盖天说的形成原因
盖天说,无疑是我国最古老的宇宙说之一。“天似穹庐,笼盖四野,天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。”当你来到茫茫原野,举目四望,只见天空从四面八方将你包围,有如巨大的半球形天盖笼罩在大地之上,而无垠的大地在远处似与天相接,挡住了你的视线,使一切景色都消失在天地相接的地方。这一景象无疑会使人们产生天在上,地在下,天盖地的宇宙结构观念。
盖天说正是以此作为其基本观点的。盖天说的出现大约可以追溯到商周之际,当时有“天圆如地盖,地方如棋局”的说法。到了汉代盖天说形成了较为成熟的理论,西汉中期成书的《周髀算经》是盖天说的代表作。认为“天象盖笠,地法覆盘”,即:天地都是圆拱形状,互相平行,相距8万里,天总在地上。
盖天说为了解释天体的东升西落和日月行星在恒星间的位置变化,设想出一种蚁在磨上的模型。认为天体都附着在天盖上,天盖周日旋转不息,带着诸天体东升西落。但日月行星又在天盖上缓慢地东移,由于天盖转得快,日月行星运动慢,都仍被带着做周日旋转,这就如同磨盘上带着几个缓慢爬行的蚂蚁,虽然它们向东爬,但仍被磨盘带着向西转。
太阳在天空的位置时高时低,冬天在南方低空中,一天之内绕一个大圈子;夏天在天顶附近,绕一个小圈子;春秋分则介于其中,盖天说认为,太阳于冬至日在天盖上的轨道很大,直径有47.6万华里,夏至日则只有23.8万华里。盖天说又认为人目所及范围为16.7万华里,再远就看不见了,所以白天的到来是因为太阳走近了,晚上是太阳走远了。这样就可以解释昼夜长短和日出入方向的周年变化。
盖天说的主要观测器是表(即髀),利用勾股定理做出定量计算,赋予盖天说以数学化的形式,使盖天说成为当时有影响的一个学派。
盖天说的形成原因
解释一
盖天说宇宙结构理论力图说明太阳运行的轨道,持此论者设计了一个七衡六间图,图中有七个同心圆。每年冬至,太阳沿最外一个圆,即“外衡”运行;因此,太阳出于东南没于西南,日中时地平高度最低。每年夏至,太阳沿最内一圆,即“内衡”运行;因此,太阳出于东北没于西北,日中时地平高度最高。春、秋分时太阳沿当中一个圆,即“中衡”运行;因此,太阳出于正东没于正西,日中时地平高度适中。
各个不同节令太阳都沿不同的“衡”运动。这个七衡六间图是力图定量地表述盖天说的宇宙体系,载于汉赵爽注《周髀算经》。因此,盖天说亦称周髀说。又《晋书·天文志》亦载有:“周髀家云:‘天员(圆)如张盖,地方如棋局。’”这与《周髀算经》里所载的盖天说不同,实际上是较古的天圆地方说。
解释二
中国科学史家钱宝琮等认为,这是第一次盖天说,而《周髀算经》所记载的,则是第二次盖天说。南北朝时祖暅著《天文录》说:“盖天之说,又有三体:一云天如车盖,游乎八极之中;一云天形如笠,中央高而四边下;一云天如欹车盖,南高北下。”
解释归纳
由此可见,盖天说宇宙结构理论也有不同的学派,可能是不同时代里向不同方向的发展。大体上可以说,盖天说形成于周初,而到了《周髀算经》的写作年代,即公元前一世纪,已经形成一个完整的、定量化的体系。它反映了人们认识宇宙结构的一个阶段,在描述天体的视运动方面也有一定的历史意义。