今年是世界天文年。400年前,科學史上一個偉大的事件發生了:1609年,伽利略開始用他改進的望遠鏡觀察天上的行星。人們自然會聯想:那么,在中國,又是誰,在什么時候開始使用望遠鏡進行天文觀測?
咱們北京有個古觀象臺,始建于明正統七年(1442年,那時稱“觀星臺”),正值歐洲文藝復興時期。人們自然又會想:古觀象臺上的銅儀與文藝復興時期的歐洲天文儀器的水平孰高孰低?
讓我們到古觀象臺去看個究竟。
明代觀星臺與元大都南城墻
走進古觀象臺院落,我們看到高聳的觀象臺,還有紫微殿(在觀象臺西側),漏壺房等,在公元1442年都已建成。觀象臺南側的晷影堂,是1446年建造的。觀象臺擁有多項世界紀錄如歷史最悠久(它比英國格林尼治天文臺早233年)、連續觀測年代最久(1442-1929年,達487年),等等。另外,在北京151個注冊博物館中,古觀象臺還擁有一項紀錄最有故事博物館。讓我們來說說這些故事。
首先,這座明代觀星臺當年建在北京城的什么位置?回答這個問題,須從元大都的城墻說起。元大都的西,東兩面城墻,就在今西、東二環內側。元大都的北城墻在新建的元大都遺址公園里。這些,咱們北京人都知道。但是如果問:它的南墻在哪里,有什么遺跡留存嗎?你怎樣回答?
按記載,元大都的南墻,位于今天的長安街的南側。參考明代北京的地圖(今人制作),就可清楚地看到,觀星臺位于北京東城墻的西側。實際上,觀星臺就在元大都的南城墻的東頭。
1242年,海云法師把原河北邢臺僧人劉侃推薦給忽必烈,說此人是詩人、書畫家、數學家、天文學家,還精通儒,釋、道。后來劉侃的才藝表現果然不凡,深受忽必烈(1215-1294年)賞識,于是劉侃獲賜名“秉忠”。劉秉忠先后被指定負責選址、設計、建造元上都(在今內蒙古多倫附近,原稱開平府,1263年更名上都)和中都(1267年始建,1285年建成)。1271年忽必烈定國號為“大元”、都城為“大都”,都是劉秉忠出的主意。
用望遠鏡觀天的徐光啟
登古觀象臺,我仿佛回到了17世紀?;氐搅速だ院托旃鈫⒛莻€時代。徐光啟,明代杰出科學家(1562-1633年),比伽利略大兩歲,是引進西方科學,特別是天文學的先行者。他還常常親自登上觀星臺進行觀測。在我心里,徐光啟的名字與《幾何原本》,《崇禎歷書》和《農政全書》聯系在一起,與“會通中西”的問學精神聯系在一起。
1607年,徐光啟與利瑪竇合作翻譯的歐幾里德的《幾何原本》出版。為什么要翻譯《幾何原本》?徐光啟的名句值得后人仔細品味:“金針度去從君用,未把鴛鴦繡與人?!旃鈫⒌挠^點,對于今日的創新型人才培養,仍富有啟發意義。
1629年,徐光啟不顧年老多病,受命組織歷局修訂歷法。他主張,修歷時既要繼承祖國文化,又要以西法為基礎。他強調“會通中西”,提出修歷的指導思想:“欲求超勝,必先會通:欲求會通,必先翻譯?!?633年,徐光啟去世,修歷工作由李天經繼續主持。《崇禎歷書》共137卷,有105卷是徐光啟審定的。
1629-1635年,與修歷同時,徐光啟、李天經等仿制,制造了一批天文儀器,如圭表、漏壺、渾儀、簡儀、紀限大儀。平懸渾儀、平面日晷,候時鐘等。當年,渾儀,簡儀被放置在觀星臺之上,圭表,漏壺被放置在臺下。現在,渾儀、簡儀,圭表都還“健在”,存放于南京紫金山天文臺。1618年,伽利略望遠鏡隨傳教士來到中國。這是一個重要事件,使徐光啟得以在修歷之初就裝配了3臺望遠鏡。于是,他的天文觀測精度得以大大提高。
酷愛數學和科學的康熙皇帝
登上古觀象臺,數一數就知道,那上面陳列著8件巨大的銅制天文儀器。仔細讀一讀儀器下面的說明,你會發現,這里有7件儀器是清康熙年間制造的(第八件銅儀叫璣衡撫辰儀,是乾隆十九年制成的)??滴趸实?1654生,1662-1722年在位)對數學和科學的酷愛,在觀象臺上由銅儀表現出來了。
牛頓(1642-1727年)也生活在這個時期??滴趸实郾扰nD小11歲。牛頓比那位皇帝長壽,活到84歲。
康熙八年(1669年)8月,比利時耶穌會傳教士南懷仁上疏,建議按新制式制造天文儀器。于是,康熙皇帝命令南懷仁負責監制。至康熙十二年(1673年),他們總共制成6件儀器,黃道經緯儀。赤道經緯儀、地平經儀、象限儀,紀限儀、天體儀。在八大銅儀中,黃道經緯儀和赤道經緯儀最為重要,分別放置在觀象臺上南側的西端和東端。古觀象臺上還有一件康熙年間的儀器,那就是由耶穌會傳教士、德國人紀里安(1655-1720年)負責監制,于康熙五十四年(1715年)制成的地平經緯儀。
康熙年間制造的銅儀間接地告訴我們,1609年伽利略用望遠鏡觀天之前,歐洲人是如何進行天文觀測的?!白蠲翡J的肉眼天文觀測家”,“具有傳奇色彩的怪人”第谷(1546-1601年)使用的儀器,大約就是這個水平,如此古老的儀器,今日在歐洲都難得一見。這就是為什么,經常能夠見到老外在細心端詳這些銅儀。
八大銅儀靜靜地安坐在古觀象臺之上,向我們講述著中西文化交流的故事。是這些故事,讓那城墻和銅儀不再冰涼,有了生命的體溫。