遙遙領(lǐng)先的宋代天文學(xué)

斗轉(zhuǎn)星移，宇宙尋蹤，如果我們回看古代天文學(xué)歷史，就不得不提到中國(guó)宋代。那時(shí)天文學(xué)的研究成果在整個(gè)中國(guó)古代文明史乃至世界文明史中都是令人矚目的。

在宋代，天文儀器的研制與發(fā)明、天象的觀測(cè)與記錄、星圖的繪制與創(chuàng)新、歷法的編制與修訂、宇宙理論的推衍與闡述等，均取得了卓越的成就。正如著名學(xué)者李約瑟所說(shuō)的那樣，宋代的發(fā)展達(dá)到了『一個(gè)西方所望塵莫及的科學(xué)知識(shí)水平』。今天我們就一起去看看遙遙領(lǐng)先的宋代天文學(xué)。

發(fā)明儀器

說(shuō)到宋代的科技名人，你大概會(huì)想到創(chuàng)造活字印刷術(shù)的畢。其實(shí)，在近1000 年前的宋代，天文學(xué)領(lǐng)域也出現(xiàn)了許多杰出人才，其中就有天文學(xué)家蘇頌和天文儀器制造家韓公廉。

北宋元元年（1086 年）至元七年（1092 年），蘇頌和韓公廉在東京（現(xiàn)在的開封）合作設(shè)計(jì)出了水運(yùn)儀象臺(tái)。水運(yùn)儀象臺(tái)是一座上狹下寬的四方臺(tái)形木結(jié)構(gòu)建筑，高約12 米，寬7 米，上下分三層。上層為渾儀，用龍柱支撐。渾儀上方的木板屋頂由九塊活動(dòng)木板構(gòu)成，可隨意開閉，中層密室內(nèi)放置的渾象，下層為報(bào)時(shí)裝置。這座11 世紀(jì)的天文儀器成功地集天體觀測(cè)、天象演示和報(bào)時(shí)功能于一體。

最有意思的就是下層裝置，這是一個(gè)報(bào)時(shí)系統(tǒng)，有向南開的大門，門內(nèi)分為五層木閣：第一層木閣內(nèi)有三個(gè)木人，負(fù)責(zé)全臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)時(shí)；第二層有二十四個(gè)木人，報(bào)時(shí)初及時(shí)正；第三層共設(shè)有九十六個(gè)木人，其中二十四個(gè)報(bào)時(shí)初、時(shí)正，其余報(bào)刻；第四層的木人根據(jù)四季晝夜長(zhǎng)短不同報(bào)更數(shù)；第五層的木人隨著節(jié)氣的變更，報(bào)告昏曉日出以及幾更幾籌等詳細(xì)情況。李約瑟認(rèn)為它是歐洲天文鐘的“祖先”。

蘇頌和韓公廉這對(duì)搭檔還共同研制出可以模擬演示天象的假天儀。人能夠進(jìn)入它的內(nèi)部，更加直觀地理解星宿在天空中的出沒。據(jù)現(xiàn)代科研工作者的研究復(fù)原，假天儀球體用竹條制成，籠面用不透明的紙絹裱糊，然后根據(jù)既定星位和星的大小在籠表鑿洞。球體基座為一方形木柜，球體半隱柜中，半出柜上，球體外部有經(jīng)緯規(guī)環(huán)等設(shè)施。人進(jìn)入球內(nèi)時(shí)，可以看到點(diǎn)點(diǎn)光亮如同天上繁星，轉(zhuǎn)動(dòng)球體時(shí)則“中、星、昏、晚（曉）”應(yīng)時(shí)皆見于竅內(nèi)。這是中國(guó)最早的假天儀，是近代天象儀的祖先。

觀測(cè)天象

宋代大型天文儀器的創(chuàng)制，為提高天象觀察和測(cè)量的精確度創(chuàng)造了重要條件。人們仰望星空的時(shí)候，不僅能看到星光點(diǎn)點(diǎn)，還可以通過(guò)各種大型儀器看到更多的天文現(xiàn)象。

宋代許多文獻(xiàn)中都有對(duì)超新星觀測(cè)的記錄。《宋會(huì)要》中就曾記載：“伏見覲（jìn）客星出見，其星上微有光彩，黃色。”李燾編寫的《續(xù)資治通鑒長(zhǎng)編》中也有“……惟妖星之變，及今一年，臣消息所未至也……”“客星出天關(guān)之東南可數(shù)寸”的記錄。

在我國(guó)古代，人們將天空中突然新出現(xiàn)的星稱為“客星”。上文提到的古籍中記載的現(xiàn)象實(shí)際上是宋朝人對(duì)超新星的觀測(cè)。超新星爆發(fā)是指恒星演化近末期時(shí)發(fā)生的爆炸，爆炸時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射往往能照亮恒星所在星系。北宋至和元年（1054年）記載的“天關(guān)客星”，據(jù)考證，就是現(xiàn)在馳名中外的金牛座超新星。我國(guó)關(guān)于金牛座超新星的歷史記載是迄今世界上最早最精細(xì)的。

蘇頌星圖編在《新儀象法要》中，共五幅。蘇頌星圖hqU/UnQoi+/rS5raAKSSLhI/mGjXRxfa8MpwWMQB4C4=共計(jì)測(cè)定283個(gè)星座，1464 顆星，比世界現(xiàn)存最早最古老的敦煌星圖還要多114 顆。而歐洲在14 世紀(jì)文藝復(fù)興前，觀測(cè)星數(shù)僅為1022 顆。蘇頌星圖總結(jié)了我國(guó)11 世紀(jì)前天文觀測(cè)學(xué)的巨大成就，至今仍為世界各國(guó)天文工作者所矚目。

蘇州石刻天文圖碑于南宋紹熙元年（1190 年）黃裳繪制、淳七年（1247 年）王致遠(yuǎn)刻石。天文圖碑高2.16 米，寬1.08 米，額題“天文圖”三字。石碑上部為一圓形全天星圖，以天球北極為中心投影有三個(gè)大小不等的同心圓，內(nèi)圓是北緯約35 度地方所能看到的常見恒星圈，中圓為天球赤道，外圓是天球赤道南約55 度的恒星圈。有28條編射狀線條與三圓正向交接，是通過(guò)二十八宿中的距星表示二十八宿宿度的線。整個(gè)星圖繪有星座280 個(gè)， 星數(shù)1430 顆。下半部介紹了當(dāng)時(shí)幾乎所有已知的天文學(xué)知識(shí)。蘇州石刻天文圖是世界上現(xiàn)存最早、最完整的石刻實(shí)測(cè)星圖之一，保存了我國(guó)11 世紀(jì)時(shí)恒星觀測(cè)的珍貴資料。

宋代距今已有近千年，那時(shí)遙遙領(lǐng)先的天文學(xué)讓人們對(duì)星空有了更為深入的了解。我們有時(shí)會(huì)想：千年前的古人的生活是什么樣的？也許我們的衣食住行有所不同，但對(duì)于浩瀚星空的向往，是千百年來(lái)人們從未改變的追求。在晴好的夜晚，你仰望星空時(shí)，也許就能看到千百年前某位古人看到過(guò)的那顆星星呢！

（責(zé)任編輯：李睿嫻）