張衡的天文巨著《靈憲》

史珂
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(http://www.epochtimes.com)
【大紀元6月7日訊】張衡品行高洁,淡泊名利,才識卓著,以“不患位之不尊,而患德之不崇;不恥祿之不厚,而恥智之不博”的自誡。在太史令任內,積極從事理論研究工作,系統觀測天體運行,著《靈憲》等書,創制渾天儀,且在歷法方面也有所研究。

張衡一生所著的天文學著作,以《靈憲》最為著名。這是一部積多年的觀察研究寫成的一部天文巨著,也是世界天文史上的不朽名作。該書全面闡述了天地的生成、宇宙的演化、天地的結构、日月星辰的本質及其運動等諸多方面,將我國古代的天文學水平提升到了一個前所未有的新階段,并對后世產生了深遠的影響。

一、闡述了宇宙的起源和結构。關于天地的生成問題,《靈憲》認為天地万物是從原始的渾沌未分的元气發展來的。元气最初渾沌不分,后來才始分清濁,清气和濁气相互作用,便形成了宇宙。清气所成的天在外,濁气所成的地在內。這种天體演化思想,是從物質的運動來說明宇宙的形成,認為宇宙結构不是亙古不變的,而是不斷發展變化的。

二、宇宙的無窮盡觀。雖然張衡把天比作一個雞蛋殼,把地比作蛋殼中的雞蛋黃,但他并不認為硬殼是宇宙的邊界。張衡認為,人們目之所及的宇宙世界是有限的,但在人們目之所及之外呢,張衡進一步明确提出在“天球”之外還是有空間的。他說:“過此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之謂也。宇之表無極,宙之端無窮”。就是說,我們能夠觀測到的空間是有限的,觀測不到的地方是無窮無盡,無始無終的宇宙。這段話明确地提出了宇宙在時間和空間上都是無窮無盡的思想。

三、月食的成因。在渾天說的基礎上,闡述了月食的原因。張衡在《靈憲》中寫道:“月光生于日之所照;魄生于日之所蔽。當日則光盈,就日則光盡也。”他認為,月亮本身是不發光的,而是太陽光照射到月亮上,月亮才折射出光,太陽光照不到的地方則出現虧缺,即“月有陰晴圓缺”。如果月亮進入地影(張衡將地影取名叫“暗虛”),就會發生“月食”。

四、測日和月的平均角直徑值。張衡實測出日、月的角直徑是整個周天的1/736,轉換為現行的 360度制,即29度21分”,這与近代天文測量所得的日和月的平均角直徑值31’59”和31’5”相比,絕對誤差僅有2’。在兩千多年前,沒有現代科學技術水平及觀測條件,這個數值可以說是相當精确的。

五、重制載星三千的新星表。張衡在認真觀察天體的基礎上,對前人留傳下來的几种星表作了整理、匯總,建立了恒星多達三千的新星表。据《靈憲》記載,其中“中外之官常明者百有二十四,可名者三百二十,為星二千五百,而海人之占未存焉”。張衡所制星表,不僅大大超于前人,也為后世所不及。遺憾的是,因漢末戰亂,張衡所制星表失傳。晉初陳卓建立的星表,有星1464顆,僅為張衡的一半。到清朝康熙年間,通過望遠鏡觀察,數目才過三千。

六、五星的運動。關于五星的運動問題,張衡提出:日、月、五星是在天地之間運行,而非在天球壁上運行。并且,這七個天體運動的速度各不相同,“近天則遲、遠天則速”。所謂天,是指設想中的天球壁,也就是說距地近則速度快,距地遠則速度慢。按照五星距地的遠近及運行的遲速,他將五星分為兩類:水、金二星,距地近,運動快,附于月,屬陰;火、木、土三星,距地遠,運動慢,附于日,屬陽。他還將星體運行方向分為順行、留和逆行。

《靈憲》留給人們的不僅僅是張衡杰出的天文成就,更應該給人思索:在兩千多年前,中國古代科學何以能達到如此水平?

轉自﹕正見(http://www.dajiyuan.com)

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