張衡靈憲圖

靈憲圖是東漢天文學家張衡陽繪製的我國最早的星相圖。

簡介

張衡張衡

張衡在《靈憲》中詳細地解釋了月象變化和月食發生的自然現象。經過科學分析,提出了許多富有科學性的見解。他在靈台觀察時,記錄了天空中的星體。較亮的星有2500個,常明星有124個,叫出名字的320個。這與現代天文學所統計的在同一時間、地點用肉眼可以看到的星為2500~3000顆數據大體相同。當時在洛陽觀察到的星體,與現代觀察的星體數基本相同。他因此還繪製了《靈憲圖》,這是中國最早的星相圖

內容

1.靈憲認為人目所見的天地是大小有限的,但是,超出這個範圍,人們就“未之或知也。未之或知者,宇宙之謂也。宇之表無極,宙之端無窮”。宇宙在空間上沒有邊界,在時間上沒有起點。揚雄的思想和目前天文學界最負盛名的大爆炸宇宙學說在終極本質上是相通的。而張衡的結論卻和當代的辯證唯物主義哲學相合。看來,宇宙有限無限的問題還得長期爭論下去。 2.靈憲把天描述成是恆星所在的地方,它是一個偏心率極小的橢球:“八極之維,徑二億三萬二千三百里。南北則短減千里,東西則增廣千里。通而度之,則是渾已。”天上有一個北極,樞星正好在這個位置上。日、月、五星都繞它鏇轉。天還有個南極,是在地底下,人不可見。人目所見的地表面是平的,正在天的中央,“自地至天,半於八極;則地之深亦如之”。可見,張衡心目中的地是個半球。在地面上來說,如以8尺高的表在同一天正午測量日影長度,則南北相距千里的兩個地點所量得的表影長度相差1寸。

靈憲圖的貢獻

貢獻貢獻

第一,日、月、五星並非是在天球球殼上,它們是在天地之間運行,距地的遠近各有不同。第二,這7個天體的運動速度也不同,離地近的速度快,離地遠的速度就慢。第三,《靈憲》用天的力量來說明行星之所以有留、逆、遲、速等運動變化現象(“天道者貴順也。近天則遲,遠天則速。行則屈,屈則留回,留回則逆,逆則遲,迫於天也”)。第四,按照五星離地遠近及其運行的快慢,可以將它們分成兩類。一類附於月,屬陰,包括水星和金星。另一類附於日,屬陽,包括火星、木星和土星。

評價

靈憲上述這4點都很有意思。其中第一點可以說基本上是正確的,雖然實際情況要比這種概括複雜得多。第二點則與古希臘人的思想完全相合。而在中國,則在張衡之前還沒有人提起過,並且在他之後也未對此點給予重視,這就使中國古代數理天文學的發展受到很大的局限。第三點雖然說得非常含混難解,而且完全不正確,但它卻顯然是在尋求說明行星運動之所以有順逆遲速的力學原因。這種努力的本身值得在整個天文學史上大書一筆。1500多年之後,王錫闡在《五星行度解》里提到了類似的思想,並進一步提出了天對日、月、五星有一種類似磁石吸針的力量。王錫闡的思想的力學性就更明確了。雖然張衡、王錫闡的思想都並不正確,但是行星和它們的衛星(月亮是地球的衛星,地球是一顆行星)的運動,的確都是受到萬有引力定律所支配的。因此,追究這些天體運動中的力學原因無疑是一個正確的方向。在西方,對於這種力學原因的探討在張衡之後的1000多年裡仍然是沒有的。許多偉大的希臘天文學家都只有對日、月、五星的運動作精細的運動學描述,而從未想到過解釋其力學原因。力學原因的探討要直到16世紀科學革命開始之後才被提出來。第四點也很有意思。《靈憲》的行星分類正好是太陽系中內行星與外行星的分類。當然,現在我們知道,所有的行星,包括地球,都是繞太陽轉的,而月亮則是繞地球轉的。所以,“附於月”的說法當然是錯誤的。之所以會有這樣的錯誤,是因為張衡和其他古人一樣,把月亮作為陰的代表。不過,從金、水兩內行星的運動來說,人目所見的鮮有和外行星有截然不同的地方。那就是,外行星只能從晨出於東方開始一個會合周期。而內行星則在一個會合周期不但可以晨出於東方,而且還可以像月亮一樣,昏出於西方。正是由於這種昏出於西方的相似性,《靈憲》才提出“附於月”的說法。

關於張衡

張衡(78-139),字平子,南陽西鄂(今河南南陽縣石橋鎮)人。他是我國東漢時期偉大的天文學家,為我國天文學的發展作出了不可磨滅的貢獻;在數學、地理、繪畫和文學等方面,張衡也表現出了非凡的才能和廣博的學識。 張衡是東漢中期渾天說的代表人物之一;他指出月球本身並不發光,月光其實是日光的反射;他還正確地解釋了月食的成因,並且認識到宇宙的無限性和行星運動的快慢與距離地球遠近的關係。 張衡觀測記錄了兩千五百顆恆星,創製了世界上第一架能比較準確地表演天象的漏水轉渾天儀,第一架測試地震的儀器——候風地動儀,還製造出了指南車、自動記里鼓車、飛行數里的木鳥等等。 張衡共著有科學、哲學、和文學著作三十二篇,其中天文著作有《靈憲》和《靈憲圖》等。 20世紀中國著名文學家、歷史學家郭沫若對張衡的評價是:“如此全面發展之人物,在世界史中亦所罕見,萬祀千齡,令人景仰。”

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