中國古代對於宇宙的認識

把宇宙作為一個整體，探討我們所居住的大地在其中所處的位置，即天和地的關系，叫作宇宙結構理論。在中國古代，天體學說有所謂論天六家：蓋天說、渾天說、宣夜說、昕天說、穹天說、安天說。其中主要有三家：蓋天說、渾天說、宣夜說。“昕天說”基本上屬於“蓋天說”體系，“穹天說”是“蓋天說”的翻版，“安天說”則是“宣夜說”的發展。

蓋天說

“蓋天說”出現於殷末周初，其主要觀點為天在上，地在下，天為一個半球形的大罩子。南北朝時期鮮卑族歌手斛律金的《敕勒歌》中有“天似穹廬，籠蓋四野”兩句詞，這是對“蓋天說”的形象化說明。“蓋天說”一共有兩種：

第一種“蓋天說”即“天圓地方說”。《晉書·天文志》中說：“周髀家雲：‘天員（圓）如張蓋，地方如棋局。’”關於方形的大地，戰國時代陰陽家齊人鄒衍解釋說，上有九個州，中國是其中之一，叫作赤縣神州，每個州四周環繞著一個稗海。九州之外，還有一個大瀛海包圍著，一直與下垂的天的四周相連接。穹廬般的天穹有一個“極”（這個極實際上是地球自轉軸正對這一點），天就像車軲轆一樣繞著這個“極”旋轉不息。“天圓地方說”的最大破綻，就是半球形的天穹和方形大地之間不能吻合。這迫使人們將其修改為：天並不與地相接，而是像一把大傘一樣，高懸在大地上空，有繩子縛住它的樞紐，周圍有八根柱子支撐著。天空有如一座頂部為圓拱的涼亭。《列子·湯問》篇中所說的共工觸倒的那個不周山，就是八根擎天柱之一，所以女媧便出來煉石補天。“天圓地方說”提出的宇宙模型，只是憑感性的觀察，又摻入了許多假想規定，但在我國歷史上卻有廣泛影響，因為它符合儒家關於“天尊地卑”的說教，在封建王朝的天地理論體系中占據正統地位。如北京的天壇，是圓形的；地壇，是方形的。這是“天圓地方”的象征性模型。

第二種“蓋天說”將方形大地改為了拱表大地，即《晉書·天文志》中所說的“天象蓋笠，地法覆盤”。第二種“蓋天說”已經有了拱形大地的設想，為以後球形大地的認識奠定了基礎。但它仍然不能解釋天體的運行，如太陽的東升西落和月亮的盈虧等問題。

渾天說

“渾天說”主張大地是個球形，外裹著一個球形的天穹，地球浮於天表內的水上。漢代天文學家張衡在其《渾天儀圖注》中說：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居於天內，天大而地小。天表裏有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮……天轉如車轂之運也，周旋無端。其形渾渾，故曰渾天。”“渾天說”始於戰國時期，戰國人慎到、惠施都提出過關於球形大地的設想。關於球形大地如何懸在空中，最早的“渾天說”認為天球裏盛滿水，地球浮在水面。半邊天在地上，半邊天在地下。日月星辰附在天殼上，隨天周日旋轉。後來一些渾天論者紛紛反對地球浮於水面的說法。明代章潢的《圖書編·天地總論》中說：“《隋書》謂日入水中，妄也。水由地中行，不離乎地，地之四表皆天，安得有水？謂水浮天載地，尤妄也。”

隨著“元氣體論”的發展，“渾天說”改為地球浮於氣中，與氣天相似。宋代張載的《正蒙·參兩篇》中說“地在氣中”。“渾天說”比起“蓋天說”來，無疑要進步得多。“渾天說”與球面天文學的基本出發點完全一致，對於觀測天文學來說，也能充分滿足要求。但是，作為宇宙結構理論來說，“渾天說”則是不符合事實的。天球的概念完全是個臆想的概念。

宣夜說

“宣夜說”認為“天”並沒有一個固定的天穹，而只不過是無邊無涯的氣體，日月星辰就在氣體中飄浮遊動。關於“宣夜說”的得名，是因為觀測到星星常常鬧到夜半不睡覺。如清代鄒伯奇說：“宣勞午夜，斯為談天家之宣夜乎？”但“宣夜說”的歷史淵源，可上溯到戰國時代的莊子。《莊子·逍遙遊》即有：“天之蒼蒼，其正色邪？其遠而無所有至極邪？”用提問的方式表達了自己對宇宙無限的猜測。“宣夜說”自然觀的基礎是“元氣”學說。戰國時代的宋尹學派，把宇宙萬事萬物的本源歸結為“氣”，這“氣”可以上為日月星辰，下為山川草木。在這方面，“宣夜說”有重大發展。三國時代的“宣夜說”學者楊泉在其《物理論》中說：“夫天，元氣也，皓然而已，無他物焉。”他還進一步論證說：“夫地有形而天無全。譬如灰焉，煙在上，灰在下也。”

“宣夜說”的進一步發展，還牽涉到天體的物理性質問題。據《列子·天瑞》篇記載，有位杞國人聽說日月星辰是在天空飄浮的，便“憂天地崩墜，身無所寄，廢寢食者”。這便是成語“杞人憂天”的由來。為此，勸杞人的人，提出了不但天空充滿氣體，連日月星辰也是氣體，只不過是發光的氣體。後來的“宣夜說”學者又進而提出地球會壞，天地也會壞，但是用不著擔憂。