对于中国古代科技史,英国著名科技史家李约瑟非常重视道家、道教对于古
代科技的发展所起的重要作用。他曾经说过:“道家对自然界的推究和洞察完全
可与亚里士多德以前的希腊思想相媲美,而且成为整个中国科学的基础。”“东亚
的化学、矿物学、植物学、动物学和药物学都起源于道家。”然而,李约瑟也充
分肯定儒家对于中国古代科技发展的积极作用,他甚至明确指出:“天文和历法
一直是‘正统’的儒家之学。”笔者以汉代儒家对天文历法的研究为例予以说明。
汉代儒家普遍对天文历法感兴趣,并有所研究,这不仅有其政治方面的原因,
也与儒家讲“天人合一”有着密切的关系。在汉代儒家中,对天文学颇有研究的,
至少有扬雄、桓谭、刘歆、贾逵等。
西汉时期,天文学上有所谓浑、盖之争。关于宇宙的结构,中国古代早就有
天圆地方之说。西汉初,有《周髀算经》提出所谓“天似盖笠,地法覆槃,天地
各中高外下”的盖天说;另有一种盖天说则认为“天员如张盖,地方如棊局”,
“天形南高而北下,……天之居如倚盖”,也就是说,天有所倾斜地盖着地平面;
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并且认为,“天旁转如推磨而左行,日月右行,随天左转,故日月实东行,而天
牵之以西没”;与此同时,浑天说也已出现,这就是后来张衡在《浑天仪注》中
所说的“天如鸡子,地如鸡中黄,孤居于天内,天大而地小。天表里有水,天地
各乘气而立,载水而行。周天三百六十五度四分度之一,又中分之,则半覆地上,
半绕地下”。然而,在西汉时期,占统治地位的是盖天说。
天文学上的浑、盖之争引起了当时儒家的注意。两汉之际,桓谭与扬雄就浑、
盖问题曾多次交锋。桓谭(约公元前23~公元56年),字君山,沛国相(今安
徽淮北市)人。他“博学多通,徧习五经,皆诂训大义,不为章句,能文章,尤
好古学,数从刘歆、扬雄辨析疑异”;著作有《新论》。桓谭对天文学也颇有研究。
他曾经在主管刻漏时,发现刻漏的度数随着环境的燥、湿、寒、温的变化而不同,
因而在昏、明、昼、夜的各个时候,刻漏的度数是不同的。所以,他在白天还参
照了晷影,在晚上还参照了星宿,从而得到了正确的时间。此外,在宇宙结构问
题上,他反对盖天说,主张浑天说。
扬雄(公元前53~公元18年),字子云,蜀郡成都(今属四川)人。他博
学多才,在语言学、文学和哲学方面较为突出。曾摹仿《周易》作《太玄》,仿
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《论语》作《法言》。
扬雄重视对自然的研究,他曾经说:“通天、地、人曰儒;通天地而不通人
曰技。”扬雄认为,儒家学者应当“通天地”,就是要研究自然,并进一步“通人”。
显然,在他看来,儒家也包容科学,而不是排斥科技,不是轻视科技。
扬雄对天文学很有兴趣。在宇宙结构问题上,他起初相信盖天说,后来因多
次受到主张浑天说的桓谭的责难而发生了改变,接受了浑天说,而且,还提出“难
盖天八事”:
其一云,“日之东行,循黄道。昼夜中规,牵牛距北极南百一十度,东井距
北极南七十度,并百八十度。周三径一,二十八宿周天当五百四十度,今三百六
十度,何也?”
其二曰,“春、秋分之日正出在卯,入在酉,而昼漏五十刻。即天盖转,夜
当倍昼。今夜亦五十刻,何也?”
其三曰,“日入而星见,日出而不见。即斗下见日六月,不见日六月。北斗
亦当见六月,不见六月。今夜常见,何也?”
其四曰,“以盖图视天河,起斗而东入狼弧间,曲如轮。今视天河直如绳,
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何也?”
其五曰,“周天二十八宿,以盖图视天,星见者当少,不见者当多。今见与
不见等,何出入无冬夏,而两宿十四星当见,不以日长短故见有多少,何也?”
其六曰,“天至高也,地至卑也。日托天而旋,可谓至高矣。纵人目可夺,
水与影不可夺也。今从高山上,以水望日,日出水下,影上行,何也?”
其七曰,“视物,近则大,远则小。今日与北斗,近我而小,远我而大,何
也?”
其八曰,“视盖橑与车辐间,近杠毂即密,益远益疏。今北极为天杠毂,二
十八宿为天橑辐,以星度度天,南方次地星间当数倍。今交密,何也?”
在汉代天文学的发展过程中,桓谭对于盖天说的责难以及扬雄的“难盖天八
事”,实际上促进了浑天说的发展,对于后来浑天说取代盖天说的地位起到了重
要的作用。
汉初的历法基本上是沿用秦以来的颛顼历。颛顼历是一种古四分历,以
3651/4日为回归年长度,29499/950日为朔望月长度,十九年七闰。汉武帝时,
公孙卿、壶遂、司马迁等受命议造汉历;最后,在18种改历方案中选定了邓平
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所造的八十一分律历,称太初历。太初历以 365385/1539日为回归年长度,
2943/81日为朔望月长度。西汉末年,刘歆修订太初历而更名为三统历。
刘歆(?~公元23年),字子骏;后改名秀,字颖叔。沛(今江苏沛县)人。
他集六艺群书,撰为《七略》,包括辑略、六艺略、诸子略、诗赋略、兵书略、
数术略、方技略。西汉末年,他建议将《左氏春秋》、《毛诗》、《逸礼》、《古文尚
书》皆立于学官,移书责备太常博士,遭今文经学家的反对。王莽执政时,刘歆
任国师,后因谋诛王莽,事泄而自杀。
《三统历》的主要内容是运用“三统”解释历法。刘歆说:“三统者,天施、
地化、人事之纪也。”《周易》乾之初九,音律黄钟律长九寸,为天统;坤之初六,
林钟律长六寸,为地统;八卦,太簇律长八寸,为人统。刘歆的《三统历》采用
太初历的日法八十一,并说:“太极中央元气,故为黄钟,其实一龠,以其长自
乘,故八十一为日法。”
至于一个朔望月的日数,刘歆根据《周易·系辞上传》所谓“大衍之数五十,
其用四十有九。分而为二以象两,挂一以象三,揲之以四以象四时,归奇于扐以
象闰,五岁再闰,故再扐而后挂”,说:“元始有象一也,春秋二也,三统三也,
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四时四也,合而为十,成五体。以五乘十,大衍之数也,而道据其一,其余四十
九,所当用也,故蓍以为数,以象两两之,又以象三三之,又以象四四之,有归
奇象闰十九,及所据一加之,因以再扐两之,是为月法之实。”用算式表达:
{[(1+2+3+4)×5-1]×2×3×4+19+1}×2=2,392
2,392÷81=2943/81日
这就一个朔望月的日数。按照十九年七闰,所以,
(19×12+7)×2943/81÷19=562120/1539=365385/1539日
这就是一回归年的日数。
刘歆又根据《周易·系辞上传》所谓“天一,地二,天三,地四,天五,地
六,天七,地八,天九,地十。天数五,地数五,五位相得而各有合。天数二十
有五,地数三十,凡天地之数五十有五,此所以成变化而行鬼神也”,说:“并终
数为十九,《易》穷则变,故为闰法”;“日法乘闰法,是为统岁”,即:
(9+10)×81=1,539年=562,120日
“三统,是为元岁”,即:
1,539×3=4,617年
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由于干支记日法60日为一周期,一统的日数562,120除以60,余数为40,
所以,若以甲子日为元,一统后为甲辰,二统后为甲申,三统后才又到甲子,因
而三统为一元。刘歆说:“历数三统,天以甲子,地以甲辰,人以甲申。”
在这一基础上,刘歆根据《周易·系辞上传》所谓“四营而成易,十有八变
而成卦”,说:“阴阳比类,交错相成,故九六之变登降于六体。三微而成著,三
著而成象,二象十有八变而成卦,四营而成易,为七十二,参三统两四时相乘之
数也。……以阳九九之,为六百四十八,以阴六六之,为四百三十二,凡一千八
十,……八之,为八千六百四十,……又八之,为六万九千一百二十,天地再之,
为十三万八千二百四十,然后大成。”用算式表达:
{[(3×3)×(2×4)×(9+6)]×8×8}×2=138,240
接着,“以乘章岁,为二百六十二万六千五百六十,而与日月会。三会为七
百八十七万九千六百八十,而与三统会。三统二千三百六十三万九千四十,而复
与太极上元”。用算式表达:
138,240×19×3×3=23,639,040年
“太极上元”实际上是5,120元的大周期。
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《三统历》在运用“三统”解释历法时,还涉及历法理论,有节气、朔望、
月食及五星等的常数和运算推步方法,还有基本恒星的距度。与以往的历法相比,
《三统历》包含了不少新的内容。它提出了所谓“朔不得中,是为闰月”的设置
闰月的方法,即以没有中气(二十四节气中,从冬至起,奇数的为中气,如大寒、
雨水、春分、谷雨等十二节气)的月份为闰月。《三统历》还提出以135个朔望
月为交食周期,其间有23次月食,并且给出了月食发生的月份的推算方法。此
外,《三统历》所测的五星行度和会合周期的精度都较前有明显提高。《三统历》
在中国古代历法的发展中具有很高的地位,被认为是“我国古代流传下来的一部
完整的天文学著作”,“世界上最早的天文年历的雏形”。
三统历施行一百多年后,“历稍后天”。东汉章帝元和二年(公元85年),三
统历“失天益远”,于是,章帝“召治历编訢、李梵等综校其状”,并下诏改行四
分历。在修订东汉四分历的过程中,任左中郎将的贾逵与治历者进行了多次的讨
论。因此,东汉四分历实际上是贾逵会同编訢、李梵等人集体讨论修订的。
贾逵(公元30~101年),字景伯,扶风平陵(今陕西咸阳西北)人,刘歆
弟子贾徽之子,东汉重要的经学家,撰有《左氏传解诂》、《国语解诂》等。建初
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元年(公元76年),汉章帝诏贾逵指出《左氏传》大义长于《公羊》、《谷梁》二
传者。于是,贾逵摘出了明显义长者三十事,受到嘉许。后来,汉章帝又“诏诸
儒各选高才生,受《左氏》、《谷梁春秋》、《古文尚书》、《毛诗》,由是四经遂行
于世”。
贾逵在天文学上颇有造诣。他所参与修订的东汉四分历比以往各家历法有了
显著的进步。另外根据《续汉书·律历志中》中的“贾逵论历”,贾逵在天文学
上的贡献还可归结为三点:其一,明确否定了冬至日在牵牛初度的说法,确定冬
至日在斗二十一度四分度之一。这为后来岁差(冬至点逐年西移)的发现作了准
备。其二,主张用黄道坐标测算日月运行的轨道,认为以赤道坐标测算会出现误
差。该建议被采纳,永元十五年(公元103年)七月,“诏书造太史黄道铜仪”。
其三,认为当时史官“推合朔、弦、望、月食加时,率多不中,在于不知月行迟
疾意”,明确提出月行速度有迟疾;并且还认为,月行迟疾“乃由月所行道有远
近出入所生,率一月移故所疾处三度,九岁九道一复”。
除了以上所述之外,还有儒家学者蔡邕、陆绩对天文学也颇有研究。蔡邕(公
元132~192年),字伯喈,陈留圉(今河南杞县南)人。东汉经学家。东汉熹平
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四年(公元175年),奏求正定“六经”文字,并自书册于碑,镌刻立于太学门
外;史称“熹平石经”。蔡邕曾于东汉光和元年(公元178年)受诏与刘洪一起
补续《律历志》。他认为,在宣夜、盖天和浑天三家中,“宣夜之学,绝无师法。
《周髀》术数具存,考验天状,多有违失。惟浑天近得其情”。他还试图根据史
官所用铜仪,推断其中的道理。陆绩(公元187~219年),字公纪,吴郡吴县(今
属江苏)人。博学多识,星历算术无不应览。著作有《周易注》、《太玄注》。陆
绩也极力推崇浑天说,造浑象,著有《浑天图》,试图推断浑天之意。
注释:
李约瑟:《中国科学技术史》第二卷《科学思想史》,北京:科学出版社、上
海:上海古籍出版社1990年版,第1页。
李约瑟:《中国科学技术史》第二卷《科学思想史》,第175页。
李约瑟:《中国科学技术史》第四卷《天学》,北京:科学出版社1975年版,
第2页。
以上参见《晋书·天文志上》。
《后汉书·桓谭冯衍列传》。
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桓谭在《新论·离事》中说:“余前为郎,典刻漏,燥湿寒温辄异度,故有
昏明昼夜。昼日参以晷景,夜分参以星宿,则得其正。”
扬雄:《法言·君子篇》。
参见桓谭:《新论·离事》。
以下引自《隋书·天文志上》。
见《汉书·律历志上、下》。
陈遵妫:《中国天文学史》(第三册),上海:上海人民出版社1984年版,第
1430页。
《续汉书·律历志中》。
《后汉书·郑范陈贾张列传》。
陈遵妫:《中国天文学史》(第三册),第1433页,注④。
《晋书·天文志上》。
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