中西方天文学的比较.doc

中西方天文学的比较第一节：天文学的起源 天文学，是人类在科学探索的道路上，最早出现的一门学科。亦是人类知识领域中最早发展的学科之一。为甚么呢？这大概是人类本身的心理特点所使然吧！ 人类经由漫长的进化历程成为具有高度智能的生物，终于成为对大自然能抬起头做人者，除了环顾身旁四周的万物外，他们亦抬头望天。他们在太阳下山后，见到天空有月亮和一堆星星。他们不单止发现了太阳和月亮的运动，亦发现了星空的活动。而对这些天体运动的观察和对其运动规律的认知，便形成了最早的天文学。公元前3000年左右的埃及历和2000多年前始用的夏历就宣告着天文学经已诞生了。 天文学于人类文明建立早期便兴起，除了因为人们抬头可见外，还包括人的宗教心。宗教之间的争端甚多，但相同的是，各族均有宗教。在历史上，宗教和政治亦极有关系。顺着人民对天空的崇拜，产生了君权神授说，把君主和天文连上了关系。君王为了显示自已掌握天命，紧紧地控制着天文学家和天文机构，预测天象成了政府的责任。 在当时，天文预测的确被认为是政府的责任，书经就记载说当时的天文官羲和，因为未能预告日食，令人民惊惶失措，故被其国君仲康处死，由此可见天文预测对政权之重要性(注四)。若然国君连何时发生特殊天象都未能预先知道，人民又那会相信他是拥有天命的天子呢？ 就是这样，天文学便开始在古中国和其它各处扎根成长了。 第二节：百家争鸣各种学说 从上古以来，各代先民均对天空有无限的想象。他们把各自的想法综合成为学说，以下便是中国古代一些有代表性的学说： 一：盖天说： 产生于战国前，是中国最古老的天文学说，现见于汉代的周髀算经。其实这似乎是很正常的，很符合人们最容易想象得到的形式，因为在基督教中亦有类似的说法。 盖天说的主体是天圆地方，然而后来人们活动范围扩大，学说演变成天地均圆。天地像反转的盘子，天盖于地。此说主要用以解释四季变化。旧说称天地间有阴阳两气，光透不过阴气，太阳每天穿梭阴阳气间，夏天阳气多故日长，冬天阴气多故日短。新说称太阳有七条轨道，即七衡六间，太阳在轨道间运动。夏至时于第一衡(内衡)，冬至时于第七衡(外衡)。盖天说更据勾股定理(即勾股定理)认为天地相距八万里。因为他们认为阳光照射范围有限，人可见范围亦有限，太阳于内衡时较近北方，人可见时间较长；外衡时较近南方，人可见时间较短。这点有些像南北回归线之设。 但此说有很大的缺憾，首先，于春秋二分时，太阳的确升于正东，没于正西，但在计算中其轨道(第四衡、中衡)中夜间轨道却比日间轨道长三倍。而且，按其说计算，外衡比内衡长一倍，即是太阳在冬至时太阳比夏至时多走一倍远，但太阳在冬至的活动并不比夏至快一倍啊。是以此说后来便被浑天说取代了。 二：浑天说： 浑天说主要于汉代后开始流行，见张衡浑仪注。他们主张天如球壳，天包着地如鸡蛋(如本章引文)，天外为气，天内有水而地漂于水上。天之一半于地上，半于地下，运转不息。 他们把天球分为几部分：近北极有恒显圈，全年可见；近南极有恒隐圈，于地平下，永不可见；中间的圆周是天球赤道。据此说，太阳的运动可分为周天和全年运动。太阳在跟随天球旋转作周天运动之余，亦慢慢沿着黄道作全年运动。由于黄道和天赤道有差角，故太阳每天的周天轨道都有许不同，夏至近北天极而冬至时则相反，日照时间便有不同了。 由于浑天说有可以可被量化的性质(包括相似三角形的等比关系和勾股弦定理等几何定理)，可作反复计算和验证。他们曾有日影千里差一寸的假设，唐朝开元年间被测量结果否定了，但浑天说反而可以发扬光大。这就是因为浑天说有科学性的原故，数字假设的错误不影响理论的对错与否。 浑天说虽然在汉代便开始有不错的理论支持，而且能解释盖天说难以解释之处。但直至唐代的实地论证后方能结束和盖天说的争论，原因大概是人们心理上难以接受大地漂浮和日月星夜晚泡于水中的假设所使然。 三：宣夜说： 是一种和前两说相当不同的一套宇宙论。可能形成于战国时期，而记载于晋书天文志。盖天与浑天二说均认为天空如一壳，日月与星附于壳上。 宣夜说认为，固体天壳并不存在，天之所以是蓝色，是因为离开我们太远了。天是个充满气的虚空处，日月众星均只是浮游其中的发光气体，受着气体的推动而活动。天地均无限，天体之间亦互不干涉。 虽然此说比较前两说更接近真实的情况，但由于始终没有发展出一套相配的计算体系，只注重思辨，缺乏科学性，故其影响力始终不大。 第三节：比较天文学 中西天文学，正如其它方面，有很多不同之处： 一：中国古代对星星多以实际存在之人事物命名，例如帝、太子、宰相、牛、天牢等；西方则跟随古希腊， 以其神话故事中之人与物命名，如仙后、牧夫、猎户、大小熊等。 二：中国古代把可见范围的天空分成三垣二十八宿，有天区31、星官283、星1464颗；西方至16世纪前 均用托勒密系统，有星座48、星1022颗。 三：中国古代主要用赤道坐标系统，辅以似黄道坐标系统；西方古代用黄道坐标系统。 四：中国古代把全天分为365.25度，对应一年之日数；西方则分为360度。 五：中国对天空的主流观念一直是单层球结构；西方在天动说流行时代一直继承着古希腊哲学的多层多中心 水晶球结构。 六：中国古代习惯用代数法模拟天象；西方则用几何法。 七：中国对常规和异常天象的观测十分重视，其二千多年的持续记录，是世界其它各族难以相比的。 八：中国之历法乃阴阳合历，其二十四节气系统更属全世界之仅有，中国古代制订历法超过一百部；西方则 用太阳历，只换过几次。中国的历法编制更是和天象观测并行发展，历法不单是安排日月年，也包括日 月位置及日月食时间和行星位置等，相当于一本天文年历；西方则否。 九：中国古代天文学一直有浓厚的官方色彩，天文机构为朝廷所直接管辖，一切所须由政府支持；西方天文 学家多是个人工作，但无论自行研究或是御用天文学家，均有其研究自由，但在中世纪时的他们却容易 受强大宗教力量的影响和压迫。 第四节：古代中国天文学的发展 在远古时期，早期中国的天文学发展是缓慢的，这点与世界各族相同。但由于中国文明的高度发展，天文学的发展亦开始领先了。而且正如于本章章首所说，天文学的发展是早于其它科学的发展的。远古的人们是以物候变化定季节的，后来因气候常有变动，故以天象定季节。踏入春秋战国，贵族对天象作占卜的兴趣(其实商代的天文观测正建基于占卜上)更推动了天文学的发展。中国成为首先发现多种天象的国家，如： 日食(在公元前13世纪已有记录)、 太阳黑子(世界公认之可信记录于公元前28年的汉朝，西方在1607年)、 彗星(世界公认之可信哈雷彗星记录于公元前613年的鲁文公时代，西方在公元前11年)、 新星(最早见于公元前134年的汉武帝时代，古希腊天文学家也见到，却没记录方位)、 流星雨(最早之详尽记录于公元前687年的鲁庄公时代)、 极光(在公元前30年已有记录)等， 他们亦发现了日月食周期(即沙罗周期)。 古代中国人的天文记录往往令日后的西方研究人士吃惊。例如观测太阳黑子，古中国人在没有望远镜的帮助下(太阳光度之强世人皆知)居然仍能发现，比西方早了近二千年，令一位美国天文学家慨叹西方学者为何要用望远镜方能见到。 汉朝开始，中国天文学的发展加快，各种科学领域亦开始发展，张衡发明浑天仪正是其代表。他们亦发现了岁差(南北朝祖冲之)和日月不均匀等现象，各式新型天文仪器的发展亦提高了观测的精度。 宋元时期，古中国天文学进入了其顶峰时期，高度发达的经济支持着天文学的发展。大型天文仪器的使用(如苏颂的水运仪象台)展示了中国人的超凡技术，数据的精度亦提高到和现代数值相差无几的惊人程度。宋朝记录于1054年出现的超新星，正是引起世界注意的蟹状星云(M1)超新星爆发记录。 中国人一直在天文学发展中居世界中之首位。可惜，明朝开始，中国天文学学开始进入停滞时期。由于明清两代的锁国政策，中国开始对外封闭，极不利于学术交流。明朝禁止私人编历显示了中国的学术自由正被消灭，天文学知识的传播被中断了；清朝大力提倡考据学，虽有助今人明白古代天文论著，但于现状无助。 而且，中国的天文科技亦已到达发展极限。目视精度的提高需要望远镜的帮助，而望远镜于欧洲发明。故明清两代的错误政策，乃在于令东西文化交流的速度减慢，使双方科学及技术差距加大，导至日后要承受落后的恶果。 第五节：天文学对古代中国的意义 话说回来，天文学对古代中国有着甚么的意义呢？ 首先，任何人都不能质疑天文学对人类的价值。天文学让人类知道天地运行规律，四季时分的终始，时间的尺度得以碓立，我们的行为亦有了更好的规律。天文学亦是人类自然崇拜中的最高神化目标。天文学更被用以发展占星学，令古代天文学蒙上了一点神秘主义的气氛。 对于古代中国来说，天文学除了上述的各项外，亦显示了中国文化和其它人一样，有把道德外在化的倾向。但中国人对天的观念仅在于作为道德的化身(注十一)。由于古中国天文学的发展，令中国人知道天体行动和道德并无关系，故东汉王充有曰：(日)食有常数，不在政治(注十二)，孟子亦说：天地不仁，视万物为刍狗，说明了天道是不会对不同的人有不同的对待标准的。古哲如孔子亦悟出道德应求诸内、天助自助者的道理，所以说：为仁由己，而由人乎哉？ 中国虽然在传统中也有迷信，但这也与西方不同，我们不认为上天是会控制一切的，结果仍在我们手中。中国人，无论是星相家、堪舆师等，都一直认为他们所预测的并非不可改变，先天的因素是可以由后天修改的。所以没有形成诸如印度民族的宿命论观点，也没有大肆提倡类似基督教的上帝万能观。 这种哲学不单令中国人的宗教观普遍薄弱，没有宗教狂热之外。也令我们努力自力更生，形成中国人勤奋向上、强调内省的性格，亦使我们把大自然看成朋友。由于天道只是一套外在的客观规则，所以人们只有和天地合作共处，才能安身，对中国这个农耕民族来说，平稳的生活是很重要的。天地是人的合作对象，而不是征服对象，人定胜天的看法并不被鼓吹，鲧治水失败的故事就是个例子(注十三)。 这是一种符合环保的想法，是以虽然中国亦有破坏环境的时候(如对黄土高原的过分开发)，但大多的中国人均是敬畏天命(注十四)、爱惜大地的。中国的自然环境亦大多能保存至近代。 这种哲学对现代世界有极大的用处，我们将于下一章和结论再述。第二章：知识爆炸从现代看古代天文学 过份强调科学乃人类物质上的伟大成就，往往使人忽略更为重要的一面：科学实在是人类精神上一项极伟大的成就。李逆熵若我比前人看得更远，那是因为我站在巨人的肩膊上。牛顿(Issac Newton) 西方的科学精神虽远自古布腊时代经已开始，但在中世纪时长期受宗教和社会、政治等方面的压迫，直至文艺复兴时代才开始实证科学的研究，工业革命后才在各种科学、科技部分有长足的发展。 西风东渐，那时中国仍处于锁国的明朝当中，后来西风终于压倒东风，中国经历了前所未有的文明和安全的威胁。中国人从新学习西方是痛苦的，西方哲学对我们亦大有启发。我们得以检讨过往的错失，力求进步。为此我们甚至可能已放弃了中国文化的很多部分。 再一次地，中国人民站起来了。但现今的世界和古代相距何止千万里。现今的世界充满了污染，被认为是西方哲学流行造成的后果。这时，中国文化的优点又被从新发掘出来，人们说中国哲学能救地球。但我们当中有很多人已投进西方文化的怀抱里了，我们得重新发掘我们的过去。 究竟，中国文化可否，又如何为中国和现代世界作出贡献呢？ 第一节：西方成为主流 自从实证科学兴起以来，人们渐渐发现和认识世界。人类累积知识的速度不断增长，达到知识爆炸的地步。科学因为急速发展，分科亦越来越细。我们得以知悉以往所犯的错误。 首先，地动说和地球是圆的地理大发现令一切民族的地理中心论彻底破产。人类不单不是居于大地的中心，甚至不是太阳系的中心，后来更发现地球只是茫茫宇宙中之一栗。西方人不单踏出了神权社会，更令人类知道了自己地位的卑微。 在此之余，宣夜说所说的原来和现实相当接近。和古希腊已有原子论一样，人们的想象力原来如此厉害，可以在单纯思考而无证据支持下达到真实情况。 我们亦发现了中国人的自相矛盾，文明和愚昧完满地相处。中国天文学家早就知道日食乃因月掩，但到明清时每逢日月食，官员还在带领着人民去救护日月。令今天的我们怀疑，中国人是一种甚么动物，竟有如斯作为。 中国后期的封闭导致中外科技出现了差距。但其实中国本身一直都只是科技发达，而科学理论方面则比较薄弱。这是中国本身的缘故，在中国文化占领导地位的儒家一直重视实用，故中国多年以来的科技发展均完全建基于民用、国用的需要上。一切与实用无究的纯科学研究，很容易被士大夫和人民视为奇技淫巧、不务正业。 西方文化至此，无论是科学、哲学等，均成为了世界的主流。若以上一章第三节之中西对比作比较的话，现代天文学除了采用赤道坐标系以外，已经没有甚么是和中国古天文学是有关系的了。中国现在亦沿用西方的88星座系统，只在个别星名上沿用古代中国星名，如心宿一、北落师门、勾陈一(北极星，在小熊座)等。 西方文明是否经已称霸世界？ 第二节：末日论的继续 西方人一直有一种末世观，受到基督教教义的影响，他们一直认为世界有一天会终结，上帝会为我们的好坏结账。近年人世中有很多邪教和末日论的新闻，部分就是由于临近二十一世纪，千禧年论预期末日来临的缘故。上回的千禧年，即公元1000年，也是欧洲十字军东征的远因之一。 就是连出现九星连珠，人们也会产生恐慌，害怕八大行星的引力合力会影响地壳稳定，会引致大地震(小型，少数人的末日)。其实一则九大行星不会真的连成一直线，二则八大行星的合力远远比不上太阳或月球对地球的引力，是以没有影响。但人们的恐慌却作了末日论影响的左证。 不单是做成混乱，末世观亦显示在西方哲学里。既会末日，今天就该享乐。西方文明，包括其科技，有一点侵犯性。自古希腊以来，西方人一直视自然为对手，科学用以了解自然，而科技却是用以征服自然。 征服了，自然要被奴役，过分尽地力的后果，当然是对自然的过量开发和污染。连近十多年前才开始改革开放的中国，也面对着严重的污染和其它环境问题。当然，但凡有文明发展，则对环境有改造、破坏。可是从前的破