|
|
來源: 中國國學網 一、儀器與星圖
承繼着兩漢的遺風，魏晉南北朝的天文儀器製造呈現出一派興盛的風光。
前趙的孔挺在公元323年製造了一架渾儀，這架渾儀本身並沒有什麼新奇處，但它卻是第一次在文獻中有了具體的結構記錄，使得後世的人們能夠知道古代的渾儀有些什麼基本構件。
這個時期最為著名的渾儀，是北魏永興四年(公元412年)由晁崇與鮮卑族天文學家斛蘭主持製造的鐵渾儀。這是古代中國唯一的一台鐵製渾儀，在它十字形的底座上開有十字形的溝槽，灌上水後，就成為了十字水平校正儀，是一個既簡單而又很精妙的創新。
這架渾儀一直使用了三百多年，直到唐代才為更先進的渾儀所替代，但它的盛名卻留在了天文學史上。
與渾儀相比，這時期渾象顯然更為豐富，更為多彩。三國時吳國的陸績、王蕃、葛衡，南北朝時劉宋的錢樂之、梁代的陶宏景等人都造過渾象，尤其是陸績與葛衡所製作的渾象特別有新奇感。
一般的渾象，主體都是正圓形的球體，而陸績卻根據渾天說宇宙天地『狀如鳥卵』的說法，居然破天荒地真的把渾象主體做成了鳥蛋似的橢圓形。
那些曾經說過或信奉『狀如鳥卵』的天文家們，在面對眼前這台真的『狀如鳥卵』的渾象時，卻都如好龍的葉公那樣不能接受這麼一個不倫不類的『創造』。於是，再也沒有人敢步陸績的後塵了。
其實，天殼根本就不存在，做成鳥卵形與做成正球體又有什麼本質的不同呢？更何況是有『狀如鳥卵』的說法在先，陸績只是想做得更逼真一些而已。卻不料想這鳥卵形的天殼實在有些難以入眼，一番苦心引來了一片責難聲。
與陸績的境遇不同，葛衡的創新則博得了無盡的讚美聲。
葛衡比陸績還要別出心裁，他所造的渾象主體是一個空心的大球，球上按天體的位置鑿穿成孔竅，人能夠進入球體的內部，由里向外看，透入小孔中的亮光就猶如天上閃爍的星光一般，極其逼真，極其形象。
這個構思絕巧的渾象，古人稱為『假天儀』，實際上就是現代天象儀的鼻祖，它是古代中華民族高度智慧的又一個燦爛的結晶。
正因為假天儀是那麼的別致引人，所以後來各代屢有重製，成為當時天象演示的最重要的儀器。
能有幸親睹渾象的畢竟只是少數，而且渾象也不利於搬動，於是，智慧橫溢的中國天文學家們又發明了星圖。
圖畫性質的天象描繪，早在原始時期就已經產生，但與天文學所用的星圖有着質的區別。中國的星圖，據說起源於蓋天說的演示圖蓋圖。從蓋圖演變為星圖，大約是在漢代時期。而最終奠定這種圓形蓋天式星圖的，是三國時期吳國與西晉時的太史令陳卓。
陳卓根據戰國時期甘德、石申、巫咸這三家所觀測到的恆星，匯總為一幅全天恆星圖，共收有283官1464顆星。原圖以紅、黃、黑三種顏色來表示三家不同的記載，後人似乎感到沒有必要區分，也就只用單色標畫了。陳卓所定的這幅三垣二十八宿體系的恆星圖，從此成為了古代天文學的基準星圖，奠定了古代的星圖體系。
二、發現與突破
這一時期最卓越的天文學成就，是一系列的發現與突破。
1.歲差現象
什麼是『歲差』？
歲差是一種很特殊的現象，由於受到日月行星的引力影響，使得地球的自轉軸方向始終有着極微小的變化，這就造成了地球上的節氣點也在不斷地變化，使得地球上人們看到的太陽恆星年長度與回歸年長度產生了差別，這就是『歲差』。
歲差現象的發現，經歷了相當長的時期。早在西漢末年，劉歆就發現了冬至點有變動，東漢的賈逵把這個發現記錄了下來(見【後漢書・律曆志】)，東漢的劉洪也發現了這一現象，但他們都未能再進一步深究。
一直到東晉時的著名天文學家虞喜，才明確無誤地指明了這就是歲差現象，並提出了五十年西移一度的歲差值。虞喜發現歲差現象雖然比古希臘的喜帕恰斯要晚，但他提出的五十年西移一度的歲差值，卻比喜帕恰斯所提出的一百年移一度的值更為精確。
2.大氣消光現象
您知道初升的太陽為什麼不像正午時那麼耀眼嗎？
東晉時的姜岌向世人揭示了這裡面的奧秘，原來是由於大氣消光現象在起作用。當太陽初升的時候，由於地球上有『游氣』遮擋了部分的日光，所以就不那麼炫目。到了正午時，這種『游氣』消散，日光完全普照，就極其炫目耀眼。
姜岌的論述，雖然在深度上比不了現代的天文學理論，但在本質上卻已經沒有什麼不同了。
3.天體視運動不均勻性現象
北朝時期有一位很了不起的民間天文學家張子信，他自製了一架渾儀，在一個海島上專心於天體觀測長達三十多年，終於取得了突破性發現，揭示出了天體視運動的不均勻性現象。
張子信先發現了太陽視運動的不均勻性(古人稱為『日行盈縮』)，即太陽在春分以後運行得慢，秋分以後運行得快。張子信把太陽在一年內的視運動速度變化詳細地列成表，成為我國古代最早的『日躔表』。
繼而，張子信又發現了五星運動的不均勻性，也同樣一天一天地加以辨明。
天體視運動不均勻性現象的發現，是天文學史上一個劃時代的突破，它標誌着對天體的研究進入了一個更為精確與深入的新階段，對後世的曆法精進產生了質的影響。
4.交食推算精度的飛躍
日食與月食的推算，是古代曆法最主要的內容之一。它的精確與否，往往會決定一部曆法的命運。 當日月相交的時候，怎樣才會發生交食呢？ 東漢的劉洪曾提出了『食限』的概念，也就是說：只有當日、月在這個區域內相交，才會發生交食。
張子信在長期的觀測後，更進一步發現：只有當月亮在太陽的北面時，才會在『食限』區域中發生交食，這是因為在觀測中有一個『視差』影響。張子信的這一發現，具有極為重要的意義，不僅使交食推算的精確度大有提高，對天體的更精確化觀測也大有促進。
三、曆法的精進
魏晉南北朝時期，由於政權迭出，使得曆法也特別多，總共大約有二十多部，占了整個古代曆法的五分之一左右。在這些曆法中，特別傑出的有三國時魏國楊偉編制的景初歷、吳國採用東漢劉洪編制的乾象曆、南朝劉宋時祖沖之編制的大明曆，成就最高的自然要數大明曆了。曆法是天文學成就的集中體現。在這一時期的曆法中，就集中體現出了這一時期諸多的天文學成就。如，景初歷最先提出了交食虧起方位角與食分的計算方法，這是以往所沒有的。又如，我國在春秋時期形成的十九年七閏的閏周，在此後的近千年中幾乎被視為金科玉律，不容絲毫地改動。而北涼趙□編制的元始歷，第一次勇敢地突破了舊的閏周，提出在600年中設221個閏月的新閏周。祖沖之的大明曆又提出了每391年中設144個閏月的新閏周，使得閏月的設置更為精密。
大明曆的成就當然遠不止革新閏周這一點，除此以外，它的成就還有以下幾個方面：
首先，大明曆第一次將『歲差』發現編入了曆法中。虞喜發現歲差以後，真正注重這一發現的並不多，也有的雖然很重視，卻沒有在
法中加以引進(如何承天)。祖沖之第一次將它引入了曆法中，使得恆星年與回歸年從此成為了天文學的基本概念。
其次，大明曆第一次提出了『交點月』。
交點月是祖沖之的新發現，它是指月亮從黃道(太陽運行的軌道)與白道(月亮運行的軌道)的一個交點出發，在經過另一個交點後再回到起點所用的時間。
祖沖之還給出了他所測定的交點月長度27.212223日，這是一個極為精確的數值，與現代精確值相比，只差了近一秒鐘，即誤差不到二百七十萬分之一。
發現交點月，其意義在於能更精確地預測、推算日月交食的時間。實際上大明曆預測的日月交食，都得到了有效的印證。
第三，大明曆提高了天文常數精確度。
大明曆給出的回歸年長度是365.2428148日，與現代的精確值相比只相差46秒。
大明曆糾正了劉歆所測定的木星運行周期值，定出了84年走7□周天的新值，大幅度提高了精確度，與現代的精確值基本接近。大明曆給出的水星周期值與現代精確值基本吻合，即使是誤差最大的火星周期值，也在百分之一日以內。
有着如此先進水平的大明曆，遭遇卻十分坎坷。當祖沖之把這部曆法呈進給宋武帝時，遭到了當時的權臣戴法興的反對。
面對這位權勢熏天的寵幸大臣，祖沖之毫不畏懼，寫下了著名的【辨戴法興難新曆】(簡稱【駁議】)，並且當着宋武帝與滿朝文武大臣的面，與戴法興進行了一場大辯論。這是科學史上一場極其激烈的唇槍舌戰，然而又是一場極其畸形的辯論。辯論的雙方，一個擁有科學的真理，一個擁有政治的特權。儘管戴法興講不出半點科學的道理，儘管祖沖之占盡了上風，大明曆仍然得不到施用。
一直到梁武天監九年(公元510年)，在祖沖之的兒子祖的再次薦舉下，才啟用了大明曆，而這時離大明曆的誕生已經將近半個世紀了，離祖沖之故世也有整整10年了。
與大明曆取得的成就相比，祖沖之不懼權勢、堅持真理的精神更是千古流芳，無愧於科學巨匠的高風亮節。 |
|
桂公網安備 45010302003000