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中國人千年探天史：先民眼中的宇宙什么樣？

點擊：  作者： 黃金生    來源：國家人文歷史微信號  發(fā)布時間:2022-06-10 09:50:25

 

 

6月5日10時44分，搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F遙十四運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。中國對浩瀚星空的探索，又邁入了一個全新的征程。

 

日升月落，斗轉(zhuǎn)星移。這些神奇的現(xiàn)象世世代代吸引著我們的目光。先民眼中的宇宙是什么樣的？‍中國歷史上，又取得過怎樣輝煌的天文成就？

 

遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？

冥昭瞢暗，誰能極之？馮翼惟象，何以識之？

明明暗暗，惟時何為？陰陽三合，何本何化？

圜則九重，孰營度之？惟茲何功，孰初作之？

斡維焉系？天極焉加？八柱何當？東南何虧？

九天之際，安放安屬？隅隈多有，誰知其數(shù)？

天何所沓？十二焉分？日月安屬？列星安陳？

……

 

早在2300多年前，大詩人屈原就用一首長詩《天問》，本著上下求索的精神與勇氣，發(fā)出了對宇宙洪荒、天地自然的疑問：“天地尚未成形之前，又從哪里得以產(chǎn)生？”“白天光明夜晚黑暗，究竟它是為何而燃？”“陰陽參合而生宇宙，哪是本體哪是演變？”“天在哪里與地交會？黃道怎樣十二等分？”“日月天體如何連屬？眾星在天如何置陳？”……他一口氣對宇宙、天地、社稷、人事提出了170多個問題。

 

千百年來，對宇宙的追問與探索，是中華民族矢志不渝的夢想。在探索星空的道路上，從古至今，中國人的腳步從未停下。今天，中華先民對宇宙的不懈探索和浪漫情懷，被腳踏實地的科技工作者繼承，“神舟”飛船、“嫦娥”探月工程、“玉兔”月球車、“鵲橋”中繼衛(wèi)星、“天宮”空間站……而行星探測任務(wù)則被冠以“天問”的大名，首次火星探測任務(wù)命名為“天問一號”，這是中華民族對自然和宇宙空間探索的堅忍執(zhí)著與文化傳承。探求科學真理征途漫漫，追求科技創(chuàng)新永無止境。

 

 

位于河南省登封市的觀星臺夜景。觀星臺建于元代至元十三年（1276），是我國現(xiàn)存最古老的天文臺，也是世界上重要的天文古跡之一

 

三代以上，人人皆知天文

 

人類自有生以來，在空間上面對上下四方，在時間上經(jīng)歷古往今來，世代身居大地、日夜環(huán)顧天穹。在進行天文觀測的同時，我國先民也開始思考我們居住的宇宙結(jié)構(gòu)，并形成盤古開天辟地、女媧煉石補天等神話。戰(zhàn)國時尸佼對宇宙下了定義：“四方上下曰宇，往古來今曰宙。”（《漢書·藝文志》）古代從農(nóng)耕、畜牧、漁獵出發(fā)，普遍重視天象觀察，天文知識十分普及。

 

 

《女媧煉石補天圖》，現(xiàn)代，戴敦邦，橫133厘米，縱66厘米， 紙本設(shè)色。女媧補天是上古神話傳說之一，所反映的是“蓋天說”理論

 

顧炎武在《日知錄》中說：“三代以上，人人皆知天文。”據(jù)《尚書》記載，上古時代的帝堯（約活動于4300多年前）曾命令羲和“欽若昊天，歷象日月星辰，敬授民時”，即根據(jù)天文觀測編制歷法。20世紀60年代在山東莒縣出土的距今約4500年的陶尊上，發(fā)現(xiàn)有由“日、月、山”等組成的符號，有人釋為“旦”字，這是我國迄今發(fā)現(xiàn)最早的天象紀事。在17世紀以前的漫長歲月中，肉眼是人類觀天的唯一工具， 農(nóng)業(yè)社會的需要產(chǎn)生了早期的歷法，一代又一代的探索者，在極其困難的條件下，辛勤地觀察日月星辰，研究它們的運動規(guī)律，記錄了大量重要的天象，積累了寶貴的天文資料，為近現(xiàn)代天文學的發(fā)展奠定了必不可少的基礎(chǔ)。

 

 

郭守敬雕像，現(xiàn)代，曹春生，雕塑，現(xiàn)存中國國家博物館

 

中國是世界上最早發(fā)明歷法的國家之一。《夏小正》是我國古代流傳下來的一部較早的歷法書籍，最早出現(xiàn)于漢代初年的《大戴禮記》中，在古代一直相傳是夏朝流傳下來的天文學著作，時至現(xiàn)在，人們還經(jīng)常以“夏歷”指稱我國通用的陰歷歷法，后來經(jīng)天文學家祖沖之、僧一行等不斷改進。到元代時，郭守敬和王恂等人根據(jù)大量觀測資料，并仔細研究了自西漢以來的70種歷法，編制出《授時歷》，達到我國古代歷法的巔峰。《授時歷》將一年定為365.2425日，這與地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周的時間僅有26秒之差。可以說，《授時歷》的精度與如今在全球通用的公歷相差無幾，但它的出現(xiàn)卻比現(xiàn)行的公歷早了三百余年。另外，《授時歷》應(yīng)用招差術(shù)推算太陽、月亮以及五星逐日運行的情況，早于歐洲400年。1670年，英國天文學家格利高里才對招差術(shù)在歐洲作首次說明。

 

記錄超新星爆發(fā)

 

曾經(jīng)擔任過美國原子能委員會主席的麻省理工學院教授韋斯科夫說：“在人類歷史上有兩個7月4日值得永遠紀念。一個是1776年7月4日美利堅合眾國的成立；一個是1054年7月4日，中國天文學家記錄了金牛座超新星的爆發(fā)，這次爆發(fā)產(chǎn)生了蟹狀星云。”

 

在古代，天文學家們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些奇怪的事件，在一片黑暗的天區(qū)突然出現(xiàn)一顆明亮的恒星，但是這樣的恒星只在空中待上一段時間，然后就從人類的視野中消失了。這樣的恒星就好像來天空做客，所以古代中國天文學家稱這種恒星為客星。現(xiàn)在通過天文學家的觀察，我們知道了“客星”實際上是一顆恒星步入死亡時的標志，它們通過爆發(fā)，把自己外圍大量的物質(zhì)拋灑向宇宙空間，在這一瞬間，它們損失的能量和物質(zhì)相當于一顆年輕恒星幾億年時間里向空間中輻射的能量和物質(zhì)。恒星的這種爆發(fā)稱為新星爆發(fā)（其實恒星原本即已存在，因亮度增加而被認為是新出現(xiàn)的），如果一顆恒星的質(zhì)量比較大，那么它的爆發(fā)規(guī)模將會非常大，這樣的新星爆發(fā)稱為超新星爆發(fā)。中國不間斷的天象觀測中還保留了世界最完整的新星、超新星記錄，商代的甲骨文已有世界最早的超新星記錄：“七日己巳夕，有新大星并火。”在這些記錄中，最著名的就是韋斯科夫提到的宋代至和元年（1054）的那次。

 

 

蟹狀星云，2005年哈勃空間望遠鏡拍攝

 

宋仁宗至和元年五月己丑（1054年7月4日），在天關(guān)星（金牛座ζ星）附近突然出現(xiàn)了一顆明亮的客星，起初它亮到甚至白天都看得見的程度，一直到宋仁宗嘉祐元年三月辛未（1056年4月6日）該客星才隱沒不見。后世的許多史書如《宋史·天文志》 《宋史·仁宗本紀》 《宋會要輯稿》等典籍中都記載了這一現(xiàn)象，在《宋會要輯稿》，記載有：

 

嘉祐元年三月，司天監(jiān)言：“客星沒，客去之兆也”，初，至和元年五月，晨出東方，守天關(guān)，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日。

 

這段記載記錄翔實，甚至有關(guān)于客星顏色、大小、亮度等變化的生動記述，如其曾“晝見如太白，芒角四出，色赤白”等。這顆客星出現(xiàn)時間之久、亮度之大是極為罕見的。

 

1731年，英國一位天文愛好者用望遠鏡觀測時，發(fā)現(xiàn)金牛座ζ星附近有一個朦朧的小星云。100多年后，英國的羅斯伯爵用他自制的當時世界最大的望遠鏡觀測它時，發(fā)現(xiàn)它張牙舞爪，像只螃蟹，因此起了個專名叫“蟹狀星云”。到1921年，天文學家檢查蟹狀星云過去的照片，發(fā)現(xiàn)它的個頭一年比一年大，照這個速度回推，它應(yīng)該是900年前從一個點膨脹開的。這個時間與《宋會要輯稿》中記錄客星出現(xiàn)的時間很相近，而且位置也接近。后來的研究證明1054年的天關(guān)客星確實是一次超新星爆發(fā)的記錄，而著名的蟹狀星云就是1054年這顆超新星爆發(fā)后留下的遺跡。在歐洲各國的歷史文獻中，還沒有發(fā)現(xiàn)任何有關(guān)這個問題的記錄，因此，中國古代留下的關(guān)于新星的記錄是對現(xiàn)代恒星觀測的一項重大貢獻。

 

 

蘇州石刻天文星圖，現(xiàn)存江蘇省蘇州市石刻博物館

 

從第一次仰望星空開始，人類對神秘的宇宙的探索一直沒有停過。從遠古的創(chuàng)世神話開始，一代代的探索者，在極其困難的條件下，辛勤地觀察日月星辰，研究它們的運動規(guī)律，記錄了大量的重要天象，積累了寶貴的天文資料。看似高深莫測的天文學逐漸發(fā)展為一門科學，科學家們不斷突破人類認知邊界，通過科學探測一步步揭開宇宙的奧秘。先民們對宇宙的不懈探索和浪漫情懷，被今天中國腳踏實地的科技工作者繼承。中國行星探測任務(wù)被冠以“天問”的大名，“神舟”14號成功奔向宇宙，都彰顯了中華民族對自然和宇宙空間探索的堅定執(zhí)著與文化傳承。

 

（參考資料：孫廣來、張娟《天文學與觀測方法》；王渝生主編《天文史話》；劉學富《基礎(chǔ)天文學》；鄒乾一《我國先秦日食小史考證》；王濱《大眾科學史》；陳遵媯《天文學史》；李會影《中國古代科技發(fā)明創(chuàng)造大全》等）

 

本文摘編自《國家人文歷史》2021年4月上，原標題為《日月安屬？列星安陳？中華先民的天文探索》，有刪節(jié)

 

作者：黃金生  來源： 國家人文歷史