中国古代的“谈天说地”

作者: 刘海美

“天”是怎样形成的?这个望不见底的神秘空间与走不到边的“地”又是怎样构造的?远古的先人一直在思索着这个“不解”之谜。他们作了许多丰富的想象,其中“女娲补天”在当时大概是一种“权威”的说法,以致到今天还广为流传,变成了人人皆知的神话故事。古人真正从理论上、实践中对“天”作系统的探讨,则始于商周之际的“盖天说”,它与后起于春秋战国时期的浑天说、宣夜说一起,是我国古代关于宇宙结构学说的三个主要流派,人称谈天三家。西汉中期成书的《周髀算经》是盖天说的代表作,而东汉时期的郄萌和张衡则分别是宣夜说和浑天说集大成者。

盖天说最初的主张是:天像张开的伞盖是圆形的,地则像棋盘一样四四方方。后来对地的认识有了变化,认为地像一个倒扣过来的盘子。从平直的大地演变为拱形的大地,盖天说无疑取得了较大的进步。它认为,天和地都是拱形,天在上面,地在下面,天比地高出八万里。日月星辰都附着在天上平转,而不会转到地下去。太阳为什么时有时无呢?是由于太阳有时候离人近,有时候离人远的原因,离人远时,人的视力有限,因此看不见。太阳位置的四季变化,是由于太阳运行的轨道四季不同所造成的,这些都是盖天说的主要观点。后来《周髀算经》在论述这些问题时,曾运用相当复杂的数学运算,使盖天说成为当时有影响的一个学派。

浑天说前后经过西汉天文学家落下闳、鲜于妄人、耿寿昌和扬雄等人的努力,逐渐确立了自己的地位。扬雄针对盖天说提出了八个疑问。如:根据盖天说,太阳在天上运转,总是在地面的上方,但为什么在高山上看日出,太阳总是从地平线下升起呢?这些难题给盖天说以很大的打击。

张衡的《浑天仪注》是浑天说的代表作。浑天说认为:天和地都是圆球形的,天在外,地在内,天要比地大得多,并且把地这个“小圆球”包在天这个“大圆球”的内面,就好像蛋壳包裹着蛋黄一样。日月星辰附在天球上,天球以南北极为轴,每天自东向西绕地旋转一周,北极高出地平的高度是36度。太阳沿黄道运行,黄道与天球赤道交成24度角,等等。

但是,为什么天不往下掉,地又不沉陷呢?张衡错误地认为是由于天上面有水,地则是浮在水面的原因,这不但使浑天说在解释太阳绕地而行等问题时,出现理论上的困难,而且使关于地球的观念黯然失色。浑天说的这些重大缺欠,一直到宋代,经朱熹等人的改进,才有克服,朱熹等人以“气”替代张衡所认定的“水”,从而改善了浑天说的理论。

差不多和浑天说同时臻于成熟的宣夜说,是由东汉前期的天文学家郄萌加以总结和表述的。郄萌指出天是无形无体、无色、无边无际的广袤空间。人们眼中的圆圆的蓝天,只是一种视觉上的错觉,实际上,蓝色并不是天的颜色。他进一步指出,日月星辰在广阔无垠的空间中的分布和运动是随其自然的,它们并不附着在任何有形质的东西上面,而是依各自的特性,在气的作用下,于空中悬浮和运动。这些论述打破了盖天说和浑天说关于“天壳”概念,描绘了一幅日月众星在物质的无垠空间运动的壮阔图景,这在人类认识宇宙的历史上有极重要的意义。可惜,宣夜说没有对天体运动的规律作进一步的具体论述,只停留在作思辩性讨论的水平上,所以其影响不如浑天说。

古人在当时落后、原始的物质技术条件下,对宇宙领域的探索能取得这样重大的突破,确实了不起。在今人看来,这些天文现象早已成为常识,但宇宙还有许多人类难以解答的谜团,“谈天”还远未结束。