略具辰耀之本，炳煥天文之道：張衡與《靈憲》（下）

《靈憲》的基本內容（一）

劉昭贊譽張衡“天文之妙，冠絕一代”，又稱《靈憲》“略具辰耀之本”，那么《靈憲》“談天”妙在何處？而它的“天答”，又是如何道出日月星辰的根本？

以渾天說為理論基礎。東漢蔡邕將古代論述天地結構的學說分為三大流派，分別是周髀、宣夜和渾天。宣夜家“絕無師法”，幾乎失傳，只有《晉書·天文志》等文獻保留了部分內容。周髀家主張蓋天說，認為“天圓如張蓋，地方如棋局”，該流派雖“數術具存”，但“考驗天狀，多所違失”，故“史官不用”。唯獨渾天說“近得其情”，與實際觀測到的天文現象最相契合，故當時觀測所用的“候臺銅儀，則其法也”，認為渾天說“精微深妙”，乃“萬世不易之道”。

張衡是渾天說的集大成者，《靈憲》即以渾天說為基礎展開論述，開篇即強調“昔在先王，將步天路，用定靈軌，尋緒本元。先準之于渾體，是為正儀立度”，指出觀測天象要以“渾體”為先為準，方能“正儀立度”，不出差錯。

張衡在《渾天儀注》中，給出了渾天說的經典表述，稱“天如雞子，地如中黃，孤居于天內，天大而地小”，天像雞蛋一樣是橢球形的，地如蛋黃，獨居天內，且天大地小，將地包裹起來。而《靈憲》也說“八極之維，徑二億三萬二千三百里，南北則短減千里，東西則廣增千里”，指出天的形狀是一個東西稍長、南北略短的橢球形。

根據“天如雞子”的渾天說模型以及實際觀測結果，張衡已經意識到北半球不能直接觀測到南極星，在《渾天儀注》中，張衡強調北極“常見不隱”，南極“常伏不見”，又在《靈憲》中強調“天有兩儀，以儛道中。其可睹，樞星是也，謂之北極”，南極無法直接觀測，故“在南者不著，故圣人弗之名焉”。

宇宙演化模型。《靈憲》不僅以渾天說為本，還構造了一個宇宙演化模型。張衡設想，宇宙從誕生至成型經歷了三個階段，分別是“溟涬”“庬鴻”和“太元”，又可稱為“道之根”“道之干”和“道之實”。

張衡認為，宇宙在最初之時，“幽清玄靜，寂漠冥默，不可為象，厥中惟虛，厥外惟無”。一切的一切，都處于玄靜冥默而難以名狀的神秘狀態，這種狀態被他稱為“溟涬”，是演化的根本，故又稱之為“道之根”。

如此過了很久很久，宇宙“道根既建，自無生有，太素始萌，萌而未兆，并氣同色，渾沌不分”，開始從幽清玄靜的狀態逐漸向混沌不分的狀態發展，張衡把這種狀態稱為“庬鴻”，并把這一承前啟后的階段稱為“太素”，還認為這就是《道德經》所說的“有物渾成，先天地生”。

而在這一階段中，宇宙雖有氣體，但“固未可得而形”，尚無形狀可言；物體雖有運動，但“遲速固未可得而紀”，快慢無從得知。而這一過程又像樹根逐漸長出樹干一樣，故又稱為“道之干”。

如此又過了很久很久，宇宙萬物逐漸產生形體，“于是元氣剖判，剛柔始分，清濁異位”，而這一狀態被張衡稱之為“太元”。在剛柔、清濁的作用之下，終于“天成于外，地定于內”（即渾天說“天大而地小”），天地開始形成，萬物即將孕育。“天體于陽，故圓以動；地體于陰，故平以靜”，天動以行施，地靜以合化，萬事萬物便被天地孕育出來。而這一過程又像樹干逐漸結出果實一樣，故又稱為“道之實”。

張衡提出的宇宙演化模型，與他好友王符提出的頗多類似

之處：

上古之世，太素之時，元氣窈冥，未有形兆，萬精合并，混而為一，莫制莫御。若斯久之，翻然自化，清濁分別，變成陰陽。陰陽有體，實生兩儀，天地壹郁，萬物化淳，和氣生人，以統理之。是故天本諸陽，地本諸陰，人本中和……天道曰施，地道曰化，人道曰為……是故道德之用，莫大于氣。道者，氣之根也。（《潛夫論·本訓》）

更重要的是，面對幽邃的宇宙，張衡展示出他敬畏而審慎的態度，認為“宇之表無極，宙之端無窮”，宇宙是無窮無盡的。既然宇宙無窮無盡，那么宇宙之中自然還有許多未解之謎，所謂“過此而往者，未之或知也。未之或知者，宇宙之謂也”，甚至可以說，“未知”就是宇宙的另一個名字。

天體視運動模型。我們通常將地面觀察者直觀觀測到的天體運動稱之為天體視運動。例如，假如我們站在大地之上觀察太陽運轉，會發現太陽每天都會在空中畫出一道東升西落的弧線。

張衡通過大量的觀察，總結了天體視運動模型，指出天體視運動的規律是“近天則遲，遠天則速”。即靠近天球（離地球遠）的行星，運動速度看起來慢，而遠離天球（離地球近）的行星，運動速度看起來快。又因為五星（金、木、水、火、土星）距離地球的遠近不同，所以它們不僅會發生運動速度的快慢變化，還會有順行、逆行、停留等不同的運動狀態。

而根據“近天則遲，遠天則速”這一認識，《靈憲》又將五星分為兩類：木星、火星和土星運動速度慢，張衡認為它們“附于日”，歸為陽類/日類行星；金星、水星運動速度快，張衡認為它們“附于月”，歸為陰類/月類行星。《靈憲》稱“二陰三陽，參天兩地”，即兩顆陰類/月類行星靠近地球，三顆陽類/日類行星靠近天球，點明了五星與地球的距離關系，符合觀測的實際。

《靈憲》的基本內容（二）

《靈憲》除了論述渾天說模型、宇宙演化模型以及天體視運動模型之外，還以“效形度象”的方法，嘗試解決了天文學中許多謎題，舉數例如下：

破解月相盈虧之謎。屈原《天問》問道：“夜光何德，死則又育？”疑惑月亮為何會盈虧圓缺。要解決這一問題，首先得弄清楚月亮發光的原因。京房《易傳》認為“（月與星）有形無光，日照之乃有光，喻如鏡照日，即有影見”，已經指出月光源于日光的反射。

張衡站在京房的肩膀之上。他一方面同意京房之說，設想“日譬猶火，月譬猶水”，因此“火則外光，水則含景”，故月亮能反射太陽的光芒，重申“故月光生于日之所照”的道理；另一方面，他進一步指出“魄生于日之所蔽”，即月亮不亮的部分是日光照射不到所致，并明確指出“（月）當日則光盈，就日則光盡”，解釋了月相盈虧的原因是月亮、太陽的相對位置發生了

變化。

破解月食成因之謎。月食是少見且震撼人心的天文現象，中國對月食的觀測與研究有著漫長的歷史，《周易·豐·彖傳》便記載道“月盈則食”，認識到月食可能發生在望日前后。京房《京氏占》又邁出了重要一步，指出：“月與日相沖，分天下之半，循黃道。烏兔相沖，光盛威重，數盈理極，危亡之災一時頓盡，遂使太陽奪其光華，暗虛虧其本質。”

在這段話中，京房指出月食發生的兩個條件：一是當太陽、月亮相對，即其所處的經度正好相距180°，也就是望日前后；二是日月必須“循黃道”。由于太陽和月亮的軌道（分別稱為黃道和白道）并不在同一個平面上，而是存在約5°的黃白交角，所以只有當太陽和月亮分別位于黃道和白道的兩個交點附近（即“循黃道”）時，才可能產生月食。同時，京房還提出了“暗虛”的概念，當“暗虛”遮掩在月亮之上，就產生了月食。

盡管京房的解釋已經很接近月食的真相，但他還差了一步：沒有點破“暗虛”為何物，又是如何產生的，而張衡的《靈憲》，就是接續邁出這一步，將傳統的月食理論推向一個新的高度。

《靈憲》認為“（月）當日之沖，光常不合者，蔽于地也，是謂暗虛”，將“暗虛”與地體（地球）聯系起來，認為“暗虛”是日光被地體遮蔽而形成的黑暗，當月亮“當日之沖”（即京房所說的“烏兔相沖”），且正好經過“暗虛”時便會發生月食。而現代天文學認為，月食的成因是月亮、地球和太陽在同一條直線上（即“循黃道”“烏兔相沖”“當日之沖”），月亮進入地球陰影部分（即“暗虛”）導致的——張衡的月食論幾乎與之一致。

張衡之所以能提出模型、破解難題，離不開他效象度形的科學方法。《靈憲》認為“天有三辰，地有三形”，所以天地“有象可效，有形可度”，故雖天地“情性萬殊，旁通感薄，自然相生，莫之能紀”，但“人之精者作圣”，仿效其象、度量其形，便可紀綱萬物，經天緯地。

在仿效其象方面，《靈憲》開篇說“先準之于渾體，是為正儀立度”。我們知道，張衡便曾仿效天地日月的形象，創制渾天儀、渾象儀，并以漏水轉之。漏水是漏壺所漏下的水。之所以選擇水力而非畜力，一是因為漏水能均勻地推動能儀器運轉以減少誤差。二是渾天說認為“天表里有水”，天地“載水而浮”（《渾天儀注》），《靈憲》也說“（天地）至多莫若水，水精為漢，漢用于天而無列焉”，以水力運轉儀器，恰好可模擬渾天說模型，并驗證該模型正確與否。

在度量其形方面，《靈憲》算出天球的直徑是“二億三萬二

千三百里”，而古代曾以十萬為一億，故天球的直徑為232300里。《靈憲》認為從地至天的距離是該數的一半，即116150里，地深也是這個數值。盡管從今天的眼光來看，這一數據并不準確，但張衡嘗試將天文學數理化、科學化的努力，還是值得我們肯定的。

為了紀念張衡在科學上所作出的突出貢獻，尤其是他幾乎正確地解釋了月相盈虧與發生月食的原因，國際天文學聯合會將月球背面的一個環形山命名為“張衡環形山”，并將太陽系中的1802號小行星命名為“張衡星”。

不難看出，由于歷史條件的限制，《靈憲》提出的模型、得出的結論或有時可商，但書中蘊含的科學精神、科學方法以及一眾優秀成果，不僅足以激勵后人繼往開來，再探天文，也足以讓張衡“與天壤而同久，共三光而永光”。

《靈憲》價值略說

可能有讀者朋友會問了，如今科學昌明，再讀不那么“科學”的《靈憲》，意義何在呢？其實，《靈憲》還有科學史、神話學以及文學等多重價值。

科學史價值。《靈憲》是中國古代天文學承前啟后的重要著作，深刻影響了古代天文學。如北齊時天文學家信都芳，曾私下撰著歷書，并命名為《靈憲歷》，“算月有頻大頻小，食必以朔，證據甚甄明”（《北齊書·信都芳傳》），從書名以及“證據甄明”的實證主義來看，此書未嘗不是受到《靈憲》影響。可惜書未完成信都芳就去世了。

不僅如此，《靈憲》在中國古代數學史上也能占據一席之地。我們知道，衡量古代世界各國（地區）數學水平的重要標準便是圓周率的計算。而《靈憲》稱“其徑當天周七百三十六分之一，地廣二百四十二分之一”，這句話便暗藏了張衡他所計算的圓周率。祖沖之之子祖暅解釋道：“張衡日月共徑，當天周七百

三十六分之一，地廣二百三十二分之一（此處數據與《靈憲》有出入，姑兩存之）。案此而論，天周分母，圓周率也。地廣分母，圓徑率也。以八約之，得周率九十二，徑率二十九。”

意思是說，張衡算的圓周率為736/232，分子分母同時除以八，得92/29，約等于3.1724。

祖暅隨后批評道：“其率傷于周多徑少，衡之疏也。”指出張衡算的圓周率增周微多，計算較為粗疏。且《隋書·律歷志》為了突出祖沖之的貢獻，也說“自劉歆、張衡、劉徽、王蕃、皮延宗之徒，各設新率，未臻折衷”。但觀史書行文，實際上也承認了張衡是我國圓周率計算史上的重要一環，更何況較之于上古時期圓周率“徑一周三”而言，《靈憲》的計算仍是一個進步。

神話學價值。《靈憲》說“日者，陽精之宗，積而成鳥，象烏而有三趾，陽之類，其數奇。月者，陰精之宗，積而成獸，象兔。陰之類，其數耦（偶）。”在中國神話中，太陽即為三足烏，月亮即為玉兔，故金烏玉兔就是指太陽和月亮。

《靈憲》還記載了“嫦娥奔月”的故事，保留了該傳說的重要版本。西漢《淮南子》記載嫦娥奔月為“羿請不死之藥于西王母，姮娥竊以奔月”，情節相當簡單，但《靈憲》卻“添枝加

葉”道：

羿請無死之藥于西王母，姮娥竊之以奔月。將往，枚筮之于有黃，有黃占之曰：“吉。翩翩歸妹，獨將西行，逢天晦芒，毋驚毋恐，后其大昌。”姮娥遂托身于月，是為蟾蠩。

多了嫦娥奔月前枚筮的情節。枚筮，即不告其事而占卜吉兇。從這一細節中，可以看出嫦娥竊藥后的恐慌之情以及對未來的迷茫之感，嫦娥的形象更為豐滿真實。后來東晉干寶《搜神記》便全篇引錄《靈憲》版的“嫦娥奔月”。

文學價值。《靈憲》雖說是天文學著作，但其遣詞造句卻體現了張衡深厚的文學功底。如，古書描述“四象”，通常只是簡單點明方位，譬如“前朱鳥而后玄武，左青龍而右白虎”（《禮記·曲禮上》）。而《靈憲》則稱“蒼龍連蜷于左，白虎猛據于右，朱雀奮翼于前，靈龜圈首于后”，既點明四象方位，而且以連蜷、猛據、奮翼、圈首肖擬出四象的特點，可謂隨物宛轉，情貌無遺。

又如《靈憲》說“星體生于地，列居錯峙”，錯峙，即錯雜峙立。左思《蜀都賦》則稱“九土星分，萬國錯跱”，李善《上文選注表》說“德載八埏，麗山川以錯峙”。此后諸如“奇峰錯峙”“諸國錯峙”等表達在古書中屢屢可見。可見《靈憲》的清詞麗句，也影響了后世，值得我們學習。