今年是世界天文年。400年前,科學(xué)史上一個(gè)偉大的事件發(fā)生了:1609年,伽利略開(kāi)始用他改進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡觀察天上的行星。人們自然會(huì)聯(lián)想:那么,在中國(guó),又是誰(shuí),在什么時(shí)候開(kāi)始使用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天文觀測(cè)?
咱們北京有個(gè)古觀象臺(tái),始建于明正統(tǒng)七年(1442年,那時(shí)稱“觀星臺(tái)”),正值歐洲文藝復(fù)興時(shí)期。人們自然又會(huì)想:古觀象臺(tái)上的銅儀與文藝復(fù)興時(shí)期的歐洲天文儀器的水平孰高孰低?
讓我們到古觀象臺(tái)去看個(gè)究竟。
明代觀星臺(tái)與元大都南城墻
走進(jìn)古觀象臺(tái)院落,我們看到高聳的觀象臺(tái),還有紫微殿(在觀象臺(tái)西側(cè)),漏壺房等,在公元1442年都已建成。觀象臺(tái)南側(cè)的晷影堂,是1446年建造的。觀象臺(tái)擁有多項(xiàng)世界紀(jì)錄如歷史最悠久(它比英國(guó)格林尼治天文臺(tái)早233年)、連續(xù)觀測(cè)年代最久(1442-1929年,達(dá)487年),等等。另外,在北京151個(gè)注冊(cè)博物館中,古觀象臺(tái)還擁有一項(xiàng)紀(jì)錄最有故事博物館。讓我們來(lái)說(shuō)說(shuō)這些故事。
首先,這座明代觀星臺(tái)當(dāng)年建在北京城的什么位置?回答這個(gè)問(wèn)題,須從元大都的城墻說(shuō)起。元大都的西,東兩面城墻,就在今西、東二環(huán)內(nèi)側(cè)。元大都的北城墻在新建的元大都遺址公園里。這些,咱們北京人都知道。但是如果問(wèn):它的南墻在哪里,有什么遺跡留存嗎?你怎樣回答?
按記載,元大都的南墻,位于今天的長(zhǎng)安街的南側(cè)。參考明代北京的地圖(今人制作),就可清楚地看到,觀星臺(tái)位于北京東城墻的西側(cè)。實(shí)際上,觀星臺(tái)就在元大都的南城墻的東頭。
1242年,海云法師把原河北邢臺(tái)僧人劉侃推薦給忽必烈,說(shuō)此人是詩(shī)人、書(shū)畫(huà)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家,還精通儒,釋、道。后來(lái)劉侃的才藝表現(xiàn)果然不凡,深受忽必烈(1215-1294年)賞識(shí),于是劉侃獲賜名“秉忠”。劉秉忠先后被指定負(fù)責(zé)選址、設(shè)計(jì)、建造元上都(在今內(nèi)蒙古多倫附近,原稱開(kāi)平府,1263年更名上都)和中都(1267年始建,1285年建成)。1271年忽必烈定國(guó)號(hào)為“大元”、都城為“大都”,都是劉秉忠出的主意。
用望遠(yuǎn)鏡觀天的徐光啟
登古觀象臺(tái),我仿佛回到了17世紀(jì)?;氐搅速だ院托旃鈫⒛莻€(gè)時(shí)代。徐光啟,明代杰出科學(xué)家(1562-1633年),比伽利略大兩歲,是引進(jìn)西方科學(xué),特別是天文學(xué)的先行者。他還常常親自登上觀星臺(tái)進(jìn)行觀測(cè)。在我心里,徐光啟的名字與《幾何原本》,《崇禎歷書(shū)》和《農(nóng)政全書(shū)》聯(lián)系在一起,與“會(huì)通中西”的問(wèn)學(xué)精神聯(lián)系在一起。
1607年,徐光啟與利瑪竇合作翻譯的歐幾里德的《幾何原本》出版。為什么要翻譯《幾何原本》?徐光啟的名句值得后人仔細(xì)品味:“金針度去從君用,未把鴛鴦繡與人。’徐光啟的觀點(diǎn),對(duì)于今日的創(chuàng)新型人才培養(yǎng),仍富有啟發(fā)意義。
1629年,徐光啟不顧年老多病,受命組織歷局修訂歷法。他主張,修歷時(shí)既要繼承祖國(guó)文化,又要以西法為基礎(chǔ)。他強(qiáng)調(diào)“會(huì)通中西”,提出修歷的指導(dǎo)思想:“欲求超勝,必先會(huì)通:欲求會(huì)通,必先翻譯?!?633年,徐光啟去世,修歷工作由李天經(jīng)繼續(xù)主持。《崇禎歷書(shū)》共137卷,有105卷是徐光啟審定的。
1629-1635年,與修歷同時(shí),徐光啟、李天經(jīng)等仿制,制造了一批天文儀器,如圭表、漏壺、渾儀、簡(jiǎn)儀、紀(jì)限大儀。平懸渾儀、平面日晷,候時(shí)鐘等。當(dāng)年,渾儀,簡(jiǎn)儀被放置在觀星臺(tái)之上,圭表,漏壺被放置在臺(tái)下?,F(xiàn)在,渾儀、簡(jiǎn)儀,圭表都還“健在”,存放于南京紫金山天文臺(tái)。1618年,伽利略望遠(yuǎn)鏡隨傳教士來(lái)到中國(guó)。這是一個(gè)重要事件,使徐光啟得以在修歷之初就裝配了3臺(tái)望遠(yuǎn)鏡。于是,他的天文觀測(cè)精度得以大大提高。
酷愛(ài)數(shù)學(xué)和科學(xué)的康熙皇帝
登上古觀象臺(tái),數(shù)一數(shù)就知道,那上面陳列著8件巨大的銅制天文儀器。仔細(xì)讀一讀儀器下面的說(shuō)明,你會(huì)發(fā)現(xiàn),這里有7件儀器是清康熙年間制造的(第八件銅儀叫璣衡撫辰儀,是乾隆十九年制成的)??滴趸实?1654生,1662-1722年在位)對(duì)數(shù)學(xué)和科學(xué)的酷愛(ài),在觀象臺(tái)上由銅儀表現(xiàn)出來(lái)了。
牛頓(1642-1727年)也生活在這個(gè)時(shí)期。康熙皇帝比牛頓小11歲。牛頓比那位皇帝長(zhǎng)壽,活到84歲。
康熙八年(1669年)8月,比利時(shí)耶穌會(huì)傳教士南懷仁上疏,建議按新制式制造天文儀器。于是,康熙皇帝命令南懷仁負(fù)責(zé)監(jiān)制。至康熙十二年(1673年),他們總共制成6件儀器,黃道經(jīng)緯儀。赤道經(jīng)緯儀、地平經(jīng)儀、象限儀,紀(jì)限儀、天體儀。在八大銅儀中,黃道經(jīng)緯儀和赤道經(jīng)緯儀最為重要,分別放置在觀象臺(tái)上南側(cè)的西端和東端。古觀象臺(tái)上還有一件康熙年間的儀器,那就是由耶穌會(huì)傳教士、德國(guó)人紀(jì)里安(1655-1720年)負(fù)責(zé)監(jiān)制,于康熙五十四年(1715年)制成的地平經(jīng)緯儀。
康熙年間制造的銅儀間接地告訴我們,1609年伽利略用望遠(yuǎn)鏡觀天之前,歐洲人是如何進(jìn)行天文觀測(cè)的?!白蠲翡J的肉眼天文觀測(cè)家”,“具有傳奇色彩的怪人”第谷(1546-1601年)使用的儀器,大約就是這個(gè)水平,如此古老的儀器,今日在歐洲都難得一見(jiàn)。這就是為什么,經(jīng)常能夠見(jiàn)到老外在細(xì)心端詳這些銅儀。
八大銅儀靜靜地安坐在古觀象臺(tái)之上,向我們講述著中西文化交流的故事。是這些故事,讓那城墻和銅儀不再冰涼,有了生命的體溫。