以下文章来源于逐星科技,作者One2
看到标题会心一笑的读者,说明对张衡以及中国古代天文学史有一定的了解。张衡可以看作是中国古代宇宙体系「论天三家」中浑天说的代言人,他在学术层面正式奠定了浑天说在中国古代宇宙论的主导地位。具体来说,张衡给后世留下了两份系统论述浑天说的纲领性文献——《灵宪》与《浑天仪注》。
张衡(78~139),东汉时期著名天文学家
在《浑天仪注》中,有一段关于天地结构的表述,使用了生活常见的鸡蛋作比喻:
“
浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于内,天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。天地各乘气而立,载水而浮。
”
张衡用寥寥数十字结合日常事物,就勾勒出一幅形象的浑天说图景。然而这段文字在后世直到今天却时常引发争议,争论的焦点经常落在所谓的鸡蛋比喻上。就整段文字来看,张衡拿鸡蛋黄比喻大地,是为了表现大地「孤居于内」,天地之间的关系是天在外,地在内,是「天大而地小」,是「犹壳之裹黄」,不是过去盖天说当中「天在上,地在下」的天地关系。
《开元占经》中辑录的《浑(天)仪注》
与此同时有观点认为既然把浑天说比作鸡蛋,大家都吃过鸡蛋,鸡蛋黄就是圆球状,那么「地如鸡子中黄」,是否意味着张衡知道了大地是球状呢?而且张衡在《灵宪》里已经洞察了月食是大地的影子造成的,月食过程的阴影边缘一看便知带有弧度,张衡认为大地是球状似乎也是自然而然的事情。
在《灵宪》里张衡有关月食的描述如下:
“
故月光生于日之所照,魄生于日之所蔽,当日则光盈,就日则光尽也。众星被燿,因水转光。当日之冲,光常不合者,蔽于他也。是谓暗虚。在星星微,月过则食。
”
那么已知张衡明白「月光生于日之所照」,月食又是所谓「暗虚」引起的,而「暗虚」是因为光蔽于地[1],怎么看都是和现代意义的月食解释如出一辙。
可惜的是张衡没有明说暗虚具体是个什么形状,不过我们可以合理推断,月食的时候看到的地影边缘是个比较明显的弧线,如此来推导大地是个球完全有可能。
2025年9月8日月全食期间拍摄的地影︱逐星科技
不过,要留意《灵宪》当中还有一段:
“
八极之维,径二亿三万二千三百里,南北则短减千里,东西则广增千里。自地至天,半于八极,则地之深亦如之......悬象著明,莫大乎日月。其径当天周七百三十六分之一,地广二百四十二分之一。
”
这几句话算是给出了张衡眼中浑天说模型的定量描述,可以画一个示意图:
根据《灵宪》还原的浑天说宇宙模型
这样的一块大地,挡住日光产生的暗虚(这里假定张衡理解的暗虚就是现代意义上的影子,而不是什么奇怪的哲学概念),也是可以有弧形边缘。很明显这块大地的形状跟我们常见的鸡蛋黄形状并不一致。
如果我们仔细比较张衡在《灵宪》和《浑天仪注》中有关天地结构的描述,会发现两者有着不小的出入。除了可能存在分歧的大地形状,另一个重要区别是关于天地的相对大小。《灵宪》中的天地大小相当,而《浑天仪注》则明确了天大而地小。这下好了,《灵宪》和《浑天仪注》到底哪个才能代表张衡的真正想法呢?我们也不可能把张衡复活问个清楚。一种观点是这代表了张衡在不同时期的思想,也算是一个合理解释。
而有一种比较激进的论点是《浑天仪注》并非张衡所作,该论点曾于上世纪80年代在国内天文学史界有过一番讨论[2] [3]。不过如今讨论浑天说时一般还是将《灵宪》和《浑天仪注》两份文献都视为张衡的作品。
说了那么多,张衡家的鸡蛋黄到底是什么形状呢?如果执着于得到一个确定的答案,不妨顺着这个生活化的鸡蛋比喻思考以下场景:在一盆水中放一块平板和一个圆球(天地各乘气而立,载水而浮),在两者都能提供足够浮力的情况下,你更愿意待在平板上,还是圆球上?
其实你我怎么选都不重要,重要的是张衡怎么选。张衡大概不会选后者,因为《灵宪》中有这么一句:
“
天体[4]于阳,故圆以动;地体于阴,故平以静。
”
在张衡眼中,地体至少要有「静」的特性。而根据日常生活经验,圆球容易四处滚动,很难称得上是符合这一特性的形状。
参考&拓展
[1]原文「他」当是抄写错误,应作「地」
[2]陈久金.《浑天仪注》非张衡所作考[J].社会科学战线, 1981(3):8.DOI:CNKI:SUN:SHZX.0.1981-03-025.
[3]陈美东.张衡《浑天仪注》新探[J].社会科学战线, 1984(3):3.DOI:http://ir.ihns.ac.cn/handle/311051/6142.
[4]此「天体」非现代意义的天体之意,更接近一种实体天球概念
来源:逐星科技
编辑:楠客
转载内容仅代表作者观点
不代表中科院物理所立场