世界古代中期科技史- 第14部分

　　（365　　…　　　　　）日，即365天5小时55分12秒　比现代值约长6　　　　　　　　　　　分；　

　　　　　　　4　　300　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　

他求得月地距离与地球半径的比值是67。74，现代值是60。3；他算出月　

球半径是地球半径的1/3，现代值是0。273。这些成果的精确性在古代都　

是十分难得的。对于月亮的研究，希帕克斯认识了月亮的朔望月、恒星　

月、近点月和交点月4种周期，他测得白道　（月球绕地球转动时在天球　

上的运动轨迹，即月球轨道面与天球相交的大圆。）与黄道　（地球上的　

人看太阳于一年内在恒星之间所走的视路径，即地球的公转轨道平面和　

天球相交的大圆。）的交角为5°，并测得黄白交点在黄道上的运动周期　

为19年。根据这些结果，他编制了几个世纪的太阳月亮运动位置表，利　

用这些表可以预报它们的位置，而且还可以预报日食和月食。希帕克斯　

还发现了黄道和赤道交点的缓慢移动，即岁差，他给出的每年相差36″　

的值，在西方沿用了很长时间。希帕克斯曾被称为方位天文学的创始人。　



　　　　　（5）阿里斯塔克的日心说　

　　　　　阿里斯塔克（公元前310～前230）是希腊化时期（公元前332～前　

146）亚历山大学派的一位著名天文学家，是一位很有独创性的学者。他　

主张太阳和恒星都是不动的，而地球和行星都以太阳为中心作圆周运　

动。他这一思想的产生很可能与他测量太阳、月亮和地球之间的距离有　

关。阿里斯塔克提出一个巧妙的测量方法。他设想，上弦月的形成是因　

为月亮接受太阳光的方向与地球观测者的视线方向正好垂直。这时，太　

阳、月亮和地球应当形成一个直角三角形。他通过测出上弦月时，太阳　

和月亮的角距是87°，算出太阳与地球距离是月亮与地球距离的19倍；　

进一步，他得到太阳直径是地球直径的6～7倍，体积比地球大350倍的　

结论。显然，这个结论从数值上看是不准确的，但是阿里斯塔克却是以　

科学的方法研究天体的距离与大小的开创者。太阳比地球大得多，一般　

的经验不容许一个大的东西绕小的东西旋转。由此出发，阿里斯塔克提　

出地动日心说也是自然的。他认为，地球每天自转一周，每年绕太阳公　

转一周，其它5个行星也绕太阳旋转。他还提出，由于地球绕太阳公转　

的轨道直径与到恒星的距离相比真是小得太多了，所以即使地球公转我　

们也无法发觉恒星的视差。这个见解在当时应该说是比较先进的思想。　

不过，阿里斯塔克提出的地动日心说这一先进思想确实远远走在了时代　

的前面，而难以得到大多数人的接受。一般人难以摆脱天地迥然有别的　

观念，而习惯承认地球处于宇宙的中心。据说，阿里斯塔克曾被一位哲　

学家控告亵渎神灵。可见，传统观念是科学新思想传播的障碍。阿里斯　


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塔克的地动日心说，在他那个时代未能得以广泛流传，幸运的是这一光　

辉思想被与他同时代的伟大学者阿基米德所记载下来。一千多年之后，　

随着文艺复兴运动的兴起，古希腊学者的典籍广泛流行，阿里斯塔克的　

光辉思想重见天日，并为哥白尼提出日心地动说起到了重要的启发作　

用。　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4。4阿里斯塔克测日月距离比值的方法　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4。中国春秋战国时期的天文学成就　



　　　　　中国古代天文学，在春秋战国时期初步确立了自己的独立体系。在　

星象坐标体系的建立、阴阳合历的制定、以及关于宇宙的结构和演化理　

论的形成方面，都取得了巨大的进展。　



　　　　　（1）天文观测　

　　　　　春秋时期，人们为了观测研究各种天象以及日、月、五星在天穹中　

的运动，对星空的现象（星象），即恒星的分布情况有了相当准确的划　

分。于是“星官”的知识得到了丰富，并由此发展起了“三垣”、“四　

象”、“二十八宿”的星象坐标系统。　

　　　　　　“星官”也就是现代所说的“星座”或“星宿”。中国古人为了认　

识星辰和观测天象，把天上相邻的恒星组合在一起，分别给以名称，这　

就是星官。星官的名称大致来自两个方面：一部分来自古人的生产与生　

活以及神话传说，如营室、壁、箕、毕、井、斗，它们分别表示房屋、　

墙壁、扬谷的簸箕、捉兔的小网、水井和盛酒的容器等；牵牛星和织女　

星等名称则来自神话。另一部分星官名称则是把阶级等级制度的社会结　

构映射到星空的体现。如北极星附近为“太一常居”的宫阙组织，中央　

为帝星　（小熊座β），周围有太子（小熊座γ）、正妃（勾陈一，小熊　

座α）等星；其外还有相当于帝车的北斗七星以及由表示上将、次将、　

贵相、司命、司中和司禄的六星组成的作为天府的文昌宫等。根据古文　

献统计，中国战国以前记载下来的星官，大约为38个，共包括200余颗　

恒星；到公元前2世纪司马迁的《史记·天官书》中，则系统地记载了　

全天92座星官约500余颗恒星。　

　　　　　中国古代常用的星象是三垣、四象和二十八宿，由此发展形成了中　

国古代的星空区划体系。　

　　　　　三垣即紫微垣、太微垣和天市垣，大约是在战国时代或其以后设立　

的，它们是环绕北天极和靠近头顶天空区域的星象。三垣的每一垣都有　

东西两藩的诸星围成墙垣的样子，因而称为三垣。紫微垣是三垣的中垣，　

位居北天中央位置，故被称为中宫或紫宫、紫垣等，意为皇宫；它大约　

相当于现今所谓“恒见圈”的拱极星区，包括现代所说的小熊、大熊、　

天龙、猎犬、牧夫、英仙、仙王、仙后、武仙、鹿豹等星座。太微垣是　

三垣的上垣，在紫微垣下的东北方向，位于北斗星的南方。北起常陈，　

南至明堂，西自上台，东至上将，大体相当于室女、后发、狮子等星座　

的一部分。太微为政府的意思。天市垣为三垣的下垣，在紫微垣下的东　

南方向，北自七公、南至南海、西起巴蜀、东至吴越，大体相当于现今　

的蛇夫、巨蛇、武仙、天鹰等星座的一部分。天市为“天子率诸侯幸都　


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市”之意。　

　　　　　所谓“四象”（四兽、四维或四陆），是指四种动物。中国古人以　

北极为中央，把周围天区分为东、南、西、北四个区域，配以青、红、　

白、黑四种颜色，按照各个天区星象分布的轮廓与何种动物类似，以此　

命名而定出天文上的四象。《十三经注疏》说，四象即“前朱雀而后玄　

武，左青龙而右白虎。”朱雀即凤凰，玄武即乌龟。所以四象分别为东　

方苍龙，南方朱雀，西方白虎，北方玄武　（龟蛇）。古人创设四象是为　

了观测日月五星的运行以定四季，它是在四时的“仲中星”基础上发展　

起来的，所以四象的东西南北的方位也是这样确定下来的。在古籍　《尧　

典》中有关于四仲中星的说明：“日中星鸟，以殷仲春；日永星火，以　

正仲夏；宵中星虚，以殷仲秋；日短星昴，以正仲冬。”这是说昼夜等　

长而初昏时“星鸟”正好出现在南方中天，就是春分了；若白日长而“火”　

于初昏时在南方中天，就是夏至；若黑夜白天等长而“虚”出现于初昏　

时的南方中天，则为秋分；若白日短而“昴”出现于初昏时的南方中天，　

就是冬至。这说明中国古人测四仲中星以定四时由来已久，由此产生了　

把周天恒星分为四群以表示四季星象的思想。更有意思的是，“鸟”的　

形象被用来描绘春天初昏时南中天的星象，因为在自然界中，鸟的出现　

正是春天来临的信号。人们很容易发现，春分前后初昏时，当朱雀升到　

南方中天时，苍龙的房宿正处于东方的地平线附近，白虎的昴宿正处在　

西方的地平线附近，而龟蛇的虚宿正处于地平线下与朱雀的七星相对的　

北方。这就是确定东西南北四个方位的由来，它是以古代春分前后初昏　

时的星象分布为依据的。　

　　　　　中国古代对天象的观测以及历法的制定等，都主要是以二十八宿为　

基础的，所以，二十八宿在中国古代天文学的发展中占有很重要的位置。　

　“宿”也称为“舍”，意为日月五星行经停留的“驿站”，是由若干个　

恒星联结成的一个参照星区。1978年在湖北随县发掘的战国早期曾侯乙　

墓中，出土了一个漆箱盖，上面画着象征天象的图案。围绕箱盖中央一　

个很大的篆文“斗”字，周围书写着古代的二十八宿名称，这就把中国　

二十八宿体系的可靠记载提前到了战国初期。可以断言，二十八宿的创　

设当在战国以前。二十八宿是古人为了间接参酌月亮在天空的位置来推　

定太阳在星宿中的位置而设的，这是中国古代天文学的一大进步。　

　　　　　按照日月视运动的方向，自西向东排列，二十八宿的顺序为：　

　　　　　东方七宿（苍龙）：角、亢、氐、房、心、尾、箕；　

　　　　　北方七宿　（玄武）：斗、牛（牵牛）、女（须女和婺女）、虚、危、　

室　（营室）、壁；　

　　　　　西方七宿　（白虎）：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；　

　　　　　南方七宿（朱雀）：井（东井）、鬼（舆鬼）、柳、星（七星）、　

张、翼、轸。　

　　　　　经中外学者考证，中国的二十八宿是沿天球赤道划分的，是一种完　

善的赤道分区体系。因为中国古代天文学是很重视观测的，汉代以前就　

建立了明确的赤道坐标体系，这是中国古代天文学的一大突出优点。　

　　　　　中国古人很早就注意到水、金、火、木、土这五颗行星了。到了甘　

德　（战国末期人）、石申（活动于公元前4世纪）的时代，对五星运行　

现象已有了初步的描述。1974年初在长沙马王堆三号汉墓　（葬于公元前　


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168年）出土的帛书中，用6000多字的巨幅，记述了关于五星的运动，　

它保留了甘、石二氏天文书的一部分内容，并列出了从公元前246年到　

公元前177年共70年代间木星、土星、金星的位置和五大行星的会合情　

况。中国古人观测五星是与占星术密切相关的，所以古人对五星的行度　

和会合十分重视。在甘石星经和上述帛书中，都有五星会合周期的观测　

结果。甘、石测得水星的会合周期为126日，现代测定值为115。88日；　

甘、石测定的金星的会合周期分别为620日和732日，帛书中记为584。4　

日，现今测定值为583。92日。帛书中还提到了金星的五个会合周期恰好　

等于八年。关于木星的会合周期，甘氏的数值为400天，帛书记为395。44　

日，现代值为398。88日。土星的会合周期帛书记为377日，现今测定值　

为378。09日。至于火星的会合周期（约为780日），到《汉书·律历志》　

中才有记载。　

　　　　　还应指出，在春秋战国时期，中国天文学家已经观测到行星的逆行　

现象。《史记·天官书》说：“甘、石历五星法，唯独荧惑有返逆行”。　

　《汉书·天文志》说：“古历五星之推，无逆行者，至甘氏石氏经，以　

荧惑、太白为有逆行”。荧惑指火星，太白为金星，说明甘、石已发现　

了外行星火星和内行星金星都有逆行现象。唐代成书的《开元占经》引，　

　“甘氏曰：去而复还为勾，再勾为巳”，“石氏曰：东西为勾，南北为　

巳”。前者将顺行转逆行称为勾，将逆行再转顺行称为巳；后者将东西　

向的拐弯称为勾，将南北向的拐弯称为巳。他们的说法虽不尽同，但都　

用了“勾”、“巳”描绘行星逆行，是很形象的。　

　　　　　中国最早的日食记载（也是世界上最早的日食记载）见于《书经·胤　

征》篇。据考证，这个记载是发生在夏代仲康年代的一次日食，约公元　

前2137年前后。当时的天文官羲和由于酗酒未能准确预报这次日食而被　

杀头。这个记载似乎说明，《书经》成书时代（公元前8—前5世纪），　

即春秋时代，中国古人已经能够预报日食了。春秋以后的242年中，有　

史可考的日食记录就有37次，经考证其中33次是可靠的。春秋以后的　

日食纪事，都有史可考，基本上都是正确的，所以中国有世界上最早而　

且最完整的日食记载。　

　　　　　　《左传》中有关于公元前687年3月16日所发生的流星雨记载，这　

也是世界上关于天琴座流星雨的最早记载。据不完全统计，中国史书上　

关于流星雨的记载至少有180次，是关于流星雨研究的极有价值的资料。　

春秋战国时期，还记载了流星坠地为陨石的事迹，认识到陨石是天上的　

星陨落而来的。　

　　　　　春秋战国时期，还有不少关于一些明亮彗星的记载。如《春秋·文　

公十四年》载：“秋七月，有星孛入于北斗”。据考证，这是世界上关　

于哈雷彗星的最早记录，是公元前613年哈雷彗星出现的记载。从公元　

前240年起，到1910年，哈雷彗星共出现29次，中国每次都有详细记　

载。中国历史上关于各种彗星的记录共约500余次，其中春秋战国时期　

的约有15次。到战国时代，还积累了不少关于彗星形态的知识。长沙马　

王堆三号汉墓帛书中，就绘有29幅彗星图，这是迄今世界上所发现的关　

于彗星形态的最早文献。从图上可以看出，当时人们已经注意到彗星有　

多种形态，充分说明了中国古代天文学家对彗星观察的精细程度。　


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　　　　　（2）历法