《文明以止》一书中,学者冯时指出:“我们不能想象,一个对时间茫然无知的民族可以创造出发达的农业文明。”不能掌握“农时”,就无法大规模发展农业,现代考古表明万年之前中国已有大规模的农业,比如浙江上山文化,而时间源于天文,即所谓“观象授时”!

可见,中国天文史极其悠久,至少已有万年历史,是真正的“仰望星空”的民族。但在人类探索未知世界的过程中,每一步都极为艰辛,中国古人对天文的探索也是如此,其中更是充斥着很多因认知局限带来的正常“错误”,而对“错误”的纠正也需要漫长时间探索。

更为重要的是,古人探索天文中的正常“错误”,不仅更符合人类认知逻辑,而且也提供了古人的探索过程,从而说明中国古史更为可信、西方历史反而更让人质疑。

中国古代天文学中存在不少错误认知,本文挑选了以下两例予以说明,通过这两例可以管中窥豹中国古代天文的发展情况,与我们想象的可能不太一样。

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首先,中国古代量天尺

所谓“量天尺”,其实就是“影差一寸,地差千里”,即在立表测影时,正午日光通过“表”在圭尺上“勾”的影子长度,如果两地日影相差一寸,那么古人认为两地就相隔千里。周髀算经中宇宙长度、太阳高度等的计算,都需要用到这把“量天尺”。

比如,计算太阳高度时,由于“日下而髀(表,高八尺)无影”,所以通过测量点的日影长度,以“影差一寸,地差千里”的“定理”,可以计算出测量点到“日下髀无影”之处的距离,再套用勾三股四玄五,就计算出太阳高度了。

当然,如此计算肯定不对,原因之一在于量天尺不准。根据史书记载,“量天尺”源于“地中”测算,周髀算经记载更早的地中日影长度为“ 夏至之日日晷一尺六寸”,考证在山西襄汾陶寺遗址,周礼记载“日至之景,尺有五寸,谓之地中”,文献记载是在河南嵩山告成镇。如今两地相距300多公里600多里,因此“影差一寸,地差千里”肯定不精确,即便以周代一里415米计算也依然不精确。

随着探索的深入,南朝宋时何承天根据当时在交州(今越南河内一带)的测量数据,对“量天尺”提出质疑,但当时没能得到证实。隋朝天算家刘焯提出用实测的具体计划,以此搞清楚“影差一寸,地差究竟多少”,但没能被朝廷采纳。后来,唐朝僧一行具体实施,北到北纬51度左右、南到约北纬18度,派出十三支队伍实测,最终得出相对误差大约为11.8%的结果。

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但问题是,距今3000年左右,古代测距、测影等条件存在局限,对地球形状认知不足等,在这种情况下得出“影差一寸,地差千里”的“错误”结论,其实才是正常现象,符合古人认知的局限性,南朝到唐朝一行对此的探索,也更符合人类探索世界的认知逻辑,即越来越精确。

与中国不同,西方历史叙事下的古希腊,一出手就是“王炸”,比如埃拉托色尼一出手,他根据日影计算的地球周长,数据(按埃及的长度算)换算成公制,等于39690公里,与今通用值40000 公里极为接近,一出手就拿出极为精确的数据。

其次,对地球形状探索

上个世纪,河南濮阳西水坡龙虎大墓出土后,学者冯时根据墓葬奇怪造型、以及特殊布置等(见下图),考证出距今6500年前,中国已有盖天说宇宙模型,也就是天圆地方,即所谓“天圆如张盖,地方如棋局”。关于冯时的结论,有兴趣的朋友可以详细了解一下,冯时不是勉强论证,而是有着详实的证据。

但问题是,随着古人对天文认知深入,比如观测仪器的进步、数学计算更精确等,于是古人发现某些数据与传统盖天说模型相悖,这时怎么办?古人不是固步自封,而是修正或提出新的宇宙模型。

较晚的盖天说,提出天是球穹状的,地也是球穹状的,两者间的间距是8万里,北极位于天穹的中央,日月星辰绕之旋转不息。日月星辰的出没,源于它们运行时远近距离变化所致,离远了就看不见,离近了就看见它们照耀。其实,这是对传统盖天说的修正。

东汉张仪根据他的计算,提出了“浑天说”:全天恒星都布于一个“天球”上,而日月五星则附丽于“天球”上运行,地球浮在气中,回旋浮动,即“地有四游”的朴素地动说,原文说“浑天如鸡子。天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于天内,天大而地小。”显然,这是新的宇宙模型。

随着天文学发展,古人又有了新发现,唐僧“一行”与元代郭守敬,都有过大规模、大范围的实测,最终证明不同纬度北极星高度不同,其实就是证明了地球存在纬度。元代还测量了中亚寻斯干城和开封城的月食,发现前者比后者的早了约1更半,这就证明地球存在经度。

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环球航行证地圆前,人类证明“地圆”的最确凿的证据,就是证明地球存在经纬度。根据实测结论,元朝制作了地球仪,元史记载“其制以木为圆球,七分为水,其色绿,三分为土地,其色白。画江河湖海,脉络贯串于其中。画作小方井,以计幅圆之广袤、道里之远近。”当然,历史是曲折的,即便元代已有地球仪,但天圆地方依然是主流。

与中国对地球形状探索更符合认知逻辑相比,西方一出手就是“王炸”,一上来就知道“地球是圆的”,很多认知都没有探索过程,莫名其妙的就出现了。比如,亚里士多德没有实测就肯定“越往北走、北极星越高,越往南走、北极星越低”,简直可以秒杀“一行”、郭守敬;还有托勒密也没有实测,没有前奏探索,在2世纪时单枪匹马的就“提出”地球经纬概念。

余论

纵观中国天文,历史上出现的东西,包括物质的或非物质的,在文献或考古上,几乎都可以找到源头、找到演化的过程,有着较为完整的证据链,其中包括因认知局限导致的正常“错误”,以及认知深入后的对“错误”的修正等。与天文领域一样,中国的其他领域也大致如此,如此历史显然可信。

与中国的不同,西方天文出道即是巅峰,比如托勒密的《天文学大成》一出手,就达到了十四世纪世界天文学的水平,但西方天文缺少探索的过程,缺少正常“错误”的环节。似乎,这是看到答案后的推导“反证”,故而很多推导存在时代背景、缺少演化环节问题等。如此之历史,焉能不让人质疑?