渾天説

渾天説的代表作《張衡渾儀註》中説：“渾天如雞子。天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居於天內，天大而地小。天表裏有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮。周天三百六十五度又四分度之一，又中分之，則半一百八十二度八分度之五覆地上，半繞地下，故二十八宿半見半隱。其兩端謂之南北極。北極乃天之中也，在正北，出地上三十六度。然則北極上規徑七十二度，常見不隱。南極天地之中也，在正南，入地三十六度。南規七十二度常伏不見。兩極相去一百八十二度強半。天轉如車轂之運也，周旋無端，其形渾渾，故曰渾天。”可見渾天説比蓋天説進了一步，它認為天不是一個半球形，而是一整個圓球，地球在其中，就如雞蛋黃在雞蛋內部一樣。不過，渾天説並不認為“天球”就是宇宙的界限，它認為“天球”之外還有別的世界，即張衡所謂：“過此而往者，未之或知也。未之或知者，宇宙之謂也。宇之表無極，宙之端無窮。”（《靈憲》）

渾天説最初認為：地球不是孤零零地懸在空中的，而是浮在水上；後來又有發展，認為地球浮在氣中，因此有可能迴旋浮動，這就是“地有四遊”的樸素地動説的先河。渾天説認為全天恆星都佈於一個“天球”上，而日月五星則附麗於“天球”上運行，這與現代天文學的天球概念十分接近。因而渾天説採用球面座標系，如赤道座標系，來量度天體的位置，計量天體的運動。在古代，例如，對於恆星的昏旦中天，日月五星的順逆去留，都採用渾天説體系來描述，所以，渾天説不只是一種宇宙學説，而且是一種觀測和測量天體視運動的計算體系，類似現代的球面天文學。

渾天説可能始於戰國時期。屈原《天問》：“圜則九重，孰營度之？”這裏的“圜”有的注家認為就是天球的意思。西漢末的揚雄提到了“渾天”這個詞，這是現今所知的最早的記載。他在《法言·重黎》篇裏説：“或問渾天。曰：落下閎營之，鮮于妄人度之，耿中丞象之。”這裏的“渾天”是渾天儀，實即渾儀（見渾儀和渾象）的意思。揚雄是在和《天問》對照的情況下來説這段話的。由此可見，落下閎時已有渾天説及其觀庖瞧鰲。我國古代天文學家張衡提出的“渾天説”，認為“天之包地，猶殼之裹黃”。在一些人的想象中，地球就像一個蛋黃 ^[1]  。

渾天説提出後，並未能立即取代蓋天説，而是兩家各執一端，爭論不休。但是，在宇宙結構的認識上，渾天説顯然要比蓋天説進步得多，能更好地解釋許多天象。

另一方面，渾天説手中有兩大法寶：一是當時最先進的觀天儀——渾天儀，藉助於它，渾天家可以用精確的觀測事實來論證渾天説。在中國古代，依據這些觀測事實而制定的歷法具有相當的精度，這是蓋天説所無法比擬的。另一大法寶就是渾象，利用它可以形象地演示天體的運行，使人們不得不折服於渾天説的卓越思想，因此，渾天説逐漸取得了優勢地位。到了唐代，天文學家一行等人通過天地測試徹底否定了蓋天説，使渾天説在中國古代天文領域稱雄了上千年。

渾天説出現後，蓋天説並未消聲匿跡。兩個體系、兩種學派經歷了長期複雜的鬥爭。例如東漢的揚雄，本來是相信蓋天説的，但是植譚把他説服了，用的是很生動的例子:“後與子云(即揚雄)奏事，坐白虎殿廊龐下，以寒故背日曝背，有頃日光去背，不復曝焉。因以示子云日:`天既蓋轉，而日西行，其光影當照此廊下而稍東耳，無乃是反應渾天實法也。”，(《桓譚新論》)揚雄被桓譚説服以後，反過來擁護渾天説，提出八個問題來責難蓋天説，即所謂“難蓋天八事”。這充分證明，在天象觀測方面，渾天説比蓋天説科學。尤其是隨着時代的發展，天象觀測日趨精密，蓋天體系在制訂曆法等應用方面誤差很大，更顯得渾天説較為接近相對真理。但是，兩種體系的爭論仍然延續下去，而且不僅在方位天文學方面，作為兩種宇宙結構體系，它們間的鬥爭也延續了好幾個朝代。為什麼在事實上已經證明蓋天説體系沒有什麼實用價值以後，仍然有人抱殘守缺，想方設法維護這個過時的陳舊的學説?這正如歐洲中世紀托勒密地球中心體系與哥白尼太陽中心體系之爭，實際上反映了宗教神學與科學之爭一樣;後來的蓋天説和渾天説之爭，實際上是天尊地卑的儒家哲學與從觀測和經驗出發的唯物論科學之爭。蓋天説體系中，天尊地卑的思想十分鮮明;而渾天説則認為天地俱圓，又都充斥着氣體，那就沒有什麼上下之別，尊卑之分了。這是不符合《周禮》的等級森嚴的規定的。漢中葉以後，隨着封建地主階級的政權日趨鞏固，封建地主階級日益走向它們的反面，儒家思想也日益受到尊崇，孔丘的“天道日圓，地道日方”的反動説教被儒家守舊派奉為“聖人之言”，蓋天説也受到儒家守舊派的維護。

從南北朝起，有的孔孟之徒又耍出新的花招，出現了“渾蓋合一”的理論，想把渾天説與蓋夭説合二而一如北齊的信都芳(公元五世紀)説:“渾天覆觀，以《靈憲》為文;蓋天仰觀，以《周骼》為法。覆仰雖殊，大歸是一”(引匕史·信都芳傳》)渾天與蓋天卻變成只是觀察角度的不同，而大方向倒是一致的!這可真算深得孔丘“中庸之道”的三昧真傳了。而且。，以《靈憲》這部夾雜有很濃厚的蓋天觀點的著作，而不是以《渾天儀圖注》來代表渾天説，也可以看出其別有用心。也是南北朝，梁朝的崔靈恩(公元六世紀)也説:“先是儒者論天，互執渾、蓋二義，論蓋不合於渾，論渾不合於蓋。靈恩立義以渾蓋為一焉。”(`梁書·崔靈愚傳》)後來又有人提出，蓋天理深難懂，渾天淺顯易曉，故渾天説得以盛行。這更是想方設法為蓋天説辯解，實際上是提不出任何站得住腳的理由的。最可笑的，是清代佔統治地位的乾嘉學派的重要人物、“大儒”錢大聽(公元1728一1804年)，在哥白尼學説傳人我國以後，還輾轉為陳腐不堪的蓋天説辯解，説什麼:“歐羅巴之俗能尊其古學，而中土之儒往往輕議古人也。蓋天之説當時以為疏，今轉覺其密。”(’潛研堂文集》卷二十三)這麼説，蓋天説甚至比哥白尼體系還強哩!其實，從歷史唯物主義的觀點看來，蓋天和渾天只是反映了我國對宇宙認識史上的兩個不同階段。這是人類認識發展的必然過程。渾天説是在觀測和經驗的基礎上，在科學進一步發展的條件下，才有可能提出的。正如恩格斯所説的:“不論在自然科學或歷史科學的領城中，都必須從既有的亨寒出發，因而在自然科學中必須從物質的各種實在形式和運動形式出發;因此，在理論自然科學中也不能虛構一些聯繫放到事實中去，而是要從事實中發現這些聯繫，並且在發現了之後，要儘可能地用經驗去證明。”蓋天説完全不能用經驗去證明，而渾天説則可以用觀測事實在相當大的近似程度加以證明，這就是渾天説優於蓋天説的地方。但是長時期以來，渾天説也有不徹底的地方。最主要的一點是，它一直保留着蓋天説的“凡日景於地，千里而差一寸”(《晉書·天文志，)這個先驗的錯誤數據。在一個球形的大地表面上，各地日影長度之差決不可能是一個常數。球形的大地的最有力的證明是在唐開元十二年(公元724年)在著名的科學家一行(公元683一727年)的主持下，南宮説等人實地側量了子午線的長度。結論是:“大率五百二十六里二百七十步而北極差一度半，三百五十一里八十步*而差一度。”《新唐書·天文志》)當時周天分為36賠度，周天是360度，所以當時一度合今0.9856度，折算結果，南宮説測量出子午線一度的長度約1418公里，數值是不精確的。但是無論如何，這畢竟是世界上第一次子午線實測—即用實驗方法來探索大地是否為球形。子午線的實測是唯物主義的勝利，也是科學實驗的勝利。“人的正確思想，只能從社會實踐中來，只能從社會的生產鬥爭、階級鬥爭和科學實驗這三項實踐中來。”這是歷史上億萬次證明了的真理。在我國曆史上，經過這番子午線側量，以大地為球形的渾天説終於得到了科學上的證認 ^[2]  。