秦時明月漢時關──中國古天文學的現代意義

宋朝為什麼要建水運儀象台？

中國古代天文官對奇異天象的觀測極為重視，因為這預告了「天意」。哈雷彗星最早就是由中國人發現正式記錄的。圖為漢朝馬王堆帛書「天文氣象雜佔」彗星部份。（大陸馬王堆出版品）

中國古代的天文知識，似乎只在一年三節時才和我們現代人發生關係。但是你可知道，每次回歸都風靡世人的哈雷彗星，是中國人最早正式記錄的，而且持續觀測了兩千多年……。

翻開歷代史書，有關各代帝王的「本紀」之後，就是「天文志」。春秋戰國五百年間，政權更迭頻繁，星占家們各事其主，大行其道，引起了王侯對天象觀測的重視。

中國人相信天象和人世間的政治是互動的，天會干預人間，人事也會感應上天，因此君主莫不重視「天意」，除為了「視天時而布政令」，也要「察災祥而省得失」。

兩千多年來，儘管改朝換代，但在帝王提供研究經費、儀器設備下，中國人累積了大量、從未間斷的天象觀察記錄，成為世界上最完整的天文資料。

在曆法方面，中國在夏商時期已有曆法，今天的農曆，也稱「夏曆」。當時觀測出來的「年」，長度是365.25天，和現行公曆的365.2425天已經很接近了。西漢到五代間，二十四節氣、月亮的朔望、年曆中閏月的安排，都已經怳嬪像ヾA對中國古代農業有很大的貢獻。

工欲善其事，必先利其器

由於訂定曆法需要精確的數據，這就必須藉助儀器。兩千一百年前，西漢的洛下閎為漢武帝發明了「渾儀」，歷代逐漸改進。

為什麼叫做渾儀？中國古代有三種宇宙觀，分別是「蓋天說」、「渾天說」，和「宣夜說」。

宣夜說主張：地以外都是氣體，天之所以呈藍色，是距離我們太遠的緣故；蓋天說的主張是：天是圓的、地是方的，天蓋在地上，就像鍋蓋一樣；渾天說的主要思想則是：天是一個球殼，日月星辰都附著在天殼上，天包著地，就好像蛋殼包著蛋黃。這是一種以地為中心的宇宙觀。

東漢天文學家張衡為了證明「渾天說」的正確性，曾經設計了一架「漏水轉渾天儀」，以漏壺的流水為動力，通過齒輪系統，帶動象徵天殼的渾象一天旋轉一周，好讓它剛好吻合天象。

唐玄宗時，也有一位出色的天文學家一行法師，他改良張衡的渾天儀為「渾天銅儀」，銅儀每天轉一度，每年轉一圈，還有兩個木人，按時擊鼓、敲鐘。

北宋蘇頌在他們的基礎上，設計出更為完善的「水運儀象台」，他利用一卡一放的擒縱系統來控制齒輪，使整座機械裝置得以準確計時，並與星體同步運轉。

這種擒縱系統是現代機械鐘的心臟，水運儀象台可以說是世界上天文鐘的直接祖先。可惜就如同火藥、造紙、印刷術，這個領先的地位也沒有能夠持續下去。

古為今用

天文學到後來為什麼沒有能繼續發展呢？

大陸學者陳久金、楊怡認為，除了經濟、政策等社會原因，也有天文學本身的因素。因為宋元兩代，天文儀器已經達到肉眼測量的極限，除非增加凹凸鏡片，否則精確度不會增加；而望遠鏡技術是在歐洲誕生的。其次，中國古代精於代數計算，但解決天體位置等問題需要幾何觀念，這卻是中國傳統數學最弱的一環。

怳誑@紀，波蘭的科學家哥白尼提出了太陽系以太陽為中心的學說，建立了近代天文學，從此西方天文學大步超前。明末，西方天文學透過耶穌會教士傳入中國。至此，相信了幾千年「天是球，地被包在天球中」的中國人，全盤否定過去，接受了西方的天文學理論。

但是有愈來愈多事實證明，中國古代天文學的研究，對現代天文科學意義重大。

《春秋》上記載，「魯文公十四年（西元前六一三年）秋七月，有星孛於北斗。」這是世界上最早有關哈雷彗星的記錄。

哈雷彗星每七怳誚~回歸一次，中國歷史上，從秦始皇七年到清宣統二年，每一次都有詳細記錄。近代西方天文學家曾利用這些連續的觀測數據，來推算哈雷彗星的軌道，並得到許多重大結論。

西元一○五四年《宋會要》記載的一顆超新星，後來也被西方天文學家證實，金牛座到現在還不斷膨脹的「蟹狀星雲」，就是它當年爆發的遺跡。此外，為了預測朝廷帝王吉凶，太陽黑子、流星雨、隕石等奇異天象，中國古代也有舉世最完整的記載。這些已被現今天文學界視為極珍貴的研究依據。

為了守住天機，被規定必須住在京城，雖然犯了罪可以從輕發落，但卻至死也不得告老還鄉的中國歷代天文官們，大概沒有想到，他們每天盯住窺管，只為記下蒼穹中任何變動的寂寞歲月，對後世天文學會有如此的貢獻吧。

中國古代許多人相信「天殼是一個圓球，地在其中」的宇宙觀。宋朝蘇頌還造了一架可以在內部觀看天體的「渾象」，球內中空，球面上有許多洞穿的小孔，代表天上的恆星。天文官就坐在其中的懸吊椅上觀看點點亮光，像極了現代天文台的天象儀。