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张衡发明了方块的地球?

廖一壶 廖一壶说 2018-07-24

观察太阳产生了对天地形状的猜想


古人观察太阳,开始是以为太阳是单方向从东往西运行的。后来逐渐发现,好像这个太阳就是同一个。


问题来了,太阳晚上是怎么回到东边去的?大地是什么形状的?地下是什么?


有人说,地下是水,太阳晚上是从地下的水里闭住呼吸潜水过去的。


中国东汉王充不同意,说,如果这样,太阳从水里面过,就会被水泡坏了,不能用了。可能他认为太阳是康师傅方便面。


葛洪解释说,太阳不怕水泡,因为太阳是属龙的。这个解释当然有点扯。


印度人说,地下是乌龟,乌龟背着大象,大象背着大地,太阳是从大象的粗腿中间穿过去的。


以上这些说法在中国都可以归类为浑天说。


三大学说


蔡邕《天文志》:“言天体者有三家,一曰周髀,二曰宣夜,三曰浑天。宣夜绝无师说。周髀术数具在,考验天象,多所违失,故史官不用。惟浑天者近得其情,今史所用候台铜仪,则其法也。”


按照提出时间先后排列,应该是:


浑天说。


宣夜说。


盖天说。即周髀说。


这个顺序,所有的天文学的书都没有排列对。


浑天说


据说战国慎子最早提出浑天说,但是这个资料不太可靠。《慎子》:“天地既判而生两仪,轻清浮而为天,重浊凝而为地,天形如弹丸,半覆地上,半隐地下,其势斜倚,故天行健。”


浑天说的起源其实比盖天说要早,据说是尧舜的时候就有了。


《尚书·尧典》:“重黎之后,羲氏、和氏,世掌天地四时之官,故尧命之,使敬顺昊天。”根据《尚书》说,古代天文学家世代家传的畴人子弟,在帝尧之前就有了。王蕃说,浑天仪是羲和的仪器。浑天仪就是根据浑天说制作的。


如果《尚书》说的是真的,古巴比伦的天文学又是假的,中国的天文学领先全世界的时间就开始得太早,领先得太久,太吓人了。本妖都被吓到了,幻觉幻觉。


“尧舜之时,所以尤重于历数璿玑之事。自汉以来星历之职寖轻,凡阴阳六子之运,一切指为工技之习而莫之省。”尧舜的时候很重视天文,制造出了体现浑天说的天文仪器璿玑,璿玑就是汉朝的浑天仪,汉朝以来天文学反而退步了,都觉得天文学只不过就是制造仪器的匠人手艺,搞不懂其中的原理。东汉蔡邕记载了一个故事,一个制造浑仪的专业工匠,到老了才明白了浑仪的原理,说明中国很早就有了制造天文仪器的专业工匠。


蔡邕就是蔡文姬的父亲。中国古代很多天文学家都很全才,大概是智商太高了,闲的发慌,随便就搞了点文学、哲学、宗教、历史等其他学科来解闷。张衡、蔡邕、葛洪、司马迁、一行都是。蔡邕被文盲董卓杀了是最可惜的,当时蔡邕的文章文学成就排名中国第一,拿诺贝尔文学奖的头号种子选手。中国古时候看谁的文章好有一个硬指标,死人都会重金请人写碑文,蔡邕就是当时写碑文最多,稿费也最高的。曹操为了怀念蔡邕,专门把他女儿蔡文姬赎了回来。这件事感动了天下的人才,都去了曹操的阵营,曹操才得了天下、


中国的天文学史都把浑天说出现的时间放在盖天说后面,认为比盖天说进步,这种说法是不对的。出现的时间先后不对,更先进的说法也不对。


天圆地方


《周髀算经》认为天圆地方。“方属地,圆属天,天圆地方。”


《大戴礼记·曾子天圆》:单居离问于曾子曰:“天圆而地方者,诚有之乎?”曾子曰:“离!而闻之,云乎!”单居离曰:“弟子不察,此以敢问也。”曾子曰:“天之所生上首,地之所生下首,上首谓之圆,下首谓之方。如诚天圆而地方,则是四角之不揜也。且来!吾语汝。参尝闻之夫子曰:‘天道曰圆,地道曰方,方曰幽而圆曰明。”


单居离对于天圆地方有疑问,请教曾子。曾子说,如果天圆地方的话,地比天大,地的方形四角就会阻碍到天球的旋转运行。天圆地方,他是听孔子说的。曾子对于天圆地方,采取哲学化的解释,认为地方是一个虚拟的概念而非实指。这里曾子明显是讲错了,最讨厌儒生不懂瞎解释、扯哲学。


孔子是很博物的。道家佛家一直很重视博物。孔子之后,儒家就不重视博物了。所以后来就出现了一大现象,自古儒家出傻逼。


浑天说的核心,就是天圆地方。天圆地方,天比地大,不会发生天和地的四角的磕碰。


盖天说


有人说,浑天说不对,我来搞一个新的说法,就是盖天说。


《周髀算经》提出周髀说,后来被称为盖天说。


《晋书·天文志》记载的盖天说:“蔡邕所谓《周髀》者,即盖天之说也。其本庖牺氏立周天历度,其所传则周公受于殷商,周人志之,故曰《周髀》。髀,股也;股者,表也。其言天似盖笠,地法覆槃,天地各中高外下。北极之下为天地之中,其地最高,而滂沲四隤,三光隐映,以为昼夜。天中高于外衡冬至日之所在六万里,北极下地高于外衡下地亦六万里,外衡高于北极下地二万里。天地隆高相从,日去地恒八万里。日丽天而平转,分冬夏之间日所行道为七衡六间。每衡周径里数,各依算术,用句股重差推晷影极游,以为远近之数,皆得于表股者也。故曰《周髀》。 ”


又《周髀》家云:“天圆如张盖,地方如棋局。天旁转如推磨而左行,日月右行,随天左转,故日月实东行,而天牵之以西没。譬之于蚁行磨石之上,磨左旋而蚁右去,磨疾而蚁迟,故不得不随磨以左回焉。天形南高而北下,日出高,故见;日入下,故不见。天之居如倚盖,故极在人北,是其证也。极在天之中,而今在人北,所以知天之形如倚盖也。日朝出阳中,暮入阴中,阴气暗冥,故没不见也。夏时阳气多,阴气少,阳气光明,与日同辉,故日出即见,无蔽之者,故夏日长也。冬天阴气多,阳气少,阴气暗冥,掩日之光,虽出犹隐不见,故冬日短也。”


浑天说是天包地,天是圆球。


盖天说是天盖地,天是半球。天和地的中央都有凸起。


盖天说的说法很复杂,显得思路不清,有时候自相矛盾,可能是提出盖天说的来源不止一个,或者还没有研究清楚,这个理论体系还不成熟。


很多人批评盖天说。西汉杨雄主张盖天说:“天穹窿而周乎下,地旁薄而向乎上。”但是他又写了难盖天八事,批评盖天说,批评得还很强词夺理。


周髀家说的有一句话值得注意:“极在天之中,而今在人北”,好像是说,原来天极的位置是在中国的中央的位置,后来才移动到北极去的。


《周髀算经》的地平论模型


盖天说的代表是《周髀算经》,起源于殷商。《周髀算经》说,天和地都是中央凸起,这可能是有观察依据的。《周髀算经》认为:


一、大地与天为相距80,000里的平行圆形平面。
  二、大地中央有高大柱形物(高60,000里的“璇玑”,其底面直径为23,000里)。
  三、该宇宙模型的构造者在圆形大地上为自己的居息之处确定了位置,并且这位置不在中央而是偏南。
  四、大地中央的柱形延伸至天处为北极。
  五、日月星辰在天上环绕北极作平面圆周运动。
  六、太阳在这种圆周运动中有着多重同心轨道,并且以半年为周期作规律性的轨道迁移(一年往返一遍)。
  七、太阳的上述运行模式可以在相当程度上说明昼夜成因和太阳周年视运动中的一些天象。


《周髀算经》:“日夏至南万六千里。日冬至南十三万五千里。日中无影。以此观之。从南至夏至之日中十一万九千里。北至其夜半亦然。凡径二十三万八千里。此夏至日道之径也。其周七十一万四千里。从夏至之日中。至冬至之日中十一万九千里。北至极下亦然。则从极南至冬至之日中二十三万八千里。从极北至其夜半亦然。凡径四十七万六千里。此冬至日道径也。其周百四十二万八千里。从春秋分之日中北至极下十七万八千五百里。从极下北至其夜半亦然。凡径三十五万七千里。周一百七万一千里。”


北极为A,观测者所在位置为B。C为北回归线,D为南回归线,E为南极圈。

夏至日,太阳在北回归线C,B以南16000里。

BC=16000

冬至日,太阳在南回归线D,B以南135000里。

BD=135000

夏至日,从南回归线D到夏至日的日中C119000里

CD=119000

从日中到北方的半夜也是119000里

AC=119000

AD是夏至日太阳运行轨道的直径

AD=238000

夏至日太阳照射范围的周长为

ADx3=238000x3=714000

从夏至的日中C,到冬至的日中D,

CD=119000

从夏至的日中C,到北极之下A

AC=119000

从极南E到冬季的日中D

DE=238000

从冬季的日中到北方的半夜

AD=238000

冬至日太阳太阳运行轨道的直径

AE=476000

冬至日太阳照射范围的周长为

AEx3=476000x3=1428000


《周髀算经》有几点值得注意。


没有南极,称为极南。北极是一个点,南极是一个圈。


北回归线、南回归线、南极圈是三个圈子,北回归线最小,南极圈最大。


《周髀算经》的比例是基本正确的,可以解释为什么北极有极昼和极夜。


《周髀算经》的计算很不精确,并不代表模型不成立,可能改进之后就成立了、精确了。地球说则是从一开始就所有数字高度精确,蛮能唬人的,结果发现模型完全不成立。教训就是一定要警惕一开始就是所有数字高度精确的理论模型,可能完全错得离谱。


印度的地心说模型


印度古代有地球论,也有地平论。


《起世经》有一个比较完善的地平论模型。和《周髀算经》差不多。


《起世经》解释了地平论模型的昼长夜短,昼夜交替,东西方向三大现象。其中说,太阳在南回归线的速度比较快和现代地平论的观点一样,但是归因于地狭是有问题的。


《起世经》:“复次,诸比丘!有何因缘,于冬分时,夜长昼短?诸比丘!日天宫殿,过六月已,渐向南行,每于一日,移六俱卢奢,无有差失。当于是时,日天宫殿,在阎浮洲最极南陲,地形狭小,日过速疾。诸比丘!以此因缘,于冬分时,昼短夜长。复次,比丘!有何因缘,于春夏时,昼长夜短?诸比丘!日天宫殿,过六月已,渐向北行,每一日中,移六俱卢奢,无有差失,异于常道。当于是时,在阎浮洲处中而行,地宽行久,所以昼长。诸比丘!以此因缘,春夏昼长,夜分短促。

  “复次,诸比丘!若阎浮洲,日正中时。弗婆提洲,日则始没;瞿陀尼洲,日则初出。郁单越洲,正当半夜;若瞿陀尼洲日正中时,此阎浮洲日则始没,郁单越洲日则初出,弗婆提洲正当半夜;若郁单越洲日正中时,瞿陀尼洲日则始没,弗婆提洲日则初出,阎浮洲中正当半夜;若弗婆提洲日正中时,郁单越洲日则始没,阎浮洲中日则初出,瞿陀尼洲正当半夜。诸比丘!若阎浮洲人所谓西方,瞿陀尼人以为东方;瞿陀尼人所谓西方,郁单越人以为东方;郁单越人所谓西方,弗婆提人以为东方;弗婆提人所谓西方,阎浮洲人以为东方。南北二方,亦复如是。”


张衡绝对没有提出地球说


由于《周髀算经》的数据不精确,实际运用中人们觉得浑天说简便易用,浑天说成为主流。


虽然说浑天说出现得很早,但是成熟是以东汉张衡为标志。


张衡是一个实干家,他对浑天说其实没有大的改进,因为浑天说太简单也没法作大的改进,就是从理论上讲得更细致清楚。在仪器制作上,增加了南天球、南天极。


南天球的出现说明,中国人对星空的观测位置已经到达赤道以南。


《张衡浑仪注》:“浑天如鸡子。天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于内。天大而地小。天表里有水,水之包地,犹壳之裹黄。天地各乘气而立,载水而浮。周天三百六十五度又四分度之一,又中分之,则一百八十二分之五覆地上,一百八十二分之五绕地下。故二十八宿半见半隐。其两端谓之南北极。北极乃天之中也,在正北,出地上三十六度。然则北极上规径七十二度,常见不隐;南极天之中也,在南入地三十六度,南极下规径七十二度,常伏不见。两极相去一百八十二度半强。天转如车毂之运也,周旋无端,其形浑浑,故曰浑天也。”


很多人都说,张衡这一段,说明他提出了地球说。其实根本不是。


张衡说的还是天圆地方,天就像鸡蛋外壳,地就像鸡蛋黄,但是地不是球形,地是个小方块,有上下之分的。


还有一个问题就是,浑天仪注可能根本就不是张衡写的。


浑天仪注是《晋书·天文志》所载晋葛洪对浑天思想的阐述一文,首次引有该书的片断。南朝梁刘昭注《后汉书·律历志》时引有题作《张衡浑仪》的文字。唐《开元占经》把葛洪所引《浑天仪注》和刘昭所引《张衡浑仪》的一部分合成一篇,称为《浑天仪注》,主要介绍浑天的形状,天地的依存关系,黄道、赤道、北极、南极等的位置。《张衡浑仪》其余部分在《开元占经》中又被称为《浑天仪图注》。这部分主要介绍用模型量度法求黄赤道差。唐后,人们把《浑天仪注》和《浑天仪图注》均认为张衡所作,总称为《浑天仪注》或《浑天仪图注》、张衡撰《浑天仪》。据近人研究,《浑天仪注》和《浑天仪图注》分别作于张衡之后一百多年。


张衡的天文学正式专门著作《灵宪》其中说得很清楚:“八极之维,径二亿三万二千三百里,南北则短减千里,东西则广增千里。”张衡说,地是方的,东西方向比南北方向要略宽一些,和他之前的人说的天圆地方的说法完全一样。张衡接着说,地有厚度。如果张衡真的有所发明的话,也不是发明了球形的地球说,而是方块形的地球。和传统的天圆地方,就只有大地的厚度多少的区别。


也有人认为,张衡主张的地球是半球体,上平下圆,处于天体下半部。我想象力差,搞不懂怎么能够上面是平的方块,下面是圆的球体,方块和球体怎么衔接?非要把张衡的方块搞成球形、半球形,和耶稣会传教士的西方邪路接轨,真是吃饱了没事干瞎扯淡。


张衡的方块大地、半球体和球形地球的最大区别就是,人只能在方块和半球体的上面,不能跑到方块和半球体的侧面和下面去。


以下随便列举一些胡说八道,看看这些人是多么不用心,不动脑子。


《比较视野下的中国天文学史》:“张衡明确指出天空和地球都是圆形。”“三大理论形成于两汉时期。”


宣夜说


据《晋书·天文志》记载:“汉秘书郎郗萌记先师相传云:‘天了无质,仰而瞻之,高远无极,眼瞀精绝,故苍苍然也。譬之旁望远道之黄山而皆青,俯察千仞之深谷而窈黑,夫青非真色,而黑非有体也。日月众星,自然浮生虚空之中,其行其止皆须气焉。是以七曜或逝或住,或顺或逆,伏见无常,进退不同,由乎无所根系,故各异也。故辰极常居其所,而北斗不与众星西没也。摄提、填星皆东行,日行一度,月行十三度,迟疾任情,其无所系著可知矣。若缀附天体,不得尔也。’”


众多的科技史、天文学史等书说,宣夜说的先师相传,历史渊源可以上溯至战国时代的《庄子》。这是不对的。


宣夜说的出现很早,是殷商人提出的。这一点所有天文学史都没有注意到。《礼记集说》:“旧说云,殷代之制,其形体事义无所出以言之。”


走向两个极端的评价


宣夜说的遭遇最为滑稽,先是遭到西方人的无限蔑视,后来又遭到西方人的无限抬高,两种行为的原因都是因为根本没有搞懂宣夜说到底是什么意思。更为可悲的是,中国人已经失去了判断力,成为西方人的跟屁虫,西方人说宣夜说是什么也跟着说是什么。


16世纪,一位去到中国的耶稣会传教士写信回家说,中国有人认为天空不是实心的,是“中国人的一个极为荒谬之处”!


宣夜说是一个局部性的对日月星辰的运行现象的解释,不是对宇宙世界的整体性解释。宣夜说认为,日月星辰是漂浮的,所以运行自在,不受约束。宣夜说的意思就是这样简单,不能扯到别的去。


宣夜说是针对有人说的日月星辰是固定在天球上的说法提出的反对意见。张衡也发表过类似的意见。宣夜说本来就是解释一个小小的现象,没有想建立体系,当然是“了无师说”了。


古代中国人的所有天文学说,都是基于四大前提:大地是平的,日月星辰很小、离地面很近,大地是不动的,太阳是运动的。古代中国人都没有犯西方人的四大错误:大地是球形,日月星辰很大,离地面很远,大地是运动的,太阳是不动的。。


宣夜说一直得到国内外许多论者的高度评价,误解是从李约瑟开始的。李氏在《中国科学技术史》的天学卷中,为“宣夜说”专设一节。他热情赞颂这种宇宙模式:“这种宇宙观的开明进步,同希腊的任何说法相比,的确都毫不逊色。……中国这种在无限的空间中飘浮着稀疏的天体的看法,要比欧洲的水晶球概念先进得多。”


著名科技史专家江晓原《中国科技通史》说:宣夜说这段话中其实并无宇宙无限的含义。“高远无极”明显是指人目远望之极限而言。


著名科技史专家江晓原《中国科技通史》也没有搞懂宣夜说。


最让人受不了的是《中国科技通史》等书称赞中国科技成就时会说,不错不错,深得古巴比伦的真传,有点希腊科学的味道。就像有人称赞某人的儿子,说你儿子不错,长得像我们家隔壁的老王。大家都知道老王臭名昭著,歪瓜裂枣,不学无术,抄袭剽窃,坑蒙拐骗,偷坟掘墓,欺男霸女,杀人放火,无恶不作。你儿子才长得像隔壁老王呢。


穹天论


4世纪东晋虞耸提出穹天论,认为大地是平的,四周是海,天像半个鸡蛋壳倒扣覆盖在地上,四周与地面的海水相接触。天地间充满气,托着天穹,使之不会沉下去。北极斜靠北方。


《晋书·天文志》记载穹天论的主要内容是:“天形穹隆如鸡子,幕其际,周接四海之表,浮于元气之上。譬如覆奁以抑水,而不没者,气充其中故也。日绕辰极,没西而还东,不出入地中。天之有极,犹盖之有斗也。天北下于地三十度,极之倾在地卯酉之北亦三十度,人在卯酉之南十余万里,故斗极之下不为地中,当对天地卯酉之位耳。日行黄道绕极。极北去黄道百一十五度,南去黄道六十七度,二至之所舍以为长短也。”


穹天论的重要贡献是,提出太阳不落下到地中,而是围绕辰极转动,对太阳运动的解释和现代地平论一样。


另外还有虞喜安天论姚信昕天论,中国古代的宇宙模型是很丰富的。


西方对中国天文学的傲慢与偏见


奥地利人屈纳特说:“许多欧洲人把中国人看作是野蛮人的另一个原因,大概是在于中国人竟敢把他们的天文学家,在我们有高度教养的西方人的眼中是种最没有用的小人,放在部长和国务卿一级的职位上。这该是多么可怕的野蛮人啊!”


西方人不懂天文学的重要性,是因为他们当时还处于最原始的植物采集和游牧狩猎的社会发展初级阶段,当然用不着一毛钱的天文学。中国人从尧舜时期就已经进入了农业社会,开始游历全世界,开始大航海了,当然需要天文学。


中国的天文学在古代一直长期遥遥领先全世界,哪怕是最低潮的明清时期,也不比来中国的耶稣会传教士利玛窦落伍。


李约瑟的《中国科技史》说:“当十六世纪末利玛窦 (Matteo Ricci ) 到中国同中国学者讨论天文学时,中国天文学家的思想(这保存在他的谈话记录中),今天从各方面看来,都比利玛窦自己的托勒密-亚里士多德(Aristotle)式的世界观更为近代化一些。”


中国天文学的遥遥领先可以从最常用的天文仪器浑仪发展的三个阶段的中西对比看出。


浑象的构造是一个大圆球上刻画或镶嵌星宿、赤道、黄道、恒隐圈、恒显圈等,类似天球仪。


浑仪是一观测仪器,内有窥管,亦称望管,用以测定昏、旦和夜半中星以及天体的赤道坐标,也能测定天体的黄道经度和地平坐标。浑仪由早期四游仪和赤道环组成。


第一阶段,创始阶段。中国创始浑仪太早了,尧舜的时候就制造出了浑天仪。即便按照最晚的时间,也在汉朝以前就有了。


第二阶段,加法阶段。从汉代到北宋浑仪增加了黄道环、地平环、子午环、六合仪、白道环、内赤道环、赤经环等。


第三阶段,减法阶段。北宋的沈括取消白道环、改变一些环的位置。元代郭守敬取消了黄道环,并把原有的浑仪分为两个独立的仪器:简仪和立运仪。


阿拉伯人,中世纪才开始建造天文台。1430年还处于加法阶段,热衷于建造巨型天文仪器。


兀鲁伯天文台(Ulugh Beg Ohservatory)  位于乌兹别克斯坦,撒马尔罕城东北郊。1430年为帖木儿帝国的创建者帖木儿之孙兀鲁伯所建。1430年,兀鲁伯天文台还在搞巨型天文仪器。


西方,古巴比伦的天文学都是假的,就算开始于同样是假的托勒密。中世纪成就最高的第谷(1546-1601)也还是处于热衷于建造巨型天文仪器的加法阶段。


中国从北宋沈括(1031—1095)已经进入减法阶段。


结论是,中国天文学在中世纪还至少领先全世界300年。这还是中国的造纸术、印刷术、天文学传入阿拉伯人和西方欧洲之后,在此之前,差距更大。


《左传》上载有公元前720年以后的37次日食。托勒密的《天文大全》所提供的月食表始于公元前721年,这是巧合吗?托勒密号称是公元二世纪的人,《天文大全》却是中世纪的阿拉伯人编纂的,《左传》不可能去抄袭托勒密的月食记录,唯一的可能就是阿拉伯人抄袭《左传》月食记录,并且当做托勒密的成绩编进了书里。


明清的时候,西方耶稣会传教士天文学家来到中国,看到中国的浑仪,就说中国人用的这个赤道体系太原始、太落伍,改用西方的黄道体系做了一个浑仪。直到过了几十年之后,西方耶稣会传教士天文学家才明白过来,中国人的赤道体系比他们的黄道体系高明简便百倍。


西方耶稣会传教士天文学家来到中国,还看到一件事让他们惊奇万分,就是中国的历史居然是有时间表和对应的事件的记录,从古到今持续上千年,还有《资治通鉴》这样的编年体历史。西方人看到传教士带回去的中国历史时间表都吓傻了,在西方只见过处女怀胎、毛驴说话,从古到今根本没有见过这样的东西。那段时间全世界的报纸真的流行吓尿体,全部写的是“中国人的历史编年吓尿欧洲”,西方人于是赶紧开始复制了中国的时间坐标系,编造了描写自己历史的瞎话填写进去。


从此开始了西方人的文艺复兴,说人话就是,历史、文化、科学的全面大造假。




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