天文歷法論文范文
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第1篇
王廷相是明代中葉重要儒家學(xué)者。他以信守孔子之道為己任，指出：“儒者之論，合于圣者，即圣人也，則信而守之；戾于圣者，即異學(xué)也，則辨而正之，斯善學(xué)道者也。”[ ]他還根據(jù)孔子所言“多聞闕疑，慎言其余，則寡尤；多見(jiàn)闕殆，慎行其余，則寡悔”[ ]中的“慎言其余”著《慎言》。同時(shí)，他明確主張研究自然，要求把握“物理”。王廷相在所作“策問(wèn)”中說(shuō)：
諸士積學(xué)待叩久矣，試以物理疑而未釋者議之，可乎？天之運(yùn)，何以機(jī)之？地之浮，何以載之？月之光，何以盈缺？山之石，何以欹側(cè)？經(jīng)星在天，何以不移？海納百川，何以不溢？吹律何以回暖？懸炭何以測(cè)候？夫遂何以得火？方諸何以得水？龜何以知來(lái)？猩何以知往？蜥蜴何以為雹？虹霓何以飲澗？何鼠化為鴽，而鴽復(fù)為鼠？何蜣螂化蟬，而蟬不復(fù)為蜣螂？何木焚之而不灰？何草無(wú)風(fēng)而自搖？何金之有辟寒？何水之有溫泉？何蜉蝣朝生而暮死？何休留夜明而晝昏？蠲忿忘憂，其感應(yīng)也何故？引針拾芥，其情性也何居？是皆耳目所及，非騁思于六合之外者，不可習(xí)矣而不察也。請(qǐng)據(jù)其理之實(shí)論之。[ ]
顯然，王廷相是主張研究各種自然現(xiàn)象、研究科學(xué)的。而且他還認(rèn)為，研究天地之道是學(xué)者“窮理盡性”所必不可少的。他說(shuō)：
古之圣人，仰以觀乎天文，俯以察乎地理，而人之道益明。蓋以人性貫徹上下，通極內(nèi)外，彌滿于無(wú)垠，周匝于六合，茍一物之未知，是于性猶有所未盡也。故天地之道，雖悠遠(yuǎn)高深，學(xué)者不可不求其實(shí)矣。[ ]
王廷相不僅主張研究自然，同時(shí)自己也廣泛深入地研究自然、研究科學(xué)。在天文學(xué)上，他進(jìn)行過(guò)大量的天文觀測(cè)，主張渾蓋合一論，并且通過(guò)對(duì)渾天說(shuō)與蓋天說(shuō)的優(yōu)點(diǎn)加以綜合，以解釋各種天文現(xiàn)象；他還專門研究了古代天文學(xué)上的“歲差”概念的發(fā)展，撰有《歲差考》。[ ]
明清之際，顧炎武、黃宗羲、王夫之三大儒講經(jīng)世致用，與此相聯(lián)系，他們也極力推崇科學(xué)，主張研究科學(xué)，包括研究天文學(xué)。
顧炎武對(duì)當(dāng)時(shí)的王學(xué)末流提出批評(píng)。他說(shuō)：“不習(xí)六藝之文，不考百王之典，不綜當(dāng)代之務(wù)，舉夫子論學(xué)、論政之大端一切不問(wèn)，而曰‘一貫’，曰‘無(wú)言’，以明心見(jiàn)性之空言，代修己治人之實(shí)學(xué)。”[ ]顧炎武認(rèn)為，王學(xué)末流清談“明心見(jiàn)性”之類，實(shí)際上是棄“修己治人之實(shí)學(xué)”，其結(jié)果是“股肱惰而萬(wàn)事荒，爪牙亡而四國(guó)亂；神州蕩覆，宗社丘墟”。
顧炎武所謂的“修己治人之實(shí)學(xué)”，就是“博學(xué)于文”、“行己有恥”。關(guān)于“博學(xué)于文”，顧炎武說(shuō)：
君子博學(xué)于文，自身而至于家國(guó)天下，制之為度數(shù)，發(fā)之為音容，莫非文也。[ ]
顧炎武講的“博學(xué)于文”，當(dāng)然也包括研究科學(xué)。顧炎武的《日知錄》三十余卷“凡經(jīng)義史學(xué)、官方吏治、財(cái)賦典禮、輿地藝文之屬，一一疏通其源流，考證其謬誤”[ ]，其中也包括科技知識(shí)。《日知錄》第30卷“論天象數(shù)術(shù)”，有《天文》、《日食》、《月食》、《歲星》、《五星聚》、《百刻》、《雨水》等條涉及天文學(xué)。
黃宗羲的《明夷待訪錄》被認(rèn)為是“中國(guó)歷史上第一部系統(tǒng)地闡發(fā)民主主義思想的著作”[ ]。同時(shí)在該書中，黃宗羲還非常重視“學(xué)校”，認(rèn)為學(xué)校不僅在于養(yǎng)士，更重要的是“必使治天下之具皆出于學(xué)校”。他認(rèn)為學(xué)校除了有“五經(jīng)”師，“兵法、歷算、醫(yī)、射各有師”。他還說(shuō)：
學(xué)歷者能算氣朔，即補(bǔ)博士弟子。其精者同入解額，使禮部考之，官于欽天監(jiān)。學(xué)醫(yī)者送提學(xué)考之，補(bǔ)博士弟子，方許行術(shù)。歲終，稽其生死效否之?dāng)?shù)，書之于冊(cè)，分為三等：……上等解試禮部，入太醫(yī)院而官之。[ ]
對(duì)于取士，黃宗羲提出了8種渠道，有科舉、薦舉、太學(xué)、任子、邑佐、辟召、絕學(xué)和上書。其中所謂“絕學(xué)”，黃宗羲說(shuō)：
絕學(xué)者，如歷算、樂(lè)律、測(cè)望、占候、火器、水利之類是也。郡縣上之于朝，政府考其果有發(fā)明，使之待詔。否則罷歸。[ ]
顯然，黃宗羲非常強(qiáng)調(diào)天文學(xué)的學(xué)習(xí)，注重選拔天文學(xué)人才。
黃宗羲在為學(xué)上有《明儒學(xué)案》、《宋元學(xué)案》等重要著作流傳于世，同時(shí)也撰寫了不少科學(xué)著作，其中天文學(xué)類著作“有《授時(shí)歷故》一卷，《大統(tǒng)歷推法》一卷，《授時(shí)歷法假如》一卷，《西歷假如》、《回歷假如》各一卷”[ ]。
王夫之一生潛心著述，著作等身。除了對(duì)經(jīng)學(xué)、史學(xué)、文學(xué)以及政治等有深入研究外，他對(duì)科學(xué)也有較多的關(guān)注。尤為重要的是，他把研究科學(xué)與理學(xué)的“格物窮理”聯(lián)系在一起。他曾說(shuō)：
密翁與其公子為質(zhì)測(cè)之學(xué)，誠(chéng)學(xué)思兼致之實(shí)功。蓋格物者，即物以窮理，惟質(zhì)測(cè)為得之。[ ]
密翁，即方以智（公元1611～1671年），字密之，號(hào)曼公，明清之際的思想家、科學(xué)家。在學(xué)術(shù)思想上，他主儒、釋、道三教合一，[ ]并且著有《物理小識(shí)》、《通雅》等科學(xué)著作。他認(rèn)為，學(xué)問(wèn)有“質(zhì)測(cè)”、“宰理”、“通幾”之分，[ ]所謂的“質(zhì)測(cè)”就是要研究“物理”；他還明確指出：“物有其故，實(shí)考究之，大而元會(huì)，小而草木螽蠕，類其性情，征其好惡，推其常變，是曰‘質(zhì)測(cè)’。”[ ]可見(jiàn)，方以智的“質(zhì)測(cè)之學(xué)”就是指自然科學(xué)。王夫之以方以智的“為質(zhì)測(cè)之學(xué)”解“格物”，實(shí)際上就是以研究科學(xué)解“格物”。把研究科學(xué)與儒家為學(xué)成人所必需的“格物”聯(lián)系起來(lái)，足以表明王夫之對(duì)科學(xué)的重視。
王夫之不僅以研究科學(xué)解“格物”，他本人對(duì)科學(xué)也進(jìn)行了廣泛的研究。王夫之晚年著《思問(wèn)錄》以及《張子正蒙注》，其中《思問(wèn)錄》外篇和《張子正蒙注》的《太和》、《參兩》等篇包含了豐富的科學(xué)方面的論述，涉及天文學(xué)、地學(xué)以及醫(yī)學(xué)等方面的內(nèi)容。
在天文學(xué)上，王夫之反對(duì)蓋天說(shuō)，贊同渾天說(shuō)。他認(rèn)為，蓋天說(shuō)“可狀其象而不可狀其動(dòng)也，此渾天之說(shuō)所以為勝”。他還說(shuō)：
乃渾天者，自其全而言之也；蓋天者，自其半而言之也。要皆但以三垣二十八宿之天言天，則亦言天者畫一之理。[ ]
王夫之還具體分析了歷家的“天左旋，日月五星右轉(zhuǎn)”以及張載的“日月五星順天左旋”，并且說(shuō)：
張子據(jù)理而論，伸日以抑月，初無(wú)象之可據(jù)，唯陽(yáng)健陰弱之理而已。乃理自天出，在天者即為理，非可執(zhí)人之理以強(qiáng)使天從之也。[ ]
顯然，王夫之不贊同張載提出的“日月五星順天左旋”的觀點(diǎn)。與此同時(shí)，他也不贊同張載用陰陽(yáng)五行說(shuō)解釋日月五星各自運(yùn)行速度的不同，并且明確指出：“五緯之疾遲，水金火木土以為序，不必與五行之序合。”[ ]關(guān)于日月五星運(yùn)行的速度，王夫之說(shuō)：
遠(yuǎn)鏡質(zhì)測(cè)之法，月最居下，金、水次之，日次之，火次之，木次之，土居最上。蓋凡行者必有所憑，憑實(shí)則速，憑虛則遲。氣漸高則漸益清微，而憑之以行者亦漸無(wú)力。故近下者行速，高則漸緩。[ ]
此外，王夫之對(duì)月食、月中之影、歲差等天文現(xiàn)象以及歷法的有關(guān)問(wèn)題都提出了自己的觀點(diǎn)。
明清之際的陸世儀也非常重視天文學(xué)的研究。陸世儀（公元1611～1672年），字道威，號(hào)剛齋，又號(hào)桴亭，太倉(cāng)（今屬江蘇）人。他贊同朱熹的格物窮理之說(shuō)，反對(duì)王陽(yáng)明的致良知。他說(shuō)：“致良知雖是直截，終不賅括，不如窮理穩(wěn)當(dāng)。……天下事有可以不慮而知者，心性道德是也。有必待學(xué)而知者，名物度數(shù)是也。假如只天文一事，亦儒者所當(dāng)知，然其星辰次舍，七政運(yùn)行，必觀書考圖，然后明白，純靠良知，致得去否？”[ ]陸世儀認(rèn)為，科學(xué)方面的知識(shí)不同于心性道德方面的知識(shí)，其認(rèn)知方法也不相同；儒者應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、研究科學(xué)，而不是靠“致良知”。與此同時(shí)，陸世儀還從經(jīng)世致用的角度強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)科學(xué)的重要性。他說(shuō)：“六藝古法雖不傳，然今人所當(dāng)學(xué)者，正不止六藝。如天文、地理、河渠、兵法之類，皆切于用世，不可不講。俗儒不知內(nèi)圣外王之學(xué)，徒高談性命，無(wú)補(bǔ)于世，此當(dāng)世所以來(lái)迂拙之誚也。”[ ]
清初大儒李光地對(duì)天文學(xué)也有研究。李光地（公元1642～1718年），字晉卿，號(hào)厚庵、榕村，福建安溪人。曾奉命主編《性理精義》、《朱子大全》等著作。李光地一生致力于理學(xué)，“以子朱子為宗，得道學(xué)正傳。而又多才多藝，旁及天文算數(shù)之事，尤能貫通古今，洞明根底”[ ]。他說(shuō)：“思知人，不可以不知天。仰則觀于天文，窮理之事也，此則儒者所宜盡心也。”[ ]在這里，李光地把研究科學(xué)與儒家的“盡心”、“知性”、“知天”、“窮理”聯(lián)系在一起。
李光地對(duì)天文歷算有特殊的愛(ài)好，與當(dāng)時(shí)的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家梅文鼎交往甚密。清康熙二十八年（公元1689年），梅文鼎奉昭參與修《明史歷志》。當(dāng)時(shí)的李光地因仰慕梅文鼎的歷算才華，與他訂交，并就歷算的研究進(jìn)行了交談。此后，李光地經(jīng)常前去求教，學(xué)問(wèn)大進(jìn)。期間，梅文鼎還根據(jù)李光地的建議編纂《歷學(xué)疑問(wèn)》。該書寫成后，李光地為之作序，并刊刻行世。后來(lái)，李光地又將《歷學(xué)疑問(wèn)》以及梅文鼎推薦給康熙皇帝，梅文鼎受到了褒獎(jiǎng)，于是名聲大震。在與梅文鼎的交往過(guò)程中，李光地對(duì)天文學(xué)也作了深入的研究，其天文歷法類著作主要有：《歷象要義》、《歷象合要》、《歷象本要》等，主編《御定星歷考原》、《御定月令輯要》等；還有論文《記太初歷》、《記四分歷》、《記渾儀》、《算法》、《歷法》、《西歷》等。
戴震是清代重要的漢學(xué)家。他除參與編修《四庫(kù)全書》外，還有著作《原善》、《孟子字義疏證》、《聲韻考》、《聲類表》、《方言疏證》等，有清代考據(jù)學(xué)大師之譽(yù)。同時(shí)，他也非常強(qiáng)調(diào)研究科學(xué)。他說(shuō)：
誦《堯典》數(shù)行，至‘乃命羲和’，不知恒星七政所以運(yùn)行，則掩卷不能卒業(yè)。……不知古今地名沿革，則《禹貢》、《職方》失其處所。不知‘少?gòu)V’、‘旁要’，則《考工》之器不能因文而推其制。不知鳥獸、蟲魚、草木之狀類名號(hào)，則比興之意乖。[ ]
顯然，戴震把對(duì)科學(xué)的研究看作是整理、考訂古典科技文獻(xiàn)必要的知識(shí)基礎(chǔ)。
戴震不僅強(qiáng)調(diào)研究科學(xué)，而且自己也深入研究科學(xué)，“凡天文、歷算、推步之法，測(cè)望之方，宮室衣服之制，鳥獸、蟲魚、草木之名狀，音和、聲限古今之殊，山川、疆域、州鎮(zhèn)、郡縣相沿改革之由，少?gòu)V旁要之率，鐘實(shí)、管律之術(shù)，靡不悉心討索。”[ ]正是對(duì)科技的深入研究，他撰寫了大量的科技著作，其中有天文歷法類著作：《原象》、《續(xù)天文略》、《迎日推策記》、《九道八行說(shuō)》、《周禮太史正歲年解》、《周髀北極璿璣四游解》、《記夏小正星象》、《歷問(wèn)》、《古歷考》等。
還需指出的是，明清一些儒家，比如黃宗羲、李光地等，他們?cè)谘芯刻煳膶W(xué)時(shí)，較多地通過(guò)介紹西方的天文學(xué)知識(shí)，把中國(guó)傳統(tǒng)的天文知識(shí)與西方的天文學(xué)結(jié)合起來(lái)。這對(duì)于西方天文學(xué)的傳入是有積極意義的。
注釋：
[1] 《王氏家藏集》卷二十八《與彭憲長(zhǎng)論學(xué)書》。
[2] 《論語(yǔ)為政》。
[3] 《王氏家藏集》卷三十《策問(wèn)》。
[4] 《王氏家藏集》卷三十《策問(wèn)》。
[5] 參見(jiàn)高令印、樂(lè)愛(ài)國(guó)：《王廷相評(píng)傳》，江蘇：南京大學(xué)出版社1998年版，第228—261頁(yè)。
[6] 《日知錄》卷七《夫子之言性與天道》。
[7] 《日知錄》卷七《博學(xué)于文》
[8] 《日知錄》潘耒“序”。
[9] 馮契：《中國(guó)古代哲學(xué)的邏輯發(fā)展》（下），上海：上海人民出版社1984年版，第1023頁(yè)。
[10] 《明夷待訪錄學(xué)校》。
[ 1] 《明夷待訪錄取士下》。
[ 2] 全祖望：《鮚埼亭集》卷十一《梨洲先生神道碑文》，《續(xù)修四庫(kù)全書》，上海：上海古籍出版社2002年版，第1429冊(cè)。
[ 3]《船山全書》第12冊(cè)《搔首問(wèn)》，湖南：岳麓書社1992年版，第637頁(yè)。
[ 4] 參見(jiàn)羅熾：《方以智的“質(zhì)測(cè)通幾”之學(xué)》，載陳鼓應(yīng)等：《明清實(shí)學(xué)思潮史》（中卷），山東：齊魯書社1989年版。
[ 5] 方以智：《通雅》卷首三《文章薪火》。
[ 6] 方以智：《物理小識(shí)》“自序”。
[ 7] 王船山：《思問(wèn)錄》外篇。
[ 8] 《思問(wèn)錄》外篇。
[ 9] 《思問(wèn)錄》外篇。
[20] 《思問(wèn)錄》外篇。
[21] 《思辨錄輯要》卷三《格致類》。
[22] 《思辨錄輯要》卷一《大學(xué)類》。
[23] 阮元：《疇人傳》卷四十《李光地》，北京：商務(wù)印書館1955年版。
[24]梅文鼎：《歷學(xué)疑問(wèn)》“李光地序”。
第2篇
一、舊《大統(tǒng)歷》誤差日顯，徐光啟
奉命修新歷
明朝建立之后，在歷法上開(kāi)始采用的是《大統(tǒng)歷》。這個(gè)《大統(tǒng)歷》實(shí)際上是元朝天文學(xué)家郭守敬所發(fā)明的《授時(shí)歷》的翻版，只是換了個(gè)名字而已。郭守敬的《授時(shí)歷》發(fā)明之初，在當(dāng)時(shí)國(guó)際上處于領(lǐng)先地位，其精度極高。比如他那時(shí)測(cè)定的每天的時(shí)間長(zhǎng)度，與今天相比才僅差72秒，在當(dāng)時(shí)的科技條件下，能做到如此精度，實(shí)在令人驚訝。
然而從發(fā)明《授時(shí)歷》到明末，已經(jīng)過(guò)了三百多年，各種誤差日積月累越來(lái)越大。而明朝歷局的官員們只知道依照已有的方法和數(shù)表推算節(jié)氣、天象，甚至用象數(shù)法進(jìn)行臆測(cè)，對(duì)于誤差怎樣解決大都束手無(wú)策，也沒(méi)人考慮。此時(shí)，日食、月食、節(jié)令、朔望的預(yù)測(cè)和安排，已經(jīng)混亂不堪，嚴(yán)重影響國(guó)家和社會(huì)管理。
在這種情況下，雖然當(dāng)時(shí)外有滿清叩關(guān)，內(nèi)有李自成、張獻(xiàn)忠問(wèn)鼎，內(nèi)外交困，國(guó)家形勢(shì)危急。但崇禎皇帝考慮到歷法是一個(gè)王朝實(shí)施其統(tǒng)治的制度象征，歷法的混亂易導(dǎo)致國(guó)家的混亂，從社稷江山計(jì)，不得不騰出精力來(lái)過(guò)問(wèn)這件事關(guān)重大的具體科技問(wèn)題，便責(zé)成時(shí)任禮部侍郎的大科學(xué)家徐光啟著手修歷。
徐光啟系進(jìn)士出身，他學(xué)識(shí)淵博，學(xué)貫中西，一生致力于科學(xué)事業(yè)，著有巨著《農(nóng)政全書》60卷。受到崇禎皇帝重視，被擢進(jìn)入內(nèi)閣，任禮部侍郎。在此期間，他為復(fù)興大明，大力提倡以科學(xué)技術(shù)為“富強(qiáng)之術(shù)”，一方面操持政務(wù)，一方面繼續(xù)研究天文、歷算、農(nóng)學(xué)、水利、軍事等科學(xué)。還認(rèn)真汲取當(dāng)時(shí)新傳入的西方自然科學(xué)，大量譯介西方科技書籍。這在僵化保守的封建社會(huì)是極其難能可貴的。正因如此，他成了中國(guó)歷史上學(xué)貫中西第一人，也是中國(guó)科技史上公認(rèn)的泰斗級(jí)人物。
徐光啟于崇禎元年（1628年）接受修歷任務(wù)，此時(shí)他已是67歲的老人了。他不顧年邁，毅然上陣，立即組成了一個(gè)由中外科學(xué)家組成的龐大的科研班子，其中包括當(dāng)時(shí)著名的意大利科學(xué)家龍華民、羅雅谷，德國(guó)科學(xué)家湯若望、鄧玉函。他還制定了這次歷法科研的最高目標(biāo)：“上推遠(yuǎn)古，下驗(yàn)將來(lái)，必期一一無(wú)爽；日月交食，五星凌犯，必期事事密合。”并迅速展開(kāi)了工作。
在修歷的日子里，不管是凄風(fēng)冷雨的秋夜，還是大雪紛飛的隆冬，徐光啟都要登上觀象臺(tái)，親臨指揮或親自動(dòng)手觀察天象。那期間，記錄、整理筆記、查找資料，幾乎成了他生活的全部。終于，經(jīng)過(guò)他和這些中外科學(xué)家的共同努力，很快就推出了《日躔歷指》等初步研究成果，接著又開(kāi)始了卷帙浩繁的《崇禎歷書》的編纂工作。
二、魏文魁上呈《歷元》《歷測(cè)》，
志在否定徐光啟
使人想不到的是，此時(shí)遠(yuǎn)在京師滿城縣的鄉(xiāng)下，竟有一個(gè)叫魏文魁的老百姓，也在為《大統(tǒng)歷》的誤差而苦惱著。他不顧天文歷法歷來(lái)是民間研究的，也不顧自己沒(méi)有高深的數(shù)學(xué)知識(shí)和先進(jìn)的觀測(cè)設(shè)備，更顧不得自己生計(jì)的艱難，經(jīng)年累月一直執(zhí)拗地進(jìn)行著自費(fèi)天文歷法的研究。
此時(shí)，魏文魁一定知道，西方的天文歷法技術(shù)已經(jīng)傳入中國(guó)。但他的思想不像徐光啟那樣開(kāi)放，而是有點(diǎn)保守和固執(zhí)，對(duì)外來(lái)的思想和技術(shù)采取了拒絕的態(tài)度，認(rèn)為依靠中國(guó)人自己的知識(shí)和文化完全可以解決此類問(wèn)題。把先進(jìn)的科技知識(shí)拒之門外，這就犯了科研的大忌。
那么他依據(jù)什么來(lái)進(jìn)行研究呢？說(shuō)來(lái)很有意思，魏文魁所采納和依據(jù)的重要資料是宋朝人邵雍的那本《皇極經(jīng)世》，而它依據(jù)的數(shù)學(xué)知識(shí)則是“周三徑一，方五斜七”等圓周和勾股之類。作為一個(gè)普通百姓，承擔(dān)如此艱巨的科研課題，依據(jù)的知識(shí)竟是這樣的初級(jí)和粗疏，再加上資料和設(shè)備又不具備，又沒(méi)有充裕的資金支持，可以想見(jiàn)，他的研究活動(dòng)一定是異常艱難的。
比如，他所依據(jù)的《皇極經(jīng)世》，是宋朝邵雍研究周易而自創(chuàng)的一門預(yù)測(cè)學(xué)，是不是科學(xué)一直被人大打問(wèn)號(hào)。該書一個(gè)最基本的概念，便是把人類世界的歷史壽命，根據(jù)易理象數(shù)的法則，規(guī)定出幾個(gè)簡(jiǎn)單易記的字，這幾個(gè)字是：“元、會(huì)、運(yùn)、世、分。”他將此作為層級(jí)次序，來(lái)表示和解釋天文、地理、人事發(fā)展變化，以此進(jìn)行預(yù)測(cè)。
比如，從時(shí)間上來(lái)說(shuō)，“元”可以認(rèn)為是年，一“元”就是一年，一年之中有十二個(gè)月，每個(gè)月日月相會(huì)一次，因此便叫做“會(huì)”。所以一“元”之中，便包含了十二“會(huì)”。每個(gè)“會(huì)”之中，地球自轉(zhuǎn)三十次，所以一“會(huì)”又包含三十“運(yùn)”，即三十天。因一天之中又有十二個(gè)時(shí)辰，因此一“運(yùn)”又包含十二“世”，即十二時(shí)辰。每個(gè)時(shí)辰又分三十“分”。
如果廣而擴(kuò)之，把最小的“分”代表年，便構(gòu)成了“三十年為一世，三百六十年為一運(yùn)，一萬(wàn)零八百年為一會(huì)，十二萬(wàn)九千六百年為一元”。邵雍認(rèn)為，人類歷史、朝代興亡、世界分合、自然變化，都體現(xiàn)在這“元、會(huì)、運(yùn)、世、分”之中了，不需要再用其他方法檢測(cè)，皆可未卜先知。魏文魁對(duì)邵雍這方法頂禮膜拜，深信不疑，把這作為他的整個(gè)研究思路。顯然這對(duì)需要十分精細(xì)的歷法來(lái)說(shuō)，太粗糙了。
按著邵雍的思路和理論框架，魏文魁毅然展開(kāi)了工作。經(jīng)過(guò)多年的努力，居然完成了兩部洋洋灑灑的巨著：一部是天文理論著作《歷元》，一部是歷法知識(shí)著作《歷測(cè)》。
也就是在這時(shí)候，從北京傳來(lái)消息，由徐光啟制定的明顯西化遠(yuǎn)離我中華傳統(tǒng)的新歷法已經(jīng)有了雛形，對(duì)此魏文魁怎能接受？他認(rèn)為自己站出來(lái)的時(shí)機(jī)到了，便不顧一家老小的安危，當(dāng)即讓兒子魏象乾帶上他剛剛脫稿的兩部巨著，從滿城火速趕到京城，將書送給通政司并轉(zhuǎn)修歷局。他還加了一份上疏，歷數(shù)東方科技的優(yōu)點(diǎn)和西方科技的缺點(diǎn)，以及徐光啟引入西方科技做法的謬誤。希望政府引起重視，并檢驗(yàn)和采納他的方法，企圖以此阻止和取代徐光啟的新歷法。
三、徐光啟虛懷若谷，魏文魁據(jù)理力爭(zhēng)
徐光啟聞知大吃一驚，但以多年形成的對(duì)不同學(xué)派的廣納博蓄習(xí)慣，以及對(duì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，他馬上冷靜下來(lái)。他本著“各家不同看法務(wù)求綜合”的一貫思想，決定對(duì)魏文魁的著作進(jìn)行一番公正的研判，以此也希望發(fā)現(xiàn)對(duì)手的價(jià)值所在。徐光啟還表示，在沒(méi)有通讀完對(duì)方著作前，堅(jiān)決不表態(tài)誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)，也不發(fā)一句議論。別人問(wèn)起，他總是說(shuō)：“文魁之本，臣尚未通讀，不敢言對(duì)錯(cuò)。”
可見(jiàn)徐光啟很有風(fēng)度，他對(duì)魏文魁的書看得非常認(rèn)真仔細(xì)，將書中非常重要的七個(gè)問(wèn)題一一摘錄，逐個(gè)進(jìn)行研究。通過(guò)仔細(xì)翻閱研究，他發(fā)現(xiàn)其中的謬誤很多，推算方法也十分陳舊粗陋。不要說(shuō)日月食和五星凌犯，就是立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分等二十四節(jié)氣的劃分都不準(zhǔn)確。
但是，徐光啟在研判魏文魁的著作中，也對(duì)魏文魁的刻苦研究精神進(jìn)行了肯定，稱他是“苦心力學(xué)之士”。徐光啟對(duì)他的謬誤一一進(jìn)行記錄，然后指出魏文魁的錯(cuò)誤都在什么地方。與此同時(shí)，徐光啟以寬廣的胸懷傳信給魏文魁，希望他進(jìn)一步努力，爭(zhēng)取在天文學(xué)上真正有所建樹(shù)。還告訴他，若有疑義，可以當(dāng)面討論。實(shí)際上，徐光啟對(duì)魏文魁的研究成果持了完全否定態(tài)度。
魏文魁當(dāng)然不服輸，決心進(jìn)京與徐光啟論難。他堅(jiān)持認(rèn)為中國(guó)傳統(tǒng)方法推算的歷法精度要高于西法，認(rèn)為他的結(jié)果不準(zhǔn)確是因?yàn)橛^測(cè)地點(diǎn)不同而造成的。他舉例說(shuō)，一樣的日月食，京師所觀測(cè)到的結(jié)果，與滿城觀測(cè)到的絕不會(huì)一樣，與瓊州觀測(cè)到的更不一樣，這怎么能說(shuō)我的方法不準(zhǔn)確呢？至于二十四節(jié)氣的劃分，中國(guó)南北差距很大，在北方認(rèn)為準(zhǔn)確的，在南方就不一定準(zhǔn)確，武斷地說(shuō)哪種方法正確，哪種方法不正確，這是不能服人的。
由于涉及科學(xué)問(wèn)題，徐光啟沒(méi)有讓步，他認(rèn)為魏文魁的做法是“混推”，科學(xué)研究?jī)H靠“混推”是站不住腳的。可是，這時(shí)的徐光啟仍然沒(méi)有以居高臨下的態(tài)度表現(xiàn)出對(duì)魏文魁這場(chǎng)爭(zhēng)論的不屑，而是非常重視，每次辯論他都積極參加，還將辯論雙方的觀點(diǎn)都記錄下來(lái)，最后形成了《歷局與魏文魁辯論文稿》，保存?zhèn)浒浮?/p>
一個(gè)是國(guó)家頂尖級(jí)科學(xué)家，還是個(gè)國(guó)家的重要官員；另一個(gè)是民間業(yè)余科學(xué)愛(ài)好者，還是個(gè)平民百姓。他們竟能夠如此平起平坐地開(kāi)展激辨，這在明末實(shí)在難能可貴，說(shuō)明當(dāng)時(shí)明政府有較濃的崇尚科學(xué)的氣氛，以及徐光啟的虛懷若谷。
四、崇禎提出用實(shí)踐檢驗(yàn)，
各家觀象臺(tái)上比高低
其實(shí)，徐光啟在與魏文魁論戰(zhàn)之前，徐光啟的新歷還受到了其他天文歷法派別的猛烈攻擊。一是以欽天監(jiān)官員為首的一直對(duì)徐光啟吸收西方科學(xué)不滿，希望“祖宗之制不可變”的舊《大統(tǒng)歷》派，二是從伊斯蘭傳來(lái)的《回回歷》派。這兩派都認(rèn)為自己堅(jiān)持的歷法無(wú)可挑剔，而認(rèn)為徐光啟的歷法是不純正、不準(zhǔn)確、不科學(xué)的。現(xiàn)在又增加了一個(gè)魏文魁派，四派混戰(zhàn)，轟動(dòng)朝野，震驚中外。
消息傳到皇帝崇禎那兒，鑒于此時(shí)國(guó)家形勢(shì)不妙，需要處理的事情很多，已不允許在這件事上這樣久拖不決，需要快點(diǎn)拿出成果。崇禎帝便提出可以“廣集眾長(zhǎng)，虛心采聽(tīng)，西洋方法不妨兼收，各家不同看法務(wù)求綜合”的思想，希望大家不要再爭(zhēng)。然而，在各家都互不服氣的情況下，他的這一提議是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，激烈爭(zhēng)吵仍沒(méi)有平息。
事涉國(guó)家制度，崇禎帝又提出了另外一個(gè)辦法，既不看理論，不看設(shè)計(jì)，也不論“課題組學(xué)術(shù)帶頭人”的身份，只用實(shí)踐檢驗(yàn)。指示尋找一個(gè)特殊天文現(xiàn)象，四家平等預(yù)測(cè)，誰(shuí)家測(cè)準(zhǔn)了，誰(shuí)就正確，國(guó)家就采納誰(shuí)的方案。
崇禎所希望的可以進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)的機(jī)會(huì)很快來(lái)了：據(jù)預(yù)測(cè)，崇禎五年（1632年）九月十五日，將有月食，至于幾時(shí)幾刻還不知道。崇禎帝提出，讓大統(tǒng)、回回、魏文魁、徐光啟四派分別提前提出各自預(yù)測(cè)結(jié)果，精確到時(shí)和分，然后等到那一天進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn)，看各家預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
四家受命，遂摩拳擦掌，高速運(yùn)轉(zhuǎn)，精心準(zhǔn)備，志在必得。然而各家預(yù)測(cè)的結(jié)果大相徑庭，有的竟然相差達(dá)一、二個(gè)時(shí)辰。到底誰(shuí)的正確呢？只等那一天見(jiàn)分曉。然而非常不巧，好不容易等到十五日夜間，結(jié)果那天天空陰云四合，使整個(gè)檢驗(yàn)計(jì)劃在大家的焦慮心情中落空了。
到崇禎六年（1633年）冬十月，徐光啟因?yàn)榉e勞成疾，已經(jīng)無(wú)法再主持修歷工作而辭去歷務(wù)。但是龐大的《崇禎歷書》還沒(méi)有徹底完成，四家的爭(zhēng)論仍在膠著狀態(tài)，為了完成自己未竟的事業(yè)，他提議讓既懂天文、又不封閉保守、能夠接受西方科技的山東參政李天經(jīng)接替他的職務(wù)。工作交接后只一個(gè)月徐光啟就病逝了，魏文魁失去了一個(gè)強(qiáng)有力的老對(duì)手。
崇禎七年（1634年），魏文魁再次上書，直言徐光啟派歷官所推所有交時(shí)節(jié)氣全然不對(duì)，應(yīng)該否掉，并采納他的方案。其他幾家也不示弱，天天爭(zhēng)吵不休。崇禎皇帝還是主張采取老辦法——實(shí)地檢驗(yàn)，用事實(shí)說(shuō)話。而且他此時(shí)變得更加開(kāi)明，干脆由政府出資成立了四個(gè)天文局，分別為：大統(tǒng)局、回回局、西局和東局。這西局就是徐光啟這一派，而東局則是專為魏文魁所設(shè)。可見(jiàn)崇禎皇帝沒(méi)有因?yàn)槲何目且唤椴家掳傩斩鴮?duì)他鄙夷不屑，相反也為他設(shè)一個(gè)局，作為封建皇帝這是難能可貴的。
四局成立之后，因?yàn)槎际艿搅嘶实鄣钠降葘?duì)待，現(xiàn)在大家不分高下，爭(zhēng)論更加激烈了。那些天，“言人人殊，紛若聚訟”，欽天監(jiān)里，觀象臺(tái)上，天天吵吵嚷嚷，互相辯論訐難，爭(zhēng)鬧不休。
崇禎聞之，迅速?zèng)Q定，再次用實(shí)踐檢驗(yàn)，讓各家在觀象臺(tái)上定高低。恰好這年李天經(jīng)按西洋方法預(yù)測(cè)，從閏八月開(kāi)始將有“五星凌犯”天象出現(xiàn)。崇禎皇帝很快下旨，讓各家預(yù)測(cè)金、木、水、火、土五星凌犯準(zhǔn)確時(shí)間，到時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，然后定奪存廢。
各家接旨，迅速行動(dòng)，都動(dòng)用了各自當(dāng)時(shí)最具科技含量的高精尖設(shè)備。觀象臺(tái)上，日晷、星晷、壺漏、開(kāi)隙暗室、測(cè)高儀、窺筒、圖板、望遠(yuǎn)鏡、水盆、圭表，遍地都是。試驗(yàn)場(chǎng)地，更是人來(lái)人往，忙忙碌碌，緊張異常。很顯然，四家都極度緊張焦慮，因?yàn)榇蠹叶贾溃@是各自理論和方案能否被政府采用的最后一次搏擊。
這次檢驗(yàn)從八月中旬開(kāi)始，至九月中旬結(jié)束，歷時(shí)一個(gè)月。皇帝所派官員，對(duì)照各家的預(yù)測(cè)，逐星進(jìn)行檢驗(yàn)。在這些時(shí)日里，四家科研工作者廢寢忘食，夜以繼日，經(jīng)過(guò)了無(wú)盡的煎熬和焦慮，最終檢驗(yàn)的結(jié)果是：西局的推算全部正確，其他各家均不準(zhǔn)。至此崇禎無(wú)情宣布：大統(tǒng)、回回、魏文魁的方法廢絀。
第3篇
一. 天文學(xué)研究的歷程
朱熹對(duì)天文現(xiàn)象的思考很早就已開(kāi)始。據(jù)朱熹門人黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”和林蘷孫“丁巳（1197年，朱熹67歲）以后所聞”，朱熹曾回憶說(shuō)：“某自五、六歲，便煩惱道：‘天地四邊之外，是什么物事？’見(jiàn)人說(shuō)四方無(wú)邊，某思量也須有個(gè)盡處。如這壁相似，壁后也須有什么物事。其時(shí)思量得幾乎成病。到而今也未知那壁后是何物？”[ ]可見(jiàn)，朱熹從小就關(guān)心天文，直到晚年仍對(duì)此難以忘懷，并孜孜以求。
然而，朱熹在其早期的學(xué)術(shù)生涯中，并沒(méi)有進(jìn)行天文學(xué)的研究。朱熹早年除讀儒家經(jīng)典外，“無(wú)所不學(xué)，禪、道文章，楚辭、詩(shī)、兵法，事事要學(xué)”[ ]。紹興三十年（1160年，朱熹30歲），朱熹正式拜二程的三傳弟子李侗為師，開(kāi)始潛心于儒學(xué)，并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上體認(rèn)“理一”的思想。
據(jù)《朱文公文集》以及當(dāng)今學(xué)者陳來(lái)先生所著《朱子書信編年考證》[ ]，朱熹最早論及天文學(xué)當(dāng)在乾道七年（1171年，朱熹41歲）的《答林擇之》，其中寫道：“竹尺一枚，煩以夏至日依古法立表以測(cè)其日中之景，細(xì)度其長(zhǎng)短。”[ ]
測(cè)量日影的長(zhǎng)度是古代重要的天文觀測(cè)活動(dòng)之一。最簡(jiǎn)單的方法是在地上直立一根長(zhǎng)八尺的表竿，通過(guò)測(cè)量日影的長(zhǎng)短來(lái)確定節(jié)氣；其中日影最短時(shí)為夏至，最長(zhǎng)時(shí)為冬至，又都稱為“日至”。與此同時(shí)，這種方法還用于確定“地中”。《周禮地官》載：“以土圭之法測(cè)土深，正日景以求地中。……日至之景，尺有五寸，謂之地中。”意思是，在夏至日中午測(cè)得日影為一尺五寸的地方，此地便是“地中”。而且，從“地中”向北，每一千里則影長(zhǎng)增一寸；向南，每一千里則影長(zhǎng)減一寸。這就是《周髀算經(jīng)》所謂“周髀長(zhǎng)八尺，勾之損益寸千里”。這一說(shuō)法到南朝以后受到懷疑；唐朝的一行和南宮說(shuō)通過(guò)不同地區(qū)日影的測(cè)量，進(jìn)一步予以糾正。朱熹要其弟子林擇之協(xié)助測(cè)量日影，顯然是要比較不同地區(qū)日影的長(zhǎng)短，其科學(xué)精神可見(jiàn)一斑。
在同年的《答蔡季通》中。朱熹寫道：“歷法恐亦只可略說(shuō)大概規(guī)模，蓋欲其詳，即須仰觀俯察乃可驗(yàn)。今無(wú)其器，殆亦難盡究也。”[ ]
蔡季通，即蔡元定（1135～1198年）；建陽(yáng)（今屬福建）人，學(xué)者稱西山先生；精于天文、地理、呂律、象數(shù)，著作有《律呂新書》、《大衍詳說(shuō)》等；為朱熹“四大弟子（ 蔡元定、黃干、劉爚、陳淳）”之首。蔡元定的年齡僅比朱熹小5歲，并在天文學(xué)等科學(xué)上有所造詣，很受朱熹的器重。從以上所引《答蔡季通》可知，當(dāng)時(shí)朱熹正與蔡元定討論天文歷法，并且認(rèn)為，研究歷法必須用科學(xué)儀器進(jìn)行實(shí)際的天文觀測(cè)。
淳熙元年（1174年，朱熹44歲），朱熹在《答呂子約》中寫道：“日月之說(shuō)，沈存中筆談中說(shuō)得好，日食時(shí)亦非光散，但為物掩耳。若論其實(shí)，須以終古不易者為體，但其光氣常新耳。”[ ]顯然，朱熹在此前已研讀過(guò)北宋著名科學(xué)家沈括的《夢(mèng)溪筆談》，并對(duì)沈括的有關(guān)天文學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行分析。胡道靜先生認(rèn)為，在整個(gè)宋代，朱熹是最最重視沈括著作的科學(xué)價(jià)值的唯一的學(xué)者，是宋代學(xué)者中最熟悉《夢(mèng)溪筆談》內(nèi)容并能對(duì)其科學(xué)觀點(diǎn)有所闡發(fā)的人。[ ]
淳熙十三年（1186年，朱熹56歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“《星經(jīng)》紫垣固所當(dāng)先，太微、天市乃在二十八宿之中，若列于前，不知如何指其所在？恐當(dāng)云在紫垣之旁某星至某星之外，起某宿幾度，盡某宿幾度。又記其帝坐處須云在某宿幾度，距紫垣幾度，赤道幾度，距垣四面各幾度，與垣外某星相直，及記其昏見(jiàn)，及昏旦夜半當(dāng)中之星。其垣四面之星，亦須注與垣外某星相直，乃可易曉。……《星經(jīng)》可付三哥畢其事否？甚愿早見(jiàn)之也。近校得《步天歌》頗不錯(cuò)，其說(shuō)雖淺而詞甚俚，然亦初學(xué)之階梯也。”[ ]可見(jiàn)，當(dāng)時(shí)朱熹正與蔡元定一起研究重要的天文學(xué)經(jīng)典著作《星經(jīng)》和以詩(shī)歌形式寫成的通俗天文學(xué)著作《步天歌》，并就如何確定天空中恒星的位置問(wèn)題進(jìn)行討論，其中涉及三垣二十八宿星象體系。
同年，朱熹在《答蔡伯靜》中寫道：“天經(jīng)之說(shuō)，今日所論乃中其病，然亦未盡。彼論之失，正坐以天形為可低昂反復(fù)耳。不知天形一定，其間隨人所望固有少不同處，而其南北高下自有定位，政使人能入于彈圓之下以望之，南極雖高，而北極之在北方，只有更高于南極，決不至反入地下而移過(guò)南方也。但入彈圓下者自不看見(jiàn)耳。蓋圖雖古所創(chuàng)，然終不似天體，孰若一大圓象，鉆穴為星，而虛其當(dāng)隱之規(guī)，以為甕口，乃設(shè)短軸于北極之外，以綴而運(yùn)之，又設(shè)短軸于南極之北，以承甕口，遂自甕口設(shè)四柱，小梯以入其中，而于梯末架空北入，以為地平，使可仰窺而不失渾體耶？”[ ]在這里，朱熹設(shè)想了一種可進(jìn)入其中觀看天象的龐大的渾天儀。
淳熙十四年（1187年，朱熹57歲），朱熹在《答廖子晦》中寫道：“日之南北雖不同，然皆隨黃道而行耳。月道雖不同，然亦常隨黃道而出其旁耳。其合朔時(shí)，日月同在一度；其望日，則日月極遠(yuǎn)而相對(duì)；其上下弦，則日月近一而遠(yuǎn)三。如日在午，則月或在卯，或在酉之類是也。故合朔之時(shí)，日月之東西雖同在一度，而月道之南北或差遠(yuǎn)，于日則不蝕。或南北雖亦相近，而日在內(nèi)，月在外，則不蝕。此正如一人秉燭，一人執(zhí)扇，相交而過(guò)。一人自內(nèi)觀之，其兩人相去差遠(yuǎn)，則雖扇在內(nèi)，燭在外，而扇不能掩燭。或秉燭者在內(nèi)，而執(zhí)扇在外，則雖近而扇亦不能掩燭。以此推之，大略可見(jiàn)。”[ ]在這里，朱熹對(duì)月亮盈虧變化的原因作了探討。
淳熙十六年（1189年，朱熹59歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“極星出地之度，趙君云福州只廿四度，不知何故自福州至此已差四度，而自此至岳臺(tái)，卻只差八度也。子半之說(shuō)尤可疑，豈非天旋地轉(zhuǎn)，閩浙卻是天地之中也耶？”[ ]在這里，朱熹試圖通過(guò)比較各地北極星的高度及其與地中岳臺(tái)的關(guān)系，以證明大地的運(yùn)動(dòng)。
朱熹在一生中最后的十年里，在天文學(xué)研究上下了較多的功夫，并取得了重要的科學(xué)成就。南宋黎靖德所編《朱子語(yǔ)類》卷一“理氣上太極天地上”和卷二“理氣下天地下”編入大量朱熹有關(guān)天文學(xué)的言論，其中大都是這一時(shí)期朱熹門人所記錄的。例如：《朱子語(yǔ)類》卷二朱熹門人陳淳“庚戌（1190年，朱熹60歲）、己未（1199年，朱熹69歲）所聞”：“天日月星皆是左旋，只有遲速。天行較急，一日一夜繞地一周三百六十五度四分度之一，而又進(jìn)過(guò)一度。日行稍遲，一日一夜繞地恰一周，而於天為退一度。至一年，方與天相值在恰好處，是謂一年一周天。月行又遲，一日一夜繞地不能匝，而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半強(qiáng)，恰與天相值在恰好處，是謂一月一周天。月只是受日光。月質(zhì)常圓，不曾缺，如圓毬，只有一面受日光。望日日在酉，月在卯，正相對(duì)，受光為盛。天積氣，上面勁，只中間空，為日月來(lái)往。地在天中，不甚大，四邊空。……”[ ]
《朱子語(yǔ)類》的其它卷中也有此類記錄。例如：《朱子語(yǔ)類》卷二十三黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”：安卿問(wèn)北辰。曰：“北辰是那中間無(wú)星處，這些子不動(dòng)，是天之樞紐。北辰無(wú)星……。”義剛問(wèn)：“極星動(dòng)不動(dòng)？”曰：“極星也動(dòng)。只是它近那辰后，雖動(dòng)而不覺(jué)。……今人以管去窺那極星，見(jiàn)其動(dòng)來(lái)動(dòng)去，只在管里面，不動(dòng)出去。向來(lái)人說(shuō)北極便是北辰，皆只說(shuō)北極不動(dòng)。至本朝人方去推得是北極只是北辰頭邊，而極星依舊動(dòng)。又一說(shuō)，那空無(wú)星處皆謂之辰……。”又曰：“天轉(zhuǎn)，也非東而西，也非循環(huán)磨轉(zhuǎn)，卻是側(cè)轉(zhuǎn)。”義剛言：“樓上渾儀可見(jiàn)。”曰：“是。”……又曰：“南極在地下中處，南北極相對(duì)。天雖轉(zhuǎn)，極卻在中不動(dòng)。”[ ]
《朱文公文集》卷七十二朱熹所著《北辰辨》（大約寫成于1196年，朱熹66歲）以及卷六十五朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》（大約寫成于1198年，朱熹68歲）都包含有豐富的天文學(xué)觀點(diǎn)。《北辰辨》是朱熹專門討論天球北極星座的論文；在所注的《堯典》中，朱熹討論了當(dāng)時(shí)天文學(xué)的歲差、置閏法等概念；在所注《舜典》中討論了早期的渾天說(shuō)、渾天儀的結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)記錄了當(dāng)時(shí)的渾天儀結(jié)構(gòu)。
這一時(shí)期朱熹所編《楚辭集注》（成書于1195年，朱熹65歲）之《天問(wèn)》中也有一些注釋反映了他在天文學(xué)方面的研究和造詣。
二. 天文學(xué)的成就
就朱熹研究天文學(xué)的方法而言，其最根本的研究方法是[ ]：
其一，細(xì)心觀察各種天文現(xiàn)象。朱熹是重視親身觀察、善于觀察的人。他經(jīng)常運(yùn)用儀器觀察天文現(xiàn)象；并運(yùn)用觀察所得驗(yàn)證、反駁或提出各種見(jiàn)解。
其二，用“氣”、“陰陽(yáng)”等抽象概念解釋天文現(xiàn)象。朱熹所采用的這一方法與中國(guó)古代科學(xué)家普遍采用的研究方法是一致的。
其三，運(yùn)用推類獲取新知。朱熹經(jīng)常運(yùn)用“以類而推”的方法，用已知的東西、直觀的東西，對(duì)天文現(xiàn)象進(jìn)行類推解釋。
其四，闡發(fā)前人的天文學(xué)研究成果。朱熹研讀過(guò)包括沈括《夢(mèng)溪筆談》在內(nèi)的大量科學(xué)論著，對(duì)前人的天文學(xué)觀點(diǎn)均予以評(píng)述，并提出自己的看法。
從現(xiàn)代科學(xué)的角度看，朱熹的天文學(xué)研究方法，固然有其不足之處，這主要是由于古代科學(xué)所處的階段而導(dǎo)致的。在古代科學(xué)的范疇中，朱熹的天文學(xué)研究方法應(yīng)當(dāng)屬于合理。更為重要的是，朱熹運(yùn)用這些方法在天文學(xué)上取得了重要的成就。
朱熹在天文學(xué)方面的科學(xué)成就主要反映在他最后十年里有關(guān)的言論中。概括起來(lái)主要有三個(gè)方面：
第一，提出了以“氣”為起點(diǎn)的宇宙演化學(xué)說(shuō)。朱熹曾經(jīng)說(shuō)：“天地初間只是陰陽(yáng)之氣。這一個(gè)氣運(yùn)行，磨來(lái)磨去，磨得急了便拶許多渣滓；里面無(wú)處出，便結(jié)成個(gè)地在中央。氣之清者便為天，為日月，為星辰，只在外，常周環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。地便只在中央不動(dòng)。不是在下。”[ ]這里描繪了一幅宇宙演化途徑的圖景。
在朱熹看來(lái)，宇宙的初始是由陰陽(yáng)之氣構(gòu)成的氣團(tuán)。陰陽(yáng)之氣的氣團(tuán)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；由于內(nèi)部相互磨擦發(fā)生分化；其中“清剛者為天，重濁者為地”[ ]，重濁之氣聚合為“渣滓”，為地，清剛之氣則在地的周圍形成天和日月星辰。朱熹還明確說(shuō)：“天地始初混沌未分時(shí)，想只有水火二者。水之滓腳便成地。今登高而望，群山皆為波浪之狀，便是水泛如此。只不知因什么時(shí)凝了。初間極軟，后來(lái)方凝得硬。……水之極濁便成地，火之極輕便成風(fēng)霆雷電日星之屬。”[ ]他根據(jù)直觀的經(jīng)驗(yàn)推斷認(rèn)為，大地是在水的作用下通過(guò)沉積而形成的，日月星辰是由火而形成的。
將宇宙的初始看作是運(yùn)動(dòng)的氣，這一思想與近代天文學(xué)關(guān)于太陽(yáng)系起源的星云說(shuō)有某些相似之處。1755年，德國(guó)哲學(xué)家康德提出了太陽(yáng)系起源的星云說(shuō)；1796年，法國(guó)天文學(xué)家拉普拉斯也獨(dú)立地提出星云說(shuō)。星云說(shuō)認(rèn)為，太陽(yáng)系內(nèi)的所有天體都是由同一團(tuán)原始星云形成的。然而，在他們500多年之前，朱熹就提出了類似之說(shuō)；盡管尚缺乏科學(xué)依據(jù)和定量的推算，但其通過(guò)思辯而獲得的結(jié)果則是超前的。
對(duì)此，英國(guó)科學(xué)史家梅森在其《自然科學(xué)史》一書中予以記述：“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他認(rèn)為，在太初，宇宙只是在運(yùn)動(dòng)中的一團(tuán)渾沌的物質(zhì)。這種運(yùn)動(dòng)是漩渦的運(yùn)動(dòng)，而由于這種運(yùn)動(dòng)，重濁物質(zhì)與清剛物質(zhì)就分離開(kāi)來(lái)，重濁者趨向宇宙大旋渦的中心而成為地，清剛者則居于上而成為天。……”[ ]
第二，提出了地以“氣”懸空于宇宙之中的宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。朱熹贊同早期的渾天說(shuō)，但作了重大的修改和發(fā)展。早期的渾天說(shuō)認(rèn)為：“天如雞子，地如雞中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小。天表里有水，天地各乘氣而立，載水而行”[ ]但是，當(dāng)天半繞地下時(shí)，日月星辰如何從水中通過(guò)？這是困擾古代天文學(xué)家的一大難題。朱熹不贊同地載水而浮的說(shuō)法，他說(shuō)：“天以氣而依地之形，地以形而附天之氣。天包乎地，地特天中之一物爾。天以氣而運(yùn)乎外，故地?fù)n在中間，隤然不動(dòng)。”[ ]這就是說(shuō)，地以“氣”懸空在宇宙之中。
至于地如何以“氣”懸空在宇宙中央，朱熹說(shuō)：“天運(yùn)不息，晝夜輾轉(zhuǎn)，故地?fù)n在中間。使天有一息之停，則地須陷下。惟天運(yùn)轉(zhuǎn)之急，故凝結(jié)得許多渣滓在中間。”[ ]又說(shuō)：“地則氣之渣滓，聚成形質(zhì)者；但以其束于勁風(fēng)旋轉(zhuǎn)之中，故得以兀然浮空，甚久而不墜耳。”[ ]朱熹認(rèn)為，宇宙中“氣”的旋轉(zhuǎn)使得地能夠懸空于宇宙中央。朱熹的解釋克服了以往天文學(xué)家關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的弱點(diǎn)，把傳統(tǒng)的渾天說(shuō)發(fā)展到了一個(gè)新水平。[ ]
關(guān)于地之外的天，朱熹說(shuō)：“天之形，……亦無(wú)形質(zhì)。……天體，而實(shí)非有體也。”[ ]“天無(wú)體，只二十八宿便是天體。”[ ]又說(shuō)：“星不是貼天。天是陰陽(yáng)之氣在上面”；“天積氣，上面勁，只中間空，為日月來(lái)往。地在天中，不甚大，四邊空，”[ ]這顯然是吸取了傳統(tǒng)宣夜說(shuō)所謂“天了無(wú)質(zhì)，……日月眾星，自然浮生虛空之中，其行無(wú)止，皆須氣也”[ ]的思想。
第三，提出了天有九重和天體運(yùn)行軌道的思想。朱熹認(rèn)為，屈原《天問(wèn)》的“圜則九重”就是指“九天”，指天有九重。事實(shí)上，在朱熹之前，關(guān)于“九天”的說(shuō)法可見(jiàn)《呂氏春秋有始覽》：中央曰鈞天，東方曰蒼天，東北曰變天，北方曰玄天，西北曰幽天，西方曰顥天，西南曰朱天，南方曰炎天，東南曰陽(yáng)天；后來(lái)的《淮南子天文訓(xùn)》等也有類似的說(shuō)法；直到北宋末年洪興祖撰《楚辭補(bǔ)注》，其中《天文章句》對(duì)“九天”的解釋是：東方皞天，東南方陽(yáng)天，南方赤天，西南方朱天，西方成天，西北方幽天，北方玄天，東北方變天，中央鈞天。顯然，這些解釋都不包括天有九重的思想。
朱熹則明確地提出天有九重的觀點(diǎn)，并且還說(shuō)“自地之外，氣之旋轉(zhuǎn)，益遠(yuǎn)益大，益清益剛，究陽(yáng)之?dāng)?shù)，而至于九，則極清極剛，而無(wú)復(fù)有涯矣”[ ]；同時(shí)，朱熹贊同張載所謂“日月五星順天左旋”的說(shuō)法。他進(jìn)一步解釋說(shuō)：“蓋天行甚健，一日一夜周三百六十五度四分度之一，又進(jìn)過(guò)一度。日行速，健次于天，一日一夜周三百六十五度四分度之一，正恰好。比天進(jìn)一度，則日為退一度。二日天進(jìn)二度，則日為退二度。積至三百六十五日四分日之一，則天所進(jìn)過(guò)之度，又恰周得本數(shù)；而日所退之度，亦恰退盡本數(shù)，遂與天會(huì)而成一年。月行遲，一日一夜三百六十五度四分度之一行不盡，比天為退了十三度有奇。進(jìn)數(shù)為順天而左，退數(shù)為逆天而右。”[ ]《朱子語(yǔ)類》卷二朱熹的門人在闡釋所謂“天左旋，日月亦左旋”時(shí)說(shuō)：“此亦易見(jiàn)。如以一大輪在外，一小輪載日月在內(nèi)，大輪轉(zhuǎn)急，小輪轉(zhuǎn)慢。雖都是左轉(zhuǎn)，只有急有慢，便覺(jué)日月似右轉(zhuǎn)了。”朱熹贊同此說(shuō)。[ ]
對(duì)此，英國(guó)著名科學(xué)史家李約瑟說(shuō)：“這位哲學(xué)家曾談到‘大輪’和‘小輪’，也就是日、月的小‘軌道’以及行星和恒星的大‘軌道’。特別有趣的是，他已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，‘逆行’不過(guò)是由于天體相對(duì)速度不同而產(chǎn)生的一種視現(xiàn)象。”[ ]因此李約瑟認(rèn)為，不能匆忙假定中國(guó)天文學(xué)家從未理解行星的運(yùn)動(dòng)軌道。
在天文學(xué)研究中，朱熹除了提出以上新見(jiàn)外，還對(duì)沈括有關(guān)天文學(xué)的觀點(diǎn)做過(guò)詳細(xì)的闡述。例如：沈括曾說(shuō)：“月本無(wú)光，猶銀丸，日耀之乃光耳。光之初生，日在其傍，故光側(cè)，而所見(jiàn)才如鉤；日漸遠(yuǎn)，則斜照，而光稍滿。如一彈丸，以粉涂其半，側(cè)視之，則粉處如鉤；對(duì)視之，則正圓。”[ ]朱熹贊同此說(shuō)，并接著說(shuō)：“以此觀之則知月光常滿，但自人所立處視之，有偏有正，故見(jiàn)其光有盈有虧。”[ ]他還說(shuō)：“月體常圓無(wú)闕，但常受日光為明。初三、四是日在下照，月在西邊明，人在這邊望，只見(jiàn)在弦光。十五、六則日在地下，其光由地四邊而射出，月被其光而明。……月，古今人皆言有闕，惟沈存中云無(wú)闕。”[ ]
三. 對(duì)后世的影響
中國(guó)古代的天文學(xué)大致包括宇宙結(jié)構(gòu)理論和歷法兩大主要部分，尤以歷法最為突出。宇宙結(jié)構(gòu)理論自漢代形成蓋天說(shuō)、渾天說(shuō)和宣夜說(shuō)之后，也經(jīng)歷了不斷的發(fā)展，主要表現(xiàn)為占主導(dǎo)地位的渾天說(shuō)不斷吸取各家學(xué)說(shuō)之長(zhǎng)而逐步得到完善。
朱熹的天文學(xué)研究側(cè)重于對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)理論的研究。他通過(guò)自己的天文觀測(cè)和科學(xué)研究，以渾天說(shuō)為主干，吸取了蓋天說(shuō)和宣夜說(shuō)的某些觀點(diǎn)，提出了較以往更加完善的宇宙結(jié)構(gòu)理論，把古代的渾天說(shuō)推到一個(gè)新的階段，這應(yīng)當(dāng)是朱熹對(duì)于古代天文學(xué)發(fā)展的一大貢獻(xiàn)。
但是，由于朱熹的天文學(xué)研究只是專注于宇宙的結(jié)構(gòu)，對(duì)于當(dāng)時(shí)在天文觀測(cè)和歷法方面的研究進(jìn)展關(guān)注不夠，在這些方面的研究稍顯不足。因此，他的宇宙結(jié)構(gòu)理論在某些具體的細(xì)節(jié)方面，尤其是定量方面，尚有一些不足之處，有些見(jiàn)解和解釋是欠妥當(dāng)?shù)摹?/p>
然而，他畢竟對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)等天文學(xué)問(wèn)題作了純科學(xué)意義上的研究，代表了宋代以至后來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期中國(guó)古代天文學(xué)在宇宙結(jié)構(gòu)理論研究方面的水平。而且，朱熹的宇宙結(jié)構(gòu)理論在后來(lái)直至清代一直受到了不少學(xué)者的重視和引述。
朱熹之后宋末的重要學(xué)者王應(yīng)麟(1223～1296年，字伯厚，號(hào)深寧居士)撰《六經(jīng)天文編》六卷，記述了儒家經(jīng)典中大量有關(guān)天文學(xué)方面的重要論述，《四庫(kù)全書六經(jīng)天文編》“提要”說(shuō)：“是編裒六經(jīng)之言天文者，以易、書、詩(shī)所載為上卷，周禮、禮記、春秋所載為下卷。”該著作也記述了朱熹的許多有關(guān)天文學(xué)方面的論述。
元代之后科舉考試以“四書五經(jīng)”為官定教科書。其中《尚書》以蔡沈的《書集傳》為主。蔡沈（1167～1230年，字仲默，號(hào)九峰）曾隨其父蔡元定從學(xué)于朱熹。他的《書集傳》是承朱熹之命而作，其中包含了朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》等內(nèi)容，涉及不少有關(guān)天文學(xué)方面的論述。另有元代學(xué)者史伯璿（生卒不詳）著《管窺外篇》；《四庫(kù)全書管窺外篇》“提要”說(shuō)：該書中“于天文、歷學(xué)、地理、田制言之頗詳，多能有所闡發(fā)。”在論及天文學(xué)時(shí)，該書對(duì)朱熹的言論多有引述，并認(rèn)為“天以極健至勁之氣運(yùn)乎外，而束水與地于其中”。這與朱熹的宇宙結(jié)構(gòu)理論是一致的。
明初的胡廣等纂修《性理大全》，其中輯錄了大量朱熹有關(guān)天文學(xué)的論述。明末清初的天文學(xué)家游藝（生卒不詳，字子六，號(hào)岱峰）融中西天文學(xué)于一體，撰天文學(xué)著作《天經(jīng)或問(wèn)》，后被收入《四庫(kù)全書》，并流傳于日本。該書在回答地球何以“能浮空而不墜”時(shí)說(shuō)：“天虛晝夜運(yùn)旋于外，地實(shí)確然不動(dòng)于中……天裹著地，運(yùn)旋之氣升降不息，四面緊塞不容展側(cè)，地不得不凝于中以自守也。”這里吸取了朱熹關(guān)于氣的旋轉(zhuǎn)支撐地球懸于空中的宇宙結(jié)構(gòu)理論；在解釋地震的原因時(shí)，該書又明確運(yùn)用了朱熹的這一觀點(diǎn)，說(shuō)：“地本氣之渣滓聚成形質(zhì)者，束于元?dú)庑D(zhuǎn)之中，故兀然浮空而不墜為極重亙中心以鎮(zhèn)定也。”在論及日月五星的運(yùn)行方向和速度時(shí)，該書說(shuō)道：“日月之行，宋儒言之甚詳”，并且還直接引述朱熹關(guān)于五星運(yùn)行方向和速度的觀點(diǎn)予以說(shuō)明。
清代著名學(xué)者李光地（1642～1718年，字晉卿，號(hào)榕村）曾奉命主編《朱子大全》，其中“卷四十九理氣一”有“總論、太極、天地、陰陽(yáng)、時(shí)令”，“卷五十理氣二”有“天文、天度、地理、雷電、風(fēng)雨雪雹霜露”，收錄了朱熹有關(guān)天文學(xué)的不少論述。李光地所著的《歷象本要》引述了朱熹所謂“地在中央不動(dòng)，不是在下”，“天包乎地”以及“天有九重”等，用以說(shuō)明朱熹的天文學(xué)思想中包含了西方天文學(xué)有關(guān)宇宙結(jié)構(gòu)的知識(shí)[ ]。他在所撰的《理氣》篇說(shuō)：“朱子言天，天不宜以恒星為體，當(dāng)立有定之度數(shù)記之。天乃動(dòng)物，仍當(dāng)于天外立一太虛不動(dòng)之天以測(cè)之，此說(shuō)即今西歷之宗動(dòng)天也。其言九層之天。近人者最和暖故能生人物。遠(yuǎn)得一層，運(yùn)轉(zhuǎn)得較緊似一層。至第九層則緊不可言。與今西歷所云九層一 一吻合。”[ ]他的《御定星歷考原》六卷，也引述了朱熹有關(guān)宇宙結(jié)構(gòu)的言論，并且認(rèn)為，朱熹所說(shuō)的“天包乎地，地特天中之一物爾”就是指“天渾圓地亦渾圓”，而與西方天文學(xué)的宇宙結(jié)構(gòu)理論相一致。
李光地與被譽(yù)為清初“歷算第一名家”的梅文鼎（1633～1721年，字定九，號(hào)勿庵）[ ]交往甚密，并且對(duì)當(dāng)時(shí)的西方科學(xué)都持“西學(xué)中源”說(shuō)。梅文鼎在所著《歷學(xué)疑問(wèn)》中多處引用朱熹有關(guān)宇宙結(jié)構(gòu)的言論。該書認(rèn)為，朱熹已經(jīng)具有西方天文學(xué)所謂“動(dòng)天之外有靜天”、“天有重?cái)?shù)”和“以輪載日月”的觀點(diǎn)，并且說(shuō)：“朱子以輪載日月之喻，兼可施諸黃、赤，與西說(shuō)之言層次者實(shí)相通貫。”[ ]
除此之外，清代還有黃鼎（生卒不詳）的《天文大成管窺輯要》八十卷，其中也包括朱熹有關(guān)天文學(xué)的不少論述。
朱熹是古代的大哲學(xué)家，代表了中國(guó)古代哲學(xué)發(fā)展的一座高峰。也許正是這個(gè)原因，他在天文學(xué)上所取得的成就一直沒(méi)有能引起人們足夠的注意。但是，這并不能否認(rèn)他在天文學(xué)上確實(shí)做出過(guò)卓越的貢獻(xiàn)，他的宇宙結(jié)構(gòu)理論對(duì)后世產(chǎn)生過(guò)重大的影響。
注釋：
[ ] 李約瑟：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》第四卷《天學(xué)》，北京：科學(xué)出版社1975年版，第2頁(yè)。
[ ] 〔宋〕黎靖德編：《朱子語(yǔ)類》，北京：中華書局1986年版，卷第九十四。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第一百四。
[ ] 陳來(lái)：《朱子書信編年考證》，上海人民出版社1989年版。
[ ] 《答林擇之》，《晦菴先生朱文公文集》（四部叢刊初編），以下簡(jiǎn)稱《文集》，卷四十三。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》續(xù)集卷二。
[ ] 《答呂子約》，《文集》卷四十七。
[ ] 胡道靜：《朱子對(duì)沈括科學(xué)學(xué)說(shuō)的鉆研與發(fā)展》，《朱熹與中國(guó)文化》，學(xué)林出版社1989年版。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》卷四十四。
[ ] 《答蔡伯靜》，《文集》續(xù)集卷三。
[ ] 《答廖子晦》，《文集》卷四十五。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》續(xù)集卷二。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第二。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第二十三。
[ ] 樂(lè)愛(ài)國(guó)、高令印《朱熹格物致知論的科學(xué)精神及其歷史作用》，《廈門大學(xué)學(xué)報(bào)》，1997年第1期。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第一。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第一。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第一。
[ ] 梅森：《自然科學(xué)史》，上海譯文出版社1980年版，第75頁(yè)。
[ ] 《晉書天文志上》。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第一。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第一。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，上海古籍出版社1979年版，第51頁(yè)。
[ ] 杜石然等：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史稿》（下），科學(xué)出版社1982年版，第106頁(yè)。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁(yè)。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第二。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第二。
[ ] 《晉書天文志上》。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁(yè)。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第二。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第二。
[ ] 李約瑟：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》第4卷，科學(xué)出版社1975年版，第547頁(yè)。
[ ] 沈括：《夢(mèng)溪筆談》卷七《象數(shù)一》。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第53頁(yè)。
[ ] 《朱子語(yǔ)類》，卷第二。
[ ] 樂(lè)愛(ài)國(guó)：《李光地的中西科技觀述評(píng)》，載《李光地研究》，廈門大學(xué)出版社1993年版。
[ ] 《榕村語(yǔ)錄》卷二十六《理氣》
