導語

我國古代天文學長期以來領先全球，並在宋朝達到了一個新的高峰。宋朝在天文儀器製造、天象觀測記錄、恆星測量與星圖繪製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，儘管宋朝天文學成就斐然，卻沒有誕生一位真正傑出的天文學家，也沒有促進天文學的深入發展。深入透析背後的隱藏因素，或許有助於理解我國天文學到明清時期落後於西方的原因所在。

古代星宿圖

宋朝的天文學成就

1、天文儀器製造

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，遠在數百、數千甚至數萬光年之外，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象，如日食、月食、彗星、流星等，無法取得實質上的進步。

宋朝製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製造了水轉渾天儀，又名“太平渾儀”，改傳統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，莫過於蘇頌在宋哲宗元祐年間領銜研製的水運儀象臺，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於一體，底層為動力、傳動和報時裝置，中層為渾象，上層為渾儀，三部分儀器聯動並自動跟蹤天體運行。水運儀象臺的規制之宏偉、設計之精巧、構造之複雜、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明的水運儀象臺有也著高度評價，認為它是現代鐘錶的先祖。

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，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。司天監每天清晨上報前一天的觀測報告，天文院負責以自己的監測報告進行核對。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別，以觀測日月星辰運行變化為主，但由於天文儀器的先進、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年曾發生過一次著名的超新星爆發，現代天文學稱之為SN1054超新星爆發，至今仍留有爆發遺蹟（一個美麗的蟹狀星雲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”。《宋史天文志》的記錄是：

至和元年五月己丑（1054年7月4日），出天關東南可數寸，歲餘稍沒”。

《宋會要輯稿》的記錄更加詳細，明確記錄這次超新星爆發的現象至少持續了二十三天，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，持續一年十個月：

“至和元年七月二十二日，守將作監致仕楊維德言：伏睹客星出現，其星上微有光彩，黃色。……嘉祐元年三月，司天監言：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。”

天關客星遺蹟圖&《宋史》星象的記載

3、恆星測量與星圖繪製

偉大的哲學家、天文學家、星雲學說的創始人康德說過“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。”

恆星測量是天文學的基礎性工作，相當於勘察測繪；星圖則是觀測恆星的記錄和查找恆星的工具，相當於編制地圖。我國古代很早就進行了恆星測量和星圖編制，但宋朝是進行全天恆星觀測最多的時期，至少進行過七次有計劃的、大規模的恆星測量，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恆星測量中，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，讓人歎為觀止。

宋神宗元豐年間的恆星測量成果，被宋人繪製成星圖，並被刻石保存下來，共刻恆星1431顆，現存於蘇州博物館，是我國現存最為古老的星圖，而歐洲直到14世紀文藝復興以前，觀測的星數不過1022顆，部分西方科技史家稱

儘管宋朝天文學取得了領先世界的成就，但令人稱奇的是，宋朝並沒有誕生一位真正傑出的天文學家。以領銜製造水運儀象臺的蘇頌為例，一直被認為是宋朝最傑出的天文學家，但實際上蘇頌的主業是做官，他的一生遍歷地方長官，在朝廷多個部門任職，並於宋哲宗元祐年間拜相，天文工作只是他漫長職業生涯中一段短暫時光，而且他只是水運儀象臺研製的領導者，並非設計師。

藏於蘇州博物館的石刻天文圖

究竟是什麼原因，使得天文學頂峰的宋朝，未能誕生一位真正傑出的天文學家呢？

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，探求天象運行背後的客觀規律，而是受儒家“天人感應”理論影響，將“天變”與“人事”聯繫起來，認為只要國家有不符合倫理禮儀的問題出現，天上就會出現某種變化來譴責和警告，如《漢書·董仲舒傳》記載：

“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。”

北宋中後期出現了一個復興儒學的浪潮，儒學思想經歷唐朝五代的衰落後，重新崛起並佔據統治地位，以皇帝為核心、士大夫為主體的統治集團深受儒學“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。天於人君有告戒之道焉，示之以象而已。

受“天人感應”之說影響，一旦出現日食、月食、彗星、流星、隕石墜落等天文現象，宋朝統治集團就將之與皇帝失德、宦官專權、後宮干政、奸人當道等建立某種聯繫，皇帝就要很不情願地下罪己詔。據統計，現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律，因此宋朝的天文學僅停留在觀測現象層面，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，而司天監這類天文機構的官員處於最邊緣的位置，平時無人理會，不僅毫無存在感，也缺乏仕途進步的空間，只有出現異常天象時，他們才有一定發言權，被皇帝所注意，而發言內容仍不外乎“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，進言於其君，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，空前絕後，官員待遇之好，人人羨慕，使得人們汲汲於科場仕途，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、聖人之學，其他科學如數學、天文學都被認為是“末學”，“術數之學”，不登大雅之堂，宋真宗趙恆曾作《勸學篇》一首，詩云：

富家不用買良田，書中自有千鍾粟。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”，投身到仕途上勾心鬥角，“十年身到鳳凰池”，有誰耐得住寂寞，願意數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。”每一個朝代都設太史局、司天監、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，要經費有經費，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於歐洲。

但官辦模式也有弊端，就是禁止民間教習天文。我國曆朝歷代雖然重視天文，卻認為天文學是“術數之學”“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，仍於開寶五年（公元972年）下詔規定：

“禁玄象器物、天文、圖讖、七歷、太乙、雷公、六壬、遁甲等，不得私藏於家，有者並送官。”

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，送到司天監考校，考校合格就可以授予官職，在司天監上班，曾製造“太平渾儀”的張思訓、製造“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幹部的。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。……禁天文、卜相等書，私習者斬。

原來，趙光義從民間選拔天文人才背後還有一個隱藏意圖，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。宋朝後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，並令首納，所在焚燬。”

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，是很難出現傑出天文學家的。

宋朝的司天監和天文官員

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曆法兩大方面。如前所述，宋朝的天象觀測受儒家“天人感應”思想影響，主要為統治集團服務，缺乏實用價值，不注重深層次的天體運行規律；而宋朝的歷法則受“實用主義”影響，主要為農業生產服務，注重實用價值，同樣導致不注重理論研究。

我國是農耕經濟為主的國家，農業生產極度依賴於氣候，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，我國先後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，但無論如何改革曆法，曆法的主要目的也是服務於農業生產，而不是探索宇宙。正因為曆法的實用性，使得人們僅僅將它作為指導農業生產的輔助工具，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展，使得天文學始終未能形成獨立理論體系。其後的元明清時期，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，我國天文學終於開始全面落後於西方。其中原因，至今值得我們深思。

參考資料：《宋史》《續資治通鑑長編》《宋會要輯稿》《中國通史》《中國科學技術史》

閱讀更多 狄飛驚 的文章

關鍵字: 天文學 宋太宗