先民眼中的宇宙什么樣

黃金生

2022年6月5日10時44分，搭載“神舟十四號”載人飛船的“長征二號F遙十四”運載火箭在酒泉衛星發射中心發射成功。中國對浩瀚星空的探索，又邁入了一個全新的征程。

日升月落，斗轉星移。這些神奇的現象世世代代吸引著我們的目光。那么，先民眼中的宇宙是什么樣的？中國歷史上，又取得過怎樣輝煌的天文成就？

遂古之初，誰傳道之？

上下未形，何由考之？

冥昭瞢暗，誰能極之？

馮翼惟象，何以識之？

明明暗暗，惟時何為？

陰陽三合，何本何化？

圜則九重，孰營度之？

惟茲何功，孰初作之？

斡維焉系，天極焉加？

八柱何當，東南何虧？

九天之際，安放安屬？

隅隈多有，誰知其數？

天何所沓？十二焉分？

日月安屬？列星安陳？

……

早在2300多年前，大詩人屈原就用一首長詩《天問》，本著上下求索的精神與勇氣，發出了對宇宙洪荒、天地自然的疑問：“天地尚未成形之前，又從哪里得以產生？”“白天光明夜晚黑暗，究竟它是為何而燃？”“陰陽參合而生宇宙，哪是本體哪是演變？”“天在哪里與地交會？黃道怎樣十二等分？”“日月天體如何連屬？眾星在天如何置陳？”……他一口氣對宇宙、天地、社稷、人事提出了170多個問題。

千百年來，對宇宙的追問與探索，是中華民族矢志不渝的夢想。在探索星空的道路上，從古至今，中國人的腳步從未停下。今天，中華先民對宇宙的不懈探索和浪漫情懷，被腳踏實地的科技工作者繼承，“神舟”飛船、“嫦娥”探月工程、“玉兔”月球車、“鵲橋”中繼衛星、“天宮”空間站……而行星探測任務則被冠以“天問”的大名，首次火星探測任務命名為“天問一號”，這是中華民族對自然和宇宙空間探索的堅忍執著與文化傳承。探求科學真理征途漫漫，追求科技創新永無止境。

三代以上，人人皆知天文

人類自有生以來，在空間上面對上下四方，在時間上經歷古往今來，世代身居大地、日夜環顧天穹。在進行天文觀測的同時，我國先民也開始思考我們居住的宇宙結構，并形成盤古開天辟地、女媧煉石補天等神話。戰國時尸佼對宇宙下了定義：“四方上下曰宇，往古來今曰宙。”（《漢書·藝文志》）古代從農耕、畜牧、漁獵出發，普遍重視天象觀察，天文知識十分普及。

顧炎武在《日知錄》中說：“三代以上，人人皆知天文。”據《尚書》記載，上古時代的帝堯（約活動于4300多年前）曾命令羲和“欽若昊天，歷象日月星辰，敬授民時”，即根據天文觀測編制歷法。20世紀60年代在山東莒縣出土的距今約4500年的陶尊上，發現有由“日、月、山”等組成的符號，有人釋為“旦”字，這是我國迄今發現最早的天象紀事。在17世紀以前的漫長歲月中，肉眼是人類觀天的唯一工具，農業社會的需要產生了早期的歷法，一代又一代的探索者，在極其困難的條件下，辛勤地觀察日月星辰，研究它們的運動規律，記錄了大量重要的天象，積累了寶貴的天文資料，為近現代天文學的發展奠定了必不可少的基礎。

中國是世界上最早發明歷法的國家之一。《夏小正》是我國古代流傳下來的一部較早的歷法書籍，最早出現于漢代初年的《大戴禮記》中，在古代一直相傳是夏朝流傳下來的天文學著作，時至現在，人們還經常以“夏歷”指稱我國通用的陰歷歷法，后來經天文學家祖沖之、僧一行等不斷改進。到元代時，郭守敬和王恂等人根據大量觀測資料，并仔細研究了自西漢以來的70種歷法，編制出《授時歷》，達到我國古代歷法的巔峰。《授時歷》將一年定為365.2425日，這與地球圍繞太陽公轉一周的時間僅有26秒之差。可以說，《授時歷》的精度與如今在全球通用的公歷相差無幾，但它的出現卻比現行的公歷早了300余年。另外，《授時歷》應用招差術推算太陽、月亮以及五星逐日運行的情況，早于歐洲400年。1670年，英國天文學家格利高里才對招差術在歐洲作首次說明。

記錄超新星爆發

曾經擔任過美國原子能委員會主席的麻省理工學院教授韋斯科夫說：“在人類歷史上有兩個7月4日值得永遠紀念。一個是1776年7月4日美利堅合眾國的成立；一個是1054年7月4日，中國天文學家記錄了金牛座超新星的爆發，這次爆發產生了蟹狀星云。”

在古代，天文學家們經常發現一些奇怪的事件，在一片黑暗的天區突然出現一顆明亮的恒星，但是這樣的恒星只在空中待上一段時間，然后就從人類的視野中消失了。這樣的恒星就好像來天空做客，所以古代中國天文學家稱這種恒星為“客星”。現在通過天文學家的觀察，我們知道了“客星”實際上是一顆恒星步入死亡時的標志，它們通過爆發，把自己外圍大量的物質拋灑向宇宙空間，在這一瞬間，它們損失的能量和物質相當于一顆年輕恒星幾億年時間里向空間中輻射的能量和物質。恒星的這種爆發稱為新星爆發（其實恒星原本即已存在，因亮度增加而被認為是新出現的），如果一顆恒星的質量比較大，那么它的爆發規模將會非常大，這樣的新星爆發稱為超新星爆發。中國不間斷的天象觀測中還保留了世界最完整的新星、超新星記錄，商代的甲骨文已有世界最早的超新星記錄：“七日己巳夕，有新大星并火。”在這些記錄中，最著名的就是韋斯科夫提到的宋代至和元年（1054）的那次。

宋仁宗至和元年五月己丑（1054年7月4日），在天關星（金牛座ζ星）附近突然出現了一顆明亮的客星，起初它亮到甚至白天都看得見的程度，一直到宋仁宗嘉祐元年三月辛未（1056年4月6日）該客星才隱沒不見。后世的許多史書如《宋史·天文志》《宋史·仁宗本紀》《宋會要輯稿》等典籍中都記載了這一現象，在《宋會要輯稿》，記載有：

嘉祐元年三月，司天監言：“客星沒，客去之兆也”，初，至和元年五月，晨出東方，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日。

這段記載記錄翔實，甚至有關于客星顏色、大小、亮度等變化的生動記述，如其曾“晝見如太白，芒角四出，色赤白”等。這顆客星出現時間之久、亮度之大是極為罕見的。

1731年，英國一位天文愛好者用望遠鏡觀測時，發現金牛座ζ星附近有一個朦朧的小星云。100多年后，英國的羅斯伯爵用他自制的當時世界最大的望遠鏡觀測它時，發現它張牙舞爪，像只螃蟹，因此起了個專名叫“蟹狀星云”。到1921年，天文學家檢查蟹狀星云過去的照片，發現它的個頭一年比一年大，照這個速度回推，它應該是900年前從一個點膨脹開的。這個時間與《宋會要輯稿》中記錄客星出現的時間很相近，而且位置也接近。后來的研究證明1054年的天關客星確實是一次超新星爆發的記錄，而著名的蟹狀星云就是1054年這顆超新星爆發后留下的遺跡。在歐洲各國的歷史文獻中，還沒有發現任何有關這個問題的記錄，因此，中國古代留下的關于新星的記錄是對現代恒星觀測的一項重大貢獻。

從第一次仰望星空開始，人類對神秘的宇宙的探索一直沒有停過。看似高深莫測的天文學逐漸發展為一門科學，科學家們不斷突破人類認知邊界，通過科學探測一步步揭開宇宙的奧秘。先民們對宇宙的不懈探索和浪漫情懷，被今天中國腳踏實地的科技工作者繼承。中國行星探測任務被冠以“天問”的大名，“神舟十四號”成功奔向宇宙，都彰顯了中華民族對自然和宇宙空間探索的堅定執著與文化傳承。

（源自《國家人文歷史》）責編：馬京京