“渾天儀”考

2015-06-30 09:42:22王玉民

中國科技術語 2015年3期

王玉民

摘要：對“渾天儀”一詞的歷史淵源，以及“渾象”“渾儀”兩種儀器的取名做了較為詳盡的考證，試圖理清“渾天儀”一詞在歷史上使用與演變的線索。并比較和分析了現代部分辭書中“渾天儀”條目的解釋，按學術界和日常使用現狀對“渾天儀”一詞的界定提出見解。

關鍵詞：渾天儀，渾天說，渾象，渾儀

中圖分類號：N04；P1文獻標識碼：A文章編號：1673-8578（2015）03-0039-04

Abstract：In order to sort out how the word “Celestial Globe” was used and evolved in history， the article discusses the origin of the word “Celestial Globe” and the naming process of the two instruments “celestial sphere” and “armillary sphere”. The article also compares and analyzes the interpretation of the word “Celestial Globe” in some modern dictionaries， and gives a definition of the word “Celestial Globe” according to academic community and the daily use.

Keywords：Celestial Globe， Theory of Sphereheavens， celestial sphere， armillary sphere

“渾天儀”是對中國古代某類天文儀器的稱謂，它雖屬古代學術名詞，但常被現代人所使用（特別是在弘揚中國傳統文化和科技成就的語境中），因此它屬于那種在使用上“貫穿古今”的名詞。但在具體使用中，“渾天儀”一詞在學術界的用法，與日常用法，特別是新聞媒體的約定俗成用法存在著較大分歧。本文對“渾天儀”在歷史上的起源、所指、沿革演變的復雜情況試做一盡可能線索清晰的考證，并探討其定義。

（一）渾天說

“渾天儀”是伴隨著“渾天說”而出現的天文儀器。渾天說是中國古代的一種宇宙模型，它認為天是一個圓球，像雞蛋殼一樣包裹著大地，大地就像蛋黃，居于其中，日月星辰附在天殼上，天殼一晝夜繞地轉一圈，所以日月星辰就會隨之東升西落。這里的“渾”是“球”的意思，“渾天”即“球狀的天”。渾天說的集大成者、東漢科學家張衡在《渾天儀圖注》中這樣描述：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于內。”[1]34此宇宙模型與“蓋天說”“宣夜說”等模型相比，更直觀并可以量化研究，因此成為占統治地位的宇宙理論，從漢到明代，使用了1500多年。

渾天說最可信的一點是可以造出儀器來直接演示這一模型（相比之下“蓋天說”“宣夜說”都造不出儀器來演示）。關于渾天說的儀器，最早的記載為：“或問渾天。曰：落下閎營之，鮮于妄人度之，耿中丞象之。” [2]這是西漢末年，揚雄在他的《法言》里的記載，有人問“渾天”是怎么回事，他的回答是：落下閎（漢武帝時代人）營造了它，鮮于妄人用它來測量，耿壽昌（漢宣帝時的大司農、中丞）則模擬了它。

渾天說把天看作一個球，最大的好處是可以把日月星辰都標在球面上，建立經緯坐標以確定其準確位置。這樣，做一個大球殼，用支架懸起，上面標出星辰，就可以演示渾天的結構和運轉了。但是，在球體上面標出星辰，必須事先知道這些星辰的位置，而這個大球本身渾然一體，是無法用來測量星辰位置的。所以，測量星辰位置須另設一儀器，這儀器相當于把球徹底鏤空，只留一條赤道圈和一條起支撐作用的子午圈，內部再放一能繞極軸轉動的經圈和活動的窺尺。這樣，轉動經圈，并使窺尺指向星體，就可以在圈環的相應位置讀出星體的經緯度——這就是“落下閎營之”的含義，他造了一架測量渾天的儀器，而“鮮于妄人”則用它做了大量測量工作，有了這些星體的坐標之后，耿壽昌則把它們標在一個大球上，用“形象”的方式來模擬渾天的運行。

也就是說，從渾天說成型開始，天文學家就不得不營造兩臺儀器，一臺是模擬星體運行用的，一臺是測量星體坐標用的。在上文里揚雄統稱其為“渾天”。中國古代制造天文儀器一直有一個不變的傳統叫“法象為器”，即按照“天圓地方”的標準來設計制造。制作測量儀器時，將上半部分做成球籠狀嵌套的環圈，象征“天圓”，下半部分是支架和底部為方形的基座，代表“地方”；制作模擬儀器時，綴滿星體的天球的下半部分就被一個正方形的箱子罩住，更是直接象征“天圓地方”。

（二）中國古代的“渾象”

雖然分工明確，但整個古代，按渾天說創制的這兩種儀器，它們的名稱一直都變化多樣，而且哪一類都沒有發展出固定的統稱。我們先列出模擬“象之”的這一類。

東漢時，太史令張衡制作了一臺著名的儀器，稱“渾天儀”，并寫了《渾天儀圖注》傳世。它的主體是直徑四尺六寸的銅球，球面標出星官、黃道、赤道等，利用穩定的漏壺流水，通過齒輪傳動裝置推動銅球均勻繞極軸旋轉，來模擬星體東升西落。因為它是靠漏壺的水推動自動運轉的，后世也稱它為“漏水轉渾天儀”。這是世界上第一臺自動演示恒星日月周日運行的儀器，也是“渾天儀”名詞的第一次出現。渾天儀也叫“渾天儀圖”，因為上面有很多星象，仿佛星圖。“圖”“象”的含義相近，后代也常稱其為“渾儀圖”或“渾天圖”。

三國時期吳國的學者陸績、王蕃、葛衡都制造過類似的儀器。因為是“象之”，所以陸績、王蕃的儀器，史書上都將其稱為“渾象”：“陸績造渾象，其形如鳥卵”[1]42，王蕃 “今所作渾象，黃赤道各廣四分半，相去七寸二分”[1] 43，這是“渾象”一詞的最早記載。而葛衡造的儀器，史書又籠統地稱其為“渾天”，《隋書·天文志》稱：“明達天官，能為機巧，改作渾天，使地居于中，以機動之，天轉而地止，以上應晷度。”[3]551endprint

南北朝時，宋文帝元嘉年間，太史令錢樂之鑄造了兩座這類儀器，史稱：“宋元嘉中，太史令錢樂之所鑄渾天銅儀，以朱黑白三色用殊三家”，“元嘉十七年又作小渾天，……安二十八宿中外星官備足，以白青黃等三色”[3]551。它們的形制，都是“象天運，而地在其中”，一個叫“渾天銅儀”，一個叫“小渾天”。

隋代，耿詢“創意造渾天儀，不假人力，以水轉之，施于暗室中”[4]。又沿襲了張衡的“渾天儀”名字。

唐代開元年間，大科學家一行和梁令瓚造了一臺儀器。《舊唐書·天文志》云：“一行與梁令瓚及諸術士更造渾天儀，鑄銅為圓天之象，上具列宿……命之曰‘水運渾天俯視圖。” [3]638史書的作者知道這種儀器相當于張衡的渾天儀，但又為它取了專名“水運渾天俯視圖”。現代史學家嫌這名字有些費解，就按制作年代改稱其為“開元水運渾天”。

宋代太平年間，張思訓曾制造了一架既可演示天象又可指示時刻的復雜儀器，但史書上居然沒有留下它的名字，只說它的演示天象部分“日月象皆取仰視”（可能是架得太高了只能仰視觀察）[3]802。現代史學家也按制作年代仿唐代的儀器給它取名“太平渾天仰視圖”。

隨后還有宋代的蘇頌、韓公廉制造了一臺古代最復雜，集觀測、演示、報時于一體的儀器兼觀測臺，名字為“元祐渾天儀象”（今稱“水運儀象臺”），其中的演示部分明確地稱作“渾象”[5]48。

元初，西域人扎馬魯丁帶來七件西域的天文儀器，其中一件叫“苦來亦撒麻”，《元史》記載稱“漢言渾天圖也，以銅為丸，斜刻日道”[3]1306，即：意譯就是漢語的“渾天圖”。后來又出現元郭守敬的“玲瓏儀”（人可在里面看的）、清代傳教士南懷仁造的“天體儀”等。

為尊重先人稱耿中丞“象之”的先例，并兼顧后代使用較多、較明確的叫法，現代天文學史家將以上這些儀器統稱為“渾象”（現代仍有這種演示天象的簡單儀器，稱“天球儀”）。

（三）中國古代“渾儀”

我們再看看用于測量類的儀器：

這類儀器中，史書最早有具體名稱、具體結構記載的是由東晉前趙時期孔挺制造的。它有兩層圓環，外層環包括地平環、赤道環和子午雙環；內層包括可繞南北軸轉動的雙環及里面可照準星體的“衡”。《隋書·天文志》將其列到“渾天儀”節中，但文中又說“則古之渾儀之法者也”，意即以前就稱這種儀器為“渾儀”了。《隋書·天文志》同時還提到北魏用鐵造的一架類似的儀器，則稱“太史候部鐵儀，以為渾天法”[3]550，只按制作材料稱其為“鐵儀”，等于沒有確定的名稱。

唐貞觀七年，李淳風創制了一臺測量天體的儀器，有三層環圈，因為加上了黃道圈，史書稱“黃道儀”，開元年間，一行等人又制成了類似的儀器，因其黃道可以適應歲差在赤道上移動，稱“黃道游儀”。這在《新唐書》里有明確記載[3]729。還有，在該書同一段落，又稱以前的此類儀器，特別是“落下閎營之”的儀器為“渾儀”。

宋代制造的這類儀器很多，著名的有至道元年（公元995年）司天臺冬官正韓顯符造的“銅渾儀”（今稱“至道渾儀”）[6]、大中祥符三年（公元1010年）的“銅候儀”（今稱“龍圖閣銅渾儀”）[3]803、皇祐三年（公元1051年）的“黃道渾儀”（今稱“皇祐渾儀”）[3]1084、熙寧七年（公元1074年）沈括造的渾儀（沈括有《渾儀議》一文，此儀器今稱“熙寧渾儀”，紫金山天文臺擺放的即是其明代的復制品）[3]803、元祐七年（公元1092年）建的“元祐渾天儀象”，其測量儀器《新儀象法要》直接稱“渾儀”（今稱“元祐渾儀”）[5]15。

古代這類用于測量天體坐標的儀器，鑒于歷代較普遍的叫法，現代天文學史家統稱其為“渾儀”。

（四）現代“渾象”“渾儀”兩個名詞的使用

由于現代講述天文學史、天文儀器史的著作不太強調這些儀器的原稱，總用“渾象”“渾儀”稱呼之，并經常給它們另取專名，于是給人們的感覺似乎是歷史上兩種儀器的名字區分是明確的。其實元以前，它們的名稱非常不確定，在各個歷史時期，有時把渾儀叫渾天儀，有時把渾象叫渾天儀。但有一點，在某一朝代，古人是力圖把兩種儀器的名稱區別開來、并行不悖的，這已有學者指出過[7]。特別是，“渾儀”從來是不叫“象”的。這兩類儀器，雖然名字時常混用，但其功能和使用，古人總是區分得一清二楚。《隋書·天文志》：“渾天儀者……周旋衡管，用考三家之分。”“渾天象者，……遍體布二十八宿、三家星、黃赤二道及天漢等。”[3]549-550

由于“渾天說”的稱謂和張衡渾天儀為人們所熟知，后世典籍中，“渾天儀”被用來泛指“渾儀”“渾象”的情況較多，如上文《隋書·天文志》中的“渾天儀”是指渾儀，再宋代周密的《齊東野語·渾天儀地動儀》：“舊京渾天儀凡四座……至道儀在測驗渾儀所……元祐儀在合臺。” [8]明顯是指渾儀。清阮葵生《茶余客話》卷十三：“安溪先生（李光地）云：渾天儀三重，其外一重不動為六合儀，所以定上下四方之位，其中一重旋轉者為三辰儀，所以象天體圜動之行，其內一重周游四遍者為四游儀，所以挈玉衡而便觀察。”[9]這也是指渾儀。

在中國古代的天文儀器中，渾儀和渾象扮演著重要的角色。這兩類儀器形體龐大、構造復雜、測度精密、成本昂貴，經歷兩千多年的演化逐步完善，到清代達到最高峰。它們不但是實用觀測演示儀器，也是皇家禮器，是皇權的象征。正因為如此，其上的龍、云雕紋制作得非常考究，所以它們還是精美的藝術品。今天，矗立在北京古觀象臺、南京紫金山天文臺上的明、清代天文儀器，經常作為中華傳統文明的標志和象征出現在影視、廣告及各種媒體中。

翻看《辭海》1989、1999年版，“渾天儀”有兩條：1.即“渾儀”。2.即“渾象”。相應的“渾儀”“渾象”詞條也有說明。這種解釋是周密準確的，反映了漢代以來史書、典籍記載的實際情形。類似的解釋還有2008年版《大辭海》，在其《天文學·地球科學卷》中，“渾天儀”有3條：1.即“渾儀”。2.即“渾象”。3.即“漏水轉渾天儀” [10]。它把張衡的“漏水轉渾天儀”單列出作為特指，更為周密。endprint

1980年出版的《中國大百科全書·天文學》稱“渾儀和渾象又是反映渾天說的儀器，因而在早期常常統稱為渾天儀” [11]，也解釋得很嚴密。

2001年全國科學技術名詞審定委員會審定出版的《天文學名詞》中，“渾象”條為“古代根據渾天說用來演示天體在天球上視運動及測量黃赤道坐標差的儀器”（“測量黃赤道坐標差”是在天球上直接進行黃、赤道坐標變換，相當于模擬計算機的功能），“渾儀”條為“由相應天球坐標系各基本圈的環規及瞄準器構成的古代天文測量儀器”[12]，解釋得嚴密、完備。

而《漢語大詞典》將“渾天儀”條釋為“即渾儀”[13]，就很不準確了。

《辭源》對“渾天儀”的解釋：“我國古代觀測天體位置的儀器，類似現在的天球儀。又名渾象、渾儀。” [14]該解釋把兩種不同的儀器當成了一種，這是不準確的。

通過前面的考證，我們發現：這些古代儀器的名字很多并不是它們原來的名字，而是今人為了方便、準確而后取的，因為古代很多籠統、錯位的叫法確實不可取。多數辭典的解釋也是符合歷史事實的。按現代天文學史界的學術規范，可以為這些儀器“正名”，把元代以前的渾天測量儀器統稱為“渾儀”，渾天演示模擬儀器統稱為“渾象”（元以后的時代離我們較近，它們的專名如“簡儀”“赤道經緯儀”“天體儀”為我們熟知，一般不用“渾象”“渾儀”稱之）。

張衡的“渾天儀”家喻戶曉，這也使得公眾誤以為所有球狀、籠狀的古天文儀器都叫“渾天儀”。雖然歷史上很長時期都這樣混稱，但如果現在還把渾儀稱作“渾天儀”，只能算是繼承了不該繼承的“遺產”，把古代的混亂稱謂帶到今天。

因此筆者建議，除專業的歷史研究外，科普、媒體、文化等領域僅使用“渾天儀”一詞來專指張衡創制的“漏水轉渾天儀”，不作他用，以免造成概念的錯位。

參考文獻

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[2] 揚雄. 法言（叢書集成初編）[M].北京：中華書局，1985：29.

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[7] 劉國俊.釋“渾天儀”[J].辭書研究，1989（4）：150.

[8] （宋）周密.齊東野語[M].上海：掃葉山房，1926：69.

[9] （清）阮葵生.茶余客話下（明清筆記叢刊）[M].北京：中華書局，1959：366.