王錫闡：中國天文學傳統最后的守望者

中國古代天文學起步甚早，早在上古時期的堯帝時代，就設立了專職的天文官，專門從事“觀象授時”。 天文學曾是我國古代最發達的四門自然科學（農學、醫學、數學、天文學）之一，在此領域屢有革新的優良歷法、令人驚羨的發明創造，在世界天文學發展史上，占據過重要的地位。較之古代中國，天文學在歐洲的發展則相對緩慢，從2世紀到16世紀的1000多年中，更是幾乎處于停滯狀態，直到公元16世紀之后，歐洲涌現出許多重要的天文學家，如哥白尼、第谷·布拉赫、布魯諾等一系列天文學人才，歐洲的天文學開始大踏步向前發展。

而此時的中國正處于明清之際，“西學東漸”之勢漸成。在天文學領域有個叫做王錫闡的人，成為后世考察明清鼎革以及天文學史的一個關鍵性人物。

一名自殺殉國卻未遂的青年

王錫闡，字寅旭，號曉庵，江蘇吳江人，生于明崇禎元年（1628年），卒于清康熙二十一年（1682年）。幼時生活在一個讀書人家庭里。此時的明朝正處在農民軍和關外清軍的雙重壓力之下，風雨飄搖。這些情況，王錫闡都有所了解。他17歲那年（1644年），巨變迭起。這一年3月李自成農民軍攻入北京，崇禎帝自縊身亡。4月，李自成在山海關被吳三桂和清朝的聯軍擊敗，清軍入關。5月1日，清軍攻入北京城，李自成向西退走，清人乘勝進軍。這一連串的事變，對于當時的讀書人來說，不啻天翻地覆！王錫闡作出的反應是自殺殉國。這在今天看來不免迂腐，但對當時的讀書人來說是很尋常的選擇。

王錫闡先是投河，遇救未死，又絕食7日，在父母強迫之下才不得不重新進食。但故國之思，亡國之痛，從此伴隨了他的一生。

明亡之后，王錫闡加入了明遺民的圈子，拒不仕清。他的朋友們記下了他當時的形象“性狷介不與俗諧。著古衣冠獨來獨往。用篆體作楷書，人多不能識”，且“瘦面露齒，衣敝體，履決踵，性落落無所合”。他過著貧困凄涼的生活，身后也無子女。有人認為他性格怪癖，其實并非如此，“性狷介不與俗諧”“性落落無所合”，這些說法都是遺民們的曲筆，所謂“俗”者，清政府及其順民也。

王錫闡和遺民們過從甚密，有很深厚的感情。他交往的人當中，有不少是著名人物。

比如顧炎武。王錫闡對顧炎武的道德文章非常仰慕，致顧炎武的信中說：“錫闡少乏師傅，長無見聞，所以不憚悉其固陋，以相往復者，正欲以洪鐘明鏡啟我聾瞽。”顧炎武雖長王錫闡15歲，但對他也十分欽佩。曾作《廣師》一文，列朋友中有過己之處者十人，王錫闡居其首：“學究天人，確乎不拔，吾不如王寅旭。”

其次是潘檉章、潘耒兄弟。王錫闡與潘檉章極友善，曾住在潘家數年。檉章因參與私修《明史》，死于文字獄。時潘耒方十七歲，王錫闡視之如幼弟。后潘耒出仕清朝，王錫闡大不以為然，“數遺書以古誼相規”。“以古誼相規”是潘耒自己委婉的說法，實際上是王錫闡曾嚴厲責備他仕清。不過潘耒倒并不記恨，王錫闡去世后，他還去搜集了王錫闡的遺稿，并為之作序，備極推崇。

此外還值得提出的有呂留良，因生前的反清言論，在雍正年間被開棺戮尸。王錫闡晚年曾和他一起“講濂洛之學”，即北宋周敦頤、二程的哲學，基本上屬于清初很流行的程朱學派一路。二人并有詩相互酬答。

又如朱彝尊。朱是清初著名文學家。王錫闡曾和他一同觀覽了李鐘倫校的《靈臺儀象志》，該書后藏北京圖書館。

關于王錫闡和明遺民們的交往，有一個文獻很說明問題。1657年，顧炎武決定北游，友人聯名為他寫了《為顧寧人征天下書籍啟》，類似于私人介紹信，信上署名者21人，王錫闡亦在其中，這正是王錫闡交往的遺民圈子。

王錫闡的遺民朋友中也有后來出仕清朝的，如朱彝尊、潘耒等。但王錫闡本人堅決不與清政府合作，對友人之仕清，也大不贊成，前述潘耒事可作證。此外，有學者還注意到，王錫闡在各種場合都避免使用清朝的年號。

王錫闡作為亡明遺民，矢忠故國，這樣強烈的思想情緒和堅定的政治態度，不可能不對他的科學活動產生影響。考慮到這一因素，有些問題就可能得到較好的解釋。

王錫闡與清初歷法的新舊之爭

明遺民心懷故國，拒不仕清，往往隱居起來，潛心于學術研究，其代表人物首推顧炎武。明儒空談心性，不務實學，經亡國慘禍，風氣為之一變。對遺民學者之治學，梁啟超洞察頗深：“他們不是為學問而做學問，是為政治而做學問。他們許多人都是把半生送在悲慘困苦的政治活動中，所做學問，原想用來做新政治建設的準備；到政治完全絕望，不得已才做學者生活”。

在這樣的風氣下，王錫闡選擇了天文歷法之學。他治學時心中是否也存著為“新政治”服務之望，因史料不足，難以輕斷，但他在這一點上受到顧炎武等人的影響是完全可能的。至少，有足夠的材料表明，他對滿清政府在歷法上引用西人西法懷著強烈不滿。

明末由徐光啟主持，召集來華耶穌會士編成《崇禎歷書》，系統介紹歐洲古典天文學。入清后康熙愛好自然科學，尤好天算，大力提倡，一時士大夫研究天文歷法成為風尚，為前代所未有。清廷以耶穌會士主持欽天監，又以《西洋新法歷書》的名稱頒行《崇禎歷書》之刪改本，即所謂新法，風靡一時。這實際上是中國天文學走上世界天文學共同軌道的開端。然而，在當時許多知識分子，特別是明遺民們看來：滿清以異族而入主中原，又在歷法這個象征封建主權的重大問題上引用更遠的異族及其一整套學說方法，這是十足的“用夷變夏”，很難容忍。

王錫闡也是在這樣的心情下發憤研究天文歷法，從20多歲起，數十年勤奮不輟。由于對中國傳統方法和西洋新法都做過深入的研究，他的意見就比較言之有據，和當時其他一些人的泛泛之談和盲目排外大不相同。

他第一個重要觀點是：西法未必善，中法未必不善。他說：“吾謂西歷善矣，然以為測候精詳可也，以為深知法意，未可也。”這是說西法雖在“測候精詳”這一點上有可取之處，但西法對中法的批評是不知法意，即不了解中法的精義，因而批評得不對。于是舉出西法“不知法意”者五事，依次為平氣注歷、時制、周天度分劃法、無中氣之月置閏、歲初太陽位置等五個問題，為中法辯護。又說：“然以西法為有驗于今可也，如謂不易之法，無事求進，不可也”，這是說西法并非盡善盡美，不應該不求改進，全盤照搬。他曾指出西法“當辨者”十端，是對西法本身提出的批評，依次為回歸年長度變化、歲差、月亮及行星拱線運動、日月視直徑、白道、日月視差、交食半影計算、交食時刻、五星小輪模型、水星金星公轉周期等十個問題。他又有西法六誤之說，指出西法中因行星運動理論不完備而出現的矛盾錯謬之處。總的來說，王錫闡這一觀點是正確的，因《西洋新法歷書》中的西法，只是開普勒、牛頓之前的歐洲古典天文學，不善之處確實很多。具體來說，王錫闡的“五不知法意”“十當辨”“六誤”等意見，大部分也是有價值的，盡管也有一些錯誤。

不過，王錫闡在批評西法時，明顯流露出對西法的厭惡之感，將此和當時梅文鼎（清初著名天文學家、數學家）的態度比較一下是頗有意思的。梅文鼎也談論西法的得失，還將“西法原本中法”之說集其大成，但他對西法的態度是比較平和的。他似乎更多一些純科學的味道。而王錫闡之厭惡西法，仍可追溯到亡明遺民的亡國之痛上去。從感情上來說，王錫闡不可能喜歡西法。

王錫闡第二個重要觀點是：西法原本于中法。這個觀點黃宗羲提出得更早，但王錫闡的天文學造詣更高得多，又兼通中西之法，所以對此說的傳播發展作用更大。王錫闡說：“今者西歷所矜勝者不過數端，疇人子弟駭于創聞，學士大夫喜其瑰異，互相夸耀，以為古所未有。孰知此數端者悉具舊法之中，而非彼所獨得乎！”于是指出五端，這是“西法原本中法”說發展中的重要文獻：

“一曰平氣定氣以步中節也，舊法不有分至以授人時，四正以定日躔乎？一曰最高最卑以步朓朒也，舊法不有盈縮遲疾乎？一曰真會視會以步交食也，舊法不有朔望加減食甚定時乎？一曰小輪歲輪以步五星也，舊法不有平合定合晨夕伏見疾遲留退乎？一曰南北地度以步北極之高下，東西地度以步加時之先后也，舊法不有里差之術乎？”

這五個反問意在表明西法的創新皆為中法所已有。后來王錫闡的觀點從西法“悉具舊法之中”推進到西法“竊取”中法，卻不能不說是有些過激了。

從上述兩個觀點出發，王錫闡并不以為西法一定優于中國傳統的天文學方法，但也不因此而一概排斥西法。他主張中西兼采，“然則當專用舊法乎？而又非也。”不過到底怎樣中西兼采法，仍是一個問題。

當初徐光啟主持修《崇禎歷書》，曾表示要“镕彼方之材質，入大統之型模。”這意思幾乎和后來的“中學為體，西學為用”一樣。不過徐光啟雖這么說過，修成的《崇禎歷書》卻基本上圍繞西方天文學在講述，并未述及中國傳統天文學。對此王錫闡一再感嘆，他自己的想法很明確——中西兼用就是“取西法之材質，歸大統之型范”。

于是，他慨然寫出一部異調獨彈、和當時流行的西法唱對臺戲的《曉庵新法》。這在當時西法成為欽定，西人主持欽天監，整個天文學界都在講論西法的情況下，是需要科學上和政治上雙重勇氣的。

中國最后一部古典歷法《曉庵新法》

《曉庵新法》成于1663年，這是王錫闡最系統、最全面，也是他自己最得意的力作。他在自序里表示，當時歷法上“盡墮成憲而專用西法”使他不滿，“余故兼采中西，去其疵颣，參以己意，著歷法六篇。”這表明了他作此書的動機。

全書共六卷。第一卷講述天文計算中的三角知識，定義了sinθ、cosθ、tanθ等函數，本質上和今天的函數闡釋一樣，不過他純用文字表述。第二卷列出數據，其中有些是基本天文數據，大部分是導出常數，又給出二十八宿黃經跨度和距星緯度。第三卷兼用中西之法推求朔望節氣時刻及日月五星位置。第四卷研究晝夜長短、晨昏蒙影、月及內行星的相，以及日月五星的視直徑。

第五卷很重要，先討論時差和視差，再進而給出確定日心和月心連線的方法，稱為“月體光魄定向”，這是王錫闡首創的方法。后來清廷編《歷象考成》（1722年），采用了這一方法。

第六卷先討論了交食（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），其中對初虧、復圓方位角的計算與“月體光魄定向”一樣。隨后用相似方法研究金星凌日，給出推算方法。又討論了凌犯，包括月掩恒星，月掩行星，行星掩恒星，行星互掩等情況。金星凌日和凌犯的計算，皆為王錫闡首創，中國前代天文歷法著作中未曾有過。

《曉庵新法》雖在計算中采用了西方的三角知識，但并未使用西法的小輪體系，也沒建立宇宙模型。按中國古典歷法的傳統，根本不必涉及宇宙模型的問題。要預推天體視位置，未必非建立宇宙模型不可，更不是非用小輪體系不可，用傳統方法也能做得相當好。王錫闡既要“歸大統之型范”，自然要用傳統方法。

《曉庵新法》在月體光魄定向、金星凌日、凌犯等計算方法中表現出巨大的創造才能，但不可否認，此書也有其不足之處。例如，據筆者初步統計，第二卷給出數據達263個，其中大部份是導出數據，但對如何導出則未作任何說明；而以下四卷中的各種計算皆從這些數據出發，因此最后推得的任何表達式都無法直接看出其天文學意義。而且，后四卷中出現的新數據，包括計算過程中間值在內，各有專名，凡590個之多，其中還有同名異義、同義異名等情況，更進一步增加了讀者理解的困難。究其原因，除了王錫闡刻意不使用圖示等先進手段之外，主要是因為他有一個錯誤的觀點，以為應效法古人“詳于法而不著其理”。種種原因加在一起，使得《曉庵新法》比前代歷法更難讀。

說王錫闡“特意”在《曉庵新法》上如此寫法是有理由的。他的另一部重要著作《五星行度解》就沒有一點“大統之型范”的影子，完全采用西方的小輪體系，有示意圖六幅，全書非常明白易懂。

《五星行度解》與王錫闡建立的宇宙模型

《崇禎歷書》以第谷天文體系（丹麥天文學家第谷于16世紀提出的一種介于地心和日心體系之間的宇宙體系，認為地球靜居中心，行星繞日運動，而太陽則率行星繞地球運行）為基礎，而第谷未來得及完善其行星運動理論就過早辭世了，因此《崇禎歷書》的行星運動理論部分頗多矛盾不諧之處。王錫闡打算改進和完善西法中的行星理論，《五星行度解》即為此而作。

王錫闡先建立自己的宇宙模型，與第谷的稍有不同：“五星本天皆在日天之內，但五星皆居本天之周，太陽獨居本天之心，少偏其上，隨本天運旋成日行規。此規本無實體，故三星出入無礙；若五星本天則各為實體。”

王錫闡主張本天（按西法一貫的定義，所謂“本天”皆指天體在其上運動的圓周）皆為實體，這和早期來華耶穌會士傳播的歐洲古代十二重天球之說非常相似。王錫闡心目中的宇宙也頗有這樣的味道，他還引古證之：“天問曰：圜則九重，孰營度之？則七政異天之說，古必有之。”不過王錫闡此說是否受過耶穌會士的啟發，目前尚難斷言。《天問略》出版于1615年，王錫闡讀到它是完全可能的。此外，王錫闡對宇宙體系運轉機制的研究，則可以肯定是受了J. 開普勒天體引力思想的啟發。

王錫闡在《五星行度解》中對水內行星（軌道在水星軌道以內的大行星）的討論很值得注意：“疑水星本天之內尚有多星。各星本天層疊包裹，近日而止。但諸星天周愈小，去日愈近，故常伏不見。”這雖然可能是受了《崇禎歷書·五緯歷指》的啟發，但后者并未如此明確地提出水內行星的概念。這樣的概念當時歐洲也有，比如伽利略的《對話》中就提到過，與王錫闡的說法極相似。今天一般傾向于認為不存在水內行星，但未能最后論定。而王錫闡作為早期猜測者之一，應該是值得一提的。

王錫闡的天文觀測

王錫闡以觀測勤勉著稱。晚年他自己說：“每遇交會必以所步所測課較疏密，疾病寒暑無間。變周改應，增損經緯遲疾諸率，于茲三十年所。……年齒漸邁，氣血早衰。聰明不及于前時，而黽黽孳孳，幾有一得，不自知其智力之不逮也。”考慮到王錫闡的貧困多病，這種精神十分可貴。

現實中的王錫闡非常貧困，因此不可能擁有諸如私人天文臺、大尺寸測角儀器、多級漏壺等設備，也不能雇用助手。他雖有門人，但死后“歷學竟無傳人”，沒人能繼承其天文學。有些人是跟他學別的學問的，如姚汝鼐，王錫闡說“姚生汝鼎，故以能詩名見余，”姚汝鼎還編次了王錫闡的詩和古文作品。史料中也未發現任何關于王錫闡有觀測助手的記載。

有兩條關于王錫闡天文觀測的直接史料很重要。一是“每遇天色晴霽輒登屋臥鴟吻間仰察星象，竟夕不寐。”二是“君創造一晷，可兼測日、月、星。”

這晷稱為三辰晷，實物今不存，王錫闡曾作《三辰晷志》一文，專門講解這架儀器，他去世后潘耒整理他的遺稿時還曾經見過這篇文章，“其文做《考工》，絕古雅，”但此文已佚。不過盡管如此，我們對三辰晷仍不至于一無所知。首先，這不可能是一架大型儀器。因為王錫闡既無財力來建造，又缺乏必要的助手來協助操縱大型儀器。更重要的是，王錫闡的觀測場所是屋上“鴟吻間”，即舊式瓦房的人字形屋頂上，在這上面安置大型儀器是不可能的，更不用說每次觀測時臨時安裝了。其次，三辰晷也不會很精密。因為一架小型儀器不可能長期放在屋頂風吹雨淋，多半是每次觀測時臨時搬上去；而如果這樣的話，在人字形屋頂上，取準、定平等方面的精度絕不可能很高。

觀測精度的另一個重要方面是計時精度，對此王錫闡自己晚年的說法很重要：“古人之課食時也，較疏密于數刻之間；而余之課食分也，較疏密于半分之內。”這表明在王錫闡心目中，“半刻半分”的精度已是不易達到的佳境。這里“分”指食分，姑先不論，單就時間而言，當時西法用九十六刻制，則一刻為15分鐘，王錫闡在《曉庵新法》中用百刻制，則一刻為14.4分鐘，即使王錫闡平時也用百刻制，則半刻為7.2分鐘，對應天體周日運動1度8，這是非常大的誤差。在交食時問題還不太大，但對其他觀測而言，影響很大。上述材料表明，王錫闡所掌握的時計是不精密的。

所以，王錫闡觀測雖勤，我們對他的觀測精度卻不宜估計過高。這一點對評價王錫闡的天文學理論很重要。然而，這是客觀條件的限制，今人也絕不能苛責于王錫闡。

王錫闡對觀測非常重視，所以雖然精度受客觀條件的限制，但在觀測理論上達到很高的認識水平。去世前一年他回顧自己的觀測經驗，指出除了有熟練的觀測者和精密儀器之外，還必須善于使用儀器。此時的王錫闡對儀器的系統誤差（工巧不齊）和觀測中的人差（心目不一）都已有了正確的概念。如沒有多年實測經驗，很難達到這樣的認識程度。

結語

雖然，王錫闡當時因矢忠故國而在遺民圈子里受到很大的尊敬，其天文學成就被明遺民們引為自豪。不過，在清代天文學界，王錫闡的地位自然是不如梅文鼎的，18世紀末仍是“方今梅氏之學盛行而王氏之學尚微。”造成這情況的原因很復雜。王錫闡的“不與俗諧”，且沒有如梅文鼎一般受到皇帝的禮遇，當然是重要原因。現在看來，阮元“王氏精而核，梅氏博而大”的評價，還是可以接受的。

王錫闡的天文著作在天文學史上是有重要意義，特別是《曉庵新法》，它是中國歷史上最后一部古典形式的歷法，后世對這部著作的研究還有待深入。例如，對它作精度分析，并與當時傳入中國的西方天文學體系及中國前代歷法相比較，就是一件很有意義的工作，方有待于來者。

作為中西天文學融合時期最重要的人物之一，王錫闡及其天文學成就為我們提供了一個回望中國天文學傳統以及中國傳統天文學與西方天文學各種碰撞與交流的最合理的切入口和考察對象。

（摘編自《科學精英：求解斯芬克斯之謎的人們》，后浪出版集團·世界圖書出版公司，有刪節）