《人類科學(xué)技術(shù)史-218》中國明朝時期的天文學(xué)

中國明朝時期的天文學(xué)

從明朝開國至萬歷年間的200年中，政府嚴(yán)禁民間私人研習(xí)天文歷法，規(guī)定"習(xí)歷者遣戌，造歷者誅死"。這道禁令嚴(yán)重地阻礙了天文學(xué)的發(fā)展，但由于天文學(xué)家、航海家與工藝家共同不斷的努力，天文學(xué)說與天文事業(yè)仍有不同程度的發(fā)展。

1.天文學(xué)理論和天文觀測

明朝的天文學(xué)理論，較前有一定的進(jìn)步。董谷作《豢龍子》一書，對宇宙起源問題提出了樸素唯物主義的設(shè)想，認(rèn)為宇宙沒有開端，也沒有終極，而某一具體的天體系統(tǒng)則有一個生滅發(fā)展的過程。明邢云路著《古今律歷考》一書，認(rèn)為"星月之往來，皆太陽一氣之牽系也"。明確提出行星運(yùn)動是受太陽牽引的結(jié)果，這與刻卜勒的思想有異曲同工之妙，且已開了萬有引力說的先河。明末宋應(yīng)星在《天工開物》中著有《談天》、《論氣》等篇，認(rèn)為"盈天地皆氣也"，把"氣"作為構(gòu)成物的基礎(chǔ)，具有唯物主義色彩。他還對日食作出了比較科學(xué)的解釋。以上都說明明朝的天文學(xué)說對傳統(tǒng)理論有所突破。

明朝的天文設(shè)施、歷法推算與儀器制造，較前更完善與精密。洪武十七年(1384年）在南京雞鳴山設(shè)觀象臺，臺內(nèi)設(shè)有天體儀、渾儀、簡儀等。50年后，又復(fù)制了一套渾儀、簡儀置于北京齊化門。這兩件儀器今尚存于南京紫金山天文臺。明朝還在司天臺設(shè)立回回科，把元代設(shè)在上都的回回天文臺人員召回北京，翻譯了《明譯天文書》等。成化年間，貝琳又譯出《七政推步》，介紹了回回歷法的推算方法。明末光學(xué)儀器專家孫云球在蘇州自制"千里鏡"，據(jù)民國《吳縣志》上說，在城郊七里外的虎丘山上用此鏡觀察城內(nèi)，景物如在眼前，可見"千里鏡"已大大超過目測能力，這可以說是我國自制望遠(yuǎn)鏡的開始。此后，徐光啟用望遠(yuǎn)鏡親自進(jìn)行月蝕觀察，發(fā)出了"與目測迥異"的感慨。

在天象觀測中，1572年與1604年對超新星爆發(fā)的觀測是中國天文學(xué)家的一大貢獻(xiàn)。1572年的超新星，我國比西方的第谷早發(fā)現(xiàn)3天，多觀察了一個多月，而且觀察周密，記錄盡善。

明朝天文學(xué)的另一個貢獻(xiàn)，是航海天文學(xué)所取得的舉世矚目的成就。明茅元儀所編《武備志》中，記載過洋牽星圖4幅，為鄭和七次下"西洋"的航海圖，描述了從中國劉家港經(jīng)南海、東南亞海域、印度洋直達(dá)非洲東海岸的線路，這是航海天文學(xué)的寶貴資料。書中還介紹了測量星辰地平高度的方法——牽星術(shù)。用大小不同的牽星板進(jìn)行觀察，確定星辰高度，并與羅盤相配合，以解決海上的航向問題。

2.西方天文學(xué)的傳入與《祟禎歷書》

明朝末期，隨著一些耶穌會傳教士來到中國，西方天文學(xué)知識逐漸傳播，促使中國傳統(tǒng)天文學(xué)向近代天文學(xué)轉(zhuǎn)變。

利瑪竇(1552-1610年）首先介紹了有關(guān)日月蝕的原理，七曜與地球體積的比較，西方已測知的恒星，天文觀測儀器的制造等。隨后，熊三拔(1575-1620年）著《簡平儀說》、《表度說》，詳細(xì)介紹了簡平儀的用法以及根據(jù)天文學(xué)原理測日定時的方法。1610年來華的陽瑪諾(1574-1659年）著《天問略》，用問答形式說明了天象原理，并附有圖片。

崇禎年間，成立了歷局并聘用龍華民(1559-1654年）、鄧玉函(1576-1630年）、湯若望(1591-1666年）等耶穌會教士參與歷法修改，并翻譯西方著作，編制天文圖表，制作觀測儀器等。在編纂《崇禎歷書》時，確定了利用西方的方法"入大統(tǒng)之模型"的方針。這部長達(dá)137卷的歷書于1634年完成，其中采用了丹麥天文學(xué)家第谷的宇宙體系。此體系認(rèn)為，日月在不同層次圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，其他行星圍繞太陽行轉(zhuǎn)，這雖是介于哥白尼與托勒密之間的折中體系，但在中國第一次沖破了地球中心說，這不能不說是一個很大的進(jìn)步。《崇禎歷書》引入了明確的地球概念和西方經(jīng)緯度測定計算方法，使天文計算，特別是日、月蝕計算比傳統(tǒng)方法更加精確。《崇禎歷書》首先采用360度制，一天為96刻，經(jīng)度以12次為系統(tǒng)，緯度從赤道起算至90度。這個計算方法也比傳統(tǒng)方法簡便。此外，《崇禎歷書》以本輪、均輪體系解釋天體運(yùn)動的速度變化，使中國天文學(xué)從代數(shù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向幾何系統(tǒng)。《崇禎歷書》的編就，說明中國天文學(xué)走向了一個新的階段。