李鑒

我們都知道，數(shù)學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)是“阿拉伯?dāng)?shù)字”。其實(shí)，這些數(shù)字并不是阿拉伯人發(fā)明創(chuàng)造的，而是源于古印度；后來被阿拉伯人掌握、改進(jìn)并傳到了西方，被稱為“阿拉伯?dāng)?shù)字”。由于天文學(xué)和數(shù)學(xué)計(jì)算的需要，印度早在公元前3世紀(jì)就發(fā)明了整套的數(shù)字，從“1”到“9”每個(gè)數(shù)字都有專門的符號(hào)，現(xiàn)代數(shù)字就是由這一組數(shù)字演化而來?！?”的發(fā)明要晚一些，到了笈多王朝（公元320—550年）時(shí)期才出現(xiàn)。天文學(xué)作為最古老的學(xué)問，在古印度萌芽、發(fā)展，并且達(dá)到了非凡的高度，尤以精確的數(shù)學(xué)計(jì)算見長(zhǎng)，例如行星的位置計(jì)算或日食的計(jì)算。

在喜馬拉雅山脈西端的克什米爾地區(qū)，有一個(gè)著名的布爾扎霍姆考古遺址，現(xiàn)被列為聯(lián)合國(guó)教科文組織世界遺產(chǎn)名錄的暫定名錄第5917號(hào)。遺址年代大約為公元前3000年至公元前1000年。20世紀(jì)30年代，考古學(xué)家在布爾扎霍姆發(fā)掘出大量地下居所和墓坑。引起天文學(xué)家格外注意的是，這里發(fā)現(xiàn)的一幅巖畫雕刻。巖畫的內(nèi)容是兩個(gè)獵人在圍獵一只鹿，令人稱奇的是，天上畫著兩個(gè)大小相同的天體。研究表明，巖畫描繪的極有可能是一次明亮的超新星爆發(fā)！它照亮了當(dāng)時(shí)的夜空，亮度很可能和月亮相當(dāng)。

超新星是大質(zhì)量恒星在死亡時(shí)的爆發(fā)現(xiàn)象，在其生命的最后時(shí)刻，恒星以爆發(fā)的形式增亮幾萬億倍，輻射強(qiáng)度甚至能與整個(gè)星系里所有恒星的輻射總和相比擬！銀河系里大約每世紀(jì)爆發(fā)兩三顆超新星，如果爆發(fā)的超新星距離地球比較近，人們就有可能在夜空中看到一顆“新”的亮星，我國(guó)古代稱其為“客星”。

考慮到布爾扎霍姆巖畫至少已有4000多年的歷史，這也可能是古代記錄到的第一次超新星爆發(fā)。布爾扎霍姆巖畫向世人展示了印度次大陸上悠久的天文觀測(cè)史，也再次印證了天文學(xué)的獨(dú)特和古老：無論哪個(gè)文明，天文學(xué)都是起源最早的學(xué)科。早在史前時(shí)期，先民們不需要任何工具和技術(shù)就能發(fā)現(xiàn)日月五星的運(yùn)動(dòng)以及各種特殊天象。從這點(diǎn)來看，天文學(xué)的萌芽，甚至可能比語言更古老。

人們迄今在印度次大陸發(fā)現(xiàn)了上千幅巖畫和雕刻，其中的一些天文符號(hào)還有待詳細(xì)解讀。

印度一首古老的梵文詩中有一句：“夜空中到處都是太陽?！边@個(gè)看似荒誕的句子，卻隱藏著一個(gè)了不起的天文發(fā)現(xiàn)，即夜間可見的恒星與白天可見的太陽是相似的天體。換句話說，他們認(rèn)識(shí)到太陽也是一顆恒星。這一點(diǎn)在另一句印度教禱詞中也得到了印證：“當(dāng)一個(gè)太陽下沉到地平線以下時(shí)，1000個(gè)太陽就會(huì)取代它。”

由于濃厚的宗教氛圍，印度早期的天文學(xué)知識(shí)都記錄在這樣的宗教詩文中，其中最著名的是《吠陀支節(jié)錄·天文篇》。它是第一個(gè)記錄了天文數(shù)據(jù)的吠陀文本，記述了太陽和月亮的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并提及了幾何和三角學(xué)在天文學(xué)中的應(yīng)用。其中記錄的天象可以追溯到公元前4000年，最早甚至可到公元前11000年。

《吠陀支節(jié)錄·天文篇》大約形成于公元前300多年。它以偈頌的形式附載于《梨俱吠陀》和《耶柔吠陀》上，有兩個(gè)版本。內(nèi)容側(cè)重于天文歷算，主要目的是向祭司提供各種時(shí)間，以完成貢品獻(xiàn)祭。

根據(jù)《吠陀支節(jié)錄·天文篇》的記載，古代印度的歷法是一種陰陽合歷，以5年為一個(gè)周期，共計(jì)1830日，包含62個(gè)朔望月（一朔望月長(zhǎng)29.516日）。一個(gè)周期里包含兩個(gè)閏月，一年的平均長(zhǎng)度是366日。公元1世紀(jì)以前，印度可能一直使用這種歷法。此外，古代印度也使用過太陽歷。它們流行于印度東部和南部地區(qū)，也流行于中世紀(jì)時(shí)處于印度統(tǒng)治之下的東南亞。每年有一個(gè)固定的開始日期，每月有一個(gè)固定的天數(shù)（30/31），有的還包括閏日。

今天，如果我們到印度旅行，可能會(huì)驚訝于印度各地慶祝新年的時(shí)間都不一樣。這是因?yàn)楝F(xiàn)今印度不同的地方依然使用著不同的歷法，不僅新年開始的時(shí)間不同，而且日、月、年的編排規(guī)則也不盡相同，其中許多都基于各種古老的梵文文本。1957年，印度制定了國(guó)定歷（俗稱印度歷）以統(tǒng)一各地五花八門的歷法。印度國(guó)定歷是以春分日為新年開始的太陽歷，和我們使用的公歷不大一樣。

為了研究太陽、月亮的運(yùn)動(dòng)，古代印度有27宿的劃分方法。它是將黃道（即一年中太陽在恒星背景中的運(yùn)動(dòng)軌跡）分成27等分，稱為“納沙特拉”，意為“月站”。27宿的全部名稱最早出現(xiàn)在《鷓鴣氏梵書》（也有說是《梨俱吠陀》），其中以昴宿為第一宿。在史詩《摩訶婆羅多》里則以牛郎星為第一宿，后來又改以白羊座β星為第一宿。這個(gè)體系一直沿用到近代。印度27宿的劃分方法是等分的，但各宿的起點(diǎn)并不正好有較亮的星，于是他們就選擇該宿范圍內(nèi)亮度最高的一顆星作為聯(lián)絡(luò)星，每個(gè)宿都以聯(lián)絡(luò)星星名命名。古代印度也有28宿的劃分方法，即在人馬座α和天鷹座α間增加的一宿—“阿皮季德”，梵文意為“麥?！彼?。

最后值得一提的是，有印度學(xué)者指出，吠陀經(jīng)文中并沒有討論行星、黃道星座、彗星等天體。關(guān)于黃道12宮的文字記載直到印度的孔雀王朝時(shí)期（約公元前324年至約前185年）才出現(xiàn)，而且其形狀以及行星的神祇屬性等，都和古希臘、古羅馬時(shí)期如出一轍。因此，他們認(rèn)為，基于黃道12宮和行星的占星術(shù)，都是從西方傳入印度的，并不是印度本土的產(chǎn)物。

如果我們問一個(gè)中國(guó)人，中國(guó)古代最著名的天文學(xué)家是誰？答案多半是張衡；如果在全球范圍內(nèi)問這個(gè)問題，答案很可能是哥白尼；如果在印度，答案會(huì)是阿耶波多。1975年4月19日進(jìn)入太空的印度第一顆衛(wèi)星，就是以他的名字命名的。

據(jù)說，阿耶波多生于公元476年。當(dāng)他還是個(gè)小男孩的時(shí)候，就被送到納蘭達(dá)大學(xué)學(xué)習(xí)天文學(xué)。他出版《阿耶波多歷算書》時(shí)只有23歲。他十分謙遜地說自己只是編纂了從祖先那里學(xué)到的知識(shí)。

在阿耶波多之前，古印度的天文學(xué)主要是記錄觀測(cè)事實(shí)或給出一些宇宙觀的探討。從阿耶波多開始，學(xué)者們采用更嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法研究天文學(xué)，并發(fā)展了歷法以外的其他天文學(xué)內(nèi)容。人們將公元500—1400年這段時(shí)期稱為悉曇達(dá)（也有譯為悉檀提克）天文學(xué)時(shí)代?！跋疫_(dá)”梵語意為“原則”或“規(guī)則”。在悉曇達(dá)天文學(xué)時(shí)代，有關(guān)天文計(jì)算的數(shù)學(xué)規(guī)則高度發(fā)展，天文學(xué)邁上了新的臺(tái)階。但另一方面，他們對(duì)行星位置和數(shù)學(xué)規(guī)則的癡迷，也導(dǎo)致他們忽視了各種特殊的天文現(xiàn)象。例如彗星的出現(xiàn)和消失、超新星的爆發(fā)等，這些天象都沒有出現(xiàn)在任何悉曇達(dá)時(shí)代的著述中。

《阿耶波多歷算書》的表述非常緊湊，但內(nèi)容相當(dāng)艱深，在僅僅121節(jié)韻文中，他總結(jié)了歷法系統(tǒng)、時(shí)間計(jì)量單位、行星軌道周期的比率、用于計(jì)算行星位置所需的正弦和余弦表、測(cè)量面積的方法、算術(shù)和幾何級(jí)數(shù)、日晷以及線性方程、二次方程、方程組和不定方程等，還對(duì)晝夜成因、地球的形狀等做了論述。他指出地球的1582237500次自轉(zhuǎn)等于57753336個(gè)月球公轉(zhuǎn)周期，從而非常精確地給出了月球的公轉(zhuǎn)周期：27.39646天。這可能是古代對(duì)月球軌道周期的最精確測(cè)量。

阿耶波多還豐富了日心理論，提出了月球反射太陽光的觀點(diǎn)。他指出，我們看到的恒星和行星的運(yùn)動(dòng)，其實(shí)只是地球自轉(zhuǎn)的反映。其中蘊(yùn)含的日心說思想，比歐洲文藝復(fù)興和哥白尼的發(fā)現(xiàn)早了將近1000年。他的著作在13世紀(jì)被翻譯成拉丁語進(jìn)入歐洲，其中預(yù)測(cè)日食的數(shù)學(xué)模型、測(cè)量球體體積和三角形面積的方法以及計(jì)算平方根和立方根的方法等，得到了高度評(píng)價(jià)。

另一位天文學(xué)家瓦拉哈米希拉幾乎和阿耶波多生活在同一個(gè)時(shí)代，他是第一個(gè)給出占星術(shù)預(yù)測(cè)規(guī)則的印度人，但他自己并不認(rèn)為一個(gè)好的天文學(xué)家有必要相信占星術(shù)。瓦拉哈米希拉曾提出：應(yīng)該有一種力量，使得我們的身體站在地球上，同時(shí)也使得天體待在它們所在的地方。這表明他已經(jīng)意識(shí)到了地球上的重力和使天體運(yùn)行的力是同一種力，比古希臘天文學(xué)家阿那克西曼德的思想又前進(jìn)了一步，具有原始引力論的雛形，而提出的時(shí)間在英國(guó)科學(xué)家牛頓之前。

布拉馬古普塔是烏費(fèi)因天文臺(tái)的負(fù)責(zé)人，他在7世紀(jì)估計(jì)出地球的周長(zhǎng)是5000由旬（一個(gè)由旬大約是7.2千米），也就是3.6萬千米，相當(dāng)接近今天已知的實(shí)際周長(zhǎng)4萬千米。他還對(duì)重力有過如下論述：“物體向地球墜落，是因?yàn)榈厍蛴形矬w的性質(zhì)，就像水具有流動(dòng)性一樣。”

在印度旅游線路中，有個(gè)標(biāo)配版的“金三角”：印度首都德里、莫臥兒帝國(guó)時(shí)期首都阿格拉以及拉賈斯坦邦的首府齋浦爾。齋浦爾號(hào)稱“粉紅之城”“玫瑰城”，由杰伊·辛格二世在300年前修建。

作為莫臥兒王朝最后一個(gè)皇帝奧朗則布（泰姬·瑪哈的兒子，泰姬陵就是他母親的陵墓）最重要的庭臣，杰伊·辛格二世不僅是那個(gè)時(shí)代偉大的政治家、武士、梵文和波斯文學(xué)者，還是杰出的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家和建筑師，齋浦爾就是在他的規(guī)劃下修建起來的。他一生共建了5座天文臺(tái)，現(xiàn)在還保存有3座，分別位于德里、瓦拉納西和齋浦爾。其中以1738年修建的齋浦爾天文臺(tái)規(guī)模最大且保存最為完好。

齋浦爾為印度北方重鎮(zhèn)，也是印度的珠寶貿(mào)易中心。齋浦爾天文臺(tái)毗鄰當(dāng)?shù)刂穆糜尉包c(diǎn)風(fēng)之宮和城市宮殿，天文臺(tái)內(nèi)每一個(gè)儀器都是一座獨(dú)特的大理石建筑，有日晷、經(jīng)緯儀、子午線儀，可以利用日照和投影推算時(shí)間和星體的位置等。以前每年雨季前的月圓之日，當(dāng)?shù)厝藭?huì)匯集于此，通過這些儀器觀察行星運(yùn)動(dòng)，蠡測(cè)宇宙奧秘，并推測(cè)當(dāng)年的雨量和莊稼收成。

天文臺(tái)里最宏偉的建筑是薩穆拉日晷（Samrat Yantra）。Yantra原來是印度教和佛教坐禪時(shí)繪制在地上的線形圖案。Samrat Yantra的功能相當(dāng)于“日晷”，可以用來測(cè)定天體（主要是日、月）的方位角和高度角，并用于測(cè)定時(shí)間。這座高90英尺（合27.432米）的大家伙，是世界上最大的石制日晷。中央指針的傾斜角為27度，等于齋浦爾的地理緯度。巨大的日晷投下的陰影每小時(shí)會(huì)移動(dòng)4米左右，計(jì)時(shí)精度可以達(dá)到2秒。

這些古天文臺(tái)的儀器選擇巨大的建筑形式，是為了追求精度。但龐大的體形同時(shí)也限制了它的使用，同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)的測(cè)算精度也有問題。由于望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明，這種“古老”的觀測(cè)天體位置的方法已經(jīng)過時(shí)。所以，天文臺(tái)建成沒多久就被更先進(jìn)的天文儀器所代替，并沒有用于任何現(xiàn)代天文學(xué)研究。原建筑使用花崗巖和石灰?guī)r等建成，1910年修復(fù)時(shí)使用大理石代替部分石灰?guī)r結(jié)構(gòu)，并修正了儀器中部分計(jì)算錯(cuò)誤的古代結(jié)構(gòu)。2010年被列入《世界文化遺產(chǎn)名錄》。

1761年和1769年，發(fā)生了兩次轟動(dòng)天文界的大事，即兩次金星凌日，也就是金星恰好從太陽的表面經(jīng)過的現(xiàn)象。全世界的天文學(xué)家翹首以盼，希望借助這兩次難得的機(jī)會(huì)徹底解決當(dāng)時(shí)的“天文學(xué)第一問題”—日地距離有多少？利用金星凌日測(cè)量日地距離的方法由著名的英國(guó)天文學(xué)家哈雷提出。他本人沒能等到這一奇觀，在去世之前，他號(hào)召全世界的天文學(xué)家來共同完成這一使命。

英國(guó)和法國(guó)的科學(xué)探險(xiǎn)隊(duì)前往印度進(jìn)行觀測(cè)，他們帶來了望遠(yuǎn)鏡、時(shí)鐘、象限儀、六分儀等各種儀器。可惜由于戰(zhàn)爭(zhēng)以及天氣等因素的影響，并沒有獲得多少有價(jià)值的數(shù)據(jù)。不過，這些事件推動(dòng)了印度天文學(xué)的發(fā)展。要知道，當(dāng)時(shí)的印度統(tǒng)治者對(duì)天文探索并沒有給予相應(yīng)的重視，悉曇達(dá)天文學(xué)時(shí)代的輝煌已經(jīng)不再。彼時(shí)的印度天文學(xué)很大程度上只服務(wù)于占星學(xué)目的，用于制作星盤和編撰歷法等。

金星凌日之后，鑒于天文學(xué)在海岸勘測(cè)和地質(zhì)勘測(cè)中的重要作用，天文研究也獲得了更多的資助。1786年，東印度公司的官員威廉·佩特里在馬德拉斯建立了一座私人天文臺(tái)，這是歐洲大陸之外的第一座現(xiàn)代天文臺(tái)。1789年，東印度公司接管了這座天文臺(tái)，并正式命名為馬德拉斯天文臺(tái)。1844年，天文臺(tái)出版了著名的馬德拉斯星表，提供了大約1.1萬顆南天亮星的位置，被當(dāng)時(shí)的英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)譽(yù)為“最偉大的現(xiàn)代星表”。1861—1885年，著名天文學(xué)家諾曼·羅伯特·波格森在擔(dān)任馬德拉斯天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)期間，發(fā)現(xiàn)了5顆小行星，其中第一顆被命名為“亞洲”（Asia）。

從1893年10月開始，馬德拉斯天文臺(tái)開始發(fā)布馬德拉斯每日天氣報(bào)告。直到1931年，馬德拉斯天文臺(tái)還為整個(gè)印度電報(bào)系統(tǒng)提供時(shí)間信號(hào)。馬德拉斯現(xiàn)已改名為金奈市。

1899年，為了研究太陽物理以及太陽活動(dòng)對(duì)地球氣候的影響，天文學(xué)家在印度南部的帕拉尼山建立了科達(dá)卡納爾太陽觀測(cè)站?，F(xiàn)在，該觀測(cè)站作為班加羅爾印度天體物理學(xué)研究所的一部分，仍在運(yùn)行。約翰·謝爾頓當(dāng)年為輔助觀測(cè)金星凌日而制作的擺鐘仍在科達(dá)卡納爾太陽觀測(cè)站滴答作響。