中国古代天学

天学史术语

从中国古代文明确立之时起，天学就一直被天子所垄断，是皇家的禁脔。据《国语》《山海经》等古书记载，在远古的少嗥氏时代，天下混乱，人与神都混杂不分，人人都搞起与上天沟通交往的巫术，于是颛顼帝采取断然措施，命令专门官员掌管天地之事，这就是所谓的绝地通天的传说。其最主要的意义是断绝了平民与上天交通的权利，这种权利从此以后就由天子垄断起来，只能由王家的专职巫觋去施行。

起源

对于古代中国天学史的研究，即使就较为严格的意义上说，至少也可认为在乾嘉诸儒考据之学中已发现其端。此后延绵不绝，直至今日。然而令人惊奇的是，在如此长久的传统之下、如此众多的论今之中，中国天学的起源问题（就本文标题所指的意义而言）几乎始终是被回避的。而在少数论及此事的中国学者那里，该问题的答案又几乎总是早已被预先设定——自发生成。至于如何生成和发生，则通常只有三言两语的文学性描述和推测。这一情况直到当代权威著作中仍无改变，只是改用一些较为现代的话头而已。

与中国学者的情形成为鲜明对比，西方学者对于中国天学的起源问题却数百年来一直兴趣不衰，发表了大量专著和论文，有些在当时还引起过相当的轰动。随着时光流逝，他们的大部分工作如今已很少为人所知，他们的许多结论当然也已过时。然而他们所讨论的问题，却由此而被继承下来，构成理解古代中国天学史和上古文明史所必不可少的背景中的一部分，因而直到今天仍未失去其诱惑力和启发意义。

尽管关于中国天学究竟源于西方还是自发生长的问题中外学者众说纷纭，但对于中国天学有其自身体系这一点基本上无多异议。因此可以说，即便中国天学真是上古时自西方传来，那它也早已在华夏文明建立的过程中受到吾土吾民(不管从人种学上说他们来自何方)创造力的滋润和养育，从而形成了自己的体系和面貌。而且，该体系在此后漫长岁月里一直牢固保持着。六朝隋唐时代，各种西亚、中亚和印度的天学虽曾在中土广泛传播，但当它们形成的浪潮退去之后，中国传统天学在整体上竟几乎毫无改变，至多只是采纳了某些技术性成就以充实自己的体系而已。这和古代印度天学随着不同异域文化的进入而屡次改变自身结构面貌，恰成意味深长的对比。

特征

天学的神权意义

天学被赋予这样一种意义，对天学的垄断标志着政权的确立。因此，虽然历法主要是一种精密的数理体系，但在统治者、天学家和所有其他人眼里，颁历就是行使权力的象征。对历法的精益求精也是出于星占的实用目的，而不是基于科学的考虑。

天文机构的沿革

政府常设专职的天学机构和专职的天学人员，始终有充足的人力和物力从事天学研究。虽然如此，在中国古代天学中却几乎从来没有产生过具有现代科学精神的探索，即从来没有超出其实用目的和服务对象之外的研究工作。

历代天学机构名称及主要负责人官名变动沿革如下：

秦太史令西汉太史公太史令东汉太史令魏晋南北朝太史局；太史隋太史曹太史监；太史令唐太史局浑天监浑仪监太史监司天台；太史局令浑天监太史监司天台监。824 人宋司天监太史局天文院；司天监太史局令辽司天监；太史令金司天台；提点司天监元司天监回回司天监太史院；提点司天监太史院史。259 人明钦天监；太史令监正。41-23 人清钦天监；监正。154 人与现代社会中天文学家的身份截然不同，古代皇家天学机构的负责人及其属吏都是政府官员；天学机构则是中央政府的一个部门，通常在地方上没有常设的下属机构和人员。有时为了特殊的观测任务，则委派临时人员，元明两代例外。

不过这个部门在理论上的品级却一直不太高，最高时在唐代，曾达到三级左右，最低时在五品左右。天学机构的工作人员主要有三个来源：一是世袭的天学官员，二是从社会上招集，三是本身的专门培训。

机构主要工作

首先是天象的观测记录，内容有恒星位置的测定，并编制成星表或绘制为星图；日月食和掩星观测；行星在恒星背景下的视运动状况；异常天象的观测记录，包括彗星新星流星太阳黑子等。对其中的某些天象还要有选择地向皇帝汇报。

其次是观天仪器的研制和管理。

三是修订历法，编算历书历谱并印制颁发。

天学家对天空勤勤恳恳地观测，记录了大量天象。虽然这些天象记录现在可以为科学研究所利用，但他们这样做的目的完全是为了星占学。不讲职业道德的天学家甚至伪造天象以达到其政治目的。

天学仪器与典籍

天学仪器的出现是天文学走向定量化的必然结果，只有借助于天学仪器才能精确定量地测定各种天文数据。中国古代的天学仪器大致可分为三类：圭表、漏刻和仪象。其中浑仪、浑象两类是古代浑天家测侯和演示天象的基本仪器。

浑仪

是测量天体位置的赤道式仪器，历代制作各不相同，但基本上是由许多同心圆环组成，中有窥管。测量天体位置是古代天学事务中最为重要的基础性工作，因此，历代对浑仪的制作均是竭尽所能。浑仪何时发明，目前尚难断定。史籍中最早明确记载浑仪制作的是西汉的落下闳，随后东汉贾逵、张衡，东晋孔挺，唐代李淳风、一行，北宋沈括、苏颂等均对浑仪作过不同程度的改进，使它有利于实际观测。而元代郭守敬的简仪则是对浑仪革新的产物。

圭表

是一种既简单又重要的测天仪器，它由垂直的表（一般高八尺）和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在，并进而确定回归年长度，此外，通过观测表影的变化可确定方向和节气。

漏刻

是古代的一种计时工具，漏是指计时用的漏壶，刻是指划分一天的时间单位，它通过漏壶的浮箭来计量一昼夜的时刻。漏刻的计时方法可分为两类：泄水型和受水型。漏刻是一种独立的计时系统，只借助水的运动。漏壶的改进是个技术性问题，但更关心这个问题的是古代的天学家，如张衡、沈括等都对漏壶的改进有过贡献。因为除日常生活中需要准确的时间计量外，天文历法中更要求有精确的时间计量系统。

日晷

日晷又称“日规”，我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”，垂直地穿过圆盘中心，起着圭表中立竿的作用，因此，晷针又叫“表”，石制的圆盘叫做“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于天赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个大格，每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，太阳由东向西移动，投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。于是，移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。　由于从春分到秋分期间，太阳总是在天赤道的北侧运行，因此，晷针的影子投向晷面上方；从秋分到春分期间，太阳在天赤道的南侧运行，因此，晷针的影子投向晷面的下方。所以在观察日晷时，首先要了解两个不同时期晷针的投影位置。

浑象

是古代浑天家用来演示天球周日运动的仪器，类似于现代的天球仪。基本结构是一个圆球，在球面上有星辰和黄道、赤道等。汉耿寿昌、张衡，三国吴陆绩和王蕃等制作过机械转动的浑象，最有名的当属唐一行和梁令瓒的开元水运浑天、北宋张思训

典籍

中国古代最系统、最完整、记载资料最丰富的天学典籍，当首推历代官制中的天学三志：律历志、天文志、五行志。其中有少数几种官史中这三志的名称稍有变化，但其所述内容仍与传统相符。五行志专述该朝灾异、祥瑞的情况，为各地灾异、祥瑞报告的文献汇总；律历志是关于该朝律与历的文献汇总。天文志所记录的是该朝发生的天文大事，天象记录，以及对应的星占占辞等。此外，还有重要的星占著作如《开元占经》等，官修大型天学著作如《崇祯历书》等，私家著述如明朱载育《圣寿万年历》等。

宇宙论天学思想

在中国古代，关于宇宙的结构，主要有三派学说，即盖天说、浑天说和宣夜说，此外还有昕天论、穹天论、安天论等。

浑天说

天地具有蛋状结构，地在中心，天在周围。浑天说到底是何时由何人首次提出，现在已不得而知。但作为一种宇宙学说，它的产生和发展却与一种实用的测天仪器──浑仪有着密切的关系，史籍所载明确的浑天说直到东汉张衡造浑天仪并作《浑天仪注》时才提出来。张衡的宇宙学说被后世天学家多次引用和发展，并成为中国古代绝大多数天学家公认和遵用的宇宙学说。中国古代天学家就是以《浑天仪注》中所描述宇宙模型，进行天文观测和历法推算的。以后历代历法推算方法上常有改进，但基本模型仍是少有变化。

盖天说

宣夜说

认为天是无限而空虚的，星辰就悬浮在空虚之中，自由自在地运行着。

目的

成就──历法

古代历法研究内容

中国古代历法的主要研究内容是日、月及五大行星的运动规律。就此研究内容而言，称中国古代历法为中国古代数理天文学是恰当的。史籍所载中国古历前后近一百部，其中获得官方正式颁行的五十余部。各部历法在具体内容和治历方法上有承袭，也有变革，绵绵两千余年，作述不息。令人叹为观止。要而言之，中国古代历法的中心课题可以归结为两个：原理和数据。原理是指日、月、五星运动规律在历法中得到的反映；数据是指历法对日、月、五星运动的数值描述。历法之疏与密主要从这两个方面表现出来。

古代历法的发展

根据原理和数据这两个要素，对中国古代历法作纵向考察，可以按时间顺序将其大致分为三个阶段：（1 ）两汉魏晋南北朝历法；（2 ）隋唐两宋历法；（3 ）元明历法。

传说汉代以前有所谓的先秦古六历，然而对它们的真伪，便是古人也早已怀疑。汉武帝时修的《太初历》是中国古代有明文记载的第一部历法，但已不传。

西汉末刘歆所作的《三统历》是第一部被完整保留下来的历法，但学者们认为它几乎就是《太初历》的翻版。《后汉四分历》虽经反复修改，但并无实质变化。直至刘洪《乾象历》，引入月亮视运动的不均匀性，算是一大进步。此历并未颁行，至魏晋修历时其先进方法被采用。南朝何承天《元嘉历》在实测数据上有所改进。祖冲之所造《大明历》则试图从改变闰周和测定冬至点入手，提高历法精度，但由于政治原因，其法不得施行。隋张宾《开皇历》依何承天之法，微加增损而已。而刘焯的《皇极历》根据北齐张子信发现的太阳周年视运动和行星运动不均匀性，引进定气；采用定朔、岁差；还运用先进的数学手段解决计算问题。所有这些先进的原理和方法的运用使得《皇极历》成为一部具有里程碑意义上的历法。同样由于政治原因，其法不得施行。但时人称其为精密。唐初《戊寅历》和李淳风《麟德历》虽然行用一时，但它们的成就均不出《皇极历》的范围。直至一行《大衍历》，在对天体运动的理解、实测、计算技巧方面，都有重大革新，使得《大衍历》成为中国古代历法史上冠绝一时的好历。南、北两宋颁行的历法共有十九部之多，然均无重大突破。《大衍历》之后，元代郭守敬等人的《授时历》成为中国历法史上的另一座高峰。经过前后数百年的努力，历法所反映的天体运动规律，即治历的基本原理已被古代天学家们大致掌握，欲使历法有所改进，惟有在数据及其处理方法上下工夫，《授时历》便是在这方面作出努力并获得成功的典范。其基本数据全凭实测，打破古来治历旧习，开创后世新法之源。明代遵用《大统历》，其法沿用《授时历》。

天学研究目的

军国星占学

在古代中国的天学运作中，星占学实质上占据了最主要的地位，因此天学的政治、文化功能，在很大程度上正是星占学的政治、文化功能，这在下面的论述中将清楚地看到。

由于将异常天象视为上天对人间政治黑暗、君主失德的谴责和警告，这种观念在古代中国深入人心，大臣和君主都在很大程度上接受这一观念，这就使得臣下可以借用天象来谏劝君主，这样做有时可以收到比直言批评更好一些的效果。

作品影响

中外交流及影响

早期的交流

古代中国天学中的十二辰与十二次，都是对周天黄赤道带的十二等分，这与西方的黄道十二宫

第一次大规模的中外天学交流

印度天文学传入中国，可以上溯到东汉末年。其中佛教僧侣起了非常重要的作用。汉晋南北朝时期，许多重要的天学家都与印度七曜术发生关系。隋唐两宋时期，七曜术仍在中国广泛流传。直到宋朝灭亡，七曜术才告沉寂。可惜史书中所列的大量七曜术著作，都未能传世。所幸在汉译佛经和敦煌卷子中保存了相当数量的有关文献，使我们得以大致了解其主要内容。此外，传入中国的还有《九执历》、《符天历》等。印度天文学家如著名的天竺三家曾供职于唐朝天学机构，其特点是能准确推算交食。印度天学包含有古希腊天文学成分，比如360 度圆周划分、六十进位制计数法、黄道坐标系统等，但并没有对中国传统天学产生什么影响。印度天学之所以风行数百年，主要是因为它提供了中国本土所没有的生辰星占学，使得上至贵族，下至庶民，皆可以借助于它来预卜自己的吉凶休咎。并且，它们可能与中国后来盛行的四拄八字算命法有着某种关系。

第二次大规模的中外天学交流

成吉思汗建立起横跨欧亚大陆的大帝国。在他身后，占据中国的元朝与欧、亚诸汗国先后并立，各国间的文化交流十分活跃。元代中国与伊斯兰天文学的交流接触，在忽必烈时代达到高潮，但在此之前，这种交流早已在进行。比如耶律楚材、丘处机等在中亚的天学活动都有明确的文献记载。反之，伊斯兰天文学家在中国更为活跃，如札马鲁丁进献西域天文仪器七件，并在元上都主持回回天文台，与大都从事中国传统天学工作的汉儿司天台并存。直至明洪武年间，代表伊斯兰天文学的回回司天监仍与代表中国传统天学的司天监并存，三十年后才被撤消，但钦天监中的回回科则一直保持。此外，明朝还组织翻译了一些伊斯兰天文学书籍。

第三次大规模的中外天学交流

明末传教士西来，传入西洋历法。徐光启等首先学习西法，主持撰成《崇祯历书》。无奈大厦将倾，新法未及颁行而明亡。满清入关，任命西人汤若望为钦天监监正。汤删改《崇祯历书》作成《西洋新法历书》。清政府将其颁行，称为《时宪历》。《时宪历》所用原理和数据全部依照第谷的地心行星体系和他所测定的天文数据。乾隆七年重修《时宪历》，称为《癸卯元历》。它放弃了小轮体系，改用地心系的椭圆运动定律和面积定律，并考虑了视差、蒙气差的影响。《癸卯元历》行用至清灭亡。清代所用历法全源于西方天文学，中国现代知识体系各学科之西化自天文学始。

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