注意著風、雨、氣等不尋常的現象，以及日食或月食、行星的『衝』與『和』、流星等一切有用的天象。」
當時的李明或許並不知道，類似的天文觀測活動已經在中國持續了近4000年，並且從未中斷過。
中國歷史上的天文成就，為何難以得到歐洲的認可？
明清時期，耶穌會傳教士對中國的天文學體系缺乏認知，他們對中國傳統科學的傲慢態度和錯誤評述，導致西方至今仍認為「是耶穌會傳教士將天文學傳入中國的」
從公元前5世紀到1911年的清朝末年，中國歷代的天文學家們日復一日，年復一年，詳細且精確地記錄著幾乎所有曾經發生的天象。他們為此製造出嘆為觀止的精密天文儀器，同樣留給後世數以千計的天文觀測資料。然而，這樣一座天文學寶庫卻沒能在世界範圍內得到充分利用。令人費解的是，這些遺產在西方鮮為人知，甚至在一定程度上被現代科學史學家忽略。究其原因，《4000年中國天文史》一書認為，這與明清時期歐洲傳教士對中國科技和文化的誤讀有著直接關係。
1368年明朝建立之後，中國逐步放開海禁，同時允許歐洲耶穌會傳教士來華傳教。這些傳教士很快發現天文學在中國的特殊地位，並且意識到要獲得朝廷的認可，天文學可能是比神學更加有效的工具。而此時的歐洲正處在一個關鍵時期，短短的幾十年間爆發了以哥白尼的日心說、第谷·布拉赫的天文觀測成果，以及伽利略和克卜勒的新發現為代表的科學革命。歐洲的傳教士們嘗試將這些知識引入中國，他們在曆法制定、日食預報上表現出來的優勢，也讓朝廷對歐洲的天文學產生了濃厚的興趣。
1644年清軍入關，新的統治者擔心天象被別有用心的人利用，轉而向耶穌會傳教士尋求幫助。先有湯若望承擔欽天監「曆法治理」工作，開啟中國歷史上外國人負責天文機構的先河；後有南懷仁主持天文儀器製造，給中國數千年的天文成就帶來難以挽回的巨大損失。
在漫長的天文研究過程中，中國古代的科學家們建立了一套有別於歐洲的知識體系。例如，赤道圈是依據太陽的視運動劃分的，即劃分為365.25度，對應的每日太陽的平均視運動為1度，這與歐洲採用360度的六十進位的西方傳統相斥。顯然，這種對赤道的劃分方式讓那些接受過古希臘天文學傳統訓練、習慣了黃道坐標系的傳教士迷惑不解。同時，中國的天文學家將1度劃分為100分，而不是60分，這同樣讓歐洲傳教士感到困惑。
面對這種全新的知識體系，歐洲傳教士沒有進行觀察學習，反而抱著傲慢的態度，肆意踐踏。1600年，作為第一位來華的耶穌會傳教士，利瑪竇在南京看到了自元朝起就已經被使用的天文儀器，包括一座圭表、一臺渾儀和一臺渾象。他起初感嘆「其規模和設計的精美程度，都遠遠超過了我們在歐洲所能看到的類似東西」。但很快，利瑪竇就確信這些有別於歐洲的天文儀器存在種種「缺點」，於是記錄道：「北京有一座中國數學家的學院（即欽天監），南京也有一座，它們之所以聞名，只是由於其輝煌的建築，而不是天文學家的學問。因為他們不具備太多的學識，更沒有任何科學上的造詣。他們不過是依據前人的方法不停地修訂節氣和曆書而已。」
1669年，當康熙皇帝要求南懷仁改進天文儀器時，後者同樣沒有去了解中國傳統儀器的特性，而是簡單地採用他認為更合適的西式儀器。南懷仁借鑑第谷·布拉赫在其著作《機械學重建的天文學》中的設計，製造了赤道經緯儀、黃道經緯儀、地平經儀、象限儀、紀限儀和天體儀等六臺新儀器，並在隨後出版的著作《靈臺儀象志》中強調了它們與傳統中國儀器相比「所取得的顯著進步」。南懷仁移除了中國傳統的赤道儀器，從而使中國的天文學倒退了數百年。中國人在赤道坐標儀器上的創新和成就，最終因為歐洲近代科學的飛速發展而被人遺忘。更令人唏噓的是，到了18世紀，後續來此工作的耶穌會傳教士一舉銷毀了那些被南懷仁移除的傳統儀器，只為確保西洋天文學在中國的主導地位。
「令人欽佩的是，這樣一個從未與歐洲有過關係的國家，可以通過自己的方式，在醫學、倫理學、數學、天文學、算數，以及機械學和人文科學方面，取得幾乎與我們相同的成果。」在利瑪竇這段「褒獎」中，我們可以讀到耶穌會對中國傳統科學文化的傲慢。在那些傳教士的觀念裡，歐洲才是這個世界當仁不讓的「強者」，其他文明唯有借鑑歐洲，才可能取得成就。更加可笑的是，在他們看來中國「幾乎與我們相同的成果」，早已被證明遠在歐洲之上。耶穌會的這種傲視態度是長期存在的，以至於西方世界至今仍認為「是耶穌會傳教士將天文學傳入中國的」。而事實上，中國在包括天文學在內的許多領域，都比歐洲更為先進、更具創新性。
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◆漢字裡的天文學
漢語是現存最早的語言文字之一。一些漢字的構造也表明了天與人的密切聯繫，反映出古人對宇宙概念更為深層的理解。
漢字「人」非常簡潔，有著強有力的步伐感。為了表示「大」，漢字在「人」上面多出了標誌性的一橫，說明具備領導的屬性。在「大」字上再加上一橫，就是「天」，即在「大」人物之上又多了一層擔子，囊括了上天與人的兩重含義，在天人之間建立了聯繫。古代的君王就是這種聯繫的中間人，基於此，中國還誕生了「天下」和「天子」的概念。
一些基本的天文學術語也反映了中國古人對這些現象的深刻觀察。甲骨文中表示太陽的符號由一個圓內加一個點組成，這一神秘的符號可能暗示著中國人早期對太陽黑子的觀察。令人驚訝的是，如今所有天文學家使用的太陽符號，竟然和中國甲骨文中的太陽符號一模一樣。
對另外一些術語的分析可能會令人更加驚訝。表示空間的「宇」如果去掉上面的部首，下面的「於」就與空間結構的運動有關。與此相似，「宙」字是對時間的溯源。將這兩個字合在一起，就構成了「宇宙」，有了時間和空間的雙重屬性。在中國古人的思想中，宇宙便是「時空」。早在戰國時期，尸佼就有「天地四方曰宇，往來古今曰宙」的論述。要知道，歐洲完全理解這個概念，是在愛因斯坦提出相對論之後。
◆馬王堆漢墓的古彗星圖
1972年，湖南長沙馬王堆漢墓出土的帛書中有兩件古老的天文學文獻。其中之一便是專門描繪天象和氣象的《天文氣象雜佔》。
《天文氣象雜佔》長約1.5米，分為六列，包括250幅圖畫，如雲氣佔、日佔、月佔、星佔，以及掩星和彗星等。其中，關於彗星的這部分圖的內容令人眼花繚亂，包含了29幅精心繪製的彗星圖像，另有兩幅已經殘損。每幅圖都附有一個特定的彗星名稱和一段佔驗釋文，如「17號彗星：『是是蒿彗，兵起，軍幾（飢）。』」「29號彗星：『翟星出，日（春）見孰（熟），夏見旱，秋見水，冬見小兵戰。』」更加嘆為觀止的是，《彗星圖》還根據彗星的不同形態對它們進行了分類：既有單尾彗星，又有多尾彗星；彗尾或為集中狀，或為發散狀；有的彗尾為直線，有的則為曲線。分析表明，當時的天文學家已經注意到了彗核和彗尾的數量，以及它們外觀的不同，並據此進行了分類。
通過對帛書《彗星圖》中的彗星名稱和特徵進行分析，歷史學家發現這些彗星圖並非完成於漢朝，而是可能完成於公元前370年至公元前346年的某個時期。馬王堆的這份彗星帛書是已知世界上最早的彗星圖，歐洲直到16世紀，才有能與之媲美的彗星圖。
◆莫高窟的敦煌星圖
在那些包含了佛教經卷、醫學曆法等內容的捲軸裡，一幅全天星圖成為莫高窟藏經洞中最珍貴的文獻之一。敦煌星圖全部為手工繪製，使用了不同顏色的油墨，整幅捲軸長約4米、寬25釐米，紙張的厚度不超過0.04毫米。星圖中繪有1300顆星，被分成257個星官，包括12幅以天赤道為中心的連續方圖和一幅繪有環繞北極區域的恆星的原圖。全圖以赤道為中心，天空則被自東至西分成12幅跨度約為30度的方圖，分別代表一年12個月的中天星象。每幅星圖的左邊都有一段文字，描述了該月的七十二侯、十二辰次，以及分野等信息。在每幅星圖的底部還有一段文字，介紹了這個月太陽所處的宿度及昏旦中星等內容。
從敦煌星圖來看，中國的星官體系與歐洲的星座傳統完全不同。在中國的傳統星官體系中，星空被劃分得更加細緻，以至於星官數量達到257個，有時甚至單獨的一顆星也能成為一個星官。如此詳細的劃分方法，有助於在沒有坐標線的情況下提供更為精確的位置標記，甚至僅通過一些尺度較小的星官名稱，就可以確定某天象在天上發生的具體位置。
研究認為，敦煌星圖完成於大約公元650年，其作者極有可能是唐朝初年著名的數學家、天文學家和歷史學家李淳風。這是已知最古老的全天星圖，是天文學史上一個極為重要的發現。
◆宋朝的客星記載
宋仁宗在位的至和元年（公元1054年），農曆五月剛剛開始。巳丑日這天，在開封司天監的觀象臺上，天文學家楊維德發現天關星附近有一種奇怪的光芒。這種光芒如此強烈，甚至當太陽躍出地平線時，仍可以看到它的存在。楊維德斷定，此時出現的這顆亮星應該是「客星」。他記下了這一特殊天象，並且一直關注著這顆亮星，直至兩年後它消失於天邊。
700多年後的1758年，法國天文學家查爾斯·梅西耶通過望遠鏡在金牛座中發現了一個模糊的亮點。他將這些模糊的天體稱為星雲，並將金牛座中的這個亮點命名為M1。到了1844年，愛爾蘭天文學家發現其中細絲狀彎曲的細節看起來像一隻螃蟹，將它最終命名為「蟹狀星雲」。1928年，美國著名天體學家哈勃推斷，蟹狀星雲達到當時的規模是膨脹了大約900年的結果，這與楊維德在史料中記載的日期非常吻合。
就這樣，蟹狀星雲成為人們理解超新星爆炸的入口：楊維德在史料中記載了超新星確切的爆炸日期；在近一千年後，天文學家在他當年記錄的位置附近發現了一團星雲；最後，天體物理學家在這團星雲的中心發現了恆星死亡後的「緻密心臟」。這三個關鍵因素，幫助我們揭開了被稱為「客星」的超新星之謎。中國古代的天象記錄，成為今日科學家尋找歷史上的超新星最為寶貴的資料。
◆子午線的測量
早在數千年前，中國人就發現在正午時刻，不同地區的圭表影長會不一樣，於是在漢朝就有了日影「千裡差一寸」的說法。然而自隋朝起，人們發現幾次測量的結果都與「千裡差一寸」的說法並不一致。唐玄宗時期，國家的版圖得到前所未有的擴張，圭表日影的問題再次引起關注。要想真正解決這一問題，只有通過天文大地測量。
這次由僧人一行領導的子午線測量前後開展了四年，共建立十多個觀測點，跨度約2500公裡。根據皇帝的詔令，天文學家在每個觀測點的地面豎起八尺高的圭表（略短於2米），隨後分別在夏至日和冬至日進行日影的測量。根據計算，圭表的影長差一寸，實際上對應的地理距離只有250裡。這次意義深遠的子午線測量活動，比歐洲相應的測量早了一千多年。
半個多世紀後的元朝，郭守敬在河南登封建立起有四丈高表的觀星臺，完成了更加精準的子午線測量。1276年，他用水槽注水的方式對石圭進行水平校準，又發明一種叫做「景符」的裝置巧妙解決了半影的問題，通過計算影子最長和最短時刻的時間間隔，得出回歸年長度是365.2425天的結果。這與現代結果相比僅有23秒的誤差，絕對是一個了不起的成就。