在中國古代,很早就有了“天文學(xué)家”的存在。早在傳說時代,就有世襲執(zhí)掌天文的官吏,專門觀測天象。歷代沿續(xù),設(shè)觀星臺、觀象臺、司天臺、司天監(jiān)、欽天監(jiān)等機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)觀測天象、推算歷法。漢文獻(xiàn)中對日食、月食、恒星、彗星等天象的觀測與記錄,都是世界上最早的和最完整的。
那么,在科技尚不發(fā)達(dá)的時代,古人如何夜觀天象?是否有屬于他們的“望遠(yuǎn)鏡”?透過這些“利器”,他們又看到了什么?
這些“神器”,讓古人看的更遠(yuǎn)
為了準(zhǔn)確地觀測天體和天象的位置,漢代天文學(xué)家耿壽昌、賈逵等發(fā)明了以赤道為坐標(biāo)系的天文觀測儀器,漢文稱為“渾儀”或“渾天儀”。
漢代天文學(xué)家張衡創(chuàng)制的“渾象”,也叫“渾天儀”,是用來顯示天象的儀器,類似現(xiàn)代的“天球儀”。它利用漏壺滴水發(fā)動齒輪,帶動渾象繞軸旋轉(zhuǎn),可以將天象準(zhǔn)確地顯示出來。
機(jī)械鐘的發(fā)明,始于顯示地球自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的天文儀器,為漢族首先制作。公元725年,唐代天文學(xué)家一行高僧與梁令瓚在“渾儀”和“渾象”的基礎(chǔ)上,制成“渾天銅儀”。這是一架附有報時裝置的天文儀器,注水激輪帶運(yùn)轉(zhuǎn),一方面顯示日月運(yùn)行情況,另一方面立二木人于地平之上,每一刻自然擊鼓,每辰自然撞鐘。其擒縱輪靠水力驅(qū)動。
公元1092年,宋代天文學(xué)家蘇頌制造了更先進(jìn)的“水運(yùn)儀象臺”,這實(shí)際是一座大型天文鐘臺,高35.65尺,寬21尺。臺分三層,上層是渾儀,用來觀測日月星辰的位置;中層是渾象,旋轉(zhuǎn)并確顯示天象;下層設(shè)木閣,木閣又分五層,每層有門,每到一定時刻,門中有木人出來報時。木閣后有漏壺和機(jī)械系統(tǒng),驅(qū)動整個儀器。蘇頌鐘是人類在中世紀(jì)最卓越的機(jī)械制造,其原理于兩個世紀(jì)后傳入歐洲,導(dǎo)致機(jī)械鐘在西方的發(fā)展。
此外,春秋以前被普遍用來測量日影長度的“圭表”,也是漢族先民的一大發(fā)明。表為立竿,圭為臥尺,測日影長度,定冬至和夏至的日期以及回歸年的長度。唐代一行等人最早實(shí)測了子午線的長度。
漢族先民最早發(fā)現(xiàn)天然磁石和磁鐵指南,并制作了“司南”和指南針,也很早就發(fā)明了歷法。相傳先秦有黃帝歷、瑞頊歷、夏歷、殷歷、周歷、魯歷。合稱“古六歷”。夏歷又稱“夏正”,以正月為歲首。殷歷又稱“殷正”以12月為首。周歷又稱“周正”,以11月為歲首。秦用瑞頊歷,以10月為歲首。漢以來,有太初歷、三統(tǒng)歷、四分歷、乾象歷、太明歷、戍寅元?dú)v、大衍歷、12氣歷、統(tǒng)天歷、授時歷、時憲歷、天歷等。這些歷法當(dāng)中,除北宋沈括創(chuàng)制的“12氣歷”和太平天國頒行的“天歷”是陽歷外,其它歷法都是陰陽合歷。直到今天,漢族仍然習(xí)慣使用傳統(tǒng)的陰陽合歷,同時使用世界大多數(shù)國家通用的公歷。
古人夜觀天象,“觀”到了什么?
日食發(fā)生的最早記錄,在距今約4000年前的夏代。距今約3000年前的商代甲骨卜辭中,有日食、月食的確切記錄。周代以及春秋戰(zhàn)國以來的典籍中,更有日食、月食的諸多記錄。
恒星的觀測記錄,也見于商代甲骨文中?!吨芏Y》有馮相氏,“掌十有二歲、十有二月、十有二辰、十日、二十有八星之位”。戰(zhàn)國時甘德著《星占》八卷,石申著《天文》八卷,后人合稱為《甘石星經(jīng)》,其中記載120顆恒星位置,是世界上最早的恒星表。古代天文學(xué)家把周天分三垣(太微、紫微、天市)二十八宿(東方青龍七宿--角、亢、氐、房、心、尾、箕。南方朱鳥七宿--井、鬼、柳、星、張、翼、軫。西方白虎七宿--奎、婁、胃、昴、畢、觜、參。北方玄武七宿--斗、牛、女、虛、危、室、壁),用這種區(qū)域劃分來確定天體和天象發(fā)生的位置。先秦時期漢族先民繪制星圖,留存至今最早的實(shí)物有五代時期出土的二塊28宿星圖刻石,其它著名的有宋代蘇州石刻天文圖及敦煌唐代星圖。
對于哈雷彗星的觀測記錄,最早的一次在公元前1057年。對于太陽黑子的觀測,最早見于約公元前4世紀(jì)甘德的《星占》。正史中關(guān)于太陽黑子的記錄,始于公元前28年。至1638年,見于正史中的太陽黑子記錄約百余例,散見于其它漢文載籍的記載可能更多。
古代對于日食、恒星、哈雷彗星的觀測和這些珍貴的資料,至今仍有重要的科學(xué)研究價值。(光明網(wǎng)記者 武玥彤 張蕃)
來源: 科普中國