“從經驗預報到科學預報”

李　楊

中國古代的預報是從現象到規律再到規律的外推，這是經驗預報；而今天的天文預報方法，是通過地球、月球和太陽三個星球的真相——運用萬有引力、力學定律，再加上天文學家對天體的測量和認識，并運用數學計算得到的預報，這是科學預報

中國新聞周刊：大家都知道，中國很早就有了自己的天文學。那么中國是最早觀測、或者預報日食的國家嗎？

李競：我經常遇到這樣的提問。

有記錄的最古老的日全食發生在中國的夏朝，它載于《尚書》，與兩個天文學家族“羲”“和”的故事連在一起。他們由于沒有預見到日食被砍了頭。如果這個故事是真的，那么也就是說，這兩個家族已經掌握了日食發生的規律，那時我們可能已經能夠預報日食了。

但我們學習天文學時還會了解到另一個情況，那就是古巴比倫人發現了“沙羅周期”。我們知道“交食”是指一個天體經過另一個天體前方,將后者部分或完全擋住的現象。“交食”有個“沙羅周期”，就是日食和月食的周期。與夏朝幾乎同時代的古巴比倫人通過對日食和月食的觀察，發現了其中的規律——223個朔望月(朔望月就是從初一到十五月亮變化的周期)中，所有的“食”有個輪回，這就是“沙羅周期”的內涵。

中國新聞周刊：你的意思是說，中國是最早記錄日食的國家，但卻不是最早發現日食規律的國家嗎？

李競：是。但是，你想沒想過，為什么我們沒有發現“沙羅周期”呢？

在中國古代，天人感應是牢不可破的觀念。皇族對于特殊天象特別重視，有著巨大的敬和畏。日食被認為是皇上做了錯事，出現日食皇上要下罪己詔。那時認為天象就是天機，天機不可泄露。于是，皇上把天文學家高官厚祿養起來，最高可以給到一品官。張衡是一品，相當于總理級，郭守敬是二品，相當于副總理級。天文學家懂天書，知道天機，天機要告訴皇上。這樣，天文學就變成了由皇權控制的學問，對于老百姓是禁區。所以，老百姓只知其然，根本就不知其所以然。

中國古代天文學家要做到準確預報，就必須掌握規律。方法是精確觀察、忠實記錄。這些記錄世代流傳。正是由于有了精確的記載、忠實的記錄，我國古代天文學家才從現象中發現規律，進而知道用什么方法把這個規律延長外推。這就是經驗預報。

中國新聞周刊：除了根據經驗進行預報，還有什么方法？

李競：那就是我們今天所運用的方法——科學預報。

科學預報的方法最早產生于西方。中國古代天文學家的任務就是預報，預報錯了，腦袋就沒了，于是中國把現象和根據現象發現的規律研究得非常精準。但知道規律后就滿足了，不再有動力了。再有就是，因為天文學被皇權控制，普通老百姓只知道皮毛，因此只出現了張衡、郭守敬等少數杰出代表，天文學的普及太有限了。

但西方人更多地是根據興趣和愛好，興趣促使人進一步鉆研，去思考為什么會出現日食和月食，不僅知其然，還要知其所以然。

比如，西方最早盛行的地心說越來越解釋不了包括日食、月食中的很多復雜天象。于是，為了解釋各種天象，地心說被修正得越來越復雜。后來，哥白尼用簡單的方法去解決問題，把太陽和地球掉了個，提出了日心說。再后來，牛頓又提出了為什么你繞著我轉的問題，我繞著你轉的問題，結果發現了萬有引力。400年前，伽利略發現了望遠鏡，使得觀測不再僅憑肉眼。

中國古代的預報是從現象到規律再到規律的外推，這是經驗預報；而今天的天文預報方法，是通過地球、月球和太陽三個星球的真相——運用萬有引力、力學定律，再加上天文學家對天體的測量和認識，并運用數學計算得到的預報。這樣得到的結論才是科學預報。