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  呂應鐘


◎ 中國古代的天文學

  天文學是人類文化史上最早的科學,因為天空包著大地,比地面遠處的景物更易觀察,而人生禍福,初民多以為與天象有關,所以更加費心地去觀察並記錄。
  我國古代天文成就在許多著作塈☆埴荓敦Q過,所以本文重點不再重複專家所言,只敘述古籍中的天文觀念。我國自黃帝命羲和占日,常儀占月、鬼臾區占星氣,對於天文已有專門的研究了,再經歷唐堯、虞舜、夏朝、殷商各代,已很難稽考當時的成就,到周末,則已明瞭各行星軌道的不同,所以屈原《天問》有云:『圜有九重,孰營度之。』
  古人認為地球是宇宙中心,太陽位於一重天,水星是二重天,金星三重天,月球(太陰)四重天,火星(熒惑)五重天,木星(歲星)六重天,土星(填星)七重天,而恆星(列宿)位於八重天,第九重是宗動天。
  現在我們知道地軸傾斜約二十三度,在古代以為是天體傾斜,所以《慎子》有云:『天形如彈丸,其勢斜倚。』至於慎子如何知曉天形如彈丸(圓形),就不得知了。有人謂周以前已知地為圓形,天包在地外,所以天也是圓形的,均完全符合現代天文學說。
  《周髀算經》婸★L:『春分之日夜分,以至秋分之日夜分,極下常有日光;秋分之日夜分,以至春分之日夜分,極下常無日光。冬至夏至者,日道發歛之所生也,故日運行處極北,北方日中,南方夜半;日在極東,東方日中,西方夜半;日在極南,南方日中,北方夜半;日在極西,西方日中,東方夜半。』完全將四季四時的太陽方位及所造成的現象道出,與近代天文學相符合。
  《周髀算經》可以看成是一部天文書,共兩卷,出於商、周之間,媕Y以商高定理(畢氏定理)度量天地的高及厚。並推演日月運行,又說過:『北極之下,不生萬物。北極左右,各有不釋之冰,物有朝耕暮獲。中衡左右,冬有不死之草,五穀一歲再熟。』意指北極附近為冰所覆,半年夏天半年冬夜,在夏天種植之物到冬天可收成;而在赤道(中衡),五穀一年可收成兩次。
  《呂氏春秋》也說過:『冬至日行遠道,夏至日行近道,乃參於上,當樞之下無晝夜。』指冬至時太陽光直射至南半球之最遠處(南回歸線),夏至時太陽直射至北回歸線,而在兩極(樞)處常半年無晝夜之分。
  我國以農立國,治定曆法為古代的要務。我們現已知地球繞日一周要三六五又四分之一日,在《堯典》中已記載:『帝曰:「咨汝羲暨和,期三百有六旬有六日。」』
  月的盈虧最容易觀察,所以古人多以月象來製定曆法,月繞地球一周為 27.312 日,但同時隨地球繞日,所以自新月到下次新月的時間為 29.531 日,歷法家稱為『合朔』,所以夏曆有大小之別,大月 30 日,小月 29 日,平均每月 29.5 日,與實際差 0.031 日,必須每三年多置一個閏月以作補正,故《堯典》有云:『以閏月定四時成歲。』
  黃帝時候,已知用測漏的方法來定時間,到周朝則設官執掌此責,因『周禮夏官』有云:『挈壺氏縣壺以水火守之,分以日夜。』就是用有一百條刻畫的漏壺盛水定時間。在冬至,晝間漏四十刻,夜間漏六十刻。夏至時剛好相反。春分秋分時則各為五十刻。
  到了秦朝,分晝時為七,即旦、朝、禺、中、晡、夕、昏。分夜時為五,即甲乙丙丁戊。此方法沿用至漢朝。
  古人認為北極是天的樞紐,赤道是天的中紘;太陽運行的軌道為黃道,黃道的極是黃極,黃極繞著北極,而黃道和赤道有相交的地方。
  《堯典》說過:『在璿璣玉衡以齊七政。』《周髀算經》也云:『欲知北極,樞璿周四極,常以夏至夜半時,北極南遊所極。……此北極璿璣四遊正北極,璿璣之中,正北天之中。』可見古人已知黃極每晝夜繞赤極一周,正符合現化天文學的觀點。
  《周禮》也曾談到一種測日影的工具,稱為『土圭』,在《春官典瑞》上有云:『土圭以致四時日月。』
  《地官司徒》也說過:『以土圭之法,測土深,正日景,以求地中。日南則景短多暑,日北則景長多寒,日東則景夕多風,日西則景朝多陰,日至之景尺有五寸,謂之地中。』
  古人以地的東西方向為廣,南北方向為深,測土深就是測量南北距離。可見古人已知用日影長度之三角形法來測量地面距離,其原理沿用迄今,無論數學、測量學、航海學、天文學均依此法而延伸其應用範圍。

原載於 1979 年 7 月 1 日《民族晚報》
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