有人堅持說,西方天文學先進。
當然,這是說比中國古天文學先進,而且是一概而論。
不吹不黑,開普勒和牛頓在哥白尼日心說基礎上創立的天體力學,以及據此形成的新天文學,確實先進。
因為這是近現代科學,開創了新紀元。
若自17世紀末、18世紀初往前數,情況就未必。
第谷建立的“太陽系結構模型”,即“第谷體系”便是如此。
第谷是丹麥天文學家,但別忘了,他在歐洲還有一個很響亮的“名頭”——星占學家。
他以研究行星圍繞太陽旋轉見長,然而,其又堅決不接受“地動”——于是,他的立論基點是,行星圍繞太陽旋轉,太陽圍繞地球旋轉。
第谷受托勒密“地心說”影響過深,所以結論也一致——“有一個能容納恒星的外球,它每天繞地球轉動一次”。
如此與天體力學相悖的根本立足點,勢必令其研究無法深入到天體運行規律的本質層面。
《不列顛百科全書》說:“第谷理論能解釋觀測到的金星位相的變化。”
僅此而已。其他行星呢?沒說。
現代天文學家評論說,第谷揭示了行星運動的一些復雜性,為后來開普勒的行星運動定律的發現奠定了基礎。
但同時也說,他無法完全預測行星運動,盡管“第谷體系”在描述行星的大致軌道方面取得了一定的成功,但其無法精確預測行星在軌道上的具體位置和運動。這限制了其在天體力學和航海等領域的應用。
第谷研究行星的成果,與中國古天文學相較如何?
先說行星運動的“定性”和“定量”。
從有文獻記載來看,中國古天文學至晚在戰國時期,已對肉眼可觀測的五大行星,做了“順”“進”“逆”“退”“留”“伏”等等“定性”表述。
“順”“進”,是說行星向前運行。“逆”“退”,是說行星向后的視運動。“留”,是視覺行星原位置不動。“伏”,指行星隱而不見。
馬王堆漢墓帛書《五星占》,在對行星運行“定性”的同時,已通過“定量”來記錄行星運動的不同速度——其對于金星的第一次“順行”,給出了先緩后急兩個速度,對第二次“順行”,給出了“疾”“益徐”“有益徐”三個速度。
《五星占》對行星的“留”與“逆行”,也有精彩的“量”的描述。
東漢《四分歷》,正式對行星運行至太陽背后稱為“上合”;重合于太陽之前稱為“下合”——此時,行星皆不可見,但顯然,編?、李梵等對行星的運行軌道及速率是了然于胸的。
到了宋代,周琮的《明天歷》首次提出了行星運行“沖”的概念。所謂“沖”,指行星處在與太陽和地球相反的方向。
至此,關于行星運動的幾乎所有狀態,都已經被中國古天文學觀測到并清晰表述了。
也在宋代,朱熹提醒歷算家們,行星“逆行”只是表面現象,只不過是天體相對速度不同而形成的視覺感知,事實上逆行仍然是向前的運動。圖三。
中國古天文學關于行星運動的“定性”和“定量”認知,見圖四。
與“能解釋觀測到的金星位相的變化”的第谷行星理論相比較,孰強孰弱,并不難得出結論。
再說行星運行的“軌道”和“規律”。
戰國時期,中國古天文學家們對于行星的“軌道”和“規律”,依然有了相當成熟的認知。
先賢們,將此稱為“五星會合周期”。
下圖四,是唐僧一行《大衍歷》之前的有代表性的“五星會合周期”一覽表。
此表的數字,表示的“五星”每一星從“晨始見”到下一次“晨始見”之間的時間間隔。
可知,在七世紀前,古歷中的“五星會合周期”數值,與“真值”已非常近似。
《大衍歷》,則更弦易轍,采用了以“合”來判定“五星會合周期”,于是進一步精密。
特別要提到的,是帛書《五星占》。
其第一次使用“五行”配屬“五星”,列有從秦王政元年(公元前246年)至漢文帝三年(公元前177年)共七十年中,木星、土星、金星的位置,并對其在一個會合周期內的運行做了詳細描述。
這無疑表明,此時把行星動態研究與位置推算緊密結合,已經屬于自覺的常態。
關于金星的會合周期,《五星占》給出的數值為584又96/240日,較現代數值583.921日,只長了不足半日。
關鍵的是,帛書提出了金星會合周期與歷年的對應關系——即,584又96/240的五倍為2922日,而四分歷的365.25日的八倍也恰好是2922日。
法國天文學家弗拉馬里翁,曾利用上述周期預報20世紀后半期金星作為辰星和昏星最易觀測的時間,以及1956-2012金星下合時可以看到明亮細環的時刻。
可是他們想到,兩千多年前的中國古人,早就列出了一張金星七十年運行動態表。
第谷沒取得弗拉馬里翁這一成就,而且應該遺憾無緣讀到《五星占》。
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