《人類科學技術史-218》中國明朝時期的天文學

中國明朝時期的天文學

從明朝開國至萬歷年間的200年中，政府嚴禁民間私人研習天文歷法，規定"習歷者遣戌，造歷者誅死"。這道禁令嚴重地阻礙了天文學的發展，但由于天文學家、航海家與工藝家共同不斷的努力，天文學說與天文事業仍有不同程度的發展。

1.天文學理論和天文觀測

明朝的天文學理論，較前有一定的進步。董谷作《豢龍子》一書，對宇宙起源問題提出了樸素唯物主義的設想，認為宇宙沒有開端，也沒有終極，而某一具體的天體系統則有一個生滅發展的過程。明邢云路著《古今律歷考》一書，認為"星月之往來，皆太陽一氣之牽系也"。明確提出行星運動是受太陽牽引的結果，這與刻卜勒的思想有異曲同工之妙，且已開了萬有引力說的先河。明末宋應星在《天工開物》中著有《談天》、《論氣》等篇，認為"盈天地皆氣也"，把"氣"作為構成物的基礎，具有唯物主義色彩。他還對日食作出了比較科學的解釋。以上都說明明朝的天文學說對傳統理論有所突破。

明朝的天文設施、歷法推算與儀器制造，較前更完善與精密。洪武十七年(1384年）在南京雞鳴山設觀象臺，臺內設有天體儀、渾儀、簡儀等。50年后，又復制了一套渾儀、簡儀置于北京齊化門。這兩件儀器今尚存于南京紫金山天文臺。明朝還在司天臺設立回回科，把元代設在上都的回回天文臺人員召回北京，翻譯了《明譯天文書》等。成化年間，貝琳又譯出《七政推步》，介紹了回回歷法的推算方法。明末光學儀器專家孫云球在蘇州自制"千里鏡"，據民國《吳縣志》上說，在城郊七里外的虎丘山上用此鏡觀察城內，景物如在眼前，可見"千里鏡"已大大超過目測能力，這可以說是我國自制望遠鏡的開始。此后，徐光啟用望遠鏡親自進行月蝕觀察，發出了"與目測迥異"的感慨。

在天象觀測中，1572年與1604年對超新星爆發的觀測是中國天文學家的一大貢獻。1572年的超新星，我國比西方的第谷早發現3天，多觀察了一個多月，而且觀察周密，記錄盡善。

明朝天文學的另一個貢獻，是航海天文學所取得的舉世矚目的成就。明茅元儀所編《武備志》中，記載過洋牽星圖4幅，為鄭和七次下"西洋"的航海圖，描述了從中國劉家港經南海、東南亞海域、印度洋直達非洲東海岸的線路，這是航海天文學的寶貴資料。書中還介紹了測量星辰地平高度的方法——牽星術。用大小不同的牽星板進行觀察，確定星辰高度，并與羅盤相配合，以解決海上的航向問題。

2.西方天文學的傳入與《祟禎歷書》

明朝末期，隨著一些耶穌會傳教士來到中國，西方天文學知識逐漸傳播，促使中國傳統天文學向近代天文學轉變。

利瑪竇(1552-1610年）首先介紹了有關日月蝕的原理，七曜與地球體積的比較，西方已測知的恒星，天文觀測儀器的制造等。隨后，熊三拔(1575-1620年）著《簡平儀說》、《表度說》，詳細介紹了簡平儀的用法以及根據天文學原理測日定時的方法。1610年來華的陽瑪諾(1574-1659年）著《天問略》，用問答形式說明了天象原理，并附有圖片。

崇禎年間，成立了歷局并聘用龍華民(1559-1654年）、鄧玉函(1576-1630年）、湯若望(1591-1666年）等耶穌會教士參與歷法修改，并翻譯西方著作，編制天文圖表，制作觀測儀器等。在編纂《崇禎歷書》時，確定了利用西方的方法"入大統之模型"的方針。這部長達137卷的歷書于1634年完成，其中采用了丹麥天文學家第谷的宇宙體系。此體系認為，日月在不同層次圍繞地球運轉，其他行星圍繞太陽行轉，這雖是介于哥白尼與托勒密之間的折中體系，但在中國第一次沖破了地球中心說，這不能不說是一個很大的進步。《崇禎歷書》引入了明確的地球概念和西方經緯度測定計算方法，使天文計算，特別是日、月蝕計算比傳統方法更加精確。《崇禎歷書》首先采用360度制，一天為96刻，經度以12次為系統，緯度從赤道起算至90度。這個計算方法也比傳統方法簡便。此外，《崇禎歷書》以本輪、均輪體系解釋天體運動的速度變化，使中國天文學從代數系統轉向幾何系統。《崇禎歷書》的編就，說明中國天文學走向了一個新的階段。