巴蜀的觀測天文學家是怎樣煉成的?_風聞
中国科学院国家天文台-中国科学院国家天文台官方账号-发布科研成果,普及天文知识2020-04-08 19:50
有一個成語叫做“蜀犬吠日”,説的是四川地區晴天太少,以至於當地的狗見到太陽都感到驚慌而狂叫不已。這個成語出自唐朝大文學家柳宗元的《答韋中立論師道書》:“屈子賦曰:‘邑犬羣吠,吠所怪也。’僕往聞庸、蜀之南,恆雨少日,日出則犬吠。”説明自古以來巴蜀地區的天氣都是如此。
然而,兩千一百多年前,有一位名叫落下閎的人出生在四川閬中。靠着對天文的熱忱,他進行了大量的觀測並創制了渾儀,最終與唐都、鄧平等人合作,在都城長安的十八家曆法大比拼中一舉獲勝,名垂青史。
那麼問題來了,在四川這種晴天數極少的氣候條件下,何以產生像落下閎這樣精通觀測的天文學家呢?
閬中錦屏山上的落下閎雕塑
曆法的困惑
秦始皇統一六國後,在全國頒行顓頊(Zhuān Xū)歷。西漢初年繼續沿襲秦制。由於曆法行用時間太久,與實際天象相比出現了很大偏差,甚至導致“朔晦月見,弦望滿虧”。這樣的歷法自然不能滿足農業生產的需要,急需進行改革。漢武帝命人從民間廣泛徵集方案,最終共有二十多人提出了十八種改歷方案。
漢武帝元封七年(公元前104年),閬中的民間天文學家落下閎奉詔來到長安,參與曆法改革。據陳壽的《益部耆舊傳》中記載,落下閎“字長公,明曉天文,隱於落下,武帝徵待詔太史,於地中轉渾天,改顓頊歷作太初曆,拜侍中不受。”其中明確提到落下閎使用渾天儀進行觀測。而他之所以能最終勝出,主要是因為舊理論“考驗天象多所違失”,他的歷法則與天象更加相符。
可見,重視觀測,是這位民間天文學家脱穎而出,受到漢武帝嘉獎的重要原因。也就是説,他在閬中一定積累了眾多的觀測經驗與數據。
閬中的天氣適合觀測嗎?
如果按照現代光學天文的標準來看,天文學家們大概是不會把任何一台大型光學望遠鏡放在閬中的。現代光學天文台的選址需要考慮晴夜數、大氣視寧度、光污染等眾多指標,交通便利性以及配套設施等條件也必不可少。
然而,光是晴夜數這一條,多雲雨的四川盆地可就要被一票否決了!當然,這並沒有妨礙閬中作為古天文聖地而存在。除了西漢的落下閎之外,東漢初年的任文孫、任文公父子、三國時期的周舒、周羣、周臣祖孫三代這些史書中有名有姓的天文占星家也都出自閬中。到了唐代,李淳風與袁天罡這樣的天文風水大師,則選擇在閬中終老,足見此地的不同尋常。
閬中位於四川盆地北部、嘉陵江中游,是川中丘陵區向川北低山區的過渡地帶,地勢東西北高、中南低,以低山為主,丘陵帶壩為次。城市三面環水,四周山峯圍繞,地勢低平開闊,正是這樣一塊“風水寶地”。
閬中市衞星地圖
根據閬中近幾年的天氣資料可以看出,這裏多雲天最多,下雨天次之,雨天多集中於夏季。由於四川盆地內受到印度洋暖濕氣流和東南季風的影響,遭遇秦巴山脈的阻擋,水汽無法輸送,便滯留在盆地上方,易形成降雨。
再看一下閬中近幾年的氣象資料:2014年全年的晴天數只有7天,即使把“晴轉多雲”和“多雲轉晴”這樣的天氣加上,也只有29天而已!而2015年的晴天數是12天,2016年也只有10天。這樣的數據,對天文觀測者來説是不是很尷尬呢?
閬中市2011年—2019年天氣情況統計(數據來源於天氣網)
那麼古代閬中的氣候會不會與現在有所不同呢?竺可楨根據《史記·貨殖傳》中的記載,再結合橘、漆、竹這些植物的種植區域判斷,發現當時亞熱帶植物的邊界比現在更偏北一些。看來西漢時期温暖濕潤的氣候與現在差別並不大。
《史記 ·貨殖列傳》書影
是什麼引領了天文學的發展?
閬中的自然氣候並沒有阻擋觀測天文學家的腳步。在天文學發展過程中,思想與觀測起着同樣重要的作用。是閬中曾經在文化上的繁盛,才造就了人才輩出的局面。
落下閎所處的時代,正是蓋天説與渾天説這兩種宇宙學説激烈辯爭的時代。支持渾天説的落下閎大概不會想到,宇宙觀之爭將會持續數百年;他更不會想到,自己創制的渾儀,以及基於觀測編制的歷法,尤其是將“孟春正月”確定為歲首,將會成為兩千年後億萬中國人最重視的春節。
蓋天家們為了維護自己內心的理論信仰,可以對不協調的觀測結果充耳不聞。渾天家們所進行的持久而精細的天文觀測,同樣是為了拓展自己的新理論。
南京紫金山天文台上的明代銅製渾儀
對於落下閎來説,他的觀測對象更多是日月五星等比較明亮的天體。即便如此,身處巴蜀而能以天文觀測名垂青史,我們也應該敬佩他為了完成天文學思想革命所付出的努力。
如今,距離閬中僅一百公里的西華師範大學,已經建立了四川省內唯一本碩完備的天文系,天文傳奇仍然在這裏延續。
在前進的道路上,
沒有什麼能真正地阻擋我們,
除了我們自己!