韓顯符(940—1013),主要生活于宋太宗和宋真宗兩朝,是我國古代杰出的天文儀器制造家。據有關史料記載,韓顯符先后制造了兩架大型渾儀,即至道渾儀和祥符候儀。渾儀在天體測量和天文觀測以及歷法制定等方面具有重要意義,一個人制造兩架渾儀,不僅在宋代,即使放在整個中國古代,都是十分罕見的現象。正因如此,學界才對韓顯符渾儀的重視程度不斷提高。當然,學者的認識也就不可避免地出現分歧,其中最突出的問題是,如何認識韓顯符兩架銅渾儀的性質。如果其性質不清,人們就很難客觀、準確地認識韓顯符渾儀在中國古代天文學史上的歷史地位。
至道渾儀是觀測儀器
如眾所知,測量天體坐標與兩個天體之間的角距,或者說,測量星宿的赤經與去極度,應是渾儀的一項重要功能。在北宋之前,唐代李淳風已經將銅渾儀從兩重環(即外環和內環)改進為三重環(即在內環和外環之間增加了一個三辰儀),從而使銅渾儀的觀測精度越來越高,同時其功能也日益增多。五代渾儀沒有改進,據《五代會要》卷10載:后唐清泰三年(936)十一月,司天少監趙仁锜曾到汴州(即開封)取后梁留下的渾天儀。可惜,“舊渾天儀損折,不能拖運”。即使放置在文德殿(又稱前殿或外朝)鼓樓下面的銅渾儀,也是“制極疏略,不可施用”。宋承五代之后,厲禁“玄象器物、天文圖書”在民間流傳,甚至宋太宗還詔“令諸州大索明知天文數術者傳送闕下,敢藏匿者棄市,募告者賞錢三十萬”。正是在此背景下,五代舊臣韓顯符才在淳化初年(990),“表請造銅渾儀、候儀”。其中渾儀于至道元年(995)十一月建成,并在司天監(亦即測驗渾儀刻漏所)內筑臺置之。對此,宋太宗給予較高評價,他說:“渾儀制度,廢之已久。如顯符于陰陽律歷頗有性格,遂令考天象,仿古人遺意,創造此器,逾年而就,觀其日月晦明,節候盈縮,星辰晷度,以管一窺疏密高下,無絲毫之誤,信靈臺之秘寶也。”由此可知,至道渾儀是用于實際觀測的天文儀器。
既然宋太宗如此夸贊至道渾儀,說它“以管一窺疏密高下,無絲毫之誤”,那就表明這臺渾儀確實有其超前之處。考《宋史·天文志》載,至道渾儀之制有九:一曰雙規,二曰游規,三曰直規二,四曰窺管一,五曰平準輪,六曰黃道,七曰赤道,八曰龍柱四,九曰水臬。根據《宋史·天文志》提供的數據,陳久金特將韓顯符銅候儀進行了復原。此外,從“水臬”與“平準輪”結構的創制看,“地盤平準輪”的首次出現,不僅加強了儀器工作部分的水平調節,更重要的是,它還開啟了北宋渾儀革新的歷史序幕。在理論方面,《宋史·天文志》記載:雙規“南北并立,置水臬以為準,得出地三十五度,乃北極出地之度也”。相對于《晉書》《隋書》及《新唐書》所載“北極出地三十六度”的數值,韓顯符所測定的北極高度是當時最新的精確數據了。
龍圖閣渾儀是教學儀器
韓顯符在宋真宗大中祥符三年(1010)制成第二臺銅渾儀(亦作候儀),安置于龍圖閣,史稱“祥符龍圖閣銅渾天儀”。與至道渾儀不同,龍圖閣渾儀的主要用途是教學而非實際觀測。所以,《玉海·天文門》記載:祥符三年十一月三日,宋真宗“召輔臣至龍圖閣觀銅渾儀”。龍圖閣不是一般地方,《宋史·職官志》說“閣上以奉太宗御書、御制文集及典籍、圖書、寶瑞之物,及宗正寺所進屬籍、世譜”。可見,韓顯符所制銅渾儀應當屬于“寶瑞之物”,其重要性不言而喻,這也是宋真宗帶領那些輔弼之臣前去龍圖閣觀看銅渾儀的主要原因。
由于“龍圖閣渾儀”具有“皇權天授”的象征意義,所以在龍圖閣安裝一臺銅渾儀除了教學和供大臣參觀之外,并不常用于觀測天象。如,當時跟隨韓顯符學習《銅渾儀法要》的保章正楊惟德等,在其所撰寫的《景祐乾象新書》序文中明確記載:“臣等將司天監銅渾儀測驗周天星次,較定前書,符契天道,具列于左。”因此,《玉海·天文門》載其用途云:“令顯符選學生中可教者傳授其業。”為教學之需,韓顯符還撰寫了《銅渾儀法要》十卷。對此,《宋史》本傳載:“大中祥符三年,詔顯符擇監官或子孫可以授渾儀法者。”文中的“渾儀法”即《銅渾儀法要》,《玉海》亦作“候儀法”。可惜,《銅渾儀法要》后來已佚,其部分文字見于《宋史·天文志》。陳久金先生認為,當時沈括、蘇頌在改造渾儀時,都曾參考過《銅渾儀法要》。
至于龍圖閣渾儀的結構,鄧可卉先生認為與至道渾儀相同。然而,《宋史·律歷志九》卻說:“真宗祥符初,韓顯符作渾儀,但游藝雙環夾望筒旋轉,而黃、赤道相固不動。”是不是韓顯符的銅儀制造技術退步了呢?不是的,至道渾儀用于觀測,而祥符渾儀則是用于教學而非觀測,所以才有“黃、赤道相固不動”的設計。
韓顯符制作渾儀之所本
“五代亂亡,遺法蕩然矣。”對于韓顯符制作的渾儀,西漢的落下閎遠不可及,而能夠效法的只有孔挺、斛蘭、梁令瓚和李淳風所留下的舊法。因此,《宋史·天文志》說:“銅候儀,司天冬官正韓顯符所造,其要本淳風及僧一行之遺法。”沈括《渾儀議》又說:“至道中,初鑄渾天儀于司天監,多因斛蘭、晁崇之法。”這兩條記載,哪一條更可靠呢?當然是沈括的《渾儀議》。考我國渾儀的演變歷史,北魏斛蘭的鐵鑄渾儀(412)具有承前啟后的作用,特別是斛蘭鐵渾儀首次采用水準儀,被韓顯符直接采用。
根據沈括《渾儀議》的記載,北宋“皇祐中,改鑄銅儀于天文院,姑用令瓚、一行之論”,也就是說,韓顯符制造兩架渾儀并非“本淳風及僧一行之遺法”,依據此條史料,陳久金先生指出:《宋史·天文志》的說法,“顯然是錯誤的”,因為“李淳風所創渾儀不僅尺寸要大得多,環架結構也增為三層,區別是很清楚的”。
韓顯符渾儀作為北宋最重要的兩架渾儀,其研究價值較大。20世紀70年代,何丙郁通過研究典籍中記載的韓顯符渾儀,得出古代“寸”與“度”的比率為1寸=2°;鄧可卉經反復比較,認為郭守敬所制作的簡儀與至道渾儀有不少相似之處,其中“定天極”的實驗問題,“始自韓顯符,成于郭守敬,直至明代周述學才對‘定極’理論做出明確論證”等。誠如陳久金先生所言:“韓顯符的銅候儀雖然以后魏太史令晁崇、斛蘭鐵儀舊法為準,但卻注以新的內容:它使渾儀結構再次簡化,但卻增設了黃道環,從而承上啟下,成為北宋儀象制造的一個新起點。”
(作者系河北大學宋史研究中心教授)
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