中国，是天文学的祖师爷 （上）
古代中国，不知道使用经纬度？不知道大地是一个球体？
如果哪位教授说这种话，他应该立即辞去“教授”这个头衔，因为，他实在是读书太少，不仅无知，而且还无畏。
这些误人子弟的专家教授，真的应该尽早离开教学岗位。
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众所周知，中国唐代有一位大天文学家僧一行，主持编制了著名的《大衍历》。我在《 第八次请教徐松岩：古希腊历法来自古希腊人通天神功吗？》一文中谈到过，唐玄宗调集海量的资源，支持编撰这部历法。
其中一项关键性的工作，便是组织大批的专业技术人员，测量全国各地日影和纬度，以其关联度作为历法编制的支撑。
据《资治通鉴》卷212：
“开元十二年甲子（公元724年）……壬子，命太史监南宫说等于河南、北平地测日晷及极星，夏至日中立八尺之表，同时候之。阳城晷长一尺四寸八分弱，夜视北极出地高三十四度十分度之四；浚仪岳台晷长一尺五寸微强，极高三十四度八分；南至朗州晷长七寸七分，极高二十九度半；北至蔚州，晷长二尺二寸九分，极高四十度。”
主持测量这四个地方纬度的，是国家天文台长官南宫说。他们测量的精确性如何呢？
1、阳城，位于当今河南登封市告成镇。唐代测出的是北纬34.4°；经查卫星地图，该地在北纬34.47°；
2、浚仪，属唐代汴州的郭下县，位于今开封市市区。唐代测出的是北纬34.8°；经查卫星地图，开封市鼓楼区位于北纬34.79°；
3、朗州，即今常德市。唐代测出的是北纬29.5°；经查卫星地图，常德市区在北纬29.04°。
4、蔚州，其州治今河北省蔚县。唐代测出的是北纬40°；经查卫星地图，蔚县县城在北纬39.85°；
这四个点的数据，唯有朗州一地的精确度差了一些。朗州距离长安、洛阳较远，可能参与的测量人员不足，所携带的工具不全。
在近1300年以前的唐代，我们的老祖宗们能够如此准确的测定一个地方的纬度，值得点赞吧！
在这次测量活动170多年之前的北齐天保二年（551年），学者魏收等人正在撰写二十四史之一《魏书》。在这部史书中，他们写到了当今学者们心目中神圣无比的地方----地中海。
《魏书·大秦传》：
“大秦国，一名黎轩，都安都城。从条支西渡海曲一万里，去代三万九千四百里。其海傍出，犹勃海也，而东西与勃海相望，盖自然之理。”
若干年后，唐人修《北史》，又重复了这段话。
这段话，是这么个意思：大秦国在地中海边，这地中海与中国的渤海一样，是个内海，但都有连接大洋的口子；这两个海的纬度差不多，按理说，两者是东西相望的。
地中海位于北纬30°至45°之间，渤海位于北纬37°至41°之间，确实是遥遥相望的。
看完这一段，我们应该知道：我们的老祖宗，不仅能很好地使用经纬度，而且知道地球是圆的，知道从渤海经由太平洋，一直往前走，大致可以进入地中海。
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我国的天文学发达，根本原因，在于我们的传统文化的优越性。
众所周知，中国的创世纪故事，是：盘古开天地。据徐整《三五历纪》：
“天地浑沌如鸡子，盘古生其中，万八千岁。天地开辟，阳清为天，阴浊为地，盘古在其中，一日九变，神於天，圣於地。天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈。如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长，后乃有三皇。数起於一，立於三，成於五，盛於七，处於九，故天去地九万里。”
这个故事中，宇宙不是神仙创造的，而是天然的，而且是像一枚鸡蛋，人就生长在鸡蛋之中。
其实，这故事，与“道生一、一生二、二生三、三生万物”的哲学思想，是紧密相连、一脉相承的。而且，正是在这样的哲学思想的指导下，构筑了中国人的世界观、人生观，建立了中国的科学发展路径。
基于《易经》、《道德经》等经典，我国古代天文学非常发达。精于道家学说者，必通天文；通天文者，必精于道家学说。因此，古代高水平的道士，往往是天文大家。汉朝著名的天文学家扬雄的《太玄》便是天文学杰作之一。汉朝著名的天文学家扬雄的《太玄》便是天文学杰作之一。张衡、僧一行，都是在学习了《太玄》后，才成长为卓有成就的天文学家。他在《太玄莹》说：
“天地开辟，宇宙拓坦。天元咫步，日月纪数。……东西为纬，南北为经；经纬交错，邪正以分。”
意思是说，盘古开天辟地之后，人类便以日月运行的规律，来计量时间；以东西（纬度）、南北（经度）来确定空间。有了时间、空间，宇宙概念便形成了。（这些思想，至少早在扬雄千年前便已形成。比如，《孔子家语·执辔》：“子夏曰：商闻山书曰：地东西为纬，南北为经”。 ）
日月运行轨迹是“圆”，东西南北构成平面上的“方”，所以，便有了“天圆地方”之说。
必须强调，古圣先贤从没说过大地是个平面四方形。比如，《曾子》：“参尝闻之夫子曰：天道曰圆，地道曰方。”《吕氏春秋》：“天道圆，地道方，圣人所以立天下”。
可见，方和圆，都是哲学意义上的，“天道曰圆，地道曰方”，而非几何意义上的“天圆地方”。
于是，专业的天文学诞生了。
东汉末大学者蔡邕说：很早以前，中国的天文学有三大流派：盖天学派、宣夜学派、浑天学派。唐初大天文学家李淳风援引相关资料，在《晋书·天文志》中分别介绍这三派的观点。
盖天学派认为：布满日月星辰的天，如一口锅盖住了大地；天如同一个磨盘绕大地旋转，由于大地中间高耸入云，于是有了年月昼夜。稍懂佛教经典的人都会发现，佛教的宇宙观，即所谓“梵天”概念，与此非常相似。由于这一派“多所违失，故史官不用”。
宣夜学派的观点，很值得注意。他们认为，在苍茫无边的宇宙，无数星体悬在虚空，自然而有规律的运行着；太阳和月亮的运行，形成了地球的年月昼夜。由于时代的局限性，这一学派被慢慢淡忘了。
浑天学派，由于其卓越的显示成就，成为近两千多年的天文学界的主导者。其典型杰作，便是人所共知的浑天仪。以张衡为代表的历代天文学家，深知宇无极、宙无穷，但是，为了便于工作，他们根据日月星辰运行规律，虚拟了一个宇宙模型：
1、“譬如卵白，白绕黄也”。如同鸡蛋一样，天包裹着地，天如同蛋壳蛋白，地如同蛋黄。
2、“斗极，天之中也”，“南极北极，天轴所在，转运所由”。始终高高在上、相对不动的北极星，被确定为天的中心，由此形成一根南北向穿过地心的天轴、地轴，北为北极，南端则为南极。大地静止不动，由日月星辰构成的天，围绕这根轴自东向西运转。瞧，这是不是“地球中心说”？
3、天上挂满的日月星辰，各自按规律运行着，为人类提供了构建时间、空间的条件。为了精确掌握其运行规律，那就必须建立计量规则。
4、制造白天黑夜、春夏秋冬的太阳，自然是最重要的。经过测定，太阳东西向运行一个回合，形成365.25个昼夜。于是，确定球体的经度，均为365.25度。
5、经过测定，太阳运行，并不是正东西向的，而是与赤道交叉的一条轨迹，这条轨迹被命名为：黄道。于是，南、北回归线就诞生了。一千九百年前的张衡说：“赤道横带浑天之腹，去极九十一度十分之五。黄道斜带其腹，出赤道表里各二十四度。故夏至去极六十七度而强，冬至去极百一十五度亦强也”。这就是说，南、北回归线分别在南纬、北纬的24度线上。
6、“天大地小，天统地，半覆地上，半周地下”，“天如车轮而转，日月旦从上过，夜从下过”。由于地球是静止不动的，所以，对地球“又中分之，则半覆地上，半绕地下”，于是，有了上半球、下半球。当今的东半球、西半球，大家是否觉得有点意思？
7、由于北极星在上，于是先将天体等分为南、北两个半球。各自的纬度为91.5度。于是，赤道就诞生了。
8、顺带介绍一下，张衡说：“夫日譬犹火，月譬犹水，火则外光，水则含景。故月光生于日之所照，魄生于日之所蔽，当日则光盈，就日则光尽也。众星被耀，因水转光。当日之冲，光常不合者，蔽于地也。是谓闇虚。”意思是说，月光来自太阳光；月食及月蚀，均因为被地球遮挡。所以，日食、月食都是可以推算的，这也是制定历法的主要任务之一。诸如此类的知识，在古代知识分子那里，是常识中的常识。
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研究天文学、编制历法，仅仅有理论是不行的，还必须有相应仪器设备。
浑天学派主导天文学界的的典型杰作之一，便是人所共知的浑天仪。
据列入中学教科书《后汉书·张衡传》，我们知道，张衡创制了浑天仪、地动仪等一系列观测天文地理的仪器。近些年来，某些无知无德的“砖家”、“邪者”宣称：张衡的浑天仪、地动仪是子虚乌有的。
事实上，张衡创制的许多实物，直到南北朝时期，依然存在。据《太平御览·天部》：“《义熙起居注》曰：（义熙）十四年（418年），相国表曰：间者平长安，获张衡所作浑仪、土圭，历代宝器，谨遣奉送，归之天府。”可知，当年刘裕率军打下洛阳、长安时，获得这些东西，运回了江南。据众多史料记载，江南的天文学家和天文学爱好者，大量仿制，并不断改进。
张衡的浑天仪、地动仪等仪器的图纸文字，直到南北朝时期，依然存在。据《魏书·信都芳传》：“（安丰王）延明家有群书……又聚浑天、欹器、地动、铜乌、漏刻、候风诸巧事，并图画为《器准》。并令芳算之。”《魏书·安丰王延明传》：“又以河间人信都芳工算术，引之在馆。……又集《器准》九篇，芳别为之注，皆行于世。”北魏安丰王府，聚集了大量图书、实物，组织人员编撰成书，其中便有浑天仪、欹器（计时器）、地动仪、铜乌、漏刻、候风仪。
其实，这些东西，多是张衡继承前人的成果，并实现重要改进和发展。据《尚书》，早在尧舜时期，便创制璇玑玉衡即天文观测仪器，以齐七政。据《周礼》，以土圭正日景等天文观测工作，是大司徒主要任务之一。西周以来，直至春秋战国时期，天文学持续发展，“其诸侯之史，则鲁有梓慎，晋有卜偃，郑有裨灶，宋有子韦，齐有甘德，楚有唐昧，赵有尹皋，魏有石申夫，皆掌著天文，各论图验。其巫咸、甘、石之说，后代所宗。”三国时吴国天文学家王蕃说：“浑天遭周秦之乱，师徒断绝，而丧其文，唯浑仪尚在候台，是以不废，故其法可得言。”秦朝天文台的浑仪，传到汉朝。在此基础上，经过汉朝若干学者的理论完善和器物改进，促成了张衡伟大成果的诞生。李淳风记述这一过程道：
“暨汉太初，落下闳、鲜于妄人、耿寿昌等造员仪以考历度。后至和帝时，贾选逵系作，又加黄道。至顺帝时，张衡又制浑象，具内外规、南北极、黄赤道，列二十四气、二十八宿中外星官及日月五纬，以漏水转之于殿上室内，星中出没与天相应。因其关戾，又转瑞轮蓂荚于阶下，随月虚盈，依历开落。”
李淳风说，张衡在密室里观测浑仪运行，让人在室外观测星体运行实况，两人隔窗相互通报观测结果。事实证明，浑仪中星体运行状态，与他人看到的实况是完全一致的。
李淳风在总结前人成果的基础上，做了进一步改进和完善。史书记载了李淳风的浑仪，《唐会要》卷42：
“贞观初，……上（唐太宗）因令淳风改造浑仪，铸铜为之。至（贞观）七年三月十六日，直太史局将仕郎李淳风，铸浑天黄道仪成，……第一仪名六合仪。有天经双规、浑纬规、金常规，相结于四极之内。备二十八宿、十干、十二辰，纬三百五十五度。第二仪名三辰仪。圜径八尺，有璇玑规、黄道规、月游规、天宿矩度，七曜所行，并备于此，转于六合之内。第三仪名四游仪。元枢为轴，以连结玉衡，游筒而贯约规矩。又元枢北树北辰，南距地轴，傍转于内。又玉衡在元枢之间，而南北游。仰以观天之辰宿，下以识器之晷度。”
这是一个里外三层、囊括了七曜（日、月、金、木、水、火、土）和二十八宿等星体，包容他们各自运行轨迹，并进行经纬度测量，进而实时给出时间的大型天体运行的仪器了。
众所周知，到了唐玄宗开元年间，僧一行和率府兵曹参军梁令瓒等人一起，创制了更加复杂、先进的“注水激轮”的仪器，即水力推进、自动运转，自动击鼓、敲钟报时（“每一刻，作自然击鼓；每一辰，则自然撞钟”）的自鸣天文钟。