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靈憲

鎖定
《靈憲》是東漢天文學家張衡所寫的天文學著作。
張衡累積多年的實踐與理論研究,全面闡述了天地的生成、宇宙的演化、天地的結構、日月星辰的本質及其運動等諸多重大課題,將古代中國的天文學水平提升到了一個前所未有的新階段,使中國當時的天文學研究居世界領先水平,並對後世產生了深遠的影響。
《靈憲》被後世認為是中國和世界天文學史上的不朽名著,所反映的科學水平是當時世界的最高水平。 [2] 
作品名稱
靈憲
作    者
張衡
創作年代
東漢
類    別
天文學

靈憲作品原文

[1]  昔在先王,將步天路,用定靈軌,尋緒本元。先準之於渾體,是為正儀立度,而皇極有逌建也,樞運有逌稽也。乃建乃稽,斯經天常。聖人無心,因茲以生心,故《靈憲》作興。曰:太素之前,幽清玄靜,寂漠冥默,不可為象,厥中惟虛,厥外惟無。如是者永久焉,斯謂溟涬,蓋乃道之根也。道根既建,自無生有。太素始萌,萌而未兆,並氣同色,渾沌不分。故道志之言云:‘有物渾成,先天地生。’其氣體固未可得而形,其遲速固未可得而紀也。如是者又永久焉,斯為庬鴻,蓋乃道之幹也。道幹既育,有物成體。於是元氣剖判,剛柔始分,清濁異位。天成於外,地定於內。天體於陽,故圓以動;地體於陰,故平以靜。動以行施,靜以合化,堙鬱構精,時育庶類,斯謂太元,蓋乃道之實也。在天成象,在地成形。天有九位,地有九域;天有三辰,地有三形;有象可效,有形可度。情性萬殊,旁通感薄,自然相生,莫之能紀。於是人之精者作聖。實始紀綱而經緯之。八極之維,徑二億三萬二千三百里,南北則短減千里,東西則廣增千里。自地至天,半於八極,則地之深亦如之。通而度之,則是渾已。將覆其數,用重鈎股,懸天之景,薄地之義,皆移千里而差一寸得之。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。天有兩儀,以儛道中。其可睹,樞星是也,謂之北極。在南者不著,故聖人弗之名焉。其世之遂,九分而減二。陽道左回,故天運左行。有驗於物,則人氣左羸,形左繚也。天以陽回,地以陰淳。是故天致其動,稟氣舒光;地致其靜,承施候明。天以順動,不失其中,則四序順至,寒暑不減,致生有節,故品物用生。地以靈靜,作合承天,清化致養,四時而後育,故品物用成。凡至大莫如天,至厚莫若地。至質者曰地而已。至多莫若水,水精為漢,漢用於天而無列焉,思次質也。地有山獄,以宣其氣,精種為星。星也者,體生於地,精成於天,列居錯跱,各有逌屬。紫宮為皇極之居,太微為五帝之廷。明堂之房,大角有席,天市有坐。蒼龍連蜷於左,白虎猛據於右,朱雀奮翼於前,靈龜圈首於後,黃神軒轅於中。六擾既畜,而狼蚖魚鱉罔有不具。在野象物,在朝象官,在人象事,於是備矣。懸象著明,莫大乎日月。其徑當天周七百三十六分之一,地廣二百四十二分之一。日者,陽精之宗。積而成鳥,象烏而有三趾。陽之類,其數奇。月者,陰精之宗。積而成獸,象兔。陰之類,其數耦。其後有馮焉者。羿請無死之藥於西王母,姮娥竊之以奔月。將往,枚筮之於有黃,有黃佔之曰:‘吉。翩翩歸妹,獨將西行,逢天晦芒,毋驚毋恐,後其大昌。’姮娥遂託身於月,是為蟾蝫。夫日譬猶火,月譬猶水,火則外光,水則含景。故月光生於日之所照,魄生於日之所蔽,當日則光盈,就日則光盡也。眾星被耀,因水轉光。當日之衝,光常不合者,蔽於地也。是謂闇虛。在星星微,月過則食。日之薄地,其明也。繇暗視明,明無所屈,是以望之若火。方於中天,天地同明。繇明瞻暗,暗還自奪,故望之若水。火當夜而揚光,在晝則不明也。月之於夜,與日同而差微。星則不然,強弱之差也。眾星列布,其以神著,有五列焉,是為三十五名。一居中央,謂之北斗。動變挺佔,寔司王命。四佈於方,為二十八宿。日月運行,歷示吉凶,五緯經次,用告禍福,則天心於是見矣。中外之官,常明者百有二十四,可名者三百二十,為星二千五百,而海人之佔未存焉。微星之數,蓋萬一千五百二十。庶物蠢蠢,鹹得繫命。不然,何以總而理諸!夫三光同形,有似珠玉,神守精存,麗其職而宣其明;及其衰,神歇精斁,於是乎有隕星。然則奔星之所墜,至地則石矣。文曜麗乎天,其動者七,日、月、五星是也。周旋右回。天道者,貴順也。近天則遲,遠天則速,行則屈,屈則留回,留回則逆,逆則遲,迫於天也。行遲者覿於東,覿於東屬陽,行速者覿於西,覿於西屬陰,日與月此配合也。攝提、熒惑、地候見晨,附於日也。太白、辰星見昏,附於月也。二陰三陽,參天兩地,故男女取焉。方星巡鎮,必因常度,苟或盈縮,不逾於次。故有列司作使,曰老子四星,周伯、王逢、芮各一,錯乎五緯之閒,其見無期,其行無度,寔妖經星之所,然後吉凶宣周,其祥可盡。

靈憲相關理論

下面分別述説《靈憲》一文中的天文學成就。

靈憲宇宙

  • 論述了宇宙的起源和宇宙的結構。
關於天地的生成問題,《靈憲》認為天地萬物是從原始的渾沌未分的元氣發展來的。元氣最初渾沌不分,後來才始分清濁,清氣和濁氣相互作用,便形成了宇宙。清氣所成的天在外,濁氣所成的地在內。
這種天體演化思想,是從物質運動的本身來説明宇宙的形成,認為宇宙結構不是亙古不變的,而是不斷髮展變化的。這些觀點,與現代宇宙演化學説在基本原理上是相通的。
  • 論述了宇宙的有限性和無限性。
雖然張衡把天比作一個雞蛋殼,把地比作蛋殼中的雞蛋黃,但他並不認為硬殼是宇宙的邊界。
關於宇宙的有限性和無限性,一直就是古今中外天文學界長期爭論的一個問題。
張衡在撰寫《靈憲》時,受到了揚雄《太玄經》中一些天文觀點的影響,但在宇宙的無限性上卻沒有遵循揚雄觀點,而是自有見解。張衡認為,人們目之所及的宇宙世界是有限的,但在人們目之所及之外呢,就"未之或知也。末之或知者,宇宙之謂也。宇之表無極,宙之端無窮"。

靈憲月食

月食的成因。張衡在渾天説的基礎上,科學地闡述了月食的原因。
張衡在《靈憲》中寫道:"月光生於日之所照;魄生於日之所蔽。當日則光盈,就日則光盡也。"(大意為:月亮本身是不發光的,而是太陽光照射到月亮上,月亮才折射出光,太陽光照不到的地方則出現虧缺,正所謂"月有陰晴圓缺"。如果月亮進入地影──張衡將地影取名叫"暗虛",就會發生"月食"。)
可見,《靈憲》對月食原因的解釋是很科學的。

靈憲日月

張衡實測出日、月的角直徑是整個周天的1/736,轉換為現行的 360度制,即29'21",這與近代天文測量所得的日和月的平均角直徑值31'59"和31'5'相比,絕對誤差僅有2'。囿於兩千多年前的科學技術水平及觀測條件,這個數值可以説是相當精確的。

靈憲隕石

《靈憲》還提到隕星,認為是衰敗了的星體隕落而成,其在隕落時為奔星(流星),墜落在地上為隕石,隕石帶來天上星體的信息,但星體並非是石頭。 [2] 

靈憲星表

張衡在認真觀察天體的基礎上,對前人留傳下來的好幾種星表作了整理、彙總,建立了恆星多達三千的新星表。
據《靈憲》載,其中"中外之官常明者百有二十四,可名者三百二十,為星二千五百,而海人之佔未存焉"。張衡所制星表,不僅大大超於前人,也為後世所不及。漢末喪亂,張衡所制星表失傳。晉初陳卓建立的星表,有星1464顆,僅為其半。直到清康熙年間,用望遠鏡觀察,方過三千之數。可見,張衡星表的亡佚,是我國天文史上的重大損失。

靈憲行星運動

關於金木水火土五星的運動問題,張衡提出:日、月、五星是在天地之間運行,而非在天球壁上運行。並且,這七個天體運動的速度各不相同,"近天則遲、遠天則速"。所謂天,是指設想中的天球壁,也就是説距地近則速度快,距地遠則速度慢。
按照五星距地的遠近及運行的遲速,他將五星分為兩類:水、金二星,距地近,運動快,附於月,屬陰;火、木、土三星,距地遠,運動慢,附於日,屬陽。他繼承傳統,將星體運行方向分為順行、留和逆行,雖然這種觀點是錯誤的,但他試圖探求天體運動的力學原因的研究方向卻無疑是正確的。張衡雖然還不知道行星,包括地球都是繞太陽而行的,但他確實已經發現行星運動的速度與運轉中心體的距離有關。可惜,這種正確的思想沒有引起後世的足夠重視,而在很大程度上限制了中國天文學的發展。直到17世紀,開普勒在哥白尼太陽系學説的基礎上,指出行星運動的三大規律,而其中之一,便是行星速度和公轉週期決定於行星與它運轉中心體太陽之間的距離。

靈憲主要影響

《張衡觀象》 《張衡觀象》
《靈憲》是古代中國天文學史上最傑出的天文學著作之一,也是中國天文學發展到達一個新高度的里程碑,雖然其中還有一些錯誤和不足,但在天文學史上的意義並不因此而遜色。
參考資料