天文歷法·蓋天說(shuō)

蓋天說(shuō)是我國(guó)古代最古老的天地結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，相傳起源于殷末周初。蓋天說(shuō)的基本特點(diǎn)是認(rèn)為天在上，地在下，天像一把傘遮蓋著大地。蓋天說(shuō)具體包括三種不同的說(shuō)法，即周髀家說(shuō)，《周髀算經(jīng)》中的說(shuō)法，平天說(shuō)。

①周髀家說(shuō)。又稱為第一次蓋天說(shuō)。它的基本主張是“天圓如張蓋，地方如棋局”“天形南高北下，日出高故見(jiàn)，日入下故不見(jiàn)”“極在天之中，而在人之北，所以知天之形如倚蓋也”等等，這大概是最早的天圓地方說(shuō)。總體來(lái)看，周髀家說(shuō)比較簡(jiǎn)單、直觀，還沒(méi)有量的概念。這種說(shuō)法很早便遭到人們的反對(duì)，如孔子的弟子曾參便提出了疑問(wèn)，屈原在《天問(wèn)》中也提出了懷疑。這種學(xué)說(shuō)是在以大地為平面的假設(shè)的前提下提出的，很容易發(fā)現(xiàn)其錯(cuò)誤，于是便又產(chǎn)生了新的蓋天說(shuō)。②《周髀算經(jīng)》中的說(shuō)法(見(jiàn)圖)《周髀算經(jīng)》成書(shū)于漢代。它認(rèn)為“天象蓋笠，地法復(fù)槃”“天地各中高外下，北極之下，為天地之中，其地最高，而滂沱四隤，三光隱映，以為晝夜”。“極下者其地高，人所居六萬(wàn)里，滂沱四隤而下，天之中央，亦高四旁六萬(wàn)里”“天離地八萬(wàn)里，冬至之日雖在外衡，常出極下地上二萬(wàn)里”。具體說(shuō)來(lái)，它認(rèn)為：天在上如蓋笠，地在下如覆盤(pán)。天以北極為中心，地以正對(duì)北極的極下地為中心。天地相距恒為8萬(wàn)里，天北極高于冬至日道6萬(wàn)里，極下地也高于冬至日道下地6萬(wàn)里，冬至日道又高于極下地2萬(wàn)里。同時(shí)，它還指出，日照范圍有限，太陽(yáng)照射的地方為白晝，不照射的地方，則為黑夜。這種說(shuō)法認(rèn)為天地都是拱形的，對(duì)大地由平面到拱形的認(rèn)識(shí)，是一大進(jìn)步。但它仍然不能解釋天體的運(yùn)動(dòng)，其理論經(jīng)不起推敲。③平天說(shuō)。由東漢王充提出。他認(rèn)為：天地是兩個(gè)平行平面，天平平，地也平平，且都是廣闊無(wú)垠的。天蓋每日繞北極與極下地的連線自轉(zhuǎn)一周，日月星辰也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，陽(yáng)光與人的視力都只能達(dá)到有限的范圍，太陽(yáng)到北極的間距隨季節(jié)不同會(huì)出現(xiàn)變化，冬天白晝?nèi)盏蓝蹋奶彀讜內(nèi)盏篱L(zhǎng)，所以白晝時(shí)間冬短夏長(zhǎng)。我們仰觀穹窿的天，會(huì)感到像盆一樣，這并不是由于天的中央高四周低的緣故，而是由于人們的眼睛產(chǎn)生了錯(cuò)覺(jué)。平天說(shuō)與《周髀算經(jīng)》里的說(shuō)法有許多共同點(diǎn)。主張蓋天說(shuō)的學(xué)者設(shè)計(jì)了七衡六間圖，它是一個(gè)平面圖，用以說(shuō)明太陽(yáng)每年的運(yùn)行情況，季節(jié)的變化以及不同節(jié)氣日出、日入的方向。七衡六間圖由七個(gè)同心圓構(gòu)成，即為七衡，圓心為北天極(也相當(dāng)于“極下”)，最內(nèi)的圓稱為內(nèi)衡，是夏至日道，夏至日太陽(yáng)沿內(nèi)衡運(yùn)行，半徑為11.9萬(wàn)里，周長(zhǎng)為71.4萬(wàn)里，最外的圓稱為外衡，冬至日太陽(yáng)沿外衡運(yùn)行，即冬至日道，半徑為23.8萬(wàn)里，周長(zhǎng)為142.8萬(wàn)里。日中時(shí)，地平高度最高。春、秋分時(shí)，太陽(yáng)沿當(dāng)中的一個(gè)圓(中衡)運(yùn)行。日中時(shí)，地平高度適中。各個(gè)不同的季節(jié)太陽(yáng)都沿不同的“衡”運(yùn)動(dòng)。利用這個(gè)圖，古人巧妙地解釋了天象的變化。

蓋天圖

七衡六間圖力圖定量地表述宇宙體系，用以解釋自然現(xiàn)象，這在科學(xué)不發(fā)達(dá)的情況下，實(shí)在是一項(xiàng)偉大的創(chuàng)舉。當(dāng)然，由于學(xué)說(shuō)本身存在問(wèn)題，它也有許多不完善的地方。