秋慈
在北京故宮博物院的珍寶館里,有一件純金打造、用珍珠代表星辰的天球儀——金嵌珍珠天球儀。這是清代乾隆年間內務府造辦處用黃金做成的天球儀模型,九條金龍托起球體,四獸底座支撐整個儀器。
長期以來,人們一直把它看作是一件金珠輝映、價值不菲的金器,是供皇帝賞玩的器物,但在天文學家眼里,這件金碧輝煌的器物卻是一件18世紀晚期中西合璧的精密天文儀器。

天球儀又稱“渾天儀”或“天體儀”,是表述天球的各種坐標、天體的視運動以及求解一些實用天文問題的天文儀器。這件金嵌珍珠天球儀的球徑約30厘米,由金葉捶打成的兩個半圓合為一體,接縫處為赤道,球的兩端中心為南北極,北極還有時辰盤。
據乾隆年間的《儀象考成》記載,金嵌珍珠天球儀有三垣、二十八星宿、十八星座、一千三百三十顆星,同時球面還有黃道、赤道、銀河、二十四節氣。金嵌珍珠天球儀采用赤金點翠法,以大小不同的珍珠為星,鑲嵌于球面之上并刻有星座的名稱。其比例恰當,位置準確,反映出清代高超的天文科技水平。
金嵌珍珠天球儀上的珍珠有大有小,上面最大的珍珠象征著天上最亮的一等星,之后依次往下降,最小的是天上的六等星。當然也有特殊情況,天球儀上的“帝座星”用的珍珠非常大,實際上這顆星并沒有那么亮,究其原因是這個“帝”字,畢竟是呈現給乾隆皇帝的,所以內務府刻意把跟“帝”有關的星星都用了最大的珍珠。
金嵌珍珠天球儀的支架呈高腳酒杯狀,用九條不同姿態的行龍支撐球體,上為四條頭上尾下的騰龍擎住球體,下為頭下尾上的倒海翻江的降龍,形成支架穩固球體,中間一龍連結上下部分,成游龍抱柱狀。九條行龍采用捶揲法,形成中空的圓雕,龍的表面則以抽絲法形成龍鱗、龍髯、龍睛的紋飾。行龍吞云吐霧,形態生動,細部鏨雕精細,栩栩如生。
金嵌珍珠天球儀的基座為圓形琺瑯盤底座,通體以細絲盤出纏枝花紋,嵌以燒藍和淡藍的琺瑯釉,以豐富多彩的色調改變了純金的單調。景泰藍底座的足又以四個龍首為形,采用高浮雕法,極富裝飾性。底座盤上是奔騰的海水波浪,座上有東、南、西、北四象字,座心為羅盤(指南針)。
支架的九龍與底盤四龍渾然一體,顧盼有神,與底座內奔涌的海水形成群龍共舞、翻江倒海的宏偉氣勢。它將科學的嚴謹和工藝的浪漫集于一體,珠聯璧合,是一件絕無僅有的藝術珍品。
金嵌珍珠天球儀是流傳至今唯一的一件以黃金制成的天球儀模型,彌足珍貴,且融合了東方和西方的天文學歷史。事實上,中國的天文學很長時間在世界范圍保持領先,天球儀的歷史可以追溯到西漢時期。
漢武帝時,有一位民間天文學家名叫洛下閎,他制作了一個圓球形的儀器用來演示天象。這就是已知最早的渾天儀。據說,他制作的渾天儀轉動時,其上標示的星宿與實際天象吻合。
當時,天文學有三個主要流派:蓋天說、宣夜說和渾天說。
蓋天說認為,天如蓋,蓋心是北極,天蓋左旋,日月星辰右轉;宣夜說認為,天無定形,“日月眾星,自然浮生虛空之中”,并不附著于“天體”之上;渾天說認為,天如蛋殼,地如蛋黃,天地乘氣而立,載水而行。
到漢宣帝時,大司農中丞耿壽昌用銅鑄了一個渾天儀。他不僅是一位天文學家,還是一位數學家,曾經修定過《九章算術》,還著有《月行圖》。
到了東漢,也就是歷史課本上記載的張衡發明地動儀時期。其實,張衡作為歷史上有名的天文學家,對“渾天說”也十分有研究,自成一派。因此,他在前人的發明基礎上改良了渾天儀。
經他改良的渾天儀叫作“漏水轉渾天儀”,是有明確歷史記載的世界上第一架用水力發動的天文儀器。漏水轉渾天儀球面上刻有二十八星宿、中外星官以及黃道、赤道、南北極、二十四節氣、恒顯圈、恒隱圈等,成一渾象,再用一套轉動機械把渾象和漏壺結合起來。
元代天文學家扎馬魯丁(西域人)在元世祖時任職司天臺,他將萬年歷頒行全國,并在元大都(今北京)設觀象臺,使用渾天儀等多種天文儀器觀測天象,讓元代天文學領先世界。
金嵌珍珠天球儀沿襲的正是自西漢以來不斷改良的渾天儀,但當時西方的一些技術已經流傳到東方,這個天球儀的動力來自于鐘表的機芯。在天球儀頂端南部有三個孔,這三個孔放進鑰匙之后經過懸擰,天球儀就可以慢慢旋轉,演示出星象活動。
改良金嵌珍珠天球儀的高手是乾隆時期的科學家齊彥槐,他在天文學和農田水利方面的研究都卓有成效。歐洲鐘表傳入中國后,齊彥槐在天球儀內部模仿其結構,用發條作動力,自動運轉報時報刻。總的來說,天球儀發展到乾隆這一時期,可謂登峰造極。
