第二十二章 數星星的孩子張衡（第3/6頁）

公元117年，即漢順帝永初四年，是中國天文歷史，同樣也是世界天文歷史上重要的一刻，張衡研制成功了人類歷史上第一架水運渾天儀。對於渾天儀，我們今天只能在故宮的遺跡中找到一個模糊的概念，這種古老的儀器代表了中國古代科技的先進成果，而對於渾天儀的真正原理和用途，大多數人就不得而知了。事實上，渾天儀得名於中國古代古老的天文學說——渾天說。中國古代的天文學說，從秦漢開始一直存在著蓋天說和渾天說兩種爭議，蓋天說是商周時期萌芽誕生的天文學說，其理論為“天圓如地蓋，地方如棋局”，即中國古代傳統的天圓地方學說，代表了人類在蒙昧階段對於宇宙的朦朧認識。與之相對應的是秦漢時期出現的渾天說，渾天說認為，天是一個圓形的殼，天一半在地上，一半在地下，地位於天殼的內部，日月星辰隨著天殼而轉動。張衡的渾天儀正是以渾天學說為基礎制造的，它是一種演示天體運動情況的儀器。渾天儀也並非是張衡的獨立發明，而是由西漢科學家落下閎、耿壽晶所創，張衡在前人的基礎上，制造出了運作更為精密的水運渾天儀，它分做內外幾層，每層都可以轉動，中間有個鐵軸貫穿球心，軸的方向就是地球自轉的方向，軸和球體的接觸有兩個交點，即天球上的北極和南極。球的一半隱沒在地平圈的下面，另一半顯露在地平圈上面。在球的表面排列有二十八宿和其他恒星，球面上還有黃道圈和赤道圈，二者成24度夾角，分列有二十四節氣。從冬至點起(古代以冬至作為一年的開始)，把圓分成365度，每度又細分成四個小格。球體外面有兩個圓圈，一個是地平圈，一個是子午圈，外圈圓周長為一丈四尺六寸一分。天軸支架在子午圈上，和地平斜交成36度，就是說北極高出地平36度。這是洛陽地區的北極仰角，也是洛陽地區的地理緯度。這架儀器的構造，幾乎囊括了當時所有先進的天文學知識。更值得一提的是，張衡巧妙設計了齒輪轉動系統把渾天儀和漏壺聯系起來，借助漏壺的水流力量推動齒輪，帶動渾天儀繞軸旋轉。這一年，張衡的渾天儀成功演示了洛陽地區星空的運動實況，引起了巨大的轟動，也讓所有質疑他的人暫時閉上了嘴巴。

遺憾的是，對於這樣一種偉大的科技成就，今天的某些學者都采取了低調記錄的方式。在中國傳統的學術觀念裏，自然科學發明的地位是要落在人文科學之後的。文革時期，渾天儀更被四人幫的爪牙們汙蔑為“封建迷信的產物”。前人的蒙昧尚可以理解，後人的無知卻令人可悲。張衡的渾天儀，從當時的社會發展和生產力發展情況看，很多內容無疑是超越了時代的。一項科技發明若超越了時代，也勢必很難在短期內為時代所接受。愛迪生發明電燈的行為不也曾遭到煤氣燈公司的抵制嗎？在東漢的生產力狀況下，許多天文學成就無法在當時體現出作用，但勢必會在未來的歲月裏影響到人類的生活。歐洲人處死了培根，可是“知識就是力量”的名言鼓舞了無數歐洲近代科學家向蒙昧的宗教宣戰。渾天儀以及渾天學說所帶來的科技成果，不僅在當時引發了轟動，在日後的歲月裏，它的作用被一代又一代的中國人進行了孜孜不倦的擴展，在奠定了中國天文學研究基礎的同時，也深刻影響了一代又一代天文觀測的方式以及天文學說成果的變革。

渾天儀絕不僅僅是今天故宮博物院裏一尊華麗的擺設，也並非是沒有任何實際用途的奇技淫巧，而是一種精密的觀測天象的機器設備。在人類漫長的天文研究歷史上，渾天儀為人類捅開了探索天體奧秘的一層窗戶紙，按照現代科學觀念來看，渾天儀包括制造渾天儀理論的渾天說，無論是研究的深度還是精確度，都與真實的情況有著不小的距離，但是誰又能離開自己身處的時代去看待客觀的事物呢，羅馬不是一天建成的，牛頓的自由落體運動以及愛因斯坦的相對論，也同樣存在著有待後人去完善和補充的漏洞，他們並沒有因為錯誤，而由偉大變得渺小，相反更加深受我們的尊重。張衡也一樣，中國現代的科普讀物裏，對於渾天儀的記錄和敘述，只占據很小的一個篇幅，但是就人類天文學的歷史而言，能夠正確的演示星空運行的狀況並以此推算天體運行的規律，對於蒙昧時代的人類天文學發展而言，有著極其重要的意義。從天文學本身的研究角度看，渾天儀為人類演示了天體運行的基本輪廓和結構，也就為後人點亮了研究天體運行規律的一盞明燈，對於天文學的演變和發展無疑具有啟蒙運動的意義。中國傳統的歷法和潮汐的推算，都緣自古代天文學家對天象的觀測和研究，包括節氣的演變和春夏秋冬的交替，以及農令農時的變更，這一切也同樣要以天文學的進步為基礎。古代中國的文明之所以領先於世界，首要一點是因為封建農業生產力的高度發達，而在靠天吃飯的封建農業生產方式下，對於天象的觀測和農時的把握，則成為決定生產成果的關鍵。從這個意義上說，無論用怎樣的贊美詞匯去評價這一偉大的成果，都是不過分的。另外需要重要說明的一點是，水運渾天儀的成功，並非僅僅是張衡一個人的智慧。在洛陽平昌門南，有一個叫靈台的地方，那裏是張衡擔任太史令期間觀測天象的地點。所謂的靈台，自然不僅僅是一個高台這樣簡單，它代表著一個龐大的研究體系，根據《後漢書》的記錄，靈台就是當時的天文台。這裏的總管是靈台丞，屬太史令管轄，上面有候氣的、候風的、候日的、候星的等40多人，機構龐大，分工細密。這樣完善的科學研究機制，在兩千多年以前的世界只為中國所獨有，因此這樣的成功並不能只被看做某位科學家靈感的曇花一現，而是應當被看做中國封建時代科技制度的成功，完備的管理和研究制度為科學家的成功提供了一個有利的平台，也使水運渾天儀的誕生成為一種必然。即使張衡在16歲那年選擇了文學作為自己的發展道路，水運渾天儀也必然會誕生在同時代一個叫李衡或者王衡的人之手。當有些中國人在感嘆瓦特為什麽沒有出生在中國的時候，他們恰恰忽略了重要的一個事情。任何一個優秀的科學家都需要和一個優秀的科學制度相適應，與瓦特同時代的清朝連一個火器發明家戴梓都難以容下，就足夠證明近代中國的落後，絕非僅僅是民族智慧缺失的緣故。