“浑天仪”考
2015-06-30王玉民
王玉民
摘要:对“浑天仪”一词的历史渊源,以及“浑象”“浑仪”两种仪器的取名做了较为详尽的考证,试图理清“浑天仪”一词在历史上使用与演变的线索。并比较和分析了现代部分辞书中“浑天仪”条目的解释,按学术界和日常使用现状对“浑天仪”一词的界定提出见解。
关键词:浑天仪,浑天说,浑象,浑仪
中图分类号:N04;P1文献标识码:A文章编号:1673-8578(2015)03-0039-04
Abstract:In order to sort out how the word “Celestial Globe” was used and evolved in history, the article discusses the origin of the word “Celestial Globe” and the naming process of the two instruments “celestial sphere” and “armillary sphere”. The article also compares and analyzes the interpretation of the word “Celestial Globe” in some modern dictionaries, and gives a definition of the word “Celestial Globe” according to academic community and the daily use.
Keywords:Celestial Globe, Theory of Sphereheavens, celestial sphere, armillary sphere
“浑天仪”是对中国古代某类天文仪器的称谓,它虽属古代学术名词,但常被现代人所使用(特别是在弘扬中国传统文化和科技成就的语境中),因此它属于那种在使用上“贯穿古今”的名词。但在具体使用中,“浑天仪”一词在学术界的用法,与日常用法,特别是新闻媒体的约定俗成用法存在着较大分歧。本文对“浑天仪”在历史上的起源、所指、沿革演变的复杂情况试做一尽可能线索清晰的考证,并探讨其定义。
(一) 浑天说
“浑天仪”是伴随着“浑天说”而出现的天文仪器。浑天说是中国古代的一种宇宙模型,它认为天是一个圆球,像鸡蛋壳一样包裹着大地,大地就像蛋黄,居于其中,日月星辰附在天壳上,天壳一昼夜绕地转一圈,所以日月星辰就会随之东升西落。这里的“浑”是“球”的意思,“浑天”即“球状的天”。浑天说的集大成者、东汉科学家张衡在《浑天仪图注》中这样描述:“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于内。”[1]34此宇宙模型与“盖天说”“宣夜说”等模型相比,更直观并可以量化研究,因此成为占统治地位的宇宙理论,从汉到明代,使用了1500多年。
浑天说最可信的一点是可以造出仪器来直接演示这一模型(相比之下“盖天说”“宣夜说”都造不出仪器来演示)。关于浑天说的仪器,最早的记载为:“或问浑天。曰:落下闳营之,鲜于妄人度之,耿中丞象之。” [2]这是西汉末年,扬雄在他的《法言》里的记载,有人问“浑天”是怎么回事,他的回答是:落下闳(汉武帝时代人)营造了它,鲜于妄人用它来测量,耿寿昌(汉宣帝时的大司农、中丞)则模拟了它。
浑天说把天看作一个球,最大的好处是可以把日月星辰都标在球面上,建立经纬坐标以确定其准确位置。这样,做一个大球壳,用支架悬起,上面标出星辰,就可以演示浑天的结构和运转了。但是,在球体上面标出星辰,必须事先知道这些星辰的位置,而这个大球本身浑然一体,是无法用来测量星辰位置的。所以,测量星辰位置须另设一仪器,这仪器相当于把球彻底镂空,只留一条赤道圈和一条起支撑作用的子午圈,内部再放一能绕极轴转动的经圈和活动的窥尺。这样,转动经圈,并使窥尺指向星体,就可以在圈环的相应位置读出星体的经纬度——这就是“落下闳营之”的含义,他造了一架测量浑天的仪器,而“鲜于妄人”则用它做了大量测量工作,有了这些星体的坐标之后,耿寿昌则把它们标在一个大球上,用“形象”的方式来模拟浑天的运行。
也就是说,从浑天说成型开始,天文学家就不得不营造两台仪器,一台是模拟星体运行用的,一台是测量星体坐标用的。在上文里扬雄统称其为“浑天”。中国古代制造天文仪器一直有一个不变的传统叫“法象为器”,即按照“天圆地方”的标准来设计制造。制作测量仪器时,将上半部分做成球笼状嵌套的环圈,象征“天圆”,下半部分是支架和底部为方形的基座,代表“地方”;制作模拟仪器时,缀满星体的天球的下半部分就被一个正方形的箱子罩住,更是直接象征“天圆地方”。
(二)中国古代的“浑象”
虽然分工明确,但整个古代,按浑天说创制的这两种仪器,它们的名称一直都变化多样,而且哪一类都没有发展出固定的统称。我们先列出模拟“象之”的这一类。
东汉时,太史令张衡制作了一台著名的仪器,称“浑天仪”,并写了《浑天仪图注》传世。它的主体是直径四尺六寸的铜球,球面标出星官、黄道、赤道等,利用稳定的漏壶流水,通过齿轮传动装置推动铜球均匀绕极轴旋转,来模拟星体东升西落。因为它是靠漏壶的水推动自动运转的,后世也称它为“漏水转浑天仪”。这是世界上第一台自动演示恒星日月周日运行的仪器,也是“浑天仪”名词的第一次出现。浑天仪也叫“浑天仪图”,因为上面有很多星象,仿佛星图。“图”“象”的含义相近,后代也常称其为“浑仪图”或“浑天图”。
三国时期吴国的学者陆绩、王蕃、葛衡都制造过类似的仪器。因为是“象之”,所以陆绩、王蕃的仪器,史书上都将其称为“浑象”:“陆绩造浑象,其形如鸟卵”[1]42,王蕃 “今所作浑象,黄赤道各广四分半,相去七寸二分”[1] 43,这是“浑象”一词的最早记载。而葛衡造的仪器,史书又笼统地称其为“浑天”,《隋书·天文志》称:“明达天官,能为机巧,改作浑天,使地居于中,以机动之,天转而地止,以上应晷度。”[3]551endprint
南北朝时,宋文帝元嘉年间,太史令钱乐之铸造了两座这类仪器,史称:“宋元嘉中,太史令钱乐之所铸浑天铜仪,以朱黑白三色用殊三家”,“元嘉十七年又作小浑天,……安二十八宿中外星官备足,以白青黄等三色”[3]551。它们的形制,都是“象天运,而地在其中”,一个叫“浑天铜仪”,一个叫“小浑天”。
隋代,耿询“创意造浑天仪,不假人力,以水转之,施于暗室中”[4]。又沿袭了张衡的“浑天仪”名字。
唐代开元年间,大科学家一行和梁令瓒造了一台仪器。《旧唐书·天文志》云:“一行与梁令瓒及诸术士更造浑天仪,铸铜为圆天之象,上具列宿……命之曰‘水运浑天俯视图。” [3]638史书的作者知道这种仪器相当于张衡的浑天仪,但又为它取了专名“水运浑天俯视图”。现代史学家嫌这名字有些费解,就按制作年代改称其为“开元水运浑天”。
宋代太平年间,张思训曾制造了一架既可演示天象又可指示时刻的复杂仪器,但史书上居然没有留下它的名字,只说它的演示天象部分“日月象皆取仰视”(可能是架得太高了只能仰视观察)[3]802。现代史学家也按制作年代仿唐代的仪器给它取名“太平浑天仰视图”。
随后还有宋代的苏颂、韩公廉制造了一台古代最复杂,集观测、演示、报时于一体的仪器兼观测台,名字为“元祐浑天仪象”(今称“水运仪象台”),其中的演示部分明确地称作“浑象”[5]48。
元初,西域人扎马鲁丁带来七件西域的天文仪器,其中一件叫“苦来亦撒麻”,《元史》记载称“汉言浑天图也,以铜为丸,斜刻日道”[3]1306,即:意译就是汉语的“浑天图”。后来又出现元郭守敬的“玲珑仪”(人可在里面看的)、清代传教士南怀仁造的“天体仪”等。
为尊重先人称耿中丞“象之”的先例,并兼顾后代使用较多、较明确的叫法,现代天文学史家将以上这些仪器统称为“浑象”(现代仍有这种演示天象的简单仪器,称“天球仪”)。
(三)中国古代“浑仪”
我们再看看用于测量类的仪器:
这类仪器中,史书最早有具体名称、具体结构记载的是由东晋前赵时期孔挺制造的。它有两层圆环,外层环包括地平环、赤道环和子午双环;内层包括可绕南北轴转动的双环及里面可照准星体的“衡”。《隋书·天文志》将其列到“浑天仪”节中,但文中又说“则古之浑仪之法者也”,意即以前就称这种仪器为“浑仪”了。《隋书·天文志》同时还提到北魏用铁造的一架类似的仪器,则称“太史候部铁仪,以为浑天法”[3]550,只按制作材料称其为“铁仪”,等于没有确定的名称。
唐贞观七年,李淳风创制了一台测量天体的仪器,有三层环圈,因为加上了黄道圈,史书称“黄道仪”,开元年间,一行等人又制成了类似的仪器,因其黄道可以适应岁差在赤道上移动,称“黄道游仪”。这在《新唐书》里有明确记载[3]729。还有,在该书同一段落,又称以前的此类仪器,特别是“落下闳营之”的仪器为“浑仪”。
宋代制造的这类仪器很多,著名的有至道元年(公元995年)司天台冬官正韩显符造的“铜浑仪”(今称“至道浑仪”)[6]、大中祥符三年(公元1010年)的“铜候仪”(今称“龙图阁铜浑仪”)[3]803、皇祐三年(公元1051年)的“黄道浑仪”(今称“皇祐浑仪”)[3]1084、熙宁七年(公元1074年)沈括造的浑仪(沈括有《浑仪议》一文,此仪器今称“熙宁浑仪”,紫金山天文台摆放的即是其明代的复制品)[3]803、元祐七年(公元1092年)建的“元祐浑天仪象”,其测量仪器《新仪象法要》直接称“浑仪”(今称“元祐浑仪”)[5]15。
古代这类用于测量天体坐标的仪器,鉴于历代较普遍的叫法,现代天文学史家统称其为“浑仪”。
(四)现代“浑象”“浑仪”两个名词的使用
由于现代讲述天文学史、天文仪器史的著作不太强调这些仪器的原称,总用“浑象”“浑仪”称呼之,并经常给它们另取专名,于是给人们的感觉似乎是历史上两种仪器的名字区分是明确的。其实元以前,它们的名称非常不确定,在各个历史时期,有时把浑仪叫浑天仪,有时把浑象叫浑天仪。但有一点,在某一朝代,古人是力图把两种仪器的名称区别开来、并行不悖的,这已有学者指出过[7]。特别是,“浑仪”从来是不叫“象”的。这两类仪器,虽然名字时常混用,但其功能和使用,古人总是区分得一清二楚。《隋书·天文志》:“浑天仪者……周旋衡管,用考三家之分。”“浑天象者,……遍体布二十八宿、三家星、黄赤二道及天汉等。”[3]549-550
由于“浑天说”的称谓和张衡浑天仪为人们所熟知,后世典籍中,“浑天仪”被用来泛指“浑仪”“浑象”的情况较多,如上文《隋书·天文志》中的“浑天仪”是指浑仪,再宋代周密的《齐东野语·浑天仪地动仪》:“旧京浑天仪凡四座……至道仪在测验浑仪所……元祐仪在合台。” [8]明显是指浑仪。清阮葵生《茶余客话》卷十三:“安溪先生(李光地)云:浑天仪三重,其外一重不动为六合仪,所以定上下四方之位,其中一重旋转者为三辰仪,所以象天体圜动之行,其内一重周游四遍者为四游仪,所以挈玉衡而便观察。”[9]这也是指浑仪。
在中国古代的天文仪器中,浑仪和浑象扮演着重要的角色。这两类仪器形体庞大、构造复杂、测度精密、成本昂贵,经历两千多年的演化逐步完善,到清代达到最高峰。它们不但是实用观测演示仪器,也是皇家礼器,是皇权的象征。正因为如此,其上的龙、云雕纹制作得非常考究,所以它们还是精美的艺术品。今天,矗立在北京古观象台、南京紫金山天文台上的明、清代天文仪器,经常作为中华传统文明的标志和象征出现在影视、广告及各种媒体中。
翻看《辞海》1989、1999年版,“浑天仪”有两条:1.即“浑仪”。2.即“浑象”。相应的“浑仪”“浑象”词条也有说明。这种解释是周密准确的,反映了汉代以来史书、典籍记载的实际情形。类似的解释还有2008年版《大辞海》,在其《天文学·地球科学卷》中,“浑天仪”有3条:1.即“浑仪”。2.即“浑象”。3.即“漏水转浑天仪” [10]。它把张衡的“漏水转浑天仪”单列出作为特指,更为周密。endprint
1980年出版的《中国大百科全书·天文学》称“浑仪和浑象又是反映浑天说的仪器,因而在早期常常统称为浑天仪” [11],也解释得很严密。
2001年全国科学技术名词审定委员会审定出版的《天文学名词》中,“浑象”条为“古代根据浑天说用来演示天体在天球上视运动及测量黄赤道坐标差的仪器”(“测量黄赤道坐标差”是在天球上直接进行黄、赤道坐标变换,相当于模拟计算机的功能),“浑仪”条为“由相应天球坐标系各基本圈的环规及瞄准器构成的古代天文测量仪器”[12],解释得严密、完备。
而《汉语大词典》将“浑天仪”条释为“即浑仪”[13],就很不准确了。
《辞源》对“浑天仪”的解释:“我国古代观测天体位置的仪器,类似现在的天球仪。又名浑象、浑仪。” [14]该解释把两种不同的仪器当成了一种,这是不准确的。
通过前面的考证,我们发现:这些古代仪器的名字很多并不是它们原来的名字,而是今人为了方便、准确而后取的,因为古代很多笼统、错位的叫法确实不可取。多数辞典的解释也是符合历史事实的。按现代天文学史界的学术规范,可以为这些仪器“正名”,把元代以前的浑天测量仪器统称为“浑仪”,浑天演示模拟仪器统称为“浑象”(元以后的时代离我们较近,它们的专名如“简仪”“赤道经纬仪”“天体仪”为我们熟知,一般不用“浑象”“浑仪”称之)。
张衡的“浑天仪”家喻户晓,这也使得公众误以为所有球状、笼状的古天文仪器都叫“浑天仪”。虽然历史上很长时期都这样混称,但如果现在还把浑仪称作“浑天仪”,只能算是继承了不该继承的“遗产”,把古代的混乱称谓带到今天。
因此笔者建议,除专业的历史研究外,科普、媒体、文化等领域仅使用“浑天仪”一词来专指张衡创制的“漏水转浑天仪”,不作他用,以免造成概念的错位。
参考文献
[1] 薄树人.中国科学技术典籍通汇:天文卷:第5册[M].郑州:河南教育出版社,1993.
[2] 扬雄. 法言(丛书集成初编)[M].北京:中华书局,1985:29.
[3] 薄树人.中国科学技术典籍通汇:天文卷:第3册[M].郑州:河南教育出版社,1993.
[4] (唐)魏征,等.隋书:第5册[M].北京:中华书局,1973:1770.
[5] (宋)苏颂.新仪象法要(丛书集成初编)[M].北京:中华书局,1985.
[6] (元)脱脱,等.宋史:第39册[M].北京:中华书局,1977:13501.
[7] 刘国俊.释“浑天仪”[J].辞书研究,1989(4):150.
[8] (宋)周密.齐东野语[M].上海:扫叶山房,1926:69.
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[10] 夏征农主编.大辞海:天文学·地球科学卷[M].上海:上海辞书出版社,2008:156.
[11] 中国大百科全书《天文学》编辑委员会.中国大百科全书:天文学[M].北京:中国大百科全书出版社,1980:161.
[12] 天文学名词审定委员会.天文学名词(1998)[M].北京:科学出版社,2001:44.
[13] 汉语大词典编辑委员会.汉语大词典:第五卷[M].上海:汉语大词典出版社,2001:1519.
[14] 商务印书馆编辑部.辞源[M].北京:商务印书馆,1981:1839.endprint