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中国古代的天文

李政道

古代西方人的一种观念是“天圆地方”,我们老祖宗却认为“天圆地圆”,有黄道、赤道。两千多年前,诗人屈原在其着作《天问》中引证天是圆的,地也是圆的。他说:

九天之际,安放安属?隅隈多有,谁知其数?

九天是指坐标,就是昊天(东)、阳天(东南)、赤天(南)、朱天(西南)、成天(西)、幽天(西北)、玄天(北)、鸾天(东北)、钧天(中间向上),一共是九个坐标位置。屈原说,如果天圆地平,就会相交,成九天之际。安放安属?相交的点放在哪里呢?隅隈多有,谁知其数?天地相交显然不合理。因此,天是圆的,地一定也是圆的。天如蛋壳,地如蛋黄,各自可转。所以中国古代天文就是赤道、黄道两个圆轨道。

他下面再问:天是圆形的,还是椭圆形的?

东西南北,其修孰多?南北顺椭,其衍几何?

其中东西是经度,南北是纬度。他问的是经度长一些,还是纬度长一些。实际上,地球的赤道直径与南北两极的距离相差22公里,屈原当然没有求出来,不过他这种解析问题的能力及有关天圆地圆的推测都令人佩服。

《周礼》说:以苍璧礼天,以黄琮礼地。璧的外围是圆的,中间有圆孔,代表天。可是,为什么天中有孔?琮的造形更奇怪了,外面是方的,中间也有一个圆孔穿过去。外边为什么是方的?为什么璧代表天,琮代表地?另外,商代还有一种玉器叫璇玑,造型很像璧。璧,璇玑,琮,它们的关系是什么?《虞书?舜典》注疏:“璇,美玉也;玑为转运,径八尺,圆周二丈五尺强,王者正天文之器。”

璇玑是一个大的天文仪器。我们今天看到的璇玑玉器,直径仅约33厘米,可能是模型,是商代的文物。那么璇玑怎样做天文仪器呢?

每颗恒星和行星,都要转圈,都各自沿着一个圆在走。大球面上有一点不动,就是天球面和地球的轴的相交点,叫做正极。我们可以设想,璇玑或璧、琮的前身可能是一个旋转式天文仪器,目的就是把这个旋转轴的指向定准于正极。怎样做到这个要求呢?

我的猜想是:假如要定准正极,一定要有一根长管。如果转盘的直径是8尺,那么管子的长度应约是转盘直径的2倍,这个管子对着正极。再做一个形状像璇玑的大盘子;边上有三个凹口,每一个凹口正好对着一个星,星在天空转,这个盘子随着星转,竹管是不动的,要定正极的位置,必须通过管子对着正极,然后让盘子随天转动,把三颗星的位置扣住。

竹管一定要和地固定,方法是用一些大石头把它绑起来,每块大石头成方形,约高一尺。竹管四周均有大石头,这样的造型的古代天文仪器就有两个部分:一是大璇玑那样的盘子,凹口对着星,随天上的星面转,代表天;一是这些大石头绑住的长竹管,跟地永恒,代表地。假如用很细的针在竹管一端开一个直径为2毫米的孔,管子长l5尺左右,它测量正极分类的精确性能达到0.013度。

我还有一个想法,就是在商朝时正极没有任何明显的星,人们为了纪念炎黄古代天文学的成功,就制作了璇玑这种小型玉器,后来把璇玑变得更简单:一部分变成璧,竹管和外包的大石块就变成琮。因而“以苍璧礼天,以黄琮礼地”。

(选自《中国国家天文》创刊号,有删改)

[单选]

从原文看,下列对古人“天圆地圆”观念的解说,不正确的一项是( )。

  • A、中国古人很早就有“天圆地圆”的观念,如把天比作蛋壳,把地比作蛋黄,认为存在赤道和黄道两个圆形的轨道

  • B、东西是经度,南北是纬度,经度与纬度哪个长一些呢?作者认为,这样提问本身就表明在屈原心目中天和地都是圆的

  • C、璧为圆形,中有圆孔,代表天,琮为方形,中有圆孔,代表地。《周礼》所谓“以苍璧礼天,以黄琮礼地”可为印证

  • D、璧为圆形,可以代表天,可是,琮为方形,怎能代表地呢?作者认为琮的方形是特意加上去的,起装饰作用

D

解析:

本题要求选出不正确的一项,应选D项。原文最后一段说“后来,把璇玑变得更简单:一部分变成璧,竹管和外包的大石块就变成琮”,前文已交代“每块大石成方形”,故D项“琮的方形是特意加上去的,起装饰作用”明显错误。

[单选]

下列对中国最初的天文仪器的设想的表述,符合原文意思的一项是( )。

  • A、一根用来对准正极的长竹管,一个边上开有三个凹口的状如璇玑的转盘,把这个转盘固定在长竹管上,这可能就是中国最初的天文仪器

  • B、用一些方形大石块把一根长竹管固定在地上,把一个边上开有三个凹口的状如璇玑的转盘穿在长竹管上,这可能就是中国最初的天文仪器

  • C、中国最初的天文仪器由两部分构成,一是大璇玑那样的边上开有三个凹口的大盘子,二是固定长竹管的一些方形大石块

  • D、在中国最初的天文仪器璇玑中,从直接观察天象的作用看,用来固定长竹管的那些方形大石块是必不可少的

B

解析:

A项“固定”一词错误,原文倒数第三自然段已交代“这个盘子随着星转”。C.项把“或然”变成了“必然”,“中国最初的天文仪器由两部分构成”仅仅是作者的“猜想”。D 项也可同理排除。

[单选]

后来,把璇玑变得更简单:一部分变成璧,竹管和外包的大石块就变成琮。下列对这句话的理解和推断,准确的一项是( )。

  • A、璇玑是一个大的天文仪器,璧和琮都是直接从这种天文仪器简化而来的

  • B、由于璧和琮都是从璇玑简化而来的,所以都保留了观测天文现象的功能

  • C、代表天的璧和代表地的琮,可能都是从玉器璇玑简化而来的

  • D、今天所能见到的璧和琮,都是礼器和饰物,是由竹管和大石块简化而来的

C

解析:

A项“直接”错误,文章末段表明二者的转化还有一个中间环节——璇玑这种小型玉器。B项“都保留了观测天文现象的功能”文中没有依据。D项属主观臆断,无中生有。

[简答]

作者根据哪两类证据推论出中国古人“天圆地圆”的观念?

参考答案:

作者是根据典籍和文物两类证据推论出中国古人“天圆地圆”的观念的。

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