《靈憲》張衡

《靈憲》是張衡積多年的實踐與理論研究寫成的一部天文巨著,也是世界天文史上的不朽名作。該書全面闡述了天地的生成、宇宙的演化、天地的結構、日月星辰的本質及其運動等諸多重大課題,將我國古代的天文學水平提升到了一個前所未有的新階段,使我國當時的天文學研究居世界領先水平,並對後世產生了深遠的影響。

基本介紹

  • 作品名稱:靈憲
  • 作者:張衡
主要成就
下面分別述說《靈憲》一文中的天文學成就。
第一,論述了宇宙的起源和宇宙的結構。關於天地的生成問題,《靈憲》認為天地萬物是從原始的渾沌未分的元氣發展來的。元氣最初渾沌不分,後來才始分清濁,清氣和濁氣相互作用,便形成了宇宙。清氣所成的天在外,濁氣所成的地在內。這種天體演化思想,是從物質運動的本身來說明宇宙的形成,認為宇宙結構不是亘古不變的,而是不斷發展變化的。這些觀點,與現代宇宙演化學說在基本原理上是相通的。
第二,月食的成因。在渾天說的基礎上,科學地闡述了月食的原因。張衡在《靈憲》中寫道:"月光生於日之所照;魄生於日之所蔽。當日則光盈,就日則光盡也。"(大意為:月亮本身是不發光的,而是太陽光照射到月亮上,月亮才折射出光,太陽光照不到的地方則出現虧缺,正所謂"月有陰晴圓缺"。如果月亮進入地影──張衡將地影取名叫"暗虛",就會發生"月食"。)可見,《靈憲》對月食原因的解釋是很科學的。
第三,宇宙的有限性和無限性。雖然張衡把天比作一個雞蛋殼,把地比作蛋殼中的雞蛋黃,但他並不認為硬殼是宇宙的邊界。關於宇宙的有限性和無限性,一直就是古今中外天文學界長期爭論的一個問題。張衡在撰寫《靈憲》時,受到了楊雄《太玄經》中一些天文觀點的影響,但在宇宙的無限性上卻沒有遵循楊雄觀點,而是自有見解。張衡認為,人們目之所及的宇宙世界是有限的,但在人們目之所及之外呢,就"未之或知也。末之或知者,宇宙之謂也。宇之表無極,宙之端無窮"。
第四,測日和月的平均角直徑值。張衡實測出日、月的角直徑是整個周天的1/736,轉換為現行的 360度制,即29分21秒,這與近代天文測量所得的日和月的平均角直徑值31'59"和31'5"相比,絕對誤差僅有2'。囿於兩千多年前的科學技術水平及觀測條件,這個數值可以說是相當精確的。
第五,重製載星三千的新星表。張衡在認真觀察天體的基礎上,對前人留傳下來的好幾種星表作了整理、匯總,建立了恆星多達三千的新星表。據《靈憲》載,其中"中外之官常明者百有二十四,可名者三百二十,為星二千五百,而海人之占未存焉"。張衡所制星表,不僅大大超於前人,也為後世所不及。漢末喪亂,張衡所制星表失傳。晉初陳卓建立的星表,有星1464顆,僅為其半。直到清康熙年間,用望遠鏡觀察,方過三千之數。可見,張衡星表的亡佚,是我國天文史上的重大損失。
第六,五星的運動。關於五星的運動問題,張衡提出:日、月、五星是在天地之間運行,而非在天球壁上運行。並且,這七個天體運動的速度各不相同,"近天則遲、遠天則速"。所謂天,是指構想中的天球壁,也就是說距地近則速度快,距地遠則速度慢。按照五星距地的遠近及運行的遲速,他將五星分為兩類:水、金二星,距地近,運動快,附於月,屬陰;火、木、土三星,距地遠,運動慢,附於日,屬陽。他繼承傳統,將星體運行方向分為順行、留和逆行,雖然這種觀點是錯誤的,但他試圖追索天體運動的力學原因的探求方向卻無疑是正確的。張衡雖然還不知道行星,包括地球都是繞太陽而行的,但他確實已經發現行星運動的速度與運轉中心體的距離有關。可惜,這種正確的思想沒有引起後世的足夠重視,而在很大程度上限制了中國天文學的發展。直到17世紀,克卜勒在哥白尼太陽系學說的基礎上,指出行星運動的三大規律,而其中之一,便是行星速度和公轉周期決定於行星與它運轉中心體太陽之間的距。
《靈憲》是我國古代天文學史上最傑出的天文學著作之一,也是我國天文學發展到達一個新高度的里程碑,雖然其中還有一些錯誤和不足,但在天文學史上的意義並不因此而遜色。

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