中國古代的天學無論在天象的記錄方麵,還是觀測儀器的製造上都很棒,可為什麼江曉原先生要說,“古代中國天學無論就性質還是就功能,都與現代意義上的天文學迥然不同”?中國的天學和現代意義的天文學到底怎麼個迥然不同呢?現代意義的天文學又是從何而來呢?
前麵說了,中國的天學不是老百姓玩的,而是由各個天官去研究的,像石申、甘德、張衡、一行、祖衝之、郭守敬等等我們稱之為天文學家的人,他們都是拿皇帝俸祿的朝廷命官,是給皇帝當差的打工仔。他們研究天學的目的性很強,就是要完成皇帝老子交給他們的任務:去接老天爺下達的聖諭聖旨。而西方古代的天學家,按照我國老一輩著名天文學家陳遵媯在他的著作《中國天文學史》上的評價是,“他們的天文學偏重於空洞的幻想”。所謂空洞的幻想,就是這本書裏說的“玩”。他們不是在完成皇帝或者任何領導交給他們的任務,而是為滿足心中的好奇在玩天文。
中國和西方對天文學研究和探索的態度,是迥然不同的。
官本位的天學受命於天子,“終始古今,深觀時變,察其精粗,則天官備矣”,這是司馬遷形容的天官,他們要“深觀時變,察其精粗”,壓力巨大,搞不好別說俸祿拿不著,丟掉烏紗帽,說不定還要被砍了腦袋。於是天官們的好奇和興趣被放在第二位,受命天子不敢有半點怠慢,每天盯著夜空上的繁星,不停地記錄,渾儀上的銅圈圈都磨得鋥亮。不過,他們卻為我們這些好奇的後代留下了豐富的曆史資料。
而西方出於好奇的天文愛好者們,他們沒有來自皇帝老子的壓力,也不需要去計算皇家大典的良辰吉日,主要是玩。玩是可以無拘無束的,允許他們憑空想象,允許他們胡思亂想。因此在西方用胡思亂想的心態玩出來的,是許多新奇的故事和理論,比如古希臘那些充滿浪漫色彩的星座神話,還有托勒密的水晶球理論。
中國古代的渾天說雖然也是一種對宇宙的描述,但不是客觀的。渾天說對太陽、月亮以及行星、恒星沒有明確的(哪怕是錯誤的)描述,雞蛋和蛋黃的關係隻能說是一種借喻,所以渾天說的文學性大於科學性,啟發不了後代去玩現代意義的天文學。
托勒密把宇宙說成是圍著地球轉的水晶球肯定是胡說,但一圈一圈圍著地球轉的宇宙模式卻是一種客觀的描述,盡管是搞錯了。《天文學大成》也是一本具有科學意義的書,為什麼說有科學意義呢?那是因為托勒密對行星和恒星有非常詳細的記錄和論證,這些記錄和論證是在他進行了非常認真的數學計算以後得出的,使用的數學方法中包括球麵三角函數。地球是宇宙的中心這個假設肯定不靠譜,可是托勒密的計算方法是科學的。所以1400
年以後,哥白尼還拿著托勒密的數學方法在算,結果卻讓這位老兄算出了毛病,最終哥白尼提出的日心說徹底顛覆了托勒密的理論。
重要的是哥白尼顛覆的並不是托勒密的計算方法,而是托勒密以地球為中心的假設,而現代意義的天文學就從托勒密的數學方法和哥白尼批判的繼承中產生了。
中西方天學還有一個迥然不同,那就是精確性。天文學研究的是遙遠的星體,現在我們知道,距離我們太陽係最近的一顆恒星比鄰星離我們也有4光年之遙,如此遙遠的距離就像舉著望遠鏡從足球場的一邊找另一邊旗杆上落著的一隻蒼蠅,差一點就別想找到它,所謂差之毫厘失之千裏。中國古代的天學家曾經對天體和各種天文現象有過最早和最多的記錄,中國的記載雖然非常講究文學性,卻不精確,過於模糊。比如孔老夫子《春秋》裏記載的“秋七月,有星孛入於北鬥”,“秋七月”“於北鬥”這樣的記載談不上啥精確,隻是告訴大家某年某月,天上出了一件怪事。就算比較細致記載了超新星爆炸的《宋史·天文誌》中“宋至和元年五月己醜,客星出天關東南可數寸,歲餘稍沒”,“出天關”、“東南”、“數寸”和“歲餘”這樣的說法也很不精確。後人在研究這些記載時,需要作大量的考據訓詁,並根據天體幾千年的變化進行推算以後才可以認定記載的可能是什麼。
數學是做到精確性的保證,中國雖然在比較早的時代就有了一套關於天學的計算方法,但主要是依據平麵幾何的概念,比如勾股定理。而天體是球體,中國卻一直沒有出現球麵三角函數的概念。所以中國古代對宇宙中天體運行的計算都不夠精確。而天文學在向不斷精細的方向發展,不能精確計算天體運行數據對近代天文學的發展肯定是不利的。
西方人卻在更早的時代掌握了球麵三角的數學概念和計算方法。球麵三角不像其他數學概念,一般都是由喜歡玩數學的所謂數學家鑽研出來的—比如平麵幾何是歐幾裏得研究出的,代數是丟番圖,圓錐曲線是阿波羅尼奧斯……球麵三角卻是被天文學家們玩出來的。在公元100年左右希臘亞曆山大的天文學家門納勞斯提出了所謂門納勞斯定理,確立了球麵三角學的基礎概念。後來托勒密在《天文學大成》這本書裏,把球麵三角直接用於他提出的宇宙理論—著名而又浪漫的水晶球理論。