還記得小學(xué)課本里那篇《數(shù)星星的孩子》嗎?“一顆、兩顆、一直數(shù)到了幾百顆”,奶奶說“那么多星星,一閃一閃的,你能數(shù)的清嗎”?孩子說“星星雖然在閃,可是不動,星和星之間的距離總是那么遠(yuǎn)”。爺爺說“北邊那七顆像勺子一樣的叫北斗七星,勺口對著的那顆叫北極星,北斗七星總是繞著北極星轉(zhuǎn)”。為了證明爺爺說的沒錯,這個孩子一夜沒睡好,幾次起來看星星,果然北斗七星在繞著北極星慢慢轉(zhuǎn)動。
這個數(shù)星星的孩子名叫張衡,后來成為我國東漢時期的偉大的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、發(fā)明家、地理學(xué)家和文學(xué)家,歷任郎中、太史令、侍中、河間相等職。張衡最主要的成就在于他擔(dān)任太史令(前后十四年之久)期間,在天文學(xué)方面貢獻(xiàn)最為突出,著有天文學(xué)方面的書籍《靈憲》、《渾儀圖注》等,并發(fā)明了渾天儀和地動儀,后世譽(yù)為“木圣”。
日月星辰在隨著宇宙誕生的時候就出現(xiàn)了,星辰的運(yùn)行和人類有著怎樣的關(guān)系呢?人類又是如何逐步認(rèn)識和了解它的呢?
據(jù)太史公司馬遷的《史記》記載,我國古代早在公元前四千多年前黃帝的時候就設(shè)置了“天地神祇物”五官,其中負(fù)責(zé)“考定星歷”的官叫“天官”,專門負(fù)責(zé)考察星度、制定歷法,用來指示帝王祭祀神明、祈福蒼生。
《史記·歷書》:“蓋黃帝考定星歷,建立五行,起消息,正閏馀,於是有天地神祇物類之官,是謂五官。各司其序,不相亂也?!?/p>
最早關(guān)于日月星辰的記載見于古書《竹書紀(jì)年》,里面就有關(guān)于日食的記載,還有關(guān)于紫微星、流星雨、彗星、恒星等的一系列記載,如“(夏)帝癸十年五星錯行,夜中星隕如雨”、“(周)昭王十九年春有星孛于紫微”、“(周)頃王六年彗星入北斗”等等,這也是世界上最早關(guān)于星辰的記載。
春秋戰(zhàn)國時期,天下紛爭,歷法始亂。至西漢武帝時,曾命一個叫唐都的方士測量周天各部的星宿度數(shù),又由落下閎、鄧平等運(yùn)算制歷,得出日辰星度與夏歷相同,稱為《太初歷》?!短鯕v》是我國歷史上第一部比較完整的歷法,它首次記錄了五星(金星、木星、水星、火星、土星)運(yùn)行的周期,第一次把二十四節(jié)氣編入歷法,以沒有中氣(二十四節(jié)氣中的偶數(shù)節(jié)氣,如雨水、春分、谷雨等十二節(jié)氣)的月份為閏月,比古羅馬的儒略歷還早了58年。
《漢書·武帝紀(jì)》:“太初元年冬十月,行幸泰山。十一月甲子朔旦,冬至,祀上帝于明堂?!奈逶?,正歷,以正月為歲首。色上黃,數(shù)用五,定官名,協(xié)音律?!?/p>
隋朝時,天文學(xué)家劉焯編撰了當(dāng)時最先進(jìn)的歷法—《皇極歷》,是我國第一次也是世界上第一次提出“等間距二次內(nèi)插公式”,來推算日月食所在位置,開始時間等,對天文數(shù)學(xué)提供了新成就。
僧一行
唐玄宗時,著名天文學(xué)家僧一行制定了新歷《大衍歷》,分類編排、系統(tǒng)周密,比較符合天文實(shí)際,成為了后世歷法學(xué)家編撰歷法的范本,直到明末吸收了西洋歷法后才有所改變。
明崇禎時,以徐光啟為主,結(jié)合了西方傳教士湯若望、鄧玉函、羅雅谷等的歐洲天文知識,歷時五年,共撰成了《崇禎歷書》,為中國古代歷法的一大改革。
清初時,湯若望將《崇禎歷書》進(jìn)行刪改,清政府定名為《時憲書》,頒布實(shí)行。
湯若望
辛亥革命后,中國開始采用西方的公歷,俗稱“新歷”,與中國舊有的歷法相對。
以上可見,歷法作為我國紀(jì)年的一種方法由來已久,它是按照日月星辰的運(yùn)行規(guī)律而演變制定的,不僅對一年四季的年月日時有了明確規(guī)定,而且對以農(nóng)事為主的農(nóng)業(yè)活動也具有一定的指導(dǎo)意義。
日月星辰的運(yùn)行規(guī)律不僅演變?yōu)闅v法,而且還廣泛運(yùn)用于天文星象、宗教信仰、陰陽風(fēng)水、命理占卜等各個領(lǐng)域,其內(nèi)容真所謂龐大繁雜、浩如煙海。如代表帝王之星的北極星,古時又稱北辰、紫宮、紫微星等,古人不僅用來辨別方向,高明的星象家還能憑此測出國運(yùn)興衰、帝王更替等。
北極星是最靠近北天極的一顆亮星,由于與地球的地軸差不多正對,故從地球北半球上看,它的位置幾乎不變,因而可以靠它來辨別方向。
在距北極星不遠(yuǎn),一年四季圍繞它旋轉(zhuǎn)的有七顆星,稱北斗七星。北斗七星連起來像一把勺子,呈“斗”狀,故得名。北斗七星在不同的季節(jié)和夜晚不同的時間,出現(xiàn)于天空不同的方位。春天斗柄指東,夏天斗柄指南,秋天斗柄指西,冬天斗柄指北,斗柄旋轉(zhuǎn)一周,就是一年,這就是斗轉(zhuǎn)星移的意思。古人也常用北斗七星作為定方向、定季節(jié)、定時辰的標(biāo)尺。
在靠近黃道(從地球上看,太陽在星空慢慢移動所走過的路線)附近還將星空分為“四宮二十八宿”,分別環(huán)列在日、月、五星的四方,四宮代表東南西北四個方向,每宮七宿,共曰二十八宿,分別對應(yīng)著一年四季的春夏秋冬。
從小就愛數(shù)星星的張衡,加上父輩對他的鼓勵,更加激發(fā)了他對日月星辰的愛好,長大后成為了著名的天文學(xué)家,不僅發(fā)明了精準(zhǔn)預(yù)測地震方向的候風(fēng)地動儀,而且還在自己“渾天說”的基礎(chǔ)上創(chuàng)制了一個比以前更精確、更全面的“渾天儀”,展現(xiàn)了一個天地星辰、同步轉(zhuǎn)動的水運(yùn)渾象。
早期關(guān)于宇宙天體存在的說法是“蓋天說”,即“天圓如地蓋,地方如棋局”,天體都附著在天蓋上,周日旋轉(zhuǎn)不息,帶著諸天體東升西落。后來又認(rèn)為天地都是球穹狀的,而且互不相連,于是有了“天似穹廬,籠蓋四野”的說法。
戰(zhàn)國時又出現(xiàn)了另一種關(guān)于宇宙天體的說法—“渾天說”。最初的渾天說認(rèn)為:地球不是孤零零地懸在空中的,而是浮在水上;后來又發(fā)展認(rèn)為地球浮在氣中,有可能回旋浮動,這就是“地有四游”的樸素地動說的先河;漢代時,渾天說認(rèn)為:全天恒星都布于一個“天球”上,而日月五星則附麗于“天球”上運(yùn)行。這與現(xiàn)代天文學(xué)的天球概念十分接近。
張衡與渾天儀
東漢時,以張衡為代表的渾天說認(rèn)為:整個宇宙天體像一個雞蛋,地球則像一個蛋黃,被包在天內(nèi),“天轉(zhuǎn)如車轂之運(yùn)也,周旋無端,其形渾渾,故曰渾天?!?/span>天體運(yùn)轉(zhuǎn)如車輪,軸為南北方向,有兩極和兩極圈。張衡還在他的《渾天儀圖注》中提出了關(guān)于赤道、黃道、南北極、回歸線和月行九道的論述,以入宿度(赤經(jīng)差)和去極度(極距)表示太陽的位置,研究出了黃道和赤道的關(guān)系。無疑這種描繪比“蓋天說”更為進(jìn)步,更接近真實(shí)的宇宙天體本來面目。
《渾天儀圖注》:“渾天如雞子。天體圓如彈丸,地如雞子中黃,孤居于天內(nèi),天大而地小。天表里有水,天之包地,猶殼之裹黃。天地各乘氣而立,載水而浮?!?/p>
為更加形象生動地演示天體的運(yùn)行現(xiàn)象,張衡還在西漢天文家落下閎發(fā)明的渾儀的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步創(chuàng)制了一個更精確、更全面的“渾天儀”,稱“漏水轉(zhuǎn)渾天儀”。
漏水轉(zhuǎn)渾天儀是用一個直徑四尺左右的銅球,球上刻有二十八宿、中外星官以及黃赤道、南北極、二十四節(jié)氣、恒顯圈、恒隱圈等,成一水運(yùn)渾象,再用一套漏壺流水的轉(zhuǎn)動機(jī)械,使它與天球同步轉(zhuǎn)動,顯示出星空的運(yùn)動軌跡。
張衡的“渾天說”不僅得到了大多數(shù)人的支持和贊同,他的“渾天儀”更是生動形象地演示了天體的運(yùn)行,使“蓋天說”不得不折服而逐漸退出歷史舞臺。張衡的“渾天說”代表了古人卓越的思想和超凡的智慧,他的思想影響并稱雄了中國天文領(lǐng)域上千年。
為紀(jì)念張衡對世界天文學(xué)做出的貢獻(xiàn),1970年聯(lián)合國天文組織將月球背面的一個環(huán)形山命名為“張衡環(huán)形山”,1977年又將小行星1802命名為“張衡星”,2003年國際小行星中心為紀(jì)念張衡及其誕生地河南南陽,將小行星9092命名為“南陽星”。
歷史的星空,忽而明亮又閃爍,忽而暗淡又深邃,每顆星都代表著一個偉大的歷史人物和他的傳奇故事,一顆、兩顆.....一直到無數(shù)顆,匯聚成了中華文明史上的一大瑰寶,在歷史的長河中爍爍閃亮。
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