一、緣起
網(wǎng)上某度搜索，發(fā)現(xiàn)很多聲稱中國古人不知道地球是圓形的的信息，利瑪竇給中國帶來了地球是圓形的認(rèn)識(shí)，其中不乏權(quán)威媒體和網(wǎng)站。
某度搜索結(jié)果
某度搜索結(jié)果
經(jīng)常有人用“天圓地方”來說明中國古人不知道地球是圓形的。初中地理教材七年級(jí)上冊(cè)第一章第一節(jié)講到地球形狀，說明中國古人不知道地球是圓形的，就用了“天圓地方”的描述。
地理七年級(jí)上冊(cè)插圖“天圓地方”
很多人認(rèn)為明末西方傳教士利瑪竇來到中國，將地圓說傳入中國，畫出了圓形的世界地圖，才給中國帶來了地球是圓形的認(rèn)識(shí)。
也經(jīng)常有人用1793年來華的英國馬戛爾尼使團(tuán)給乾隆送地球儀等天文器材禮物，但乾隆不感興趣的案例，表示中國人既不知道地球是圓形也不探索新知的精神。
也有人認(rèn)為張衡制造渾天儀闡釋渾天說，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到地球是圓形的。但在南京大學(xué)出版社的《圖解天文學(xué)史》和中國科學(xué)技術(shù)出版社的學(xué)術(shù)專著《中國古代天文學(xué)思想》里都表示，渾天說并沒有明確認(rèn)識(shí)到地球是圓形的。
《中國古代天文學(xué)思想》認(rèn)為渾天說對(duì)天地結(jié)構(gòu)描述的示意圖
“天圓地方”表示大地是個(gè)平面嗎？中國古人真的不知道地球是圓形的嗎？是西方傳教士給中國人帶來地球是圓形的認(rèn)識(shí)嗎？
二、對(duì)“天圓地方”的誤解
翻遍詞典，查遍度娘，沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)地方說“方”是平面的意思。外圓內(nèi)方、外方內(nèi)圓的“方”也不可能是指平面的意思。怎么到了“天圓地方”的“方”就會(huì)指大地是平面的意思呢？
“天圓地方”這個(gè)成語最早出自《周髀算經(jīng)》?！吨荀滤憬?jīng)》是算經(jīng)的十書之一，是中國最古老的天文學(xué)和數(shù)學(xué)著作?！吨荀滤憬?jīng)》是古人累積完成的著作，是分部分完成的，最早的部分應(yīng)該是在西周初期的公元前11世紀(jì)，最晚的部分不會(huì)晚于西漢時(shí)的公元前100年。
《周髀算經(jīng)》之《卷上》中關(guān)于“天圓地方”相關(guān)內(nèi)容如下：
昔者周公問于商高曰：“竊聞乎大夫善數(shù)也，請(qǐng)問古者包犧立周天歷度。夫天不可階而升，地不可得尺寸而度。請(qǐng)問數(shù)安從出？”
商高曰：“數(shù)之法，出于圓方。圓出于方，方出于矩。矩出于九九八十一。故折矩，以為句廣三，股修四，徑隅五。既方之外，半其一矩。環(huán)而共盤，得成三、四、五。兩矩共長二十有五，是謂積矩。故禹之所以治天下者，此數(shù)之所生也?！?/p>
周公曰：“大哉言數(shù)！請(qǐng)問用矩之道？”
商高曰：“平矩以正繩，偃矩以望高，覆矩以測(cè)深，臥矩以知遠(yuǎn)，環(huán)矩以為圓，合矩以為方。方屬地，圓屬天，天圓地方。方數(shù)為典，以方出圓。笠以寫天。天青黑，地黃赤。天數(shù)之為笠也，青黑為表，丹黃為里，以象天地之位。是故知地者智，知天者圣。智出于句，句出于矩。夫矩之于數(shù)，其裁制萬物，唯所為耳?！敝芄唬骸吧圃?！”
注意：“天圓地方”一詞在上段中。
翻譯一下這一段話的大概意思就是：
周公問：“聽說先生您很善于數(shù)學(xué)，請(qǐng)問古時(shí)伏羲是如何確立周天歷法的。天沒有階梯可升，地不能用尺寸可以直接量得，不知天文地理數(shù)據(jù)從何而來？”
商高說：“數(shù)學(xué)度量的方法來自方圓幾何。圓形面積不好計(jì)算，可以轉(zhuǎn)換成方形來計(jì)算。用方形可以作出圓形，用矩尺可以作出方形。一個(gè)大正方形可以分成81個(gè)小正方形，每個(gè)小正方形的邊長是1，則大正方形的面積是81。一個(gè)四邊形，畫一條對(duì)角線，成為了兩個(gè)直角三角形，在直角三角形中的一條直角邊長等于3，另一條直角邊長等于4，則斜邊長就等于5。以直角三角形的三條邊為邊長，可得三個(gè)正方形，根據(jù)三個(gè)正方形面積關(guān)系可得3*3 4*4=5*5=25。如果一個(gè)直角三角形直角邊長分別為a和b，斜邊長為c，就有c2=a2 b2?！?/p>
周公說：“算數(shù)真是高深莫測(cè)?。≌?qǐng)問用矩有什么大道理呢？”
商高說：“平矩可以校正水平與準(zhǔn)繩，偃矩可以測(cè)量遠(yuǎn)物的高度，覆矩可以測(cè)量深度，臥矩可以測(cè)量距離遠(yuǎn)近，環(huán)矩可以畫圓形，合矩可以畫方形。方之法適合地理，圓之法適合天文, 因此搞天文要用圓周表達(dá)、搞地理要用方格圖形來計(jì)算（“天圓地方”）。方形幾何是數(shù)學(xué)的本源，從方形面積可以得到圓形面積。天就像是一個(gè)斗笠罩著一樣，我們可以觀測(cè)到大氣層之外是青黑色，大地之內(nèi)是黃紅色。世界就象斗笠一樣，它的外表面是青黑色的，內(nèi)核里是黃紅色的，通過觀測(cè)這些影像與地球的不同時(shí)間的相對(duì)位置和距離，就可以獲得系統(tǒng)的天文數(shù)據(jù)。所以說能夠掌握地理知識(shí)的人，可以稱為智者，是聰明人。而能夠掌握天文知識(shí)的人才能稱為圣人。人就是利用勾股玄的關(guān)系，要把天地萬物之間的數(shù)理關(guān)系都研究清楚，實(shí)在是了不起。”
周公贊嘆道：“真好?。 ?/p>
注：矩就是矩尺，是一種曲尺，可以用來畫直角三角形，樣圖如下。兩個(gè)直角三角形合起來就是方形。沿著正方形的最中心（對(duì)角線中點(diǎn)）轉(zhuǎn)動(dòng)，可得無數(shù)正方形，所有正方形的四角頂點(diǎn)可以形成一個(gè)圓形。
矩尺——曲尺
這段文字談的“方圓”作為計(jì)算三角形、方形和圓形面積的關(guān)系，用來找到度量天地尺寸的方法?！皥A”出自于“方”，天多“圓”、地多“方”，所以少不了用勾股定理來計(jì)算。這也是世界最早介紹勾股定理方法的書籍。結(jié)合上下文, 根本沒有表達(dá)過“天圓地方”有“天是圓的、地是平的”這種含義。全文真正表達(dá)的中心思想是方與圓是度量方法和工具，而不是度量的結(jié)果, 更不是天地本來的性質(zhì)。
其實(shí)“方屬地，圓屬天，天圓地方”這句話包含有易經(jīng)的陰陽學(xué)說的表達(dá)方法，方是坤地、圓是乾天的含義，方圓兩種圖形是陰陽相對(duì)的關(guān)系，是對(duì)立統(tǒng)一、看不來不一樣、實(shí)際上可以互相轉(zhuǎn)化的關(guān)系。
《大戴禮記》是西漢中期戴德編著的禮制著作。書中引用曾子之言：“如誠天圓而地方，則是四角之不掩也?！币馑际侨绻娴奶焓菆A的、地是方的，那么四邊就蓋不住了。
曾子進(jìn)而解釋：“天道曰圓，地道曰方，方曰幽而圓曰明?！币馑际钦f天道是圓的明亮的，地道是方的幽暗的，這是指陰陽相對(duì)之道而已。
西漢時(shí)期有人把“天圓地方”理解成“天是圓形的, 地是方形的”，而且有人已經(jīng)意識(shí)到這是不可能的，是荒謬的。現(xiàn)在還有人用“天圓地方”來說明天是圓的、地是平的，不是更荒謬嗎？
三、古代天文歷法氣象機(jī)構(gòu)和宇宙觀
天文歷法氣象，是中國古人對(duì)太陽、月亮、其他星星、地球及相互位置關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)記錄的綜合成果。
中國古代農(nóng)耕發(fā)達(dá)，從上古時(shí)代就開始重視觀象授時(shí)，以確定農(nóng)耕時(shí)間、氣候狀況等。天文歷法和氣象不僅關(guān)系到農(nóng)耕，更關(guān)系到政權(quán)合法性，要通過觀察太空預(yù)測(cè)吉兇，這就是占星。所以歷朝歷代都很重視天文歷法氣象工作，并設(shè)有專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)天文立法氣象工作。
中國古代的占星不是算命，它相當(dāng)于天文、歷法、氣象觀察員和研究員。通過觀察天體的視運(yùn)動(dòng)來預(yù)測(cè)吉兇、修訂歷法、預(yù)測(cè)氣象等，是帶有科研性質(zhì)的工作。
中國古代天文歷法氣象機(jī)構(gòu)一覽 | ||
朝代 | 天文歷法氣象機(jī)構(gòu) | 說明 |
夏 | 羲氏與和氏觀星象，敬授人時(shí)。氣象機(jī)構(gòu)多由世襲專業(yè)人員如羲、和、重、黎等充任。 | 天文觀測(cè)臺(tái)叫清臺(tái)。 |
商 | 設(shè)立官職有巫、多卜、占、作冊(cè)等。 | 巫是最高的宗教官，掌握占卜“天象”與“氣象”的大兇大吉；多卜、占是負(fù)責(zé)占卜天象和氣象的專職人員；作冊(cè)是史記官，負(fù)責(zé)記錄氣象。此外，政務(wù)官卿士在商代有時(shí)也兼管祭祀、占卜、歷法、軍事。天文觀測(cè)臺(tái)叫神臺(tái)。 |
周 | 大史負(fù)責(zé)天象歷法。 | 掌建邦之天神、人鬼、地示之禮的“大宗伯”；以日月星辰占?jí)糁獌吹摹罢級(jí)簟?；掌天文歷法的“大史”；掌觀察星辰日月變動(dòng)、辨明測(cè)知天下吉禍福的“保章氏”等。各天文官的級(jí)別、僚屬等，均有明確規(guī)定。其中“大宗伯”級(jí)別高，職掌范圍較大，天文事務(wù)是其管轄的一部分。天文觀測(cè)臺(tái)叫靈臺(tái)。 |
秦 | 太史令兼管天象歷法。 | 西周、春秋時(shí)太史掌管起草文書，策命諸侯卿大夫，記載史事，編寫史書，兼管國家典籍、天文歷法、祭祀等，為朝廷大臣。 |
漢 | 太史令兼管天象歷法。 | 由太常掌管祭祀、陵廟、文化，包括天文氣象。太常屬官有太史令，具體負(fù)責(zé)天文氣象，其屬下有大典星、治歷、望氣、望氣佐等官員，負(fù)責(zé)天文氣象工作。漢代有建章宮和靈臺(tái)兩處觀天觀象場所，前者為王者親自觀天場所，后者為天文氣象專職人員觀測(cè)處。 |
隋 | 設(shè)立太史監(jiān)。 | 隋設(shè)太史曹，置令、丞各2人，司歷2人，監(jiān)候4人，其歷、大文、漏刻、視昆，分設(shè)外觀象臺(tái)和內(nèi)觀象臺(tái)，外觀象臺(tái)山太史令統(tǒng)轄。隋太史置天文博士，掌教習(xí)天文氣色?；食蛩?，置天文博士二人，正八品下。長安四年省天文博士之職，置靈臺(tái)郎以當(dāng)之。 |
唐 | 設(shè)立太史局,設(shè)司天臺(tái)。 | 唐代太史局多次更名，曾用過渾天監(jiān)、渾儀監(jiān)、太史監(jiān)、司天臺(tái)等。司天臺(tái)，是唐代新設(shè)立的部門，類似國家天文臺(tái)，主要職務(wù)為觀察、記錄天象，還負(fù)責(zé)將日月星辰、風(fēng)雨雷電的異常情況及時(shí)向皇帝稟報(bào)，以便其根據(jù)這些現(xiàn)象調(diào)整國事。司天臺(tái)內(nèi)部根據(jù)人員具體職責(zé)的不同，分為專職歷法、氣象、計(jì)時(shí)的官員，其中掌握計(jì)時(shí)技術(shù)的為“漏刻博士”，官職雖然不大，只是從九品，但卻責(zé)任重大，同時(shí)觀察日月變化，敲擊鼓、鐘等進(jìn)行報(bào)時(shí)。 |
宋 | 與太史局、太史院并置司天監(jiān)。 | 設(shè)有太史局，掌測(cè)驗(yàn)天文，考定歷法。北宋的內(nèi)觀象臺(tái)稱為禁臺(tái)。太史局掌“凡日月、星辰、風(fēng)云、氣候、祥眚之事，日具所占以聞，歲頒歷于天下，則預(yù)造進(jìn)呈?！逼鋭e局有天文院、測(cè)驗(yàn)渾儀刻漏所，掌渾儀臺(tái)晝夜測(cè)驗(yàn)辰象，其官有令，有正，有春官、夏官、中官、秋官、冬官正，有丞，有直長，有靈臺(tái)郎，有保章正。宋代氣象預(yù)報(bào)分為朝廷、軍隊(duì)和民間等系統(tǒng)。朝廷的氣象預(yù)報(bào)主要由太史局、翰林天文院兩個(gè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。兩套機(jī)構(gòu)并存，互相驗(yàn)證，確保準(zhǔn)確。太史局中，具體觀察天象、氣象的是崇天臺(tái)，又稱禁臺(tái)。翰林天文院也有精密高端的設(shè)備，宋史記載 “置渾儀于翰林天文院之候臺(tái)。”而且有專職研究人員和教學(xué)人員。培養(yǎng)的學(xué)生都是本院的后備專家。 |
元 | 與太史局、太史院并置司天監(jiān)。 | 金代設(shè)司天臺(tái)，隸秘書監(jiān)，掌天文歷數(shù)風(fēng)云氣象，兼教授生員。設(shè)提點(diǎn)、監(jiān)、少監(jiān)、判官、教授、司天管勾等。轄天文、算歷、三式、測(cè)驗(yàn)、漏刻諸科。元初因金制，立司天臺(tái)，隸秘書監(jiān)。在上都（今內(nèi)蒙古正藍(lán)旗境內(nèi)）建立回回司天臺(tái)，1276年在大都（今北京）建立觀象臺(tái)。元代也置有內(nèi)靈臺(tái)（觀象臺(tái)），設(shè)有靈臺(tái)郎1人，監(jiān)候6人，副監(jiān)候6人，星歷生44人，挈壺正1人，司辰郎2人等。 |
明 | 明初置太史監(jiān)，后改為太史院，后又更名為司天監(jiān)、欽天監(jiān)， | 洪武元年（1368年）設(shè)司天監(jiān)，三年后改名為欽天監(jiān)，設(shè)天文、漏刻、大統(tǒng)歷、回回歷四科，設(shè)有觀象臺(tái)。明代開國時(shí)，在南京設(shè)有欽天山觀象臺(tái)；在北京建都后，1425年在皇宮中建有內(nèi)靈臺(tái)；1436年至1449年在今北京建國門，仿南京欽天山觀象臺(tái)建欽天監(jiān)觀象臺(tái)。欽天監(jiān)是官署名，掌管天文歷法，氣象等等。 |
清 | 明初置太史監(jiān)，后改為太史院，后又更名為司天監(jiān)、欽天監(jiān)， | 設(shè)欽天監(jiān)，分天文、時(shí)憲、漏刻、回回四科。天文科掌觀天象，書云物譏祥；率天文生登觀硯象臺(tái)，凡晴雨、風(fēng)雷、云霓、暈珥、流星、異犀，匯錄冊(cè)簿，應(yīng)奏者送監(jiān)，密疏上聞。時(shí)憲科掌推天行之度，驗(yàn)歲差，以均節(jié)氣，制時(shí)憲書。漏刻科掌調(diào)壺漏，測(cè)中星，審緯度；祭祀、朝會(huì)、營建，諏吉日，辨禁忌。天文生分隸三科，掌司觀候、推算。陰陽生隸漏刻科，掌主譙樓、直更，監(jiān)官以時(shí)考其術(shù)業(yè)而進(jìn)退之。助教掌分教算學(xué)諸生。清代置設(shè)觀象臺(tái)，任有欽天監(jiān)。滿清欽天監(jiān)設(shè)立了天文科。天文科在《清史稿·卷一百十五》中記錄為“掌握天象，書云物禨祥”的部門，其職能是利用天文儀器對(duì)天文天象進(jìn)行系統(tǒng)的觀察和記錄。 |
中國古代搞天文歷法科研的人員主要有兩大類，一類就是朝廷里負(fù)責(zé)天文歷法氣象占星的官員，另一類就是道士術(shù)士群體。
《史記·天官書》中詳細(xì)記載了從遠(yuǎn)古到戰(zhàn)國的占星官員：在高辛氏以前掌管天文星象的是重、黎；唐虞時(shí)是羲、和；夏代是昆吾；殷商是巫咸；周朝是史佚、萇弘；春秋時(shí)宋國是子韋，鄭國是裨灶；戰(zhàn)國時(shí)齊國是甘公（甘德），楚國是唐昧，趙國是尹皋，魏國是石申。
中國歷史上涌現(xiàn)出了一大批頂級(jí)天文學(xué)家，大禹時(shí)代的羲氏與和氏、春秋時(shí)的甘德、石申，漢朝的落下閎、張衡，唐朝李淳風(fēng)、一行、宋朝蘇頌、元朝郭守敬等人，他們?cè)谔煳膶W(xué)上的努力與成就，讓中國古代天文學(xué)一直走在世界的前面，也由此發(fā)現(xiàn)了地球是圓形。
古人以太陽變化規(guī)律為依據(jù)，確定了二分二至（春分、秋分、夏至、冬至）的標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)創(chuàng)造并開始使用十天干和十二地支，作為劃分日期的手段。他們觀察到二十八星宿，可以作為坐標(biāo)來觀察“七曜”——即日月與五大行星的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，還能觀察到一些不常見的星體，比如彗星、流星、新星等。
我國古代的歲星紀(jì)年法，就是基于對(duì)五大行星的觀測(cè)作出的總結(jié)。古代科學(xué)家們對(duì)于天體及其運(yùn)行的認(rèn)識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，就形成了我國最初的天文知識(shí)體系。
春秋戰(zhàn)國時(shí)期，生產(chǎn)力得到大力發(fā)展，在文化上體現(xiàn)出了百家爭鳴的盛世景象，而天文學(xué)這一時(shí)期也得到很大發(fā)展。這時(shí)期的甘公、石申所著的《甘石星經(jīng)》是我國也是世界上最早的一部天文學(xué)著作。
《甘石星經(jīng)》以甘德、石申兩人記錄的關(guān)于宇宙星系變化情況為主要內(nèi)容，反映了戰(zhàn)國時(shí)代天文學(xué)成就，是世界上最早成書的恒星和五行星的觀測(cè)記錄?！陡适墙?jīng)》中的《甘石星表》最早記錄了恒星變化位置圖表，石氏部分包括二十八星宿、中官與外官；甘氏部分則系統(tǒng)記錄了金、木、水、火、土五大行星的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)了五大行星的出沒規(guī)律，記載了八百顆恒星的名字，測(cè)定了一百二十顆恒星的方位。
《甘石星經(jīng)》中的《甘石星表》所載星座的測(cè)量形式，是中國天文測(cè)量學(xué)上獨(dú)特的赤道坐標(biāo)系。這個(gè)星表也是世界上最早的星表，后世許多天文學(xué)家在測(cè)量日、月、行星的位置和運(yùn)動(dòng)時(shí)，都要用到《甘石星經(jīng)》的數(shù)據(jù)。
甘石星經(jīng)
古代中國先秦至秦漢時(shí)期，經(jīng)過大量的天文觀察和總結(jié)，關(guān)于天地結(jié)構(gòu)逐漸形成了三種主要的系統(tǒng)性的學(xué)說，分別是宣夜說、蓋天說和渾天說，這是三種不同的宇宙觀。
宣夜說：認(rèn)為“天”并沒有一個(gè) 固定的天穹，只不過是無邊無涯的氣體，日月星辰就在氣體中漂浮游動(dòng)。關(guān)于宣夜說的命名，是因?yàn)橛^測(cè)星星常常到夜半不睡覺。宣夜說的進(jìn)一步發(fā)展，還牽涉到天體的物理性質(zhì)問題，如天空充滿氣體，日月星辰也是氣體，只不過是發(fā)光的氣體。宣夜說幾乎沒有怎么描述天地關(guān)系以及大地的形狀。
宣夜說由于不能被用來解釋各種天象，預(yù)報(bào)日月食和校訂歷法，很快就被天文學(xué)界所拋棄。
蓋天說出現(xiàn)于商末周初。天在上，地在下，天為一個(gè)半球形的大罩子是其主要觀點(diǎn)。南北朝時(shí)期民歌《敕勒歌》中“天似穹廬，籠蓋四野”兩句就是對(duì)蓋天說的形象化說明。
蓋天說一共有兩種，第一種就是天圓地平說。《晉書·天文志》說：“天圓如張蓋，地方如棋局?！?第二種蓋天說將方形大地改為拱表大地，在《晉書·天文志》中又說“天象蓋笠，地法覆舟?！边@時(shí)已經(jīng)有了拱形大地的認(rèn)識(shí)。
蓋天說在漢代以前曾長期統(tǒng)治天文學(xué)界，東漢以后，逐漸被渾天說所取代。
渾天說則是中國古代流傳最廣、影響也最深的一種天地觀。代表人物之一是張衡，他在《渾天儀注》中寫道：“渾天如雞子。地如蛋中黃，孤居于內(nèi)，天大而地小?！?/span>
四、古人對(duì)地球形狀的認(rèn)識(shí)的歷史發(fā)展過程
前文介紹過，《周髀算經(jīng)》的成書年代是西周至西漢?！吨荀?/span>算經(jīng)》里明確記載：“天似蓋笠，地法覆盤”。覆盤只能是圓盤，盤子是內(nèi)凹形的，覆盤倒扣則成拱盤之形。也就是說，《周髀》的天地形態(tài)是：天像斗笠，蓋著像覆盤一樣的拱形大地。這證明中國早在先秦時(shí)期就認(rèn)識(shí)到大地是有弧度的。
《周髀算經(jīng)》里面提到了春分、秋分晝夜平分，還有關(guān)于'晝夜易處'的論述。夏至、冬至。我們所處的地方是一個(gè)斗笠，太陽不見的時(shí)候，就是去了另一個(gè)斗笠。兩個(gè)斗笠合起來，就是類圓形。所以說，在《周髀算經(jīng)》成書之時(shí)就認(rèn)為地球是一種“類圓形”。
《周髀算經(jīng)》：南至夏至之日中，北至冬至之夜半，南至冬至之日中，北至夏至之夜半。
春分之日夜分以至秋分之日夜分，極下常有日光。秋分之日夜分以至春分之日夜分，極下常無日光。故春秋分之日夜分之時(shí)，日所照適至極，陰陽之分等也。冬至、夏至者，日道發(fā)斂之所生也至，晝夜長短之所極。春秋分者，陰陽之修，晝夜之象。晝者陽，夜者陰。春分以至秋分，晝之象。秋分至春分，夜之象。故春秋分之日中光之所照北極下，夜半日光之所照亦南至極。此日夜分之時(shí)也。
《周髀算經(jīng)》是蓋天說的理論。蓋天說是人在天地之內(nèi)站在地平線上觀測(cè)天象所以只能看地平以上的半面，此時(shí)斗笠形狀的半圓好像張開的傘蓋，所以稱為蓋天。而合并地上與地下兩個(gè)半圓球體，就是天體之整個(gè)大圓。
渾天說可能始于戰(zhàn)國時(shí)期。屈原《天問》：“圜則九重，孰營度之？”這里的“圜”有的注家認(rèn)為就是天球的意思。
西漢末的揚(yáng)雄提到了“渾天”這個(gè)詞，這是現(xiàn)今所知的最早的記載。他在《法言·重黎》篇里說：“或問渾天。曰：落下閎營之，鮮于妄人度之，耿中丞象之。”揚(yáng)雄是在和《天問》對(duì)照的情況下來說這段話的。由此可見，落下閎時(shí)已有渾天說。
落下閎（前156年—前87年），字長公，西漢時(shí)期天文學(xué)家，巴郡閬中 （今四川閬中）人。他創(chuàng)制《太初歷 》，決定性地影響了中國歷法結(jié)構(gòu)；提出渾天說，創(chuàng)新中國古代“宇宙起源 ”學(xué)說；發(fā)明“通其率”，影響中國天文數(shù)學(xué)2000年。
落下閎提出了渾天說?！皽喬烊珉u子。天體圓如彈丸，地如雞子中黃“明確說明了地球是球形，渾天說認(rèn)為全天恒星都布于一個(gè)“天球 ”上，而日月五星則附于“天球”上運(yùn)行，這與現(xiàn)代天文學(xué)的天球概念十分接近。
在漢武帝改歷過程中曾發(fā)生激烈的爭論，這是中國歷史上的重大科學(xué)事件“渾蓋之爭”。漢武帝支持洛下閎的渾天說,否決了司馬遷等太史令們的舊說。渾天說的天球概念與觀測(cè)一致,受到天文學(xué)家普遍承認(rèn)。蓋天派的保守學(xué)者們窮于應(yīng)付，一方面綜合前人成果完善《周髀算經(jīng)》，另一方面苦心構(gòu)造各種說詞和數(shù)字以求擺脫困境。他們可以置諸多疏漏于不顧，唯求“天不得轉(zhuǎn)入地下”這個(gè)基本觀念不被推翻。結(jié)果是如蔡邕所說：“周髀術(shù)數(shù)俱存，驗(yàn)天多所違失”。
西漢時(shí)期的王充(27-97年)的《論衡·談天》篇多次使用了渾天說的名詞概念，表明了自西漢中期以來渾天說的宇宙觀已經(jīng)成為當(dāng)時(shí)知識(shí)階層的共同知識(shí)，其他很多典籍如《淮南子·天文》、《白虎通·天地》、《乾鑿度》、《鉤命訣》里也有類似描述，說明很多人都在自覺地傳播、利用甚至發(fā)展渾天說思想。
東漢時(shí)期，張衡(78-139年)發(fā)展了渾天說?；灸Ｐ褪恰皽喬烊珉u子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小”。“地如蛋中黃”這五個(gè)字表達(dá)得清清楚楚。同時(shí)也認(rèn)為“宇之表無極，宙之端無窮”。也就是說，天如同無窮大的雞蛋，地如同有限大的雞蛋黃。同時(shí)期對(duì)立的蓋天說，也拋棄了原來的“天圓地平”的說法，而是認(rèn)為地是以北極為頂點(diǎn)的半球形。但在朝廷的一次辯論中，渾天說擊敗了蓋天說，被當(dāng)時(shí)的漢安帝欽定為官方學(xué)說。
《渾天儀注》：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小。天表里有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮。周天 三百六十五度又四分度之一，又中分之，則半一百八十二度八分度之五覆地上，半繞地下，故二十八宿半見半隱。其兩端謂之南北極。北極乃天之中也，在正北，出地上三十六度。然則北極上規(guī)徑七十二度，常見不隱。南極天地之中 也，在正南，入地三十六度。南規(guī)七十二度常伏不見。兩極相去一百八十二度強(qiáng)半。天轉(zhuǎn)如車轂之運(yùn)也，周旋無端，其形渾渾，故曰渾天。
根據(jù)張衡的認(rèn)識(shí)，宇宙結(jié)構(gòu)應(yīng)該是這樣的形狀：
張衡的宇宙觀
因?yàn)閺埡獾牧硪槐緯鹅`憲》里面有寫“天體于陽，故圓以動(dòng)；地體于陰，故平以靜”，所以有人說張衡認(rèn)為地是平的。其實(shí)了解古代易經(jīng)思想就能理解，這種表述跟“天圓地方”類似，是用天地陰陽對(duì)立的認(rèn)識(shí)來看待天地，我們從表面上看，大地確實(shí)是平的，但這并不表示張衡認(rèn)為地球是平的，這跟他的“地如雞子中黃”和渾天儀形狀完全對(duì)不上號(hào)。
渾天儀
渾天說存在兩大宇宙結(jié)構(gòu)，其一為雞子，其一為彈丸說。雞子說主張?zhí)祗w為橢圓形,而彈丸說則主張?zhí)祗w為正圓形。葛洪引《渾天儀注》曰:“天如雞子，地如雞中黃?！蓖蹀爬◤埡庵f曰:“前儒舊說，天地之體，狀如鳥卵?！蓖蹀煌怆u子說 ，他主張“天體圓如彈丸”，又說:“然則績亦以天形正圓也，而渾象為鳥卵,則為自相違背”。
但民間仍然有很多學(xué)者相信蓋天說。當(dāng)時(shí)，無論渾天說還是蓋天說，都由嚴(yán)格觀測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算方法支持形成數(shù)學(xué)模型，要為歷法制定提供理論依據(jù)。
東漢時(shí)期的道教經(jīng)典《靈寶經(jīng)》以天地為研究對(duì)象，直接探索天地運(yùn)行之道，以及天地的起源，建立了完整的道、陰陽氣和萬物的物質(zhì)體系，用該物質(zhì)觀全面解釋了天地周而復(fù)始的年運(yùn)動(dòng)，以及與天地有機(jī)配合的月日運(yùn)動(dòng)，構(gòu)建了完整的獨(dú)特的天文理論體系，其知識(shí)深廣度和對(duì)中國文明的奠定作用是無可置疑的?！鹅`寶經(jīng)》中說地球是球形并且象輪子一樣旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
《靈寶經(jīng)·真原義》：天地之形，其狀如卵。六合之內(nèi)，其圓如毬。日月出沒，運(yùn)行于一天之上，一地之下。上下東西，周行如飛輪。東生西沒，日行陽道。西生東沒，月行陰道。一日之間，而分晝夜，冬至之后，日出自南而北。夏至之后，日出自北而南。冬之夜，乃夏之日。夏之夜，乃冬之日。一年之間，而定寒暑。
《靈寶畢經(jīng)》繼承了《靈寶經(jīng)》中的說法。
東漢鐘離權(quán)所著《靈寶畢經(jīng)》引《真原》曰：天地之形，其狀如卵，六合之內(nèi)，其圓如球。日月出沒，運(yùn)行于一天之上，一地之下，上下東西，周行如飛輪。東生西沒，日行陽道，西生東沒，月行陰道，一日之間，而分晝夜。冬至之后，日出自南而北，夏至之后，日出自北而南，冬之夜乃夏之日，夏之夜乃冬之日，一年之間，崦定寒暑。
五代時(shí)的《鐘呂傳道集》繼承了《靈寶經(jīng)》中的說法。
《鐘呂傳道集》：“混灣初分，玄黃定位。天地之狀，其形象卵。六合之中，其圓如球。日月出沒，運(yùn)行于一天之上、一地之下。上下東西，周行如輪。凡日之東出而西，未沒為晝；西沒而東，未出為夜。是此日之出沒以分晝夜也。若月之出沒，不同于日。”
《華嚴(yán)經(jīng)》中說的風(fēng)輪就是包裹地球的空氣，佛教說地為輪，指的是大地是圓球形。
《華嚴(yán)經(jīng)》中《如來出現(xiàn)品》說：'風(fēng)輪持水輪，水輪持地輪，地輪依水輪，地輪依風(fēng)輪，風(fēng)輪依虛空，虛空無所依，而能令三千大千世界安住。'
唐朝的《開元占經(jīng)》引東漢·張衡《渾儀注》中，也沿用了地如雞子中黃的說法。
《開元占經(jīng)》：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于內(nèi)。天大而地小，天表里有水。天之包地，猶殼之裹黃”。
唐朝的李淳風(fēng)《乙巳占·卷第一·天數(shù) 第二》引 三國東吳王蕃之言，沿用了鳥卵說。
《乙巳占·卷第一·天數(shù) 第二》：“天地之體，狀如鳥卵。天包地外，猶殼之裹黃也。周旋無端，其形渾渾然，故曰：渾天也”。
隨著天文觀測(cè)的進(jìn)步和數(shù)據(jù)的積累，唐玄宗時(shí)期的一行和尚徹底推翻了蓋天說，并為唐玄宗制定了一部大衍歷作為官方歷法。從此渾天說成為公論。
《舊唐書》記載，唐代一行奉命制作《大衍歷》時(shí)，挑選了13個(gè)點(diǎn)觀測(cè)北極星高度，最南端在越南境內(nèi)，測(cè)量出北極星角度約為17.07°，最北端今天俄羅斯境內(nèi)，測(cè)出北極星角度為52°，由此發(fā)現(xiàn)了緯度。一行測(cè)量了地球子午線一度的弧長，已經(jīng)是明確知道地球是圓的了。
《舊唐書》：計(jì)南北極相去才八萬馀里， 其徑五萬馀里。
《新唐書》：又若樹兩表，南北相距十里，其崇皆數(shù)十里，置大炬于南表之端，而植八尺之木于其下，則當(dāng)無影。試從南表之下，仰望北表之端，必將積微分之差，漸與南表參合。表首參合，則置炬于其上，亦當(dāng)無影矣。又置大炬于北表之端，而植八尺之木于其下，則當(dāng)無影。試從北表之下，仰望南表之端，又將積微分之差，漸與北表參合。表首參合，則置炬于其上，亦當(dāng)無影矣。復(fù)于二表間更植八尺之木，仰而望之，則表首環(huán)屈相合。若置火炬于兩表之端，皆當(dāng)無影矣。夫數(shù)十里之高與十里之廣，然猶斜射之影與仰望不殊。今欲憑晷差以指遠(yuǎn)近高下，尚不可知，而況稽周天里步于不測(cè)之中，又可必乎？
北宋張載更將地稱為'圓轉(zhuǎn)之物'。張載以第三者角度，論述宇宙并非圍繞大地而轉(zhuǎn)，而是大地自轉(zhuǎn)，并明言大地乃“圓轉(zhuǎn)之物”。如果從日月起沒大地上下的渾天認(rèn)識(shí)，如果大地是盤狀的，那么是無法“圓轉(zhuǎn)”的，所以大地一定是圓球形的。
《正蒙·參兩篇》：“凡圜轉(zhuǎn)之物，動(dòng)必有機(jī)。既謂之機(jī)，則動(dòng)非自外也。古今謂天左旋，此直至粗之論爾，不考日月出沒、恒星昏曉之變。愚謂在天而運(yùn)者，惟七曜而已。恒星所以為晝夜者，直以地氣乘機(jī)左旋于中，故使恒星、河漢因北為南，日月因天隱見。太虛無體，則無以驗(yàn)其遷動(dòng)于外也。天左旋，處其中者順之，少遲則反右矣。地，物也；天，神也。物無踰神之理，顧有地斯有天，若其配然爾?！?/p>
《元史》記載，元代郭守敬奉命制作《授時(shí)歷》時(shí)，挑選了27個(gè)點(diǎn)觀測(cè)北極星高度，最南端在南海，測(cè)量出北極星角度為15°，最北端在北海，測(cè)量出北極星角度為65°，再次確認(rèn)了緯度差別。如果地球是平的，那么北極星角度應(yīng)該不會(huì)太大變化。
《元史》記載，元代耶律楚材制作《西征庚午元?dú)v》時(shí)，組織人員測(cè)量了尋斯干城和開封城的月食，發(fā)現(xiàn)尋斯干城的月食比開封月食早了約1更半，由此發(fā)現(xiàn)了經(jīng)度。如果地球是平的，那么地球上任何一點(diǎn)觀測(cè)月食，時(shí)間應(yīng)該都一樣，但元朝卻發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)月食出現(xiàn)時(shí)間略有不同。
趙光義十三世子孫、元代趙友欽在《革象新書》中，首次明確論證了“地圓說”，趙友欽說，人無法通過肉眼觀測(cè)江、湖中的船只來判定大地是圓的，但在天氣很好的時(shí)候，可以通過觀測(cè)遠(yuǎn)處的大山來判斷，因?yàn)檫h(yuǎn)山很大。
《革象新書》：“地體雖渾圓，百里數(shù)十里不見其圓，人目直注，不能環(huán)曲。試泛舟江湖，但見舟所到之處隆起，而水之來不見其首，水之去不見其尾。洞庭之廣，日月若出沒其中，遠(yuǎn)山悉在環(huán)曲下，不為障也。測(cè)北極出地高下（即緯度差異），及東西各方月食之時(shí)刻早晚（即經(jīng)度差異），皆地體渾圓，地度上應(yīng)天度之證?！?/p>
元朝已經(jīng)制作了地球儀。趙友欽于1267年完成論證地圓說，由此，札馬魯丁于當(dāng)年制作地球儀。
《元史·天文志》（元史 卷四十八 志第一）記載：“西域儀象。世祖至元四年，札馬魯丁造西域儀象：……苦來亦阿兒子，漢言地理志也。其制以木為圓球，七分為水，其色綠，三分為土地，其色白。畫江河湖海，脈絡(luò)貫串于其中。畫作小方井，以計(jì)幅圓之廣袤、道里之遠(yuǎn)近?！?/p>
《元史·天文志》所記載的地球儀
在中國，對(duì)天地形態(tài)的認(rèn)識(shí)多種多樣，天蓋地平、天圓地平、天笠地盤、天笠覆盤、天地如卵等等認(rèn)識(shí)，它們雜次而生，同時(shí)存在大量的文獻(xiàn)記載和考古證據(jù)，有清晰的發(fā)展脈絡(luò)可以考證。
綜述以上信息，可以看出，中國古代人對(duì)地球的形狀，從西周時(shí)就有了球形的認(rèn)識(shí)，后來隨著天文學(xué)的發(fā)展，認(rèn)識(shí)逐漸清晰。在東漢張衡時(shí)就認(rèn)識(shí)到地球是球形，到唐朝僧一行時(shí)更加明確認(rèn)識(shí)到地球是球形。渾天說在中國古代天文學(xué)界、道教經(jīng)典、佛教經(jīng)典中一直占主導(dǎo)地位，而且通過各種書籍廣泛傳承。
五、近代地圓說的傳播和古人地圓認(rèn)識(shí)問題小議
明末利瑪竇等西方傳教士來到中國后，先后都對(duì)西方的地圓學(xué)說作過不同程度的介紹，但在當(dāng)時(shí)'驟聞而駭之者甚眾' 。后來許多人都認(rèn)為地圓學(xué)說是明末利瑪竇從西洋傳入的中國的。清初地理學(xué)家劉獻(xiàn)廷就曾指出：'地圓之說，直到利氏西來而始知之。'
郭子章在《黔草·山海輿地圖全序》中也說：'利生之圖說曰：天有南北二極，地亦有之，天分三百六十度，地亦同之，故有天球，有地球，……渾淪一球，原無上下，此則中國千古以來未聞之說者。'
只有梅文鼎經(jīng)過考證后在其巨著《歷算全書·卷一·論地圓可信》中，在詳細(xì)考證古天文文獻(xiàn)及相關(guān)數(shù)據(jù)后指出：'地圓之說，固不自歐邏西域始也。' 直到晚清，仍然有很多人認(rèn)為地圓學(xué)說是利瑪竇傳入中國的。
梅文鼎是清初的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家，為清代“歷算第一名家”和“開山之祖”，他與英國牛頓，日本關(guān)孝和(日本算圣)，三人并稱“三大世界科學(xué)巨擘”，又是一個(gè)世界聞名中國人不知的歷害人物，在天文歷法和數(shù)學(xué)上擁有極高的成就。
何盛林說：'夫地圓于球說盛于西人，而中國古書實(shí)導(dǎo)其先。即如《算經(jīng)》曰：天象蓋笠，地法覆盤。蓋笠之形中高而四圍下，盤而覆，形亦如之，是地圓《周髀》已明言之矣。'
1872年《申報(bào)》上發(fā)表一篇《地球說》，文章開宗明義指出：'近世言天文者，輒謂地球之說創(chuàng)自泰西，不知古書中早具言其理，特未詳辨別其形，非至利瑪竇、湯若望諸人始獨(dú)辟奧窔也。'
后來鄭觀應(yīng)在《盛世危言》中也指出，'星氣之占始于臾區(qū)，勾股之學(xué)始于隸首，地圖之學(xué)始于髀蓋，九章之術(shù)始于周禮，地圓之說創(chuàng)自管子' ，所有的西法都是中國古已有之的。其他類似主張者頗不乏人。
譚嗣同在《石菊影廬筆識(shí)》中也寫道：“《曾子·地圓篇》、《管子·地圓篇》、《周髀》繞地一周，地斜故有寒暑?！毒晻返赜兴挠?，皆通西學(xué)?！薄暗貓A之說，見于《內(nèi)經(jīng)》、《周髀算經(jīng)》、《大戴禮記》及郭守敬，非發(fā)于西人。且月之食也，食之者，地之圓影。地不圓，影何以圓？此猶可昭昭目驗(yàn)者也。”
隨著《海國圖志》、《瀛環(huán)志略》、《康輶紀(jì)行》、《海國四說》等書風(fēng)行海內(nèi)，地圓學(xué)說也得到廣泛傳播。
隨著地理學(xué)研究的深入和更多的國人走出國門，越來越多的人開始相信地為球體。'留洋'的華人也在日記中也留下了大致相同的記載。
可能有人會(huì)用這種邏輯來說明中國古人不知道地球是圓形：中國大多數(shù)古人不知道地球是圓的，所以中國古人不知道地球是圓的。
那么，到現(xiàn)在還有不少美國人認(rèn)為地球是平的。
如YouGov組織2018年對(duì)8000多名美國成年人的調(diào)查表明，有多達(dá)六分之一的美國人并不完全確定我們所處的世界是圓形的。Datafolha Institute對(duì)2000多名巴西成年人的調(diào)查也表示，7%的人拒絕承認(rèn)圓形地球的概念。
“地球是平的”理論的相信者越來越多，圍繞著地平論的組織也隨之誕生。美國的“扁平地球協(xié)會(huì)”就是一個(gè)宣傳地球是平的組織，致力于為相信“圓形地球”的人科普掃盲，傳播地平論的核心觀念。這個(gè)組織解答了很多“圓形地球人”的疑惑，各種不同的假說看得人眼花繚亂。
你能根據(jù)這些信息說美國人不知道地球是圓的嗎？如果說“不”，那么對(duì)中國古人也一樣，不能因?yàn)樯倭咳苏J(rèn)識(shí)到地球是圓的，大量的人不知道地球是圓的，就說中國古人不知道地球是圓。這樣就是在玩弄雙重標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)語
人類對(duì)世界的認(rèn)識(shí)是不斷發(fā)展的，從簡單到復(fù)雜，從具象到抽象，這是人類認(rèn)識(shí)世界的必然規(guī)律。在認(rèn)識(shí)過程中，新舊觀點(diǎn)、新舊認(rèn)識(shí)必然會(huì)產(chǎn)生沖擊、碰撞、糾偏、改錯(cuò)、融合、取代等等過程，而這個(gè)過程也必然曲折復(fù)雜的。
中國古人認(rèn)識(shí)地球是圓球也有一個(gè)曲折復(fù)雜的發(fā)展過程，但是這個(gè)過程確實(shí)存在，不容否定。現(xiàn)在還有人堅(jiān)持中國古人不知道地球是圓形，這是針對(duì)中國的歷史虛無主義，是害人的偽科普。
中國古代天文學(xué)功勛卓著，成就非凡，這是值得我們驕傲的歷史和文化！
參考文獻(xiàn)：
《中國古代天文學(xué)思想》，中國科學(xué)技術(shù)出版社，陳美東著
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