从祀天到司天北京古观象台的变迁

从祀天到司天北京古观象台的变迁

北京的古景观台位于旧城区门的西侧。平台上刻有铜雕和天文仪，下部有紫微阁、官影阁等辅助建筑。它以古老的传统、精巧的仪器、东西文化交往中的独特贡献等驰誉中外,列为国家重点文物保护单位。从1961年起,因工作需要和条件方便,曾对台史和仪器进行过考察、研究。略述结果如次。一观象台和层面的观念中国是世界上天文学发展较早的文明古国之一。在天文学的早期历史上,祀天和测天关系密切。部族长老、巫师、古代帝王祀天祈福的祭坛,是专职人员观测天象、制定历法、“敬授民时”的观象台的雏型。随着社会的发展,祀天和测天逐渐分开。但观象台和天文仪器长期起着“天”与人之间的中转作用。“仰观天文”是不违农时的需要,又是帝王代“天”统治臣民的依据。正因为这样,每当历史上出现动乱或改朝换代,观象台和天文仪器往往成为争夺目标。观象台因“敬天”而受福,也因“敬天”而招祸,是历史上奇特的矛盾现象。与天文史有关的遗址和文物留存甚少,这是一个重要的因素。观象台在历史文献中一般称为灵台或候台,稍晚改称司天台、观星台等等。名称的改变,反映了人类从祀天到司天的认识过程。司马迁在《史记》自序中说到其祖辈由巫祝演变为太史,太史既是史官又是历官。在司马迁生活的时代,人们已经掌握了天象变换的基本规律,天文现象和天文观测活动不再具有往昔那种极其神秘的性质,人们开始称灵台为候台,有关人员为候官。“候”就是守候,按照已知的规律,天象能够由人守候、加以验证了。太史渐以专掌天文为职责,国家的天文机构称为太史院、太史局,唐代以后有时也改称司天监或司天台。“司天”有侍候和管理的双重含义。人们对“天”仍然是崇敬的,但对天文规律的探索和了解表现了日益增强的信心。曾经长期在世界上处于领先地位的中国古老文明,在明代中后期陷入停顿状态。天文学也不例外,它开始受到以文艺复兴为标志的西方文化与科学的试探性冲击,被动地走向艰苦革新之路。现存的北京古观象台,正是最后转变的历史见证。二元金朝天台县观星台北京的古观象台有过一部变迁史。与现存台址和仪器有关的历史可以简述如下。(1)辽、金候台辽代于936年在今北京建立陪都,称南京,城区在现今的广安门一带。金代于1153年迁都到这里,改名中都,以辽南京为中心向外扩展,其东城部分地区与明、清时期的北京外城西侧相重叠。辽代在天文学方面的贡献,史载甚略。金代司天设备在辽代基础上颇有发展,主要得之于战争。1127年(北宋靖康二年、金天会五年),金兵攻陷北宋都城汴京(开封),不仅俘虏了北宋皇室主要成员,并且将大批图书、文物、珍宝北运,其中包括后来放在金中都候台的北宋天文仪器。依据后代文人的诗作,估计金太史局候台在白云观一带①1,但具体位置还要期待或许会有的考古发现来确定。(2)元司天台元灭金,在金中都的东北郊区建新城,即元大都城。但元初的天文观测仍在金中都太史局候台旧址进行。当时,郭守敬比较大都、汴京两地的纬度差,对北宋所铸铜仪的北极出地高度予以调整,以便能在大都观测。经此改造,元初的天文观测为编算《授时历》提供了大量实测数据和验证资料,并且为郭守敬以后一系列的天文仪器创造准备了坚实的基础。而在此之前,金代对这批仪器的装调工作似乎相当草率,大概未能充分利用。至元十六年(1279年)春,于新建大都城内的东南角选址筹建太史院,地点就在现存北京古观象台北侧。据杨桓《太史院铭》②2序言描述:太史院长约123米、宽约92米③3,司天台建筑在庭院中线的北半部。主台分三层,中下层为官署和工作用房,顶层陈设简、仰二仪,简仪底架前方附有正方案。主台左侧另起一座小台,台上设玲珑浑仪。主台右侧立高表,表前有堂舍,表北地面上敷石圭。司天台前的东西隅为印历工作局,往南有神厨和算学④4。元太史院和司天台规模宏伟,仪器齐全,代表了这一历史时期的世界先进水平。筹建工作共用了约十年时间,除由元代天算学家王恂、郭守敬、许衡等主持外,还有尼泊尔著名匠师阿你哥参与铸造各种天文仪器,土木工程则由段贞负责。元代在大都除太史院中的司天台外,还在皇城北门——厚载门东侧筑观星台,也叫内灵台,与太史院司天台互为补充。位置约在现今景山公园的东北角。据文人诗作,有元一代,金候台仍存北宋旧器供人怀古,大约一直到元亡并未改变。(3)明观星台明灭元,定都南京,建观星台于鸡鸣山顶。元司天台和金候台所存宋、元两代天文仪器全部南运。为了破除元代“王气”,元司天台也被拆毁。永乐元年(1403年)迁都北京,但宋、元两代天文仪器仍留南京观测。北京虽然也有“行在钦天监”(明改太史院为钦天监,行在钦天监是随从皇帝的临时性司天机构)在元太史院旧址办公,只是在城墙上进行目视观测,没有天文仪器。直到正统年间,才着手观星台和钦天监衙署等项工程。北京观星台是正统年间利用元大都东南城角楼旧址改建的。此外,明代有内灵台设于南长街织女桥畔,具体位置约在今中山公园西门附近。正统以后,钦天监衙署和观星台不在一处,钦天监衙署位于今历史博物馆后侧。明代北京观测仪器多按元代天文仪器仿制。(4)清观象台清代沿用明代旧制,但终止了南京鸡鸣山观星台的观测,有关设备于康熙年间迁回北京,废置不用。这批天文文物后来在引用西法浇铸新仪过程中熔毁⑥5,实可惋惜。清代引用西法(或称新法)观测天象,仪器改变较大。在相当长的时期里,还任用外国传教士主持治理历法,或担任钦天监监正(主要负责业务,不参与行政管理)。但明、清两代台址相同,建筑布局变化甚微,因此,北京古观象台也称明清观象台。清代不设内灵台,但康熙年间曾在暢春园内设小型观象台,供康熙帝玄烨学习天文和观测之用。其址早废,仅知大概方位。三西法物权法的引进—古观象台和西方传教士明代中叶,中国封建社会陷于停滞状态,西欧新兴的商业资本势力却正投入寻求海外市场和掠夺殖民地的活动。一批天主教传教士作为扩张西方文化和物质利益的触角,于明代后期来到中国。他们想在中国这样一个人口众多、情况复杂、有着几千年文化传统的古国传播一种新的宗教,是相当困难的。几经失败和反复,传教士们了解到天文学在中国颇受统治者的重视,而当时又是个薄弱环节。于是,罗马教廷选派熟悉天文、数理的传教士,携带当时流行于西欧的观测仪器、书籍和图表,迢迢万里,奔赴北京。天文学成了西方传教士在中国扎根的手段。这一历史时期来华传教士的代表人物为利玛窦、汤若望、罗雅谷等人,他们的主要工作成果是为改革历法而编的一部丛书——《崇祯历书》。这部丛书从多方面引进了欧洲古典天文学知识;成书后未及用于编历,明朝就灭亡了。清朝建立后,汤若望将《崇祯历书》加以删简,连同所编新历本,呈于清廷。新历定名为《时宪历》。汤若望由此受到信任,成为清代钦天监的第一位外国人监正。西方天文学知识的引进,客观上是历史的进步。它受到了闭关自守、盲目排外的封建士大夫的阻挠。《时宪历》颁行之后,以星占术为祖传家法的杨光先多次控告,兴起教案。汤若望等传教士入狱,颁行近二十年的《时宪历》暂停使用,杨光先出任钦天监监正。对杨光先这类人物,鲁迅曾在《看镜有感》一文中作了辛辣的讽刺,说他“痛哭流涕地来劾洋人汤若望,直到康熙初,争胜了,就叫他做钦天监监正,则又叩阁以‘但知推步之理不知推步之数’辞。不准辞,则又痛哭流涕地来做《不得已》,说‘宁可使中夏无好历法,不可使中夏有西洋人’。然而终于连闰月都算错了”。明末清初,围绕着因改历而引起的教案,不仅涉及改历学术之争,也涉及文化传统、宗教信仰、皇室内部的夺权斗争,以及传教士间的派系争吵等等,终而导致流血的结果——与汤若望等一起入狱的钦天监官员有五人被处死,久病的汤若望虽获得开释,恢复封号,也从此一病不起。杨光先也在流放途中丧生。他写的《不得已》成了悲剧的标志,象征着中国传统天文学衰落的最低点,也是中国在天文学中采用西法(新法)的艰苦开端。汤若望逝世后,清廷任命比利时传教士南怀仁治理历法。《时宪历》宣告复用。南怀仁引用西法铸造了六件大型天文仪器,替换古观象台上的传统仪象。北京古观象台的历史,在许多方面与传教士在中国的活动有关,论及古观象台也必然要涉及对于传教士来华所起作用的评价。几百年来,中外学者对此议论颇多,仁智互见。我们认为问题应从两方面考察。一方面,来华传教士多属耶稣会组织,耶稣会是欧洲反对宗教改革运动的产物。罗马教廷选派传教士四出活动,扩展宗教势力,企图使它的统治永固长存。但在当时的历史条件下,不管教廷本来的意图是什么,活动的效果却只能是充当欧洲商业资本殖民事业的急先锋,在世界范围内动摇封建统治。另一方面,不管传教士带着怎样的宗教、文化传统和殖民主义的偏见,他们的到来既使中国天文学的传统方法受到冲击,也使一些有识之士得到西方文化的影响和启发,痛感自己的落后,从而寻觅改良或革新之路。传教士抱着宗教热情从事天文学译著及观测劳动,传播了西方科学文化,同时也向西方介绍了中国文化,对中西科学文化交往起了一定作用。中国的“西学”和西方的“汉学”历史,与明末清初传教士的活动是分不开的。对他们的历史评价,不宜偏颇一端。四观象台上的早期仪器明正统二年(1437年)春,依行在钦天监监正皇甫仲和的奏请,派人去南京鸡鸣山用木料仿制宋代浑仪和元代简仪、圭表等,回北京校验后,按样浇铸铜仪⑥5;正统七年(1442年)修建观星台⑦5;正统十一年(1446年)造晷影堂⑧5。从此,北京观象台和台下附属建筑群,大体具备今天所见到的规模和布局。在观象台上陈设的天文仪器有浑仪(图一)、简仪(图二)、浑象(天球仪)和日晷;在台下的有圭表和漏壶。嘉靖晚期,曾对观象台进行大修,以后基本上没有变动。清康熙八至十二年(1669—1673年),采用欧洲天文学制度和仪器结构方法,由南怀仁设计、监造六件大型铜仪,安装在观象台上,原有明代仪器则移往台下。六件仪器是:天体仪、赤道经纬仪、黄道经纬仪、地平经仪、象限仪、纪限仪。康熙五十二至五十四年(1713—1715年),由传教士纪理安经手,台上又装了一件大型仪器——地平经纬仪,为此曾调整过台上的仪器布局。为造地平经纬仪,熔毁了一些前代仪器。乾隆九年(1744年)开始设计和制造玑衡抚辰仪。工期长达十年,制成后也安装在观象台上。玑衡抚辰仪实际上是用西法改进的一种浑仪,是清代在观象台上安装的第八件仪器,也是历史上我国最后的一件大型铜铸天文仪器。因台上仪器增多,场地不足,在台东侧的城墙顶上将观象台拓宽约5米,仪器布局也再次调整。为铸玑衡抚辰仪,又将重达6220斤的前代旧仪当废铜熔毁⑨6。乾隆三十六年(1771年),为铸造一对铜狮子,又将明正统和成化年间所制造的两座天球仪当废铜使用。这是现已查明有关毁坏传统仪象的最后一笔记录⑩7。光绪二十六年(1900年),八国联军入侵北京,古观象台上上下下的天文仪器被洗劫一空。法国将劫走的五件大型仪器搬入法国驻华使馆,迫于世界舆论压力,在1902年归还。德国则将劫走的五件大型天文仪器运往柏林。第一次世界大战后,根据和约的规定,仪器才在1921年运回北京。在这以前,清钦天监为了应付劫后的观测,曾于光绪三十一年(1905年)临时赶制两小件仪器使用,即折半天体仪和小地平经纬仪。所谓折半,指仪器大小相当于清初仪器的一半。这是清廷最后制造的两件天文仪器,是清廷腐朽无能和八国联军罪行的历史见证。抗日战争前夕,古观象台下陈列的浑仪、简仪、圭表、漏壶(两只)、小地平经纬仪、折半天体仪等七件仪器迁往南京。这些仪器现分别陈设在紫金山天文台和南京博物院。北京古观象台保留了陈设在台上的八件清制天文仪器。有关仪器的用途、尺寸、精度、重量、制造年代等项,请参阅附表。五现场发掘的地质意义对北京古观象台较为系统的考察研究,是从六十年代初开始的。1961年初夏,为比较京津引水工程的选线方案,曾有过搬迁古观象台的设想。为此,对古观象台进行过测绘,作过历史与现状的考察。1964年前后,对古观象台仪器残缺情况调查过三次。1967年前后,就保护古观象台问题重作调查研究,并向周总理呈送了汇报。周总理为了保护古台,建议地下铁道绕行,为此国家增加投资约二百万元。1975年秋,会同有关单位对现存南京的古观象台仪器进行考察、测绘。由于在工作过程中发现了量天尺,又于1977年会同计量部门对量天尺值进行复核、鉴定,并在南京和登封作过天文尺度方面的比较研究。1978年为保护北京古观象台着手制订施工设计。1979年8月17日凌晨,古观象台东北角突然坍塌,东南角清初展宽部分也严重开裂,赤道经纬仪和纪限仪处境危急,经过抢救幸得保全。现场情况表明,古观象台这次坍塌,原因是多方面的。历史上台与城交错发展,互相影响;顶部清代展宽部位与台体本来不是一个整体,当年施工没有采取连接咬合措施;地铁施工期间地下水位下降、地面变形、机械震动等都造成不利影响;唐山大地震;长年的雨水渗漏侵蚀;加之坍塌前北京地区连日大雨冲刷等等,终而导致部分坍塌的结果。这次部分坍塌暴露了台体内部问题,为古台大修方案提供了第一手情况,也为进一步考察研究造成极为有利的条件。通过现场考察和考古发掘,一些问题有了答案,一些工作有了根据。(1)古观象台是利用原大都城东南角楼改建的,基础部分的夯土仍为元大都城墙夯土,并与元大都东南城墙夯土连成整体。(2)台体南侧登城马道的北端基层,敷有元代晚期碑石和明代早期城砖,证明这里是明永乐年间拓展大都南城墙的始点;基石下面有元代夯土层,表明新旧城之间有一过渡咬合段,深入元角楼基础南界约20米。(3)在台顶西侧中段放置天体仪的砖台里面,挖出康熙年间南怀仁安装地平经仪的小台。台为正方形,尺寸比后期放仪器的砖台要狭得多,可据此复原康熙间古观象台平面布局。(4)更值得注意的是,上述南怀仁时期放地平经仪的小台里面,又发掘出用明代特制大方砖敷设的明代残台,足见小台也是利用前代旧台改造的。从有关尺寸分析,这里是明代放置浑象(天球仪)的砖台。(5)找到了明代和清初古观象台相风竿的石础,测量到它的准确位置。(6)据上述发掘线索和台面其他残留痕迹,大体能复原台顶不同历史时期的仪器布局平面图(图三)。可惜其中有几处究竟放过什么仪器,目前还不清楚。台体和平面布局复原图证明,涉及天文的建筑尺度,概用量天尺古制。(7)明代日晷石座原来位于台中线南端,清代展宽古观象台后已从中线偏西约2米多。大修时决定维持日