李 楊
中國古代的預報是從現(xiàn)象到規(guī)律再到規(guī)律的外推,這是經驗預報;而今天的天文預報方法,是通過地球、月球和太陽三個星球的真相——運用萬有引力、力學定律,再加上天文學家對天體的測量和認識,并運用數(shù)學計算得到的預報,這是科學預報
中國新聞周刊:大家都知道,中國很早就有了自己的天文學。那么中國是最早觀測、或者預報日食的國家嗎?
李競:我經常遇到這樣的提問。
有記錄的最古老的日全食發(fā)生在中國的夏朝,它載于《尚書》,與兩個天文學家族“羲”“和”的故事連在一起。他們由于沒有預見到日食被砍了頭。如果這個故事是真的,那么也就是說,這兩個家族已經掌握了日食發(fā)生的規(guī)律,那時我們可能已經能夠預報日食了。
但我們學習天文學時還會了解到另一個情況,那就是古巴比倫人發(fā)現(xiàn)了“沙羅周期”。我們知道“交食”是指一個天體經過另一個天體前方,將后者部分或完全擋住的現(xiàn)象?!敖皇场庇袀€“沙羅周期”,就是日食和月食的周期。與夏朝幾乎同時代的古巴比倫人通過對日食和月食的觀察,發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律——223個朔望月(朔望月就是從初一到十五月亮變化的周期)中,所有的“食”有個輪回,這就是“沙羅周期”的內涵。
中國新聞周刊:你的意思是說,中國是最早記錄日食的國家,但卻不是最早發(fā)現(xiàn)日食規(guī)律的國家嗎?
李競:是。但是,你想沒想過,為什么我們沒有發(fā)現(xiàn)“沙羅周期”呢?
在中國古代,天人感應是牢不可破的觀念。皇族對于特殊天象特別重視,有著巨大的敬和畏。日食被認為是皇上做了錯事,出現(xiàn)日食皇上要下罪己詔。那時認為天象就是天機,天機不可泄露。于是,皇上把天文學家高官厚祿養(yǎng)起來,最高可以給到一品官。張衡是一品,相當于總理級,郭守敬是二品,相當于副總理級。天文學家懂天書,知道天機,天機要告訴皇上。這樣,天文學就變成了由皇權控制的學問,對于老百姓是禁區(qū)。所以,老百姓只知其然,根本就不知其所以然。
中國古代天文學家要做到準確預報,就必須掌握規(guī)律。方法是精確觀察、忠實記錄。這些記錄世代流傳。正是由于有了精確的記載、忠實的記錄,我國古代天文學家才從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,進而知道用什么方法把這個規(guī)律延長外推。這就是經驗預報。
中國新聞周刊:除了根據(jù)經驗進行預報,還有什么方法?
李競:那就是我們今天所運用的方法——科學預報。
科學預報的方法最早產生于西方。中國古代天文學家的任務就是預報,預報錯了,腦袋就沒了,于是中國把現(xiàn)象和根據(jù)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的規(guī)律研究得非常精準。但知道規(guī)律后就滿足了,不再有動力了。再有就是,因為天文學被皇權控制,普通老百姓只知道皮毛,因此只出現(xiàn)了張衡、郭守敬等少數(shù)杰出代表,天文學的普及太有限了。
但西方人更多地是根據(jù)興趣和愛好,興趣促使人進一步鉆研,去思考為什么會出現(xiàn)日食和月食,不僅知其然,還要知其所以然。
比如,西方最早盛行的地心說越來越解釋不了包括日食、月食中的很多復雜天象。于是,為了解釋各種天象,地心說被修正得越來越復雜。后來,哥白尼用簡單的方法去解決問題,把太陽和地球掉了個,提出了日心說。再后來,牛頓又提出了為什么你繞著我轉的問題,我繞著你轉的問題,結果發(fā)現(xiàn)了萬有引力。400年前,伽利略發(fā)現(xiàn)了望遠鏡,使得觀測不再僅憑肉眼。
中國古代的預報是從現(xiàn)象到規(guī)律再到規(guī)律的外推,這是經驗預報;而今天的天文預報方法,是通過地球、月球和太陽三個星球的真相——運用萬有引力、力學定律,再加上天文學家對天體的測量和認識,并運用數(shù)學計算得到的預報。這樣得到的結論才是科學預報。