原创 知中

金庸《鹿鼎记》中说，康熙三年（1664），汤若望指出钦天监推算日食有误，与汉官杨光先争执不休。

杨光先争辩不过，诬告汤若望所编《大清时宪历》只有 200 年是诅咒清朝国祚不长，以致汤若望一干教士身陷囹圄，直到康熙亲政，才将他们释放。

一本历书，为什么会惹来杀头之祸？推算日食有误，又因何会让两人争辩不休，甚至以死相逼？事实上，这涉及中国传统的世界观与科技观，我们可以经由古代地位特殊的天文学，来一窥古人眼中的宇宙与「科学」。

△ 浑天合七政仪·故宫博物院藏

现代天文学是研究宇宙空间天体构造、性质、运行规律及宇宙结构与发展的学问，它的研究基于空间测量与理论推算。方法上，中国古代天文学与现代天文学别无二致；但是在目的与意义上，却有很大的不同。

古代天文学首先是观测天象的学问，目的有二，一是通过观测、计算天体的运转来获得对时间的精确认识；二是以天象的变化来获得对未来的预知。我国古代天文分为两个系统：其一是历法系统，其二是星象系统。

前者重在推算，后者重在观测，二者共同的目的是为王权服务，加强王权的神圣性与合法性。那么历法与星象这两个系统，究竟何者处于第一位？从计算方式上来说，中国古代天文学是一种数理天文学或者代数天文学。

△ 瓷青纸简平星盘·故宫博物院藏

由于天文学在古代的特殊性，相关学者多为皇家服务，他们计算出日月五星的运行规律，继而制成历书。《三统历》是中国第一部有完整文字记载的历书，奠定了我国古代历书的基本框架。

一般认为，此历书是刘歆（前50—23）据《太初历》改进而成，全书分为六章，其中最有特色的地方为第一章。第一章的「统母」数据，最重要的是「立元」与「上元积年」，立元，即确定推算的起点。

上元，是历书之始，也是历史的开始。由上元至修历的年数，为上元积年。不同历书的上元积年是不同的，其历史的开端与未来的指向也有所不同，其政治意义自然更是不同。这样就可以明白为何王朝更替首先要改历立元了。

△ 铜镀金浑天合七政仪·故宫博物院藏

同时，我们也可看出，在中国古代，天文学是一种数理天文学，相较而言，「数」比「象」更为重要。

皇家的天文机构对天象进行观测，一方面捕捉特殊的天象，进行政治解释；另一方面则密切关注日、月、五星的运行来与历书佐证。

这样就可以理解，为什么历法预测日食不准，会导致轻则国家组织重新修历、重则相关人员身陷囹圄的结果了。古代天文的历法系统与王朝的命运相关，星象系统则与人们的世界观有关。

如前所述，星象系统的起点是实际观测，在观测中古代人形成了种种的宇宙观，其中最为重要的就是盖天、浑天、宣夜三说。

△ 御制银镀金简平地平合璧仪·故宫博物院藏

盖天说认为天圆地方，日月星辰依附于天盖而随天盖运转；浑天说认为日月星辰缀附于蛋壳般的天球上，随之运转；宣夜说则主张日月星辰皆为浮在空中的气体，此说早佚。

从今天的角度来看，宣夜说最接近现代科学的理论，浑天说最适合地平观测与计算，盖天说在观测上亦有其优势。这便是古人对宇宙的基本认识。

那么，何以清廷的天文官员出现了洋人呢？而且，洋人的算法似乎还超过了中国人。这就要从千年以来中西天文学的互动说起了。

西方天文学的影响

西方天文学对中国第一次产生较大的影响是在六朝隋唐时期。站在全世界的视角来看，古代各国的天文学，除了古希腊，几乎都和占卜、政治、神学、宗教有种种联系。

△ 铜镀金天体仪

古希腊天文学随着亚历山大东征而传至东方，经巴比伦而至印度。随着佛教进入中国，部分融入印度的古希腊天文学知识也对中国的古代天文学产生了影响。

《隋书·经籍志》中记有七种印度天文著作，其中《摩登伽经说星图》今日尚存。印度有一门计算七曜（日月五星）的方法，古人称之为「七曜术」，曾盛行于魏晋南北朝唐宋时期。

唐代名僧一行曾主持测量子午线的长度，编撰了当时的历法《大衍历》，其中便曾用过「七曜术」。

大唐的天文机构中，还有著名的「天竺三家」——迦叶氏、拘摩罗氏、瞿昙氏。前两家擅长计算交食，后一家最有名的则是瞿昙悉达。他编的《开元占经》中保存了外来的《九执历》。《九执历》译自印度，是古希腊天文学传至中国的重要资料。

△ 铜制测高弧象限仪·故宫博物院藏

其中最具古希腊天文学色彩的成分为：360 度的圆周划分、60 进制计数法、黄道坐标、太阳周年视运动远地点、计算月球视直径变化法、正弦函数表等。

这些知识，恰为中国古代天文学所无，可以看出，当时的天文学家也在试图以外来天文学知识来改善中国古代天文学缺少几何法的缺陷。

西方天文学对中国的第二次较大影响是在成吉思汗时期。当时长春真人丘处机受成吉思汗之邀西行，《长春真人西游记》中记录了丘处机在撒马尔罕与当地学者讨论日食之事。

后来，忽必烈征召中亚人扎马鲁丁来到中国负责元朝的天文机构。扎马鲁丁带来了七件阿拉伯仪器，其中有几件是典型的欧洲仪器，这是又一次西方天文学对中国的输入。

△ 铜镀金三辰仪·故宫博物院藏

元代的天文机构与前代不同，有两个并列机构，一个叫汉儿司天台，一个叫回回司天台。后者使用的方法与仪器来自西域诸国。

当时的汉人天文学家代表是郭守敬，在他身上，我们也可以看到西方天文学对中国的影响。

一是郭守敬编撰的《授时历》，不再使用有政治意义的上元积年。二是郭守敬制作了一批天文仪器，同样受到了欧洲天文仪器的影响。一般说来，欧洲人的仪器一部只测量一个数据，中国人的仪器是多个数据同时测量。

郭守敬制作的「简仪」则由一组仪器构成，一部仪器只测一个数据。如果说，隋唐时期中国对西方天文学的学习是引进算法，蒙元时期是改良仪器的话，那么，西方天文学对中国更为深层次的影响，应该是从 16 世纪以来的「西学东渐」开始的。

△ 铜镀金简平仪·故宫博物院藏

哥白尼《天体运行论》发表半个多世纪后，意大利耶稣会士利玛窦来到了大明。

那时候，欧洲兴起了著名的宗教改革运动，革新的主要力量来自耶稣会，他们一方面打入宫廷与上流社会，另一方面广办学校，希望在世界范围内以知识传播来扩大影响，利玛窦就是来华耶稣会士中的代表。

他敏锐地发现了天文学在中国的特殊地位，以及源自古希腊的欧洲天文学与中国天文学的不同。

△ 地平仪日晷仪·故宫博物院藏

《利玛窦中国札记》中记载：「他们（中国人）把注意力全部集中于我们的科学家称之为占星学的那种天文学方面；他们相信我们地球上所发生的一切事情都取决于星象。」

因此，他一方面用西方的先进天文仪器「炫奇」，吸引中国上层社会人士入教，另一方面，他撰写《经天该》《乾坤体义》等书，介绍日食月食的原理、七曜与地球体积之比较、西方所知的恒星以及天文仪器的制造。

1605年，利玛窦请罗马教会派天文学者来华参与历法改革，使得大量西方天文学者来到中国。他们广泛结交士大夫，试图通过这种途径进入权力中心。

△ 紫漆金花反射望远镜·故宫博物院藏

万历三十八年（1610），在伽利略发明天文望远镜的第二年，中国出现了一次日食，但无论是历书的预测还是钦天监的计算，都出现了严重的偏差。

19年后，崇祯二年（1629），钦天监对日食的推算再次出现错误，在这种情况下，修订历法就显得很有必要了。

这一年，崇祯皇帝命礼部左侍郎徐光启主持开局修历，而这也给了西方传教士们接近明朝权力中心的机会。这次修历完成了《崇祯历书》。

然而由于政局动荡，《崇祯历书》并没有实行。明清鼎革后，汤若望将这部新历法呈与顺治皇帝，并因此得以颁行，改称《时宪历》。

△ 金天球仪·故宫博物院藏

这部历书与传统中国天文学的不同有六：第一，它引入了丹麦天文学家第谷的宇宙体系。在欧洲天文学史上，起先占核心地位的宇宙体系是托勒密地心体系，后来是哥白尼创立的日心体系，第谷体系则是二者的折中。

这个体系认为，地球是宇宙的中心，太阳、月亮、恒星绕着地球转，五大行星绕着太阳转。可以看出，教士为了适应中国人的思维，选取了这个体系。

《崇祯历书》中有一部《五纬历指》，其中的《七政次序图》介绍了中国传统天文学与第谷体系宇宙模型的区别。

第二，它采用了本轮、均轮等小轮系统来解释、计算天体运行，这就在我国数理天文学的基础上，较彻底地引入了几何天文学。第三，引入明确的地球概念，使用了经纬度及有关测定、计算方法。第四，引入球面和平面三角学。

△ 铜镀金浑天合七政仪·故宫博物院藏

第五，引入蒙气差的数值改正，区别开了冬至点和太阳近地点的不同。第六，引入欧洲天文学的一些度量制度。

这部历书可以说是与中国传统天文学的许多观念有根本性差异，较为彻底地改变了中国人的宇宙观。它的不足是没有引进哥白尼和开普勒的学说。

乾隆年间，西方传教士戴进贤主持钦天监，在其纂修的《历象考成后编》中介绍了开普勒三定律与牛顿的研究成果。同时期的法国传教士蒋友仁在他的《坤舆全图说》中介绍了哥白尼的日心说，此时距《天体运行论》发表已经过去200年了。