我國古代天文學長期以來領先全球，并在宋朝達到了一個新的高峰。宋朝在天文儀器制造、天象觀測記錄、恒星測量與星圖繪制上都取得了十分輝煌的成就，留下了許多珍貴的天文學資料。遺憾的是，盡管宋朝天文學成就斐然，卻沒有誕生一位真正杰出的天文學家，也沒有促進天文學的深入發(fā)展。深入透析背后的隱藏因素，或許有助于理解我國天文學到明清時期落后于西方的原因所在。
古代星宿圖
1、天文儀器制造
工欲善其事，必先利其器。天文學是一項高度依賴設備儀器的科學，它的研究對象是天上的日月繁星，遠在數(shù)百、數(shù)千甚至數(shù)萬光年之外，沒有精密先進的儀器，僅憑一雙肉眼，只能和老祖宗們一樣，觀測記載一些顯著的天文現(xiàn)象，如日食、月食、彗星、流星等，無法取得實質上的進步。
宋朝制造過許多大型的天文儀器，宋太宗太平興國五年（980年），四川民間天文學愛好者張思訓設計制造了水轉渾天儀，又名“太平渾儀”，改傳統(tǒng)的水力驅動為水銀驅動，解決了冬天水結冰影響儀器運作的問題。另外，宋太宗至道年間的至道銅候儀、宋仁宗皇祐年間的皇祐渾儀、宋神宗熙寧的熙寧渾儀等，較以往的天文儀器在結構設計和測量精度上都有較大提高。
宋朝最先進的天文儀器，莫過于蘇頌在宋哲宗元祐年間領銜研制的水運儀象臺，又名“元祐渾天儀象”。這臺天文儀器總高12米，寬7米，以水力為動力，集渾儀、渾象和報時三大功能儀器于一體，底層為動力、傳動和報時裝置，中層為渾象，上層為渾儀，三部分儀器聯(lián)動并自動跟蹤天體運行。水運儀象臺的規(guī)制之宏偉、設計之精巧、構造之復雜、功能之完善，堪稱我國古代天文儀器之首，國際科學界對蘇頌發(fā)明的水運儀象臺有也著高度評價，認為它是現(xiàn)代鐘表的先祖。
蘇頌及其主持建造的水運儀象臺
2、天象觀測記錄
我國古代十分重視天象觀測，留下許多珍貴的觀測記錄。宋朝設置雙重天文機構，一個是司天監(jiān)，一個是天文院，兩所機構職能相同，都負責天象觀測，但獨立進行觀測行動。司天監(jiān)每天清晨上報前一天的觀測報告，天文院負責以自己的監(jiān)測報告進行核對。若雙方報告不一致，說明至少有一方存在錯報、漏報甚至謊報現(xiàn)象。這一制度極大提高了天象觀測的準確性，使得觀測記錄具有重要科學價值。
宋朝的天象觀測與以往朝代沒有本質區(qū)別，以觀測日月星辰運行變化為主，但由于天文儀器的先進、觀測制度的嚴密，留下的觀測記錄比以往更全面、更豐富、更準確，也更有科學價值。世界公認古代中國擁有世界上最早最完整的天象記錄，這一點宋朝無疑做出了重要貢獻。
1054年曾發(fā)生過一次著名的超新星爆發(fā)，現(xiàn)代天文學稱之為SN1054超新星爆發(fā)，至今仍留有爆發(fā)遺跡（一個美麗的蟹狀星云和中間的一顆中子星），當時整個歐洲都沒有留下記錄，宋朝史料卻留下了確切記載，將之稱為“天關客星”?！端问诽煳闹尽返挠涗浭牵?/p>
至和元年五月己丑（1054年7月4日），出天關東南可數(shù)寸，歲余稍沒”。
《宋會要輯稿》的記錄更加詳細，明確記錄這次超新星爆發(fā)的現(xiàn)象至少持續(xù)了二十三天，其光芒之耀眼，白天都可以觀測到，夜晚可見時間從至和元年五月到嘉祐元年三月，持續(xù)一年十個月：
“至和元年七月二十二日，守將作監(jiān)致仕楊維德言：伏睹客星出現(xiàn)，其星上微有光彩，黃色?！蔚v元年三月，司天監(jiān)言：客星沒，客去之兆也。初，至和元年五月，晨出東方，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日?！?/blockquote>天關客星遺跡圖&《宋史》星象的記載
3、恒星測量與星圖繪制
偉大的哲學家、天文學家、星云學說的創(chuàng)始人康德說過“有兩種東西，我對它們的思考越是深沉和持久，它們在我心靈中喚起的驚奇和敬畏就會日新月異，這就是我頭上的星空和心中的道德定律?！?/strong>
恒星測量是天文學的基礎性工作，相當于勘察測繪；星圖則是觀測恒星的記錄和查找恒星的工具，相當于編制地圖。我國古代很早就進行了恒星測量和星圖編制，但宋朝是進行全天恒星觀測最多的時期，至少進行過七次有計劃的、大規(guī)模的恒星測量，每次測量都在前一次測量的基礎上，不斷改進測量精度，北宋崇寧年間的一次恒星測量中，二十八星宿的測量誤差絕對值平均只有0.15度，在那個沒有天文望遠鏡的時代，這樣的精度領先全球，讓人嘆為觀止。
宋神宗元豐年間的恒星測量成果，被宋人繪制成星圖，并被刻石保存下來，共刻恒星1431顆，現(xiàn)存于蘇州博物館，是我國現(xiàn)存最為古老的星圖，而歐洲直到14世紀文藝復興以前，觀測的星數(shù)不過1022顆，部分西方科技史家稱“從中世紀直到14世紀末，除中國的星圖以外，再也舉不出別的星圖了?！?/strong>
盡管宋朝天文學取得了領先世界的成就，但令人稱奇的是，宋朝并沒有誕生一位真正杰出的天文學家。以領銜制造水運儀象臺的蘇頌為例，一直被認為是宋朝最杰出的天文學家，但實際上蘇頌的主業(yè)是做官，他的一生遍歷地方長官，在朝廷多個部門任職，并于宋哲宗元祐年間拜相，天文工作只是他漫長職業(yè)生涯中一段短暫時光，而且他只是水運儀象臺研制的領導者，并非設計師。
藏于蘇州博物館的石刻天文圖
究竟是什么原因，使得天文學頂峰的宋朝，未能誕生一位真正杰出的天文學家呢？
原因1：儒家“天人感應”學說影響，缺乏深層次研究
歷朝歷代都十分重視天象觀測，設立專門機構，供養(yǎng)專職人員進行天象觀測，觀測之嚴密，記錄之完善，世所罕見。但古代統(tǒng)治者和士大夫重視天文學的根本目的，不是將其作為科學研究，探求天象運行背后的客觀規(guī)律，而是受儒家“天人感應”理論影響，將“天變”與“人事”聯(lián)系起來，認為只要國家有不符合倫理禮儀的問題出現(xiàn)，天上就會出現(xiàn)某種變化來譴責和警告，如《漢書·董仲舒?zhèn)鳌酚涊d：
“國家將有失道之敗，而天乃先出災害以譴告之，不知自省，又出怪異以警懼之，尚不知變而傷敗乃至?！?/blockquote>北宋中后期出現(xiàn)了一個復興儒學的浪潮，儒學思想經(jīng)歷唐朝五代的衰落后，重新崛起并占據(jù)統(tǒng)治地位，以皇帝為核心、士大夫為主體的統(tǒng)治集團深受儒學“天人感應”思想的影響，因此《宋史·天文志》開篇就開宗明義，指出天象變幻是警告君主的信號：
夫不言而信，天之道也。天于人君有告戒之道焉，示之以象而已。受“天人感應”之說影響，一旦出現(xiàn)日食、月食、彗星、流星、隕石墜落等天文現(xiàn)象，宋朝統(tǒng)治集團就將之與皇帝失德、宦官專權、后宮干政、奸人當?shù)赖冉⒛撤N聯(lián)系，皇帝就要很不情愿地下罪己詔。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)存宋朝史料記載的日食類罪己詔就有25道之多。在“天人感應”深入人心的背景下，沒人去探究天體運行的根本規(guī)律，因此宋朝的天文學僅停留在觀測現(xiàn)象層面，很難取得深層次成就。
提出“天人感應”學說的董仲舒
原因2：科舉制度“指揮棒”效應，天文學地位不高
在宋朝的官僚體系中，天文官員的地位很低。宰相、執(zhí)政為帝王輔佐，臺諫、言官為帝王耳目，侍從、館閣為帝王智囊，而司天監(jiān)這類天文機構的官員處于最邊緣的位置，平時無人理會，不僅毫無存在感，也缺乏仕途進步的空間，只有出現(xiàn)異常天象時，他們才有一定發(fā)言權，被皇帝所注意，而發(fā)言內容仍不外乎“天人感應”那一套，因此《宋史·天文志》直接給天文官員定位說：
居是官（天文之官）者，專察天象之常變，而述天心告戒之意，進言于其君，以致交修之儆焉。宋朝實行文官政治，重視科舉，科舉取士之多，空前絕后，官員待遇之好，人人羨慕，使得人們汲汲于科場仕途，將進士及第、入仕做官作為出人頭地的唯一途徑，儒學經(jīng)義成為科舉考試的主要內容。在這樣的形勢下，無論官辦學校還是私塾教育，都把儒學作為根本之學、圣人之學，其他科學如數(shù)學、天文學都被認為是“末學”，“術數(shù)之學”，不登大雅之堂，宋真宗趙恒曾作《勸學篇》一首，詩云：
富家不用買良田，書中自有千鐘粟。安居不用架高堂，書中自有黃金屋。出門莫恨無人隨，書中車馬多如簇。娶妻莫恨無良媒，書中自有顏如玉。男兒欲遂平生志，五經(jīng)勤向窗前讀。萬般皆下品，惟有讀書高。在科舉“指揮棒”的導向作用下，大宋的有志有才男兒都被吸引到科場上埋頭苦讀，以期“一舉成名天下知”，投身到仕途上勾心斗角，“十年身到鳳凰池”，有誰耐得住寂寞，愿意數(shù)十年如一日地與天文儀器為伍，與日月星辰為友，蹉跎了大好的青春時光？
“水運儀象臺”結構復原圖
原因3：官辦天文模式限制，天文學缺乏群眾基礎
我國是世界上天文學起步最早、發(fā)展最快的國家之一，“故自上古以來，天文有世掌之官，唐虞羲、和，夏昆吾，商巫咸，周史佚、甘德、石申之流?！?/strong>每一個朝代都設太史局、司天監(jiān)、天文院等名稱不一的天文機構，配備專職的天文官員，可謂要編制有編制，要人手有人手，要經(jīng)費有經(jīng)費，讓同時期的歐洲各國望塵莫及，也造就了我國天文學成就在文藝復興之前一直領先于歐洲。
但官辦模式也有弊端，就是禁止民間教習天文。我國歷朝歷代雖然重視天文，卻認為天文學是“術數(shù)之學”“讖緯之學”，禁止民間私自開展，宋朝也不例外，而且禁令比前朝更加廣泛、更加嚴格。宋太祖趙匡胤算是宋朝最開明的皇帝，仍于開寶五年（公元972年）下詔規(guī)定：
“禁玄象器物、天文、圖讖、七歷、太乙、雷公、六壬、遁甲等，不得私藏于家，有者并送官?！?/blockquote>宋太宗頗為重視天文，曾下詔各地官府推薦民間精通天文的人才，送到司天監(jiān)考校，考校合格就可以授予官職，在司天監(jiān)上班，曾制造“太平渾儀”的張思訓、制造“至道銅候儀”的韓顯符，都是這樣從民間天文愛好者一舉成為國家天文臺正式干部的。從一介布衣直接當上公務員，這可是一個千載難逢的機會，充分顯示出趙光義對天文學的重視，但他選拔天文人才的詔令中卻有如下規(guī)定：
太宗之世，召天下伎術有能明天文者，試隸司天臺；匿不以聞者幻罪論死?！煳?、卜相等書，私習者斬。原來，趙光義從民間選拔天文人才背后還有一個隱藏意圖，把精通天文之人籠絡到朝廷加以控制，避免他們在民間私習、傳播天文星象之術，搖動百姓民心，擾亂社會秩序。宋朝后來的皇帝對民間私習天文的禁令越來越嚴，不斷重申禁令，如宋真宗景德元年（公元1004年）正月下詔規(guī)定：
“圖緯、推步之書，舊章所禁私習尚多，其嚴申之。自民間應有天象器物，讖候禁書，并令首納，所在焚毀?！?/blockquote>如此嚴令禁止，三令五申，讓民間百姓不敢私習天文，畢竟誰也不敢冒著掉腦袋的風險，去學一門不能當飯吃、不能考試做官的學問。當一門科學缺乏廣泛的群眾基礎時，是很難出現(xiàn)杰出天文學家的。
宋朝的司天監(jiān)和天文官員
原因4：實用主義思想影響，難成理論體系
我國古代的天文學成就主要在天象和歷法兩大方面。如前所述，宋朝的天象觀測受儒家“天人感應”思想影響，主要為統(tǒng)治集團服務，缺乏實用價值，不注重深層次的天體運行規(guī)律；而宋朝的歷法則受“實用主義”影響，主要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務，注重實用價值，同樣導致不注重理論研究。
我國是農(nóng)耕經(jīng)濟為主的國家，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)極度依賴于氣候，迫切需要一套能反映日月運行、氣候變化的歷法。在近兩千年的歷史上，我國先后實行過五次大的歷法改革，每次改革都比以前的歷法更加精確，但無論如何改革歷法，歷法的主要目的也是服務于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而不是探索宇宙。正因為歷法的實用性，使得人們僅僅將它作為指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的輔助工具，而不是一門獨立的科學，因此無論官方還是民間，都沒有把天文學作為科學進行深入研究，更沒有形成獨立的理論體系。
古代觀星臺遺址
結語
宋朝政府對天文學的重視促進天文學取得空前輝煌的成就，使得古代天文學在宋朝達到一個頂峰，但儒家“天人感應”學說、科舉制度“指揮棒”效應、官辦天文模式限制、實用主義思想影響，這四大因素又束縛了天文學作為一門科學的深入發(fā)展，使得天文學始終未能形成獨立理論體系。其后的元明清時期，這四大因素的制約效應更加突出，我國古代天文學的發(fā)展也越來越遲緩，到14世紀到16世紀歐洲開始文藝復興時，我國天文學終于開始全面落后于西方。其中原因，至今值得我們深思。
參考資料：《宋史》《續(xù)資治通鑒長編》《宋會要輯稿》《中國通史》《中國科學技術史》
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