科普-中华学生百科全书-第199章
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文学”。因此，故乡人便称那口井是“文学泉”。
8 根柱子的圆顶凉亭——盖天说
我们知道，地球是茫茫宇宙空间中的一个球体。但这一科学常识，很早
很早的古人却不知道。他们眼望浩瀚的大空，脚踏广阔的大地，构想着天地
的关系，宇宙的结构。他们发现，头上的天，是圆穹形的；脚下的地，是平
坦状的。凭着这种直观感觉，他们认为，蓝天像一个大圆盖，或者说像一个
大帐篷，笼罩在棋盘般的大地上 。他们甚至还臆测出，这“大棋盘”每边长
81 万里，天和地之间的距离为 8 万里。这种“天圆地方”的看法，便是古老
的“盖天说”，也是我国最早的宇宙结构学说。它的产生年代，可追溯到奴
隶制社会的周代，并一直影响着后世。
随着生产力的发展，古人的认识水平逐渐地提高了起来。他们慢慢地感
觉到，这“天圆地方”有些不大切合实际。因为天若是一个大圆盖，地是一
个正方形的大棋盘，那天盖地时，四角怎么合得拢呢？
于是，在公元前 6 世纪，人们修正了最初的“天圆地方”说法，改为：
天和地不相交接，天像一把特大的伞，悬罩在大地的上空，周围有 8 根巨大
的柱子，支撑着它。在柱子的顶端和伞的边缘，有无数条绳子，连接着它们
的枢纽。这一修改，天地的样子便成了一个有 8 根柱子的圆顶凉亭。
这种修改后的宇宙图式，也难以让人信服。因此，又有人提出天像一顶
头戴的斗笠，地像一个倒扣的盘子。北极是天的最高点，四面倾斜而下。天
穹上的日月星辰交替出没，形成昼夜。
盖天说形成于周代，到西汉时还很流行。尽管后来的天文观测事实否定
了这种看法，但它却反映了古人认识宇宙结构的一个阶段水平，在描述天体
视运动方面具有一定的历史意义。
浑圆的大鸡蛋——浑天说
浑天说，是中国古代另一种宇宙理论。浑天，是指天是浑圆的，有人把
它比作大鸟卵，有人把它比作大鸡蛋，还有人把它比作大弹丸。
这种宇宙理论是战国时萌芽的。公元前 4 世纪，思想家慎到便说：天，
不是半球形的，而像弹丸一样，是整球形的。不过，他没有谈到地的形状。
最早猜测大地为圆形的，是跟慎到差不多同时的惠施。惠施曾说：球形的大
地，体积虽然有限，但一直朝南走，可以周而复始，无穷无尽。惠施不仅认
为地是球形的，天也是球形的。
受这种思想的影响，在汉武帝时，四川有位名叫洛下闳（hóng）的民间
天文学家，制做了一个圆球形状的浑天仪，用来演示天象。洛下闳的浑天仪
尽管还很简单，但它却是目前已知的最早的浑天仪。据说，浑天仪刚做好那
会儿，许多人都不相信它能有什么用处，然而，当洛下闳把浑天仪放在地下
室里演示的时候，人们都惊奇地发现，这浑天仪上标示的星宿，跟实际天象
相吻合。于是，洛下闳名声大振，浑天仪也广为人知。
洛下闳之后，鲜于妄人、耿中丞、张衡等人，又发展了浑天说的理论。
尤其是张衡，对浑天说作了全面的总结，从而使浑天说最终成为一种很有影
响的宇宙结构体系。张衡在他所著的《浑天仪图注》中阐述他的观点说：“浑
天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小。天表里有
水。天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮。
张衡不仅在理论上对浑天说作了系统的说明，还在前人经验的基础上，
制作了“水运浑天仪”，来形象地表述他的浑天思想。
很显然，以张衡为代表的这种“浑天说”宇宙理论，较“盖天说”的宇
宙理论，有了长足的进步。它认识到地球是圆球形的，而且根据这一理论，
还可以解释日食、月食等现象，还能预知日食、月食的日期、时刻。正是由
于浑天说这些进步性，自它萌芽以后，便很快地被天文学家们所接受，成为
时中国传统文化影响最为深远的宇宙理论，从汉代到明代的一千多年中，它
一直在天文学界占着统治地位。
应该说，浑天说远比盖天说更接近宇宙结构的真实，但它也有明显的不
足之处。比如，它把地球看做是天地的中心，显然是有局限性的。另外，浑
天说的一些说法，也解释不通。就拿“天地各乘气而立，载水而浮”这句话
来说吧，那附着在天体内壁，随天球绕地球旋转的日月星辰，当它们运转到
地平线以下之后，又怎样从水里通过呢？
天会塌吗——宣夜说
“宣夜说”的思想渊源，可以追溯到殷商时期，但直到东汉的郄（qiè）
萌，才对它作了系统的总结和明确的表述。宣夜说认为，天是没有固定形质
的，日月星辰都是自由自在地飘浮在无边无际的气之中，而日月星辰本身，
也是一种气的积聚。
自古以来，无论是中国还是外国的天文学家们，无不认为天是一个带有
硬壳的东西。中国的女娲补天神话，便是这种认识的反映。希腊亚里士多德
—托勒密体系，也是以一个缀满恒星的“天球”作为宇宙的疆界。就连波兰
著名的天文学家哥白尼，虽然否定了以地球为中心的宇宙体系，但也保留着
一个缀满恒星的硬壳作为宇宙的范围。而宣夜说，却打破了这种关于天体有
形质的观念，向人们展示了宇宙无限论的思想，这不能不说是有着划时代意
义的理论。难怪英国著名的科技史专家李约瑟博士，在他所著的《中国科学
技术史》一书中赞誉道：
“这种宇宙观的开明进步，同希腊的任何说法相比，的确都毫不逊色。
亚里士多德和托勒密僵硬的同心水晶球概念，曾束缚欧洲天文思想一千多
年。中国这种在无限的空间飘浮着稀疏的天体的看法，要比欧洲的水晶球概
念先进得多。”
然而，这种开明进步的宇宙观，在相当长的一段时间内，却一直没有引
起人们的足够重视。如果不是郄萌，这种宇宙理论不知还要沉寂多少年，甚
至还可能湮没于世。郄萌以后，“宣夜说”理论又得到了发展，并有了很大
的突破。三国著名的宣夜说学者杨泉，在他的名著《物理论》中，便进一步
阐述着：天，是由元气组成的，没有其他的物质。地有形状而天没有形状。
这就像烟跟灰一样，灰在下有形，烟在上无形。
“宣夜说”在人类天文史上写下了浓重的一笔，但由于当时社会历史条
件局限性，它也有许多缺憾，比如，宣夜说学者还不能认识到天体的运动是
由万有引力及电磁力等因素所决定的，而把它归之于无形的“气”的作用。
尽管如此，它仍然不失为一种具有科学价值的宇宙观。
别具一格的计时器——日晷·漏壶·盂漏
现在我们用钟表计时，古时候没有钟表，人们用什么计时呢？
请别为古人担心，他们也自有独特的计时仪器：
日晷（guǐ）。这是一种利用太阳的射影来测报时间的计时器。
那是在很久很久以前，老祖宗在和大自然的相处中，偶然发现，随着太
阳的移动，树影的位置和长短也变化着，而且变化得很有规律：于是，他们
找了些石块，把石块放在树旁，当树影移动到某块石头上时，就知道是什么
时刻了。
他们砍了一根直木棍，把它直插在地上，用它来代替树木。这木棍真比
树木好用，它的影子又细又长，投在地面的石头上，界线清楚极了，测的时
间也比过去准确了许多。
这便是原始的日晷。这种日晷有一个底盘，底盘的边缘刻划着标志时间
的线条，有的是钻的小孔，这划着线条或钻着小孔的底盘叫针盘；针盘中安
放着一条竖着的指针。在阳光下，指针便映出投影，而且会随着太阳的不同
位置有规律地变化着。人们只要看指针的影子投落在针盘的哪个线条或小孔
上，就能知道准确的时间了。
现在中国最早的日晷，是 1897 年在内蒙的托克托城出土的一个石制日
晷，收藏在北京中国历史博物馆内。据专家考证，这石制日晷是西汉时期的
制品。
日晷虽然使用方便，指示的时间也很精确，但它却受到阳光这一条件的
限制。没有阳光的时候，例如，晚上或阴天。日晷就不能发挥它应有的作用
了。
漏壶。是以漏壶滴水在刻箭上表示出时刻的记时器。
漏壶一般由铜制成，它的历史可以追溯到很远，至少在夏、商时期就已
开始使用了。
早期的漏壶叫“沉箭壶”。它是这样制作的：在壶的底部钻一个小孔，
壶的中间竖着一根标有刻度的箭杆。使用时，把壶里装满水。随着壶里的水
慢慢地从小孔里往下滴漏，壶里的水平面也逐渐地下降，箭杆露出水面的部
分则越来越长。古人就用箭杆露出水面的长度来计算时间，水面上箭杆上的
刻度就表示时间数字。
沉箭壶的制作方法不难，但缺点却很明显。壶里的水位高时，压力大，
水漏得快；水位低时，压力小，水漏得很慢。这漏速不均匀，记时便不准确
了。
于是，聪明的古人又发明了“浮箭壳”。这浮箭壶的制作有些复杂：在
不同高度上放置三个漏壶，然后在它们的下面再放一个接水壶，有刻度的箭
杆便放在这个接水壶中。使用时，最上面的漏壶里的水先滴入中间壶里，中
间壶里的水又滴入下面的壶里，而下面的壶里的水则滴入接水壶中。随着接
水壶内水平面的升高，箭杆便逐渐上升，人们看箭杆上的刻度，就能知道具
体的时间了。
漏壶的制造，根据有关资料的记载，我国在世界上是独一无二的。西方
的水地钟和漏壶的功用一样，它是雅典法庭用来限制发言人的发言时间的。
公元前 159 年传到罗马，现在雅典还存有这种遗制。但它的制造比我国的漏
壶晚得多，据说，它是公元前 400 年柏拉图时代的产物。当然，它的使用也
不如我国的漏壶普遍。
我国最早的机械计时器，隶属于天文仪器。例如，唐朝梁令瓒等人发明
的“开元水运浑天仪”，北宋苏颂等人制造的“水运仪象台”等，都包含着
有“机械计时器”。在这些机械计时器中，已采用了颇为复杂的齿轮系统。
尤其是苏颂水运仪象台中报时装置里的机械擒纵器，与现代钟表里的关键机
件——锚状擒纵器，作用非常相似。英国科技史专家李约瑟博士，便认为它
“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。
苏颂的报时装置虽然很是先进，但它仍是天文仪器的一部分。第一个把
机械计时器从天文仪器中分离出来的，是元代科学家郭守敬。他制造的“七
宝灯漏”，以水做动力，采用了齿轮系统和凸轮机构，能自动报时，还饰有
可以按时自动跳跃的动物模型。其工艺水平大大超越了前人。这架“七宝灯
漏”陈设在皇宫的大明殿内，颇受当朝皇上忽必烈的赏识。
郭守敬之后，到明代初年，能工巧匠詹希元又创造发明了“五轮沙漏”
机械计时器。顾名思义，五轮沙漏以流沙为动力，来驱动齿轮运转。这种计
时器不受气候影响，克服了�
