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中西天文学的融合:从明末到鸦片战争(公元1600~1840年)

中华五千年 2007年09月13日11:38 (来源:互联网)
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  从明初到明万历年间的二百年中,天文学上的主要进展有:翻译阿拉伯天文书籍;郑和于1405~1432年远洋航行中利用“牵星术”定位定向,发展了航海天文;对奇异天象(例如1572年和1604年的超新星)的观测等。总的来说很少发明创造,可以认为是中国天文学发展史上的一个低潮。

  明末,资本主义萌芽促使人们对科学技术产生新的要求。1595年和1610年的两次改历运动虽然没能实现,但是改革历法的主张受到人们的重视。就在这个时候,欧洲耶稣会传教士来到中国。他们了解到中国对新知识的追求,便采取了学术传教的方针。

  早期来华的意大利人利玛窦(1583年来华),曾多次向欧洲报告中国对天文知识的兴趣和需要。在他的影响和请求下,后来来华的耶稣会士大都懂得一些天文学知识,有些甚至受过专门的训练。他们所介绍的欧洲天文学知识受到当时进步知识分子的欢迎,并加以翻译和介绍。

 

  早期出版的有关欧洲天文学知识的著作有:《浑盖通宪图说》(1607年)、《简平仪说》(1611年)、《表度说》(1614年)、《天问略》(1615年)、《远镜说》(1626年)等。这些著作多数是介绍欧洲的天文仪器。

 

  “浑盖通宪”和“简平仪”都是一种星盘,“表度”是西方的日晷,“远镜”则是伽利略式的望远镜。在《天问略》中,介绍了托勒密地心体系的十二重天,和伽利略用望远镜观测到的一些崭新结果。其中除了《浑盖通宪图说》一书是李之藻自己所写之外,其他都是耶稣会士在中国学者的协助下写成的。

 

  中国学者除参与翻译和介绍欧洲天文知识外,还向耶稣会士学习了欧洲天文学的计算方法。因此,万历三十八年(公元1610年),徐光启得以用西法预报这一年十一月朔(12月15日)的日食。经观测证明,这个预报比较准确,因而引起人们对西法的注意。

 

  崇祯二年五月乙酉朔(公元1629年6月21日)日食,钦天监的预报又发生明显错误,明朝政府决心改历,命令徐光启在北京宣武门内组成百人的历局,聘请耶稣会士邓玉函、罗雅谷、汤若望等参加编译工作,经过五年的努力,成书137卷,命名曰《崇祯历书》。

 

  《崇祯历书》与中国古代天文学体系最显著的不同是:采用第谷的宇宙体系和几何学的计算系统;引入地球和地理经纬度概念;应用球面三角学;采用欧洲通行的度量单位,分圆周为360度,分一日为96刻,24小时,度和时以下采用60进位制。

 

  《崇祯历书》于1634年编成后,未曾颁行。1644年清军入关后,汤若望把这部书删改压缩成103卷,更名为《西洋新法历书》,进呈清政府。清政府任命汤若望为钦天监监正,用“西洋新法”编算下一年的民用历书,命名为《时宪历》。从此以后,除了在康熙三年到七年(公元1664~1668年),因杨光先的控告,汤若望被钦禁时期外,直至道光六年(公元1826年)为止,清政府都聘用欧洲传教士主持钦天监,有时还同时任用二、三个传教士。

 

  这期间钦天监做的主要工作有以下三项:康熙八年到十二年,南怀仁(1659年来华)负责制造了六件大型第谷式古典仪器(现存北京古观象台),并编写了一部说明书,即《灵台仪象志》。

 

  康熙六十一年,在修改《西洋新法历书》的基础上,编成《历象考成》一书;乾隆七年(公元1742年)又编成《历象考成后编》10卷,第一次应用了开普勒行星运动第一、第二定律,但是在椭圆焦点上的是地球而不是太阳。

 

  乾隆十七年(公元1752年),编成《仪象考成》32卷,所列星表收星3083颗。道光年间,传教士离开以后,中国天文工作者对《仪象考成》星表重新进行了测量,于道光二十四年(公元1844年)编成《仪象考成续编》32卷,收星3240颗。

 

  清政府除组织钦天监主编这些图书以外,在康熙和乾隆年间还组织过两次大规模的测量工作。康熙四十七年到五十七年间进行的一次,在全国测量了630多个地方的经纬度,建立了以北京为中心的经纬网;决定以工部营造尺为标准,定1800尺为1里,200里合地球经线1度,这种使长度单位与地经线1度的弧联系起来的方法,在世界上是一个创举,比法国制宪会议关于以地球经圈的四千万分之一弧长为1米的决定早80年。在这次测量中还发现,38’~39’之间每度的弧长较41’~47’之间每度的弧长短,6’内就相差258尺:就是在41’~47’之间,每度弧长的里数也不相同。这是世界上第一次通过实地测量获得的地球为椭球体的资料。

 

  在清代,还有一批民间天文学家,他们采取严肃的治学态度,无论是对于古代的东西,还是外国的东西,都细心钻研,有所批判,有所发展,在中西天文学的融合上作出了应有的贡献。其中著名的有薛凤柞、王锡阐、梅文鼎、薛凤柞,他们在翻译西方天文学著作的基础上,著有《历学会通》等十余种书,除介绍一般理论外,还系统地、详尽地介绍了各种计算天体运动的方法。为了计算方便,他把60进位制改成10进位制,为此重新编出三角函数等数学用表。

 

  王锡阐与同时代的薛凤柞有“南王北薛”之称,但王的成就比薛要大,他著有《晓庵新法》和《五星行度解》。在前一书中他提出金星凌日的计算方法,并改进了日月食的计算方法;在后一书中推导出一组计算行星位置的公式,计算结果准确度较前为高。梅文鼎著述较多,在普及天文知识方面很有贡献。他和江永等人在研究行星运动的过程中萌发了引力的思想,江永说得尤为清楚:“五星皆以日为心如磁石之引针。”

 

  梅文鼎以后的乾嘉学者,在天文学方面的主要贡献是运用当时的天文知识对经书和史书中的天文资料进行训诂、校勘、辨伪、辑佚等考据工作,使许多疑难混乱的资料得到一番清理。其中重要的有李锐对汉代《三统历》、《四分历》和《乾象历》进行了研究;顾观光对古六历和《周髀算经》进行了研究。此外,阮元等编撰了《畴人传》,汪曰祯著有《历代长术辑要》。这些都是有益于天文学史研究的工具书。